Seleção tradicional e associada a marcadores moleculares na avaliação genética animal

O objetivo deste trabalho foi comparar a seleção, utilizando valores genéticos preditos pelo BLUP clássico (BLUP), BLUP marcadores (BLUPM) e pela seleção individual (SI), usando simulação com o programa Genesys. Para obter a matriz de similaridade genética utilizada no BLUPM, foram simulados cem marcadores moleculares do tipo microssatélite (SSR - Simple Sequence Repeat), por meio de um coeficiente de similaridade correspondente à distância euclideana média para dados quantitativos. A fim de comparar os diferentes métodos, utilizaram-se populações com tamanho efetivo de 66,66 e média de 30 repetições, avaliando-se os valores fenotípicos médios. Os ganhos ao longo das 20 gerações de seleção foram maiores para o BLUP em relação ao BLUPM, e este foi superior à SI. Quanto ao ganho obtido nas cinco primeiras gerações, o BLUPM apresentou ganhos semelhantes ao BLUP e superiores à SI. Diferentes sistemas de acasalamento dos reprodutores selecionados não revelaram diferenças em ganho genético nos métodos baseados no BLUP.

Genetic distance estimated by RAPD markers and its relationship with hybrid performance in maize

The objective of this work was to evaluate the genetic diversity of 16 maize inbred lines, and to determine the correlation between genetic distance and hybrid performance, using random amplified polymorphic DNA (RAPD) molecular markers. Twenty-two different random primers were used, which resulted in the amplification of 265 fragments, 237 (84.44%) of them being polymorphic. A genetic similarity matrix was created from the RAPD data, using Jaccard coefficient, and a dendrogram was constructed. Hybrid analyses were carried out using random block design and Griffing method VI for diallel crossings. The genetic associations showed five distinct heterotic groups. Correlations between genetic divergences detected by RAPD, as well as the means observed in the diallel crossings were positive and significant for plant height, ear height, prolificacy, and grain weight. The correlation of genetic divergences, detected by RAPD, and the specific combining ability between heterotic group associations, showed significance in all characteristics under study, except prolificacy. A direct relationship between genetic divergence and productivity was found in 79.2% of the 120 hybrids confirming the hypothesis that genetic divergence is directly related to the performance of hybrids and is efficient in predicting it.

Variabilidade genética de duas variedades de tilápia nilótica por meio de marcadores microssatélites

O objetivo desse trabalho foi avaliar a variabilidade genética de duas variedades de tilápia nilótica (Oreochromis niloticus), Chitralada e Red Stirling, e de suas progênies submetidas a programas de melhoramento genético, em sistemas intensivos de cultivo por meio de marcadores microssatélites. Foram utilizados 30 animais de cada variedade parental, 30 animais híbridos (CH), provenientes do cruzamento entre as variedades Chitralada e Red Stirling, e 30 animais (RR) provenientes do cruzamento entre os parentais da variedade Red Stirling. Utilizaram-se cinco microssatélites: UNH104, UNH108, UNH118, UNH222 e UNH231. Observaram-se baixos índices de endogamia, com valores de F IS negativo para as duas variedades e seus cruzamentos. Verificou-se diferença genética entre as duas variedades, obtida pelo cálculo do índice de fixação de alelos (F ST = 0,131 e R ST = 0,130). As variedades parentais Chitralada e Red Stirling apresentaram 24,4% de distância genética, o que se refletiu na presença de vigor híbrido com 23,5% de incremento em rendimento no plantel CH.

Informações fenotípicas e marcadores microssatélites de QTL na escolha de populações segregantes de feijoeiro

O objetivo deste trabalho foi selecionar populações segregantes de feijoeiro promissoras para a produtividade de grãos e com polimorfismo para marcadores microssatélites ligados a QTL relacionados previamente à produtividade de grãos. Foram utilizadas 49 linhagens, avaliadas em dois experimentos em látice triplo. Sete linhagens foram selecionadas e intercruzadas no esquema dialélico e também genotipadas com 24 marcadores microssatélites ligados a QTL previamente identificados. As populações foram avaliadas em blocos completos casualizados, com três repetições. Foram observadas diferenças significativas entre as capacidades gerais (CGC) e específicas de combinação (CEC) e os efeitos não-aditivos foram mais pronunciados. As linhagens RC1-10 e Z-9 se destacaram em razão das elevadas estimativas de g i. Entre os microssatélites, 25% foram polimórficos. Foram selecionadas quatro populações para a seleção de famílias com base na avaliação das linhagens, na análise dialélica e no polimorfismo entre os marcadores microssatélites. Destacou-se a população RC1-10 x Z-9, formada por genitores de alta CGC, com alta média e CEC e ainda grãos do tipo Carioca. Considerando o baixo número de microssatélites polimórficos obtidos nas populações, pode-se concluir haver necessidade de utilização de maior número de microssatélites ligados a QTL da produção de grãos.

