Comparação de métodos de seleção em populações simuladas de frangos de corte

Populações de frangos de corte foram simuladas utilizando-se o programa GENESYS, com o objetivo de avaliar a seleção com base no método da melhor predição linear não-viesada (BLUP - best linear unbiased prediction), a seleção individual para três tamanhos efetivos de população e três sistemas de acasalamento dos reprodutores selecionados. Simulou-se um genoma constituído de uma característica quantitativa, com valor de herdabilidade igual a 0,30, em seleção praticada durante 15 gerações consecutivas, com 30 repetições por geração. Para um mesmo tamanho efetivo e sistema de acasalamento, o BLUP foi sempre superior à seleção individual nas 15 gerações de seleção avaliadas.

Identificação de QTL associados à simbiose entre Bradyrhizobium japonicum, B. elkanii e soja

O objetivo deste trabalho foi identificar QTL (locos de caráter quantitativo), utilizando marcadores do tipo microssatélites (SSR), relacionados à fixação biológica de nitrogênio (FBN), em uma população F2:7 de cultivares de soja (Glycine max) com diferentes capacidades de FBN, Bossier (alta) e Embrapa 20 (média). Foram mapeados 16 marcadores, distribuídos em seis grupos de ligação, cobrindo uma região de 5% do genoma (151,6 cM). A análise de regressão identificou 12 associações significativas em quatro grupos de ligação (B1, C2, D1b e H): três para a massa da parte aérea seca, quatro para número de nódulos, duas para a massa de nódulos e três para a massa média de nódulos. Todos os QTL detectados foram de efeitos menores. Contudo, sete marcadores foram confirmados nas duas populações, indicativo de uso potencial em programas de melhoramento visando à FBN.

Distância genética e sua associação com heterose e desempenho de híbridos em aveia

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da dissimilaridade genética, aferida por caracteres morfológicos e marcadores moleculares, sobre a heterose e heterobeltiose em híbridos de aveia. Foram utilizados cinco genitores cruzados na forma dialélica, tendo sido desconsiderados os híbridos recíprocos. Não houve relação linear entre as medidas de dissimilaridade genética utilizadas, possivelmente em virtude da representação parcial e insuficiente do genoma, quando utilizados dados morfológicos, pela falta de ligação entre os genes controladores dos caracteres mensurados e os marcadores usados, ou pelo fato de as regiões cromossômicas, acessadas pelos marcadores, possuírem diferenças nas suas contribuições para desempenho e heterose da F1. Além disso, as medidas realizadas por meio de caracteres morfológicos e marcadores moleculares não revelam associação significativa com desempenho, heterose e heterobeltiose dos híbridos, para rendimento de grãos.

Estimativa de freqüência de recombinação no mapeamento genético de famílias de irmãos completos

O objetivo deste trabalho foi obter as estimativas de freqüência de recombinação, por meio de simulação, para diferentes situações do mapeamento genético de famílias de irmãos completos. Foi simulado um genoma constituído de três grupos de ligação, em que cada um apresentava 11 marcas moleculares multialélicas, codominantes, distribuídas a cada 10 cM. A partir desse genoma, foram simulados dois cenários: um com genitores completamente informativos e outro com genitores formados aleatoriamente. Após a obtenção de todas as estimativas das freqüências de recombinação, concluiu-se que, para locos completamente informativos, pode-se calcular a freqüência de recombinação entre pares de locos, a partir da freqüência gamética de cada genitor ou a partir da freqüência genotípica da progênie. Para locos parcialmente informativos, a obtenção da freqüência de recombinação a partir da freqüência genotípica conjunta é mais apropriada.

