Regressão quantílica aplicada à seleção genômica para características oligogênicas em melhoramento de plantas autógamas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Oliveira, Gabriela França
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Análise de regressão; Melhoramento genético; Métodos de simulação; Estatística
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/26555

O constante crescimento populacional e as limitadas áreas agricultáveis requerem o aumento da produtividade das espécies agronômicas. Nos últimos 50 anos estima-se que 50% do aumento da produtividade mundial dessas espécies foi devido ao melhoramento genético. Para que o melhoramento seja feito de forma eficiente, o conhecimento do sistema reprodutivo das espécies a serem melhoradas é de suma importância para um melhorista, uma vez que tal conhecimento auxilia na adoção de métodos adequados para cada espécie. Em geral, a obtenção de cultivares melhoradas é um processo longo e oneroso. Visando a redução de tempo e custos, além do aumento da acurácia de seleção, a Seleção Genômica Ampla (Genome Wide Selection - GWS) que utiliza informações diretas do DNA por meio dos marcadores moleculares para predição do valor genético genômico dos indivíduos, foi proposta. Dentre as diversas metodologias de GWS, recentemente, foi proposto o uso da Regressão Quantílica Regularizada (RQR). A RQR permite ajustar modelos de regressão ao longo de toda distribuição da variável dependente, possibilitando assim uma melhor descrição do fenômeno em estudo, quando comparada a metodologias tradicionais que se baseiam apenas na média condicional. O uso da RQR tem-se mostrado bastante promissor, porém, ainda não foi avaliado em todo o processo de um programa de melhoramento de plantas. Diante do exposto, objetivou-se avaliar o uso da RQR na seleção genômica, considerando dados simulados de plantas autógamas com características oligogênicas. Foi simulada uma população F 2 , com características com duas herdabilidades (0,4 e 0,8) e controladas por quatro genes. Foi realizado o avanço de gerações (até a F 6 ) considerando duas porcentagens de seleção (10% e 20%) e, como critério de seleção, o valor genético genômico obtido por meio da RQR, além da seleção fenotípica e de outros métodos tradicionais de seleção genômica, especificamente RR-BLUP e o BLASSO. Observou- se que o modelo de RQR apresentou, em relação a fixação dos alelos favoráveis, resultados melhores ou iguais aqueles obtidos por todos métodos avaliados. Especificamente, em cenários de herdabilidade 0,4, independente da porcentagem de seleção, somente a seleção dos indivíduos baseados no modelo de RQR no quantil (τ = 0,5) foi capaz de fixar os alelos favoráveis até a sexta geração. Por outro lado, em cenários de maior herdabilidade (0,8) e com porcentagem de seleção de 10%, a seleção baseada nos métodos RQR (τ = 0,5) e BLASSO permitiram a fixação dos alelos ainda na geração F 4 . Quando a seleção se baseou nos métodos RR-BLUP e seleção fenotípica os alelos favoráveis não foram fixados até a sexta geração em nenhum cenário avaliado. Em relação ao ganho de seleção, a RQR (τ = 0,5) obteve ganhos maiores ou iguais aos métodos tradicionais de seleção genômica em todos os cenários avaliados. Especificamente, os ganhos da RQR (τ = 0,5) foram até 4,5% maiores que aqueles obtidos pelo BLASSO, até 6,1% maiores que os do RR-BLUP e até 4,6% maiores que a seleção fenotípica. Dessa forma verificou-se com aplicação da RQR no melhoramento de plantas considerando populações simuladas de plantas autógamas com características oligogênicas, seria possível uma redução de tempo e consequentemente de custos, devido a diminuição das gerações de autofecundações para a fixação dos alelos favoráveis em todos os cenários avaliados ou a obtenção de genótipos melhorados.