Potencial de híbridos entre clones-elite de eucalipto por meio de marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial dos marcadores microssatélites em predizer o comportamento dos híbridos entre clones-elite de eucalipto da empresa Aracruz Celulose. Foram utilizados 21 clones-elite, cruzados conforme o esquema de dialelo balanceado. Os 137 híbridos obtidos, além dos 21 pais e 11 híbridos repetidos, foram avaliados em três locais: Aracruz, São Mateus e Caravelas, em delineamento de blocos incompletos 13x13 com 40 repetições. As parcelas foram constituídas de uma planta, espaçadas 3x3 m. Os caracteres circunferência à altura do peito (CAP) e densidade básica da madeira foram avaliados aos dois anos de idade. Os dados foram submetidos à análise dialélica e, posteriormente, foi obtida a correlação entre a divergência genética dos genitores, obtida por meio dos marcadores microssatélites, e as estimativas dos parâmetros do dialelo. A divergência genética apresentou coeficientes de correlação significativos apenas com a capacidade específica de combinação para CAP e com a média dos híbridos para CAP. A predição por meio de marcadores microssatélites possui baixa precisão para poder ser utilizada em substituição aos cruzamentos dialélicos.

Marcadores microssatélites relacionados com a resistência à vassoura-de-bruxa do cacaueiro

Os objetivos deste trabalho foram caracterizar a resistência à vassoura-de-bruxa de plantas de cacau originadas do cruzamento entre TSH 1188 e CCN 51 (população segregante), por meio de dois métodos de inoculação em condições de campo, e identificar marcadores microssatélites específicos para grupos de plantas resistentes e suscetíveis. As plantas-controle avaliadas pelos métodos de inoculação natural e inoculação artificial em campo produziram os mesmos padrões de sintomas. As plantas da população segregante também coincidiram os padrões de sintomas em 90%, por esses dois métodos. O método de inoculação artificial em campo permite detectar falso-resistentes. Dos 18 pares de primers microssatélites amplificados, 15 foram polimórficos entre os genitores, e seis entre os grupos de plantas segregantes contrastantes quanto à resistência à vassoura-de-bruxa. Foram confirmadas três marcas previamente associadas a QTL (locos para características quantitativas) relacionados com a resistência à vassoura-de-bruxa, comuns a outras populações. Também foram identificados três novos QTL para esta característica, típicos desta população, o que comprova sua utilidade para o melhoramento genético do cacaueiro.

Variabilidade genética entre acessos de amendoim

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética entre 29 acessos de amendoim (Arachis hypogaea L.), por meio de marcadores moleculares randômicos (DNA polimórfico amplificado ao acaso - RAPD). O ensaio molecular foi realizado com 31 iniciadores, dos quais 12 (39%) mostraram polimorfismo. Observou-se o total de 145 fragmentos amplificados, dos quais 35 (24%) foram polimórficos, com média de 4,67 fragmentos por iniciador e 1,13 fragmento polimórfico por iniciador. Pelo dendrograma, observou-se que os acessos foram separados em dois grupos com 89% de similaridade. Esta distribuição mostra a variabilidade existente entre os acessos das diferentes variedades botânicas, uma vez que acessos da subespécie fastigiata estão presentes nos dois grupos principais, e os acessos da subespécie hypogaea estão distribuídos pelos subgrupos A e B do grupo II do dendograma.

Marcadores fAFLP na caracterização de três genótipos de umezeiro selecionados como porta-enxertos para pessegueiro

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética existente em três genótipos de umezeiro (Clone 05, cv. Rigitano e Clone 15) e identificar marcadores moleculares fAFLP (fluorescent Amplified Fragment Lenght Polymorphism) passíveis de serem utilizados na discriminação dos três genótipos de umezeiro selecionados como porta-enxertos para pessegueiro. Foram utilizadas 24 diferentes combinações de primers seletivos fAFLP que geraram 648 marcas, das quais 272 foram diferenciadoras dos três genótipos entre si. As marcas diferenciadoras permitiram o agrupamento dos clones de umezeiro de acordo com sua similaridade através do Método da Distância e algorítmo Neighbour Joining. As mesmas marcas foram utilizadas para calcular a distância genética entre os clones. Com o uso de marcadores fAFLP foi possível discriminar os três genótipos de umezeiro entre si, destacando-se as combinações Fam ACT/CAT, Joe AGG/CTT e Ned AGC/CAA, que permitiram a diferenciação individual de cada um dos clones. A maior distância genética foi encontrada entre a cv. Rigitano e o Clone 15. Os marcadores fAFLP revelaram maior proximidade genética entre o Clone 05 e a cv. Rigitano.