O uso da variância como metodologia alternativa para integração de mapas genéticos

O objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo de integração de mapas genéticos, com o uso do inverso da variância, e testar sua eficiência. Foram utilizadas populações simuladas F2 codominante e de retrocruzamento, com tamanhos populacionais de 100, 150, 200 e 400 indivíduos, tendo-se considerado uma espécie diploide fictícia com 2n = 2x = 2 cromossomos, com o comprimento total do genoma por grupo de ligação estipulado em 100 cM, 21 marcas por grupo de ligação e marcadores equidistantes em 5 cM. Os genomas foram comparados quanto ao tamanho do grupo de ligação, variância das distâncias entre marcas adjacentes, correlação de Spearman e quanto ao estresse relativo à adequação das distâncias estimadas. Cada genoma simulado foi fragmentado em quatro novos mapas: três com oito marcadores e um com nove marcadores, cada qual com quatro marcadores âncoras. Os mapas foram alinhados, ordenados, integrados e, em seguida, comparados ao mapa de origem. O processo de integração de mapas proposto mostrou-se eficiente. Os mapas gerados tiveram pequena tensão interna em comparação aos mapas dos quais se originaram. A integração de mapas depende do tipo de população utilizada, tamanho da população, tipo de marcador, da frequência de recombinação e da fase de ligação.

Regiões genômicas associadas a características de desempenho e carcaça no cromossomo 5 de linhagens Brasileiras de galinha

O objetivo deste trabalho foi caracterizar genotipicamente, e construir o mapa de ligação e mapear locos associados a características quantitativas (QTL) de desempenho e carcaça no cromossomo 5 de linhagens brasileiras galinhas. Utilizou-se uma população F2 CTCT, resultante do acasalamento entre machos da linhagem de postura CC e fêmeas da linhagem de corte TT. Um total de 356 animais foi genotipado com 11 marcadores microssatélites. A caracterização genotípica foi realizada pela estimação dos seguintes parâmetros genotípicos: conteúdo de informação polimórfica (0,45-0,69), heterozigosidades observada (0,48-1,00) e esperada (0,48-0,74), e número de alelos por loco (3-5). Empregou-se o mapeamento por intervalo combinado à modelagem fenotípica por modelo misto, no mapeamento de QTL. O comprimento do mapa de ligação foi de 174,7 cM. Não foram constatadas inversões entre o mapa obtido, o mapa consenso e o genoma. Foram mapeados nove QTL, dos quais sete foram sugestivos ("log of odds", LOD<1,5) e dois significativos ao nível cromossômico (LOD>3,0). Seis destes QTL são inéditos: conversão alimentar e eficiência alimentar dos 35 aos 41 dias de idade (significativo), pesos de cabeça e fígado, e triglicerídeos e triglicerídeos+colesterol. A população CTCT apresenta variabilidade genotípica, o mapa de ligação é similar ao mapa consenso e ao genoma, e novos QTL foram mapeados.

Variabilidade genética de Sugarcane mosaic virus, causando mosaico em milho no Brasil

O objetivo deste trabalho foi caracterizar biológica e molecularmente três isolados de Sugarcane mosaic virus (SCMV) de lavouras de milho, analisá-los filogeneticamente e discriminar polimorfismos do genoma. Plantas com sintomas de mosaico e nanismo foram coletadas em lavouras de milho, no Estado de São Paulo e no Município de Rio Verde, GO, e seus extratos foliares foram inoculados em plantas indicadoras e submetidos à análise sorológica com antissoros contra o SCMV, contra o Maize dwarf mosaic virus (MDMV) e contra o Johnsongrass mosaic virus (JGMV). Mudas de sorgo 'Rio' e 'TX 2786' apresentaram sintomas de mosaico após a inoculação dos três isolados, e o DAS-ELISA confirmou a infecção pelo SCMV. O RNA total foi extraído e usado para amplificação por transcriptase reversa seguida de reação em cadeia de polimerase (RT-PCR). Fragmentos específicos foram amplificados, submetidos à análise por polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição (RFLP) e sequenciados. Foi possível discriminar os genótipos de SCMV isolados de milho de outros isolados brasileiros do vírus. Alinhamentos múltiplos e análises dos perfis filogenéticos corroboram esses dados e mostram diversidade nas sequências de nucleotídeos que codificam para a proteína capsidial, o que explica o agrupamento separado desses isolados e sugere sua classificação como estirpes distintas, em lugar de simples isolados geográficos.

