Seleção assistida por marcadores moleculares visando ao desenvolvimento de plantas resistentes a doenças, com ênfase em feijoeiro e soja

A transferência de alelos de resistência a doenças em plantas pode ser facilitada pelo uso de marcadores moleculares do DNA. Se proximamente ligados a alelos de resistência, eles podem ser usados na seleção assistida por marcadores (S.A.M.). Uma aplicação concreta dos marcadores na S.A.M. é durante o processo de piramidação de alelos de resistência. Por meio da S.A.M., em três gerações de retrocruzamento, o Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO, Universidade Federal de Viçosa (Minas Gerais, Brasil), obteve linhagens de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com características fenotípicas similares às da cultivar Rudá (recorrente), contendo alelos de resistência à antracnose, ferrugem e mancha-angular. No momento, sementes das linhagens RC3F4, homozigotas para os locos de resistência estão sendo multiplicadas para serem submetidas a inoculações com os patógenos de interesse e a testes agronômicos. O Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do BIOAGRO vem usando marcadores moleculares para identificar "quantitative trait loci" (QTLs) associados à resistência ao nematóide de cisto da soja (NCS). Foram identificados dois marcadores microssatélites (Satt038 e Satt163) flanquendo o alelo de resistência rhg1 e também marcadores ligados a um QTL que confere resistência à raça 14 do NCS. Esse QTL explica mais de 40% da resistência da soja (Glycine max) cultivar Hartwig, uma das principais fontes de resistência ao NCS. A S.A.M. é uma realidade em diversos programas de melhoramento no mundo inteiro que visam ao desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. O seu uso efetivo no melhoramento depende de uma maior sintonia entre o melhorista e o biólogo molecular de plantas.

Seleção assistida por marcadores moleculares microssatélites para resistência ao oídio em soja

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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.

Herança quali-quantitativa e marcadores moleculares para seleção assistida de genótipos de soja resistentes à ferrugem asiática

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Acasalamento estratégico na seleção assistida por marcadores utilizando análise multivariada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o acasalamento seletivo utilizando a distribuição dos valores extremos, entre outras estratégias de acasalamento, na capacidade de otimizar o incremento fenotípico da característica sob seleção assistida por marcadores. Foi utilizada a análise multivariada de agrupamento para comparar estratégias de acasalamento, por meio da aplicação do método de Tocher. O sistema de simulação genética Genesys foi utilizado para a simulação de três genomas, cada qual com uma única característica cuja distinção estava no valor da herdabilidade, e das populações base e inicial. Cada população inicial foi submetida à seleção assistida por marcadores por 20 gerações consecutivas. Para avaliação das estratégias foi estimado o valor fenotípico, em diferentes tamanhos de família, para as três características. Em todos os cenários combinando herdabilidade e tamanho de família, o acasalamento seletivo foi superior aos demais, na capacidade de maximizar o valor fenotípico. O método de Tocher possibilitou diferenciar o acasalamento seletivo das demais estratégias por meio da formação de grupos específicos constituídos por acasalamentos seguindo a distribuição dos valores extremos. A análise multivariada convalidou incrementos fenotípicos ótimos para o acasalamento seletivo, em características quantitativas com valores de herdabilidade de 0,10; 0,40 e 0,70.

Validação de marcadores moleculares para resistência à giberela em genótipos brasileiros de trigo

O objetivo deste trabalho foi validar 19 marcadores microssatélites para resistência do trigo à giberela, em uma população não estruturada. Foram utilizados marcadores moleculares descritos na literatura como flanqueando QTLs de resistência à giberela em trigo, nos cromossomos 3B, 5A e 6B. Foram avaliadas 96 linhagens e cultivares de trigo quanto à severidade da infecção por giberela, em dois anos de avaliação. As linhagens e as cultivares foram genotipadas com 19 marcadores microssatélites. Os dados obtidos foram analisados pelo teste de Tukey e pelas análises de correlação, regressão linear simples e regressão múltipla; também foi estimada a eficiência de seleção dos marcadores moleculares. A severidade da doença variou de 1,95 a 41,3%, na média dos dois anos. Foram validados os QTLs nos três cromossomos avaliados. Os marcadores Xgwm389, Xgwm533, Xbarc180, Xbarc24, Wmc397, Xbarc101 e Wmc398 foram associados significativamente à resistência do trigo à giberela, tendo sido identificados alelos de resistência e de suscetibilidade. Os marcadores Wmc397, Xbarc101 (cromossomo 6B) e Xbarc180 (cromossomo 5A) têm potencial para uso na seleção assistida por marcadores moleculares, para resistência do trigo à giberela.

Seleção assistida por marcadores para o melhoramento do desempenho de equinos em corridas

Although equines have participated in the forming and development of several civilizations around the world since their domestication 6,000 years ago in comparison to other species that have zootechnical interest, few researches have been done related to animal breeding area, especially in Brazil. Some reasons for that are difficulties associated with the species as well as operational aspects. However, developments in genetics in the last decades contributed to a better understanding of the traits related to reproduction, heath, behavior and performance of domestic animals, including equines. Recent technologies as next generation sequencing methods and the high density chips of SNPs for genotyping allowed some advances in the researches already done. These researches used basically the candidate gene strategy, and identified genomic regions related to diseases and syndromes and, more recently, the performance in sport competition and specific abilities. Using these genomic analysis tools, some regions related to race performance have been identified and based on this information; genetic tests to select superior animals for racing performance have started to be available in the market.

