Mapeamento de genes de resistência da soja à ferrugem asiática e análise transcricional na interação patógeno-hospedeiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Análise de variabilidade genética em populações segregantes de soja

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Populations genetics study of the Ammi Genus in the Azores

Dissertação de Mestrado, Biodiversidade e Biotecnologia Vegetal, 6 de Julho de 2016, Universidade dos Açores.

Confirmação da identidade de cultivares e seleções de videira.

A comprovação da identidade de cultivares de videira é fundamental para a comercialização e propagação adequadas da cultura. Com o uso de ferramentas moleculares para análise genética, o Banco Ativo de Germoplasma de Uva (BAG-UVA) tem apoiado ações relacionadas com a proteção de novas cultivares e com o repasse de material propagativo de qualidade sanitária superior para o setor produtivo. Os objetivos deste trabalho foram: (a) confirmar a identidade das cultivares BRS Carmem, BRS Cora, BRS Margot e BRS Violeta, mantidas em viveiros da Embrapa no município de Canoinhas, SC, para a distribuição comercial; e (b) a comparação da ?Seleção 8? com ?BRS Isis? e ?Crimson Seedless?, contribuindo para a prova de distinguibilidade, que constitui um dos requisitos para a proteção da nova cultivar. Para isso foi utilizado um grupo de 17 marcadores SSR caracterizados anteriormente (PIC: 0,48; heterozigosidade esperada: 0,37; heterozigosidade observada: 0,60 e PId combinada de 6,35 x 10-8).

Population structure of Spodoptera frugiperda collected in maize from different Brazilian geographic regions.

Spodoptera frugiperda é a praga do milho de maior importância econômica no Brasil. Existe pouca informação disponível sobre a estrutura genética, utilizando marcadores SSR, de populações de S. Frugiperda coletadas em cultivos de milho.Neste estudo, 21 marcadores SSR foram utilizados para avaliar a diversidade e a estrutura genética de S. frugiperda coletadas em regiões brasileiras geograficamente distintas. Um total de 227 alelos foram obtidos, com uma média de 10,76 alelos por marcador, e os valores do Conteúdo de Informação Polimórfica (PIC) variaram de 0,242 a 0,933, com uma média de 0,621, indicando alto poder de discriminação. O FST geral, 0,061, indicou moderada diferenciação genética entre as populações de S. frugiperda coletadas em milho e a Amova mostrou que 87,36% da variação está dentro de populações. O teste de Mantel mostrou correlação significativa entre distâncias genéticas e distâncias geográficas. Os dados genéticos demonstraram que todos os indivíduos dos seis locais de amostragem foram estruturados em duas sub-populações, sendo uma delas composta apenas pela população CL, coletada no estado do Rio Grande do Sul. O conhecimento sobre a diversidade genética e a estrutura populacional de S. frugiperda é importante para o desenvolvimento de estratégias para os sistemas de manejo e monitoramento de insetos-praga, especialmente para a diferenciada população CL.

Diferenciação genética entre procedências de açaizeiro por marcadores RAPD e SSR

Diferenciação genética refere-se à distribuição da variabilidade entre e dentro de populações, procedências ou outros tipos de agrupamentos. Seu conhecimento é importante para estabelecer estratégias de coleta, conservação e manejo de germoplasma de qualquer espécie. Neste trabalho, avaliou-se a diferenciação genética entre procedências de açaizeiro que compõem a coleção da Embrapa Amazônia Oriental, por meio de marcadores RAPD e SSR. Para tanto, foram utilizados DNAs de 107 acessos, representantes de 17 regiões geográficas diferentes e utilizados em PCR com 28 primers RAPD e sete primers SSR. Os dados foram submetidos à análise de variância molecular (AMOVA) com estrutura hierárquica desbalanceada. Altos níveis de diferenciação genética foram registrados entre procedências, com 0,301 para o marcador dominante e 0,242 para o co-dominante. Para os dois marcadores, a AMOVA apresentou grande variabilidade dentro das procedências (acima de 69%). O pequeno tamanho amostral das procedências do Maranhão pode ter contribuído para a diferenciação significativa entre procedências. Os dados obtidos por esses marcadores foram concordantes quanto à distribuição da variação genética entre e dentro de procedências dessa palmeira.

Estrutura genética de populações de Crinipellis perniciosa e Moniliophthora roreri utilizando marcadores RAPD e SSR

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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.

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.

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.

Caracterização molecular de cultivares de cebola com marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi estabelecer padrões alélicos e estimar as distâncias genéticas baseadas em marcador SSR de 44 cultivares de cebola adaptadas às condições de cultivo tropicais e subtropicais do Brasil. Para visualização da similaridade genética, utilizou-se o dendrograma UPGMA gerado da matriz de distâncias do coeficiente de Jaccard, com base em 40 alelos de 13 locos SSR. O DNA total foi extraído pelo método CTAB 2x, e os produtos de PCR foram analisados em géis de poliacrilamida desnaturante 6% e corados com nitrato de prata. O número de pares de bases foi estimado pelo método da mobilidade inversa, com base em regressão de produtos de tamanho conhecido. A média da heterozigosidade dos locos SSR foi 0,58. Os 40 alelos dos 13 locos SSR foram suficientes para distinguir as 44 cultivares de cebola. O maior número de alelos em comum foi observado entre as cultivares Yellow Granex e Henry's Special PRR e o menor, entre as cultivares Baia Periforme Super Precoce e Excel. Os sete grupos principais de cultivares identificados no dendrograma apresentaram concordância com a genealogia conhecida e o tipo agronômico das cultivares avaliadas. Os locos SSR selecionados são adequados para melhoramento e proteção de cultivares da espécie.