Desenho e validação de iniciadores microssatélites SSR para mamoneira

O objetivo deste trabalho foi desenhar, validar e otimizar pares de iniciadores microssatélites SSR para mamoneira. O desenho dos pares de iniciadores foi feito por meio do aplicativo Websat, a partir de sequências depositadas no GenBank do National Center for Biotechnology Information (GenBank/NCBI), e a sua qualidade foi aferida com uso do aplicativo web NetPrimer. Foram utilizadas diferentes concentrações de DNA, cloreto de magnésio, pares de iniciadores, dNTPs e temperatura de anelamento para otimização das condições de PCR. Um total de 30 pares de iniciadores SSR foi desenhado, sintetizado e otimizado. O gel de agarose foi utilizado para detecção dos produtos amplificados, e o gel desnaturante de poliacrilamida, na otimização das condições de PCR e na identificação de polimorfismo. Os pares de iniciadores apresentaram percentagem média de guanina/citosina (GC) igual a 47,29% e produtos amplificados com tamanhos entre 128 e 381 pb. Vinte e nove pares de iniciadores SSR (96,7%) foram validados, dos quais nove foram polimórficos (23,3%). As concentrações otimizadas para amplificação são: DNA, 25 ng; cloreto de magnésio, 1,2 mmol L-1; iniciadores Forward e Reverse, 0,4 mmol L-1; dNTPs, 0,1 mmol L-1; e temperatura de anelamento, 62 a 64ºC. As ferramentas de bioinformática Websat e Net Primer podem ser utilizadas para desenvolver iniciadores microssatélites de qualidade, para a mamoneira, a partir de sequências depositadas no GenBank/NCBI.

SUSCETIBILIDADE VARIETAL DE FRUTOS DE BANANEIRA AO FRIO

No Sul do Brasil, os danos causados pelo frio depreciam a qualidade da banana que permanece no campo durante o outono e inverno, dificultando a sua comercialização. Visando a verificar diferenças entre cultivares quanto à resistência ao frio no campo e em pós-colheita, foram realizados três experimentos em Itajaí-SC. No primeiro, foram avaliados os danos de frio em 13 cultivares do grupo AAA, 7 cultivares do grupo AAB, 6 híbridos do grupo AAAB e 1 cultivar do grupo ABB, em cachos colhidos em outubro de 1997. No segundo experimento, foram avaliados danos de frio em cultivares dos grupos AAA, AAB, ABB e AAAB, em cachos colhidos de 07-05-99 a 27-08-99. No terceiro experimento, foram avaliados danos de frio em bananas de quatro cultivares, armazenadas a 10°C, durante 5, 10 e 20 dias. O genoma B conferiu maior resistência da fruta às baixas temperaturas, tanto a campo quanto na armazenagem. Verificaram-se diferenças quanto a danos de frio tanto entre grupos genômicos, quanto entre cultivares do mesmo grupo. A maior resistência às baixas temperaturas pode permitir o transporte de bananas dos grupos AAB, ABB e AAAB a longas distâncias, em temperaturas inferiores a 12°C.

Detecção de Begomovirus em maracujazeiro (Passiflora edulis Sims) no Estado de Alagoas

O maracujazeiro é uma cultura de grande importância econômica nos países tropicais, destacando-se o Brasil como o maior produtor. No presente trabalho, é relatada a infecção de plantas de maracujazeiro por um vírus do gênero Begomovirus, família Geminiviridae, no município de Anadia, Estado de Alagoas. As plantas infectadas apresentavam sintomas de mosaico amarelo, redução drástica de crescimento e da área foliar. DNA extraído de plantas sintomáticas foi empregado como molde em PCRs, contendo os pares de primers PAL1v1978 e par1C496 ou PBL1v2040 e PCRc1 que direcionam, respectivamente, a amplificação de regiões de aproximadamente 1,2 kb do DNA-A e 0,6 kb do DNA-B, do genoma dos begomovírus. Fragmentos de tamanho esperado foram amplificados a partir de amostras de plantas sintomáticas, confirmando a infecção por Begomovirus. O seqüenciamento desses fragmentos está em andamento para uma definição precisa da espécie viral.

