Variabilidade genética da tolerância ao alumínio em cevada (Hordeum vulgare L.)

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Ferreira, Jéssica Rosset
• Orientador(a): Delatorre, Carla Andrea
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Cevada; Variação genética; Alumínio; Marcador molecular; Melhoramento genético vegetal
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/128125

O Brasil é um importante importador de cevada sendo este cereal um dos mais sensíveis ao alumínio tóxico (Al3+) dentre as gramíneas. O Al3+ inibe o crescimento radicular levando à redução na absorção de água e nutrientes. O gene HvAACT1 codifica um transportador de citrato responsável pela tolerância em cevada. Existe pouca informação sobre a diversidade genética de cevada brasileira e sobre sua variabilidade quanto a tolerância ao Al3+. Assim, os objetivos deste trabalho foram caracterizar a variabilidade genotípica e fenotípica da tolerância ao Al3+ em genótipos de cevada cultivada e silvestre, analisar a região transcrita do gene HvAACT1 e a diversidade genética de cevada brasileira. Em hidroponia foram fenotipados 65 genótipos (59 de cevada cultivada e seis de silvestre). Com base nestes dados, 22 genótipos foram selecionados para fenotipagem de curta duração em solo. Os genótipos cultivados no Brasil, Antarctica 01 e MN 6021, foram utilizados como controles de tolerância e sensibilidade, respectivamente. Tolerância superior a Antarctica 01 foi encontrada em seis genótipos, e apenas um foi inferior a MN 6021. O genótipo Golden Promise, reconhecido como sensível, foi classificado como tolerante em hidroponia e intermediário em solo. Dentre os genótipos avaliados em solo, Dayton e Murasakimochi superaram Antarctica 01, e a linhagem transgênica L5 apresentou o melhor desempenho. Foi observada correlação de 52% entre as avaliações de hidroponia e solo. O sequenciamento do gene HvAACT1 nos genótipos Antarctica-01 e FM404, tolerantes, e MN 6021 e Paraí-I, sensíveis, revelou alta similaridade da região transcrita. O marcador 21-indel não apresentou associação com a tolerância em hidroponia, entretanto, em solo houve associação. Uma inserção de 1 kb no promotor de HvAACT1, associada à tolerância, foi observada apenas nos genótipos Dayton e Murasakimochi, que foram mais tolerantes que Antarctica-01 em solo e hidroponia. A tolerância ao Al3+ nos genótipos brasileiros não está associada a nenhum dos marcadores analisados. Em relação à variabilidade genética, o conteúdo de informação polimórfica dos materiais brasileiros foi menor uando comparados aos materiais estrangeiros e aos genótipos silvestres. Em geral, a menor diversidade dos materiais brasileiros pode ser explicada pelo uso de ancestrais comuns. O cromossomo 4H, onde reside o gene HvAACT1, apresentou o menor polimorfismo juntamente com o cromossomo 6. A incorporação do alelo contendo a inserção de 1 kb no promotor do gene HvAACT1, bem como a utilização da linhagem transgênica L5, podem ser alternativas para melhorar o desempenho de cevada brasileira em solo ácido. Os programas de melhoramento de cevada no Brasil devem considerar o uso de materiais mais diversos no sentido de aumentar a tolerância de cevada e, eventualmente, rendimento.