Identificação de marcadores microssatélites relacionados ao escurecimento de grãos em feijão

O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores microssatélites ligados ao loco de características quantitativas (QTL) responsável pelo escurecimento tardio do tegumento de feijões do tipo carioca, a fim de reduzir o tempo de avaliação necessário para seleção quanto a essa característica. Foram utilizados dados de avaliação fenotípica de 185 progênies F2:3 derivadas do cruzamento VC-3 x 'BRSMG Majestoso', para o estudo do controle genético do escurecimento dos grãos. Com esses dados, foram confeccionados dois "bulks" segregantes de DNA, empregados para a avaliação de 444 pares de primers SSR. Os aplicativos computacionais GQMOL e Sisvar foram utilizados para avaliar as segregações, confeccionar um grupo de ligação e realizar análises de marca simples e de regressão múltipla pelo método "backward". Oito marcadores apresentaram polimorfismo nos "bulks". Seis desses marcadores foram agrupados em um grupo de ligação de 80,49 cM, e destes, três mostraram-se estreitamente ligados ao QTL responsável pelo escurecimento tardio dos grãos. O marcador PVM02TC116 cossegregou com o QTL em questão, e os marcadores PVESTBR-98 (2,00 cM) e PV176 (12,24 cM) flanqueiam essa região, o que sugere elevada eficiência para possível uso na seleção assistida.

Variabilidade genética de Phakopsora pachyrhizi avaliada por meio de marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética da ferrugem-asiática-da-soja no Brasil, com uso de marcadores microssatélites. Populações de esporos de Phakopsora pachyrhizi coletadas nas regiões Sul, Sudeste e Centro Oeste do país foram submetidas à análise de variabilidade genética, avaliada por meio de marcadores microssatélites específicos para o fungo. Foram coletadas, também, populações de fungo em diversas variedades de soja em uma mesma localidade, incluindo populações com lesão "reddish-brown" (RB). Entre essas populações, não houve variabilidade. Tecidos com lesões RB não apresentaram esporos do fungo e não amplificaram com os marcadores específicos para P. pachyrhizi. A variabilidade genética entre as populações coletadas nas três regiões variou de 0 a 0, 36. Observou-se tendência de agrupamento das populações da região Sul e Centro Oeste do Brasil em grupos diferentes. A existência de variabilidade genética em populações de P. pachyrhizi é um indicativo de que a resistência genética vertical, conferida por genes únicos, é uma estratégia de risco para os programas de melhoramento genético que visam a resistência à ferrugem-asiática-da-soja no Brasil.

Caracterização molecular e variabilidade genética entre porta-enxertos de pessegueiro com base em marcadores codominantes

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um padrão para a caracterização molecular e a diferenciação de porta-enxertos de pessegueiro, bem como estimar parâmetros de variabilidade genética com base em marcadores codominantes. Catorze genótipos foram avaliados com uso de iniciadores para locos microssatélites das séries BPPCT e UDP, e para locos STS e SCAR. O perfil eletroforético foi registrado quanto à presença ou à ausência de bandas, as quais foram usadas para calcular a similaridade genética entre cultivares, por meio do coeficiente "simple matching", e para a análise de agrupamento de cultivares, pelo método das médias aritméticas não ponderadas (UPGMA). Foram calculados: número de alelos por loco, frequências alélicas, heterozigosidade esperada e observada, endogamia e conteúdo de informação polimórfica (PIC). Os 18 locos avaliados produziram 82 polimorfismos e permitiram elaborar um dendrograma que discriminou os genótipos em três grupos principais. A heterozigosidade esperada e observada nos 18 locos SSR foi de 0, 66 e 0, 22, respectivamente. Valores máximos para endogamia (1, 0) foram identificados nos locos UDP 98407, UDP 98412, BPPCT 034, BPPCT 016, SCAR-SCAL 19 e STS OPAP4. O PIC variou de 0, 81, para SCAR-SCAL 19, a 0, 46, para UDP 98407. O polimorfismo dos 18 marcadores possibilita obter acurada relação genética entre os genótipos de pessegueiro avaliados e identificar os mais contrastantes para uso em programas de melhoramento.

Uso de marcadores moleculares na análise da variabilidade genética em acerola (Malpighia emarginata D.C.)

A acerola (Malpighia emarginata) é uma frutífera tropical encontrada nativa na América Central e no Norte da América do Sul, sendo de grande importância econômica e social devido ao seu alto conteúdo de vitamina C (ácido ascórbico). Pomares de acerola têm sido preferencialmente estabelecidos por métodos de propagação vegetiva. No entanto, a propagação sexuada por sementes é igualmente utilizada e permite revelar um alto grau de polimorfismo na cultura, possibilitando a identificação de genótipos portadores de características de interesse agronômico. Vinte e quatro acessos de acerola, pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Estadual de Londrina, foram analisados, usando marcadores RAPD (Random amplified Polymorphic DNA) e obtidos com iniciadores (primers) de seqüência simples repetidas (SSRs). Um total de 164 e 73 marcadores foram obtidos com primers de RAPD e SSR, respectivamente. Os marcadores obtidos foram analisados, usando o método de agrupamentos UPGMA. A análise comparativa dos dendrogramas gerados com os primers de RAPD e com os primers SSR mostrou que, enquanto alguns acessos se associaram em grupos diferentes, outros apresentaram a mesma associação. Entretanto, maior polimorfismo entre acessos foi detectado com os primers de RAPD. A análise dos resultados revelou a alta variabilidade contida na coleção, permitindo associar o grau de similaridade genética, obtido por marcadores de DNA, com caracteres morfológicos compartilhados entre os acessos.