Identificação de microssatélites para o mamoeiro por meio da exploração do banco de dados de DNA

Os marcadores microssatélites são ferramentas úteis em diversas análises genéticas em plantas. No caso do mamoeiro (Carica papaya L.), poucos locos de microssatélites foram descritos até o momento. Assim, o objetivo deste trabalho foi explorar a base de dados do GenBank / NCBI (National Center of Biotechnoloy Information) à procura de microssatélites de mamoeiro, visando a seu futuro uso em estudos genéticos e moleculares aplicados ao melhoramento genético. As seqüências foram obtidas no GenBank / NCBI, no formato FASTA, e analisadas para a presença de microssatélites com um mínimo de 20; 7 e 5 repetições dos motivos de mono-, di- e trinucleotídeos, respectivamente, e acima de 4 repetições para tetra- e pentanucleotídeos. Seqüências com mais de 90% de similaridade foram consideradas redundantes e, portanto, eliminadas das análises. Foram analisadas 44.591 seqüências, das quais 3.180 foram não-redundantes e apresentaram 3.947 microssatélites. Desse total, 3.587 foram classificados como microssatélites perfeitos, 8 imperfeitos, 65 interrompidos, 239 compostos-perfeitos, 8 compostos-imperfeitos e 40 compostos-interrompidos. As repetições de di- e trinucleotídeos representaram 65,7 e 14,4% do total de seqüências analisadas, respectivamente. Somente os motivos do tipo AT/TA representaram 44,1% dos microssatélites encontrados. Os motivos mais comuns de tri-, tetra- e pentanucleotídeos foram AAT, AATT e TTTAA, respectivamente. Observou-se que, nas seqüências disponíveis, o genoma do mamoeiro apresenta, em média, um microssatélite a cada 5,65 kb.

Análise da recuperação do genitor recorrente em maracujazeiro-azedo por meio de marcadores RAPD

O Brasil é o maior produtor mundial de maracujá, entretanto tem-se observado redução na produtividade do maracujazeiro nos últimos anos, devido, principalmente, a fatores fitossanitários. Na Embrapa Cerrados, a transferência de genes de resistência de espécies silvestres para as comerciais de maracujazeiro tem sido feita por meio de hibridações interespecíficas seguidas de um programa de retrocruzamentos auxiliados por marcadores moleculares. Este trabalho teve por objetivo verificar a recuperação do genoma recorrente nas plantas RC4 e RC5 [(Passiflora edulis x Passiflora setacea) x Passiflora edulis ] com base em marcadores RAPD. O estudo foi desenvolvido no Laboratório de Genética e Biologia Molecular da Embrapa Cerrados. Amostras de DNA de cada material genético (17 plantas RC4, 16 plantas RC5, Passiflora edulis e Passiflora setacea) foram amplificadas para obtenção de marcadores RAPD. Foram utilizados 12 primers decâmeros para as plantas RC4 e 14 primers decâmeros para as plantas RC5. Os marcadores RAPD gerados foram convertidos em matriz de dados binários. Verificou-se alta porcentagem de marcadores polimórficos em consequência do cruzamento-base interespecífico. A menor similaridade genética foi observada entre as espécies P. edulis e P. setacea, evidenciando a grande distância genética dessas espécies.

Identificação molecular da uva 'Goethe' de Urussanga - SC por marcadores microssatélites

A variedade Goethe é símbolo da vitivinicultura da região de Urussanga, sul do Estado de Santa Catarina, a qual, atualmente, busca a Indicação Geográfica da Uva e do Vinho Goethe. Para isto, um dos requisitos necessários é a identificação precisa do material genético. Os marcadores microssatélites constituem a ferramenta molecular mais utilizada para a identificação varietal de videira em todo o mundo e têm a capacidade de produzir um perfil genético único para cada material vitícola. O objetivo deste trabalho foi caracterizar duas seleções de uva 'Goethe', presentes no município de Urussanga, por meio de marcadores moleculares microssatélites, visando a atender aos requisitos de denominação de origem e indicação de procedência controlada. A extração do DNA genômico foi realizada a partir de folhas jovens e ramos de nove acessos de cada seleção de 'Goethe Classica' e 'Goethe Primo' provenientes de uma coleção pública e de oito coleções privadas da região de Urussanga. Dez loci microssatélites VVS2, VVMD5, VVMD7, VVMD27, VrZAG62, VrZAG79, VVMD25, VVMD28, VVMD31 e VVMD32 foram genotipados através de eletroforese capilar. As análises realizadas mostraram que as duas variantes da uva 'Goethe' apresentaram um perfil molecular idêntico e único, isto é, representam a mesma variedade e sem nenhuma correspondência com variedades descritas anteriormente na literatura e nos bancos de dados consultados. As diferenças fenotípicas observadas provavelmente são devidas a mutações somáticas em regiões funcionais do genoma, fenômeno que dá origem aos clones em videira.

