Mapeamento de QTLs, associação genômica ampla e seleção genômica para estresses abióticos em sorgo

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Bernardino, Karine da Costa
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Sorgo - Melhoramento genético; Locos de características quantitativas; Estudo de associação genômica ampla; Genômica; Stress (Fisiologia); Melhoramento Vegetal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/29103

O cultivo de sorgo em solos ácidos, caracterizados por múltiplos estresses como deficiência de fósforo (P) e toxidez por alumínio (Al), relevou uma necessidade pelo desenvolvimento de cultivares adaptados, uma vez que a susceptibilidade a estas condições acarreta reduções na produção de grãos. Nesse contexto, este estudo almejou elucidar o controle genético da resposta a condições baixa disponibilidade de P e níveis tóxicos de Al em sorgo. Assim, buscou-se: i) identificar regiões genômicas, via mapeamento associativo (GWAS) e mapeamento de QTLs (Quantitative trait loci), associadas a características relacionadas à eficiência no uso de P, produção de grãos e morfologia radicular em baixo P, bem como à tolerância ao Al, utilizando uma população RILs (396 linhagens) e uma população multiparental de acasalamento ao acaso (200 progênies em ciclo S2); ii) selecionar progênies S2 superiores de acordo com a presença de alelos favoráveis para SNPs que no GWAS foram associados a características de interesse; iii) realizar análises de seleção genômica sem e com genes de efeito maior. RILs e progênies S2 foram genotipadas via genotipagem por sequenciamento (GBS) e via Kasp para SNPs gene-específicos para os genes SbPSTOL1 e SbMATE (relacionados à eficiência na aquisição de P e à tolerância ao Al em sorgo, respectivamente). Ambas as populações apresentaram variabilidade genética para todas as características avaliadas, com valores de herdabilidade entre 0,34 e 0,83. Constatou-se que a eficiência na aquisição de fósforo é o principal componente na eficiência do uso de P em sorgo. As co-localizações entre genes SbPSTOL1 e QTLs para eficiência de P nas RILs, sugeriram que os genes SbPSTOL1 são uma ferramenta promissora para desenvolvimento de cultivares superiores em condições de estresse de P. A população BRP13R foi considerada um recurso polivalente, útil para a descoberta de genes e para a seleção de progênies que acumulem alelos favoráveis em múltiplos locos, ocasionando uma adaptação mais ampla a diversas condições de estresse. Além disso, a população BRP13R é indicada para estudos de seleção genômica usando modelos que acomodem efeitos aditivos e dominantes, sendo a acurácia preditiva aprimorada pela adição de marcadores de efeito fixo em desequilíbrio de ligação com os genes principais. Palavras-chave: Mapeamento de QTLs. GWAS. Seleção genômica. Sorgo. Estresse abiótico.