Diversidade genética estimada com marcadores ISSR em populações brasileiras de Zabrotes subfasciatus

O objetivo deste trabalho foi estimar a diversidade genética de populações de Zabrotes subfasciatus, por meio de marcadores moleculares ISSR. Foram avaliadas 12 populações, provenientes de oito estados brasileiros, no total de 269 indivíduos. Cinco iniciadores ISSR permitiram a obtenção do total de 51 fragmentos polimórficos. A percentagem média de locos polimórficos, dentro de cada população, foi de 83,8%. A heterozigosidade corrigida de Nei esperada variou de 0,23 a 0,33, com média de 0,29, e o índice de diversidade genética de Shannon e Weaver variou de 0,29 a 0,48, com média de 0,42. No nível de espécie, estes dois índices apresentaram valores de 0,36 e 0,54, respectivamente. A análise de variância molecular mostrou que 66% da variância molecular total pode ser atribuída a diferenças intrapopulacionais e que os 34% restantes podem ser atribuídos a diferenças interpopulacionais. O teste de Mantel mostrou baixa correlação entre: distância geográfica e diferenciação genética, identidade genética e diferenciação genética e, distância genética de Nei e diferenciação genética. As populações brasileiras de Z. subfasciatus possuem baixa diferenciação genética e fraca estruturação geográfica.

Variabilidade genética do umbuzeiro no Semi-Árido brasileiro, por meio de marcadores AFLP

O objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição da variabilidade genética do umbuzeiro (Spondias tuberosa), no Semi-Árido brasileiro, por meio de marcadores AFLP, para subsidiar estratégias de prospecção e conservação da espécie. Foram analisados 68 indivíduos de umbuzeiro de 15 ecorregiões, pelo dendrograma UPGMA e pela dispersão em escala multidimensional (MDS), com o coeficiente de Jaccard de 141 bandas polimórficas de AFLP. A análise da variância molecular foi realizada pela decomposição total entre e dentro das regiões ecogeográficas. O dendrograma apresentou valor cofenético de 0,96, e o gráfico MDS apresentou 0,25 para a falta de ajustamento. A variabilidade genética do umbuzeiro foi estimada em 0,3138, o que indica grande variação entre os grupos de indivíduos. Agrupamentos específicos foram observados em seis regiões ecogeográficas, enquanto nas demais regiões observaram-se pares entre alguns indivíduos, sem formação de agrupamentos específicos por local de amostragem, o que indica que a variabilidade genética do umbuzeironão está uniformemente distribuída no Semi-Árido. Sugerem-se estratégias para o estabelecimento de maior número de áreas para conservação in situ ou amostragens de menor número de indivíduos, em várias unidades de paisagens, para conservação ex situ da variabilidade genética do umbuzeiro.

Variabilidade genética estimada entre diplóides de banana por meio de marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi estimar a divergência genética entre 38 diplóides de banana do programa de melhoramento da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, incluindo genótipos melhorados, cultivados e selvagens, por meio de 15 marcadores microssatélites ou SSR. As similaridades genéticas, com base no coeficiente de Jaccard, foram utilizadas para fazer o agrupamento dos genótipos pelo método UPGMA. O número de alelos obtidos foi 113, com média de 7,53 alelos por iniciador. A similaridade genética média foi de 0,22, e variou de 0,028 a 0,48, o que indica existência de variabilidade genética entre os genótipos. A análise de grupos, com base no polimorfismo de microssatélites, não pôde separar completamente os híbridos melhorados, cultivados e selvagens. Alguns diplóides agruparam-se com base em sua origem geográfica, entre eles Musa ornata e IAC-1, e Tjau Lagada e Lidi, enquanto que, em outros, nenhuma relação foi estabelecida. Houve tendência de agrupamento entre os diplóides aparentados, como: SH3263 e 8694-20, 4279-01 e 9179-03, 1304-06 e 5854-03, 86B79-10 e 7341-03, 86B79-12 e 0337-02, e 9194-04 e 4154-08.

