Estrutura de população e mapeamento associativo para tolerância ao alumínio em regiões candidatas do loco AltSB de sorgo

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Caniato, Fernanda Fátima
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me; Doutorado em Genética e Melhoramento; UFV
• Palavras-chave em Português: Sorgo - Melhoramento genético; Genética de populações; Sorgo - Efeito do alumínio; Sorghum - Breeding; Population genetics; Sorghum - Effect of aluminum; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA VEGETAL
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1401

A toxidez causada pelo alumínio (Al) é um dos fatores que mais restringem o crescimento e o desenvolvimento das culturas em solos ácidos. A frequência de acessos de sorgo tolerantes ao Al é considerada baixa, variando entre 6 a 8% e diferenças alélicas no loco AltSB de sorgo são responsáveis por até 80% da variação fenotípica da característica, embora a presença de outros locos controlando a característica tenha sido considerada. Neste contexto, a identificação de padrões de ocorrência da característica no contexto da diversidade genética da espécie bem como a identificação dos polimorfismos associados com as variações alélicas na região do loco são importantes para a identificação e incorporação desta característica em germoplasma elite e assim constituem os objetivos deste trabalho. A análise da estrutura de população baseada em 38 locos SSR indicou que os 254 acessos de sorgo foram organizados em seis subpopulações e a análise da tolerância ao alumínio no contexto populacional apresentou forte evidência de que a tolerância ao Al esteja relacionada com a diferenciação racial, uma vez que os acessos tolerantes foram detectados em frequência superior nas subpopulações pertencentes à raça guinea. De posse dos polimorfismos candidatos dentro de uma região de 24,6kbp onde está localizado o loco AltSB, o desequilíbrio de ligação foi estimado e o mapeamento associativo foi realizado utilizando um modelo linear misto com correção adequada do Erro Tipo I. O desequilíbrio de ligação na região alvo apresentou queda para valores próximos a zero dentro de 5000pb, o que impossibilitou o isolamento das contribuições individuais dos polimorfismos causativos. No entanto, polimorfismos altamente associados com os diferentes índices fenotípicos utilizados para avaliar a tolerância ao Al foram detectados ao longo da região de 24,6kpb amostrada. Destaque foi dado aos polimorfismos localizados no segundo intron do gene AltSB, particularmente àquele localizado na coordenada 6083pb, que apresentou a contribuição mais elevada para o índice global de tolerância, representado pelo primeiro componente principal (CP1), e para o índice de indução do crescimento radicular (índice b), respondendo por 10.8 e 13.5% da variação destas características, respectivamente. Este loco discrimina 8 dos 14 acessos altamente tolerantes ao alumínio e possue uma baixa frequência no conjunto de acessos avaliado (10%). Tais características fazem desse um loco promissor para a seleção assistida por marcadores, que pode ser combinado com outros locos para ampliar a probabilidade de amostrar acessos tolerantes em painéis de ampla diversidade, como coleções nucleares ou populações de melhoramento (i.e. mineração de alelos). O conjunto de dados apresentado fornece subsídios para futuros trabalhos com o objetivo de desvendar a estrutura funcional do loco AltSB quanto à contribuição dos polimorfismos na tolerância ao Al, além de ter contribuído para o desenvolvimento de marcadores específicos para direcionar a busca, seleção e piramidação de novas fontes de tolerância ao Al em sorgo.