Diversidade e estrutura genética populacional em acessos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) da Embrapa Amazônia Oriental por meio de marcadores SNPS. - SANCHES, Johnes Pinto (2022)
A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma cultura originária da região norte do Brasil, amplamente utilizada como fonte de subsistência às famílias dessa região e do mundo. Apresenta alta variabilidade genética, sendo cultivada em todo o Brasil e em outros países. Apesar da existência de vários estudos utilizando marcadores moleculares da mandioca, poucos são baseados na identificação de marcadores de polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs). O presente estudo tem como objetivo avaliar os níveis de diversidade e a estrutura genética de acessos de mandioca conservados no Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Amazônia Oriental por meio de marcadores moleculares SNPs. Foram analisados 397 acessos de mandioca pertencentes ao BAG, que foram coletados principalmente em áreas no estado do Pará. As bibliotecas de DNA genômico foram construídas e os fragmentos foram sequenciados usando a plataforma Illumina. Utilizando o pipeline Tassel-GBS V5.2.44, as sequências foram identificadas e submetidas à análise de controle de qualidade para remover adaptadores e regiões de baixa qualidade. Inicialmente, foram identificados 670.835 SNPs, distribuídos em 18 cromossomos e 2 scaffolds. Posteriormente, foram removidos os scaffolds, inserções e deleções, retenção de dados perdidos e SNPs de acordo com a menor frequência alélica do alelo alternativo (MAF <0,05). Em seguida, os dados foram exportados para o ambiente R para filtragem adicional, considerando o desequilíbrio de ligação, o equilíbrio de Hardy-Weinberg e o desvio externo do FST usando o pacote R2vcftools. Após a filtragens adicionais, foram identificados 3.300 SNPs neutros e independentes, com densidade média de 158,90kb por cromossomo. A estrutura genética foi estabelecida por meio de duas abordagens complementares, onde foram encontrados três grupos genéticos (K = 3) em ambas as análises e foi possível observar correspondência com a classificação com relação a um tipo de mandioca (brava, mansa ou açucarada). Os parâmetros de diversidade foram iguais, dentro do intervalo de confiança, para os grupos 2 e 3 de dois agrupamentos genéticos e nos grupos das bravas e mansas, entretanto, os grupos 1 (HE = 0,48) e o grupo das açucaradas (HE = 0,33) apresentaram menores valores de diversidade genética em comparação aos outros grupos. A Análise de Variância Molecular (AMOVA) revelou que há diferenciação genética considerando todos os acessos (FST = 0,13; P <0,001) e a partir do grupo determinado pelos tipos de mandioca foi de 0,12; P <0,001. Analisando os acessos coletados no estado do Pará, os valores foram similares tanto para os grupos genéticos (FST = 0,15; P <0,001), quanto para os grupos de acordo com os tipos (FST = 0,14; P <0,001). Portanto, os marcadores SNPs neutrais foram eficazes no estudo da diversidade e estrutura genética da mandioca, onde foi possível observar a diversidade genética e estrutura genética presente no Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental, fornecendo uma melhor compreensão da variabilidade genética e suporte para o desenvolvimento de estudos genômicos de mandioca.