Validação de marcadores moleculares associados a genes de resistência à ferrugem-da-folha do trigo

O objetivo deste trabalho foi validar marcadores moleculares previamente associados a genes que conferem resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo. Cinco marcadores STS e SCAR, identificados como associados aos alelos de resistência dos genes Lr1, Lr9, Lr10 e Lr24, foram avaliados por PCR, em 25 genótipos de trigo com conhecida presença ou ausência desses alelos. O marcador STS, associado ao alelo de resistência do gene Lr1, não foi eficiente em identificar genótipos brasileiros que possuem este alelo de resistência. Os marcadores STS e SCAR, associados a Lr9, Lr10 e Lr24, foram eficientes na identificação de plantas que possuem o alelo de resistência desses genes, e podem ser utilizados na seleção por marcadores da resistência à ferrugem-da-folha, em genótipos brasileiros de trigo.

Identificação e validação de marcadores microssatélites ligados ao gene Rpp5 de resistência à ferrugem-asiática-da-soja

O objetivo deste trabalho foi identificar novos marcadores microssatélites, ligados ao gene Rpp5 de resistência à ferrugem-da-soja, e validar os marcadores previamente mapeados, para que possam ser utilizados em programas de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Para tanto, uma população F2 com 100 indivíduos, derivada do cruzamento entre a PI 200526 e a cultivar Coodetec 208, suscetível à ferrugem, foi artificialmente infectada e avaliada quanto à sua reação de resistência à ferrugem. Marcadores microssatélites foram testados nos genitores e em dois "bulks" contrastantes, para a identificação de marcadores ligados. Dois novos marcadores, potencialmente associados à resistência, foram testados em plantas individuais, e se constatou que eles estão ligados ao gene Rpp5 e estão presentes no grupo de ligação N da soja. A eficiência de seleção foi determinada em relação a todos os marcadores ligados ao gene Rpp5, e a combinação entre os marcadores Sat_275+Sat_280 foi de 100%.

Seleção fenotípica e assistida por marcadores moleculares de famílias de feijoeiro-comum com alta produtividade

O objetivo deste trabalho foi selecionar famílias de feijoeiro-comum, com alta produtividade de grãos, por meio de seleção fenotípica e de seleção assistida por marcadores moleculares (SAM). Foram avaliadas 394 famílias, de quatro populações, e seus seis genitores, no Município de Lavras, em dois experimentos: um na geração F3:4, na safra das águas de 2005/2006, em látice simples 20x20; e outro na geração F3:5, na safra da seca de 2006, em látice triplo 20x20. Foram estimados parâmetros genéticos e fenotípicos, e foi realizada a genotipagem das famílias, com marcadores microssatélites associados a QTL controladores da produção de grãos, previamente identificados. Também foram realizadas análises de associação por marcas simples, entre os marcadores e a produção de grãos, e foi obtido um índice para a SAM. A ampla variabilidade entre famílias e as altas estimativas de herdabilidade possibilitaram obter elevados ganhos com a seleção fenotípica. Os marcadores explicaram pequena percentagem da variação fenotípica e apresentaram alta interação QTL x ambiente e QTL x população. A SAM gerou baixos ganhos e a coincidência de famílias selecionadas pelas duas metodologias foi baixa, o que evidencia, neste caso, a ineficiência da SAM, principalmente pela pouca disponibilidade de marcadores ligados a QTL.

Variabilidade genética em cultivares de soja determinada com marcadores microssatélites em gel de agarose

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética de cultivares de soja com marcadores microssatélites selecionados e caracterizados quanto à informatividade para uso em gel de agarose. O DNA de 23 cultivares de soja foi amplificado com 283 marcadores microssatélites em gel de agarose a 3%. Posteriormente, 53 marcadores que apresentaram polimorfismo facilmente detectável nos géis de agarose foram utilizados na caracterização de 53 cultivares. Nessas cultivares foram detectados 124 alelos, com média de 2,34 alelos por loco, e os valores de conteúdo de informação polimórfica variaram entre 0,16 e 0,66, com média de 0,47. As frequências alélicas variaram de 0,02 a 0,91, com média de 0,43. A distância genética calculada variou de 0,02 a 0,73, com média de 0,47. A menor distância observada foi entre as cultivares CD201 e CD208, e a maior distância entre CD210 e BRSMT Uirapuru. Os marcadores utilizados possibilitaram a identificação das 53 cultivares avaliadas. Os locos microssatélites de soja, avaliados em gel de agarose, apresentam elevada informatividade. É possível detectar variabilidade significativa no germoplasma brasileiro de soja avaliado, mesmo entre cultivares elite, quando se usa marcadores moleculares microssatélites selecionados por sua informatividade.