Predição simultânea dos efeitos de marcadores moleculares e seleção genômica ampla em cajueiro

A seleção genômica ampla (genome wide selection - GWS) foi proposta como uma forma de aumentar a eficiência e acelerar o melhoramento genético, enfatizando a predição simultânea dos efeitos genéticos de grande número de marcadores genéticos de DNA dispersos em todo o genoma de um organismo, de forma a capturar os efeitos de todos os locos e explicar a variação genética de um caráter quantitativo. Objetivou-se com o presente trabalho aplicar o princípio da GWS no melhoramento do cajueiro, estimando simultaneamente os efeitos de 238 marcadores avaliados em 74 indivíduos de uma família de irmãos completos, visando a explicar grande porcentagem da variação genotípica total do caráter peso da amêndoa e a aumentar a eficiência do melhoramento do cajueiro. Verificou-se que a capacidade preditiva e a acurácia são praticamente maximizadas na análise com 70 marcadores de maiores efeitos. O aumento do número de marcadores não aumenta linearmente a acurácia da GWS pelo método RR-BLUP. Os 70 marcadores de maiores efeitos capturam 74% da variação genotípica total e propiciam alta acurácia seletiva (86%) da seleção para o peso de amêndoas, enquanto os cinco marcadores de maiores efeitos capturam apenas 19% da variação genotípica total e propiciam acurácia seletiva de apenas 44%. Assim, a seleção assistida (MAS), baseada em poucos (cinco) marcadores de efeitos significativos, propicia eficiência muito inferior à GWS. Os valores genéticos genômicos preditos na população de validação cruzada aproximam-se bem dos valores fenotípicos observados, com correlação de 0,79. A estimação simultânea dos efeitos dos marcadores, segundo o conceito da GWS, é uma alternativa interessante, visando a aumentar a eficiência do melhoramento do cajueiro.

Diversidade genética de clones de bananeira 'Prata-Anã' (AAB) por meio de marcadores SSR

Diversidade genética de 20 clones de 'Prata-Anã Gorutuba', quatro clones de 'Prata-Rio', quatro clones de 'Prata-Catarina' e as cultivares Caipira, Thap Maeo, Tropical, Maçã e Prata-Anã Comum foi avaliada por meio de marcadores moleculares Simple Sequence Repeats. De um total de 19 pares de primers SSRs utilizados, 57,8% deles amplificaram bandas polimórficas e distintas, 26,3% não produziram produtos específicos e 15,7% apresentaram falhas na amplificação de alguns indivíduos. O dendrograma indicou a formação de dois grupos. O primeiro grupo com a cultivar triploide Caipira, genoma exclusivamente A; enquanto o segundo (formado por sete subgrupos) agrupou todas as cultivares resultantes da hibridação natural ou artificial entre Musa acuminata e M. balbisiana, o subgrupo II, Tropical (AAAB) e o subgrupo III, Maçã (AAB). Os subgrupos IV, V, VI e VII foram formados, respectivamente, por: 'Prata-Catarina' clones 1 e 2; 'Prata-Rio' clones 1 e 2; 'Prata-Catarina' clone 3; 'Prata-Gorutuba' clones 12 e 17, 'Prata-Catarina' clone 4, 'Prata-Rio' clone 4, 'Thap Maeo' e 'Prata-Anã'. O subgrupo VIII foi formado exclusivamente pelos clones de' Prata-Anã Gorutuba'. Os resultados indicam a eficiência dos marcadores microssatélites na discriminação e na caracterização dos clones da 'Prata-Anã Gorutuba' da cultivar Prata-Anã.