Características de carcaça de bovinos da raça Canchim: estimativas de parâmetros genéticos e associação com marcadores moleculares

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aplicações de marcadores moleculares em Byrsonima crassifolia.

O uso de marcadores moleculares em espécies vegetais pode auxiliar no estudo da diversidade genética ao verificar a forma de distribuição da variação genética entre e dentro de populações naturais e os locais de maior ocorrência de variação. Também pode contribuir para inferir acerca da forma de reprodução das espécies. Os marcadores podem indicar locais no quais está ocorrendo maior incidência de cruzamentos entre aparentados, taxas de fluxo gênico entre as populações e relações entre os componentes da população. Além disso, auxiliam no melhoramento genético ao determinar a variação existente nas coleções/bancos de germoplasma, no direcionamento de cruzamentos, em testes de paternidade, verificação de métodos que geram variabilidade, seleção assistida por marcadores e obtenção de marcas que possam descrever clones/variedades/cultivares recomendadas. Dessa forma, o uso de marcadores moleculares em Byrsonima crassifolia pode contribuir em diversos aspectos.

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%.

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 identificação de snps em regiões genômicas ligados a resistência à ferrugem em Eucalyptus grandis

Pós-graduação em Agronomia (Proteção de Plantas) - FCA

Pré-melhoramento de milho quanto à resistência a enfezamentos

O objetivo deste trabalho foi selecionar famílias de milho derivadas do retrocruzamento entre o composto "NAP Corn Stunt" (genitor doador) e linhagens-elite (genitores recorrentes), quanto à produtividade de grãos e à resistência a enfezamentos, e avaliar a eficiência do emprego de marcadores moleculares para avaliação fenotípica na seleção de genótipos com alta produtividade de grãos. Foram avaliados 100 genótipos, em cinco condições ambientais, na safra agrícola 2009/2010. Foram selecionadas famílias RC1F2, que aliam a alta produtividade dos genitores recorrentes à resistência aos enfezamentos, presente no genitor doador. As famílias selecionadas quanto ao desempenho agronômico e à resistência aos enfezamentos foram: L228-3-324-S, L228-3-237-R, L228-3-109-R, que foram indicadas para cruzamentos com linhagens do grupo heterótico duro; e L3-422-R e L3-586-R, que foram indicadas para cruzamentos com linhagens do grupo heterótico dentado. Na seleção de genótipos de alta produtividade de grãos, a seleção assistida por marcadores moleculares não é eficiente para a recuperação do genótipo do pai recorrente, em comparação à avaliação fenotípica.

Variabilidade, herdabilidade e regiões genômicas associadas à expressão da resistência parcial à ferrugem da folha em aveia (Avena sativa L.) avaliada em parcelas

As condições ambientais do subtrópico brasileiro favorecem o desenvolvimento da ferrugem da folha da aveia de maneira que a severidade torna-se alta e extremamente danosa. O desenvolvimento de variedades com resistência parcial (RP), tem sido sugerido como uma estratégia para tornar a efetividade da resistência à ferrugem da folha mais durável. Este trabalho teve por objetivos determinar a variabilidade, quantificar a herdabilidade e identificar as regiões genômicas (QTLs) associadas à expressão da RP, em linhagens do cruzamento UFRGS 7 x UFRGS910906, avaliadas na média de parcelas. Oitenta e três linhagens F6:7 e F6:8 e os genitores UFRGS 7 (suscetibilidade) e UFRGS 910906 (parcialmente resistente) foram avaliados, em 2002 e 2003, quanto à severidade da ferrugem da folha da aveia no decorrer do ciclo da cultura, em parcelas experimentais. A partir desses dados, foi calculada a área sob a curva do progresso da doença (ASCPD), a severidade máxima (SM) e o tempo em dias para atingir 12,5% da SM (T12,5). O rendimento de grãos (REND) e o peso de hectolitro (PH) das linhagens com RP foram comparados nos tratamentos com e sem fungicida. Uma análise por intervalo simples foi utilizada para identificar em mapa molecular F6, anteriormente desenvolvido, QTLs associados à ASCPD, SM e T12,5. A população de UFRGS 7 X UFRGS 910906 apresentou variabilidade para os parâmetros da RP, com as linhas 211, 238, 241, 243 e 245 apresentando os menores valores de ASCPD, SM e T12,5, nos dois anos. As estimativas de herdabilidade de ASCPD (0,87), SM (0,86), T12,5 (0,76), REND (0,99) e PH (0,64) foram altas. Seis QTLs foram identificados para as características ASCPD, SM e T12,5, avaliadas com base em parcelas experimentais, nos dois anos de estudo. Os resultados permitem concluir que a avaliação em parcelas da RP à ferrugem da folha de UFRGS 910906 é efetiva na distinção de genótipos resistentes. O nível de RP conferido por UFRGS 910906 não fornece proteção suficiente para manter o rendimento e qualidade de grãos, na presença de alta severidade da moléstia. A RP de UFRGS 910906 apresenta um QTL identificado pelo marcador AFLP PaaMtt340 com consistência de expressão em diferentes ambientes, capaz de ser detectado na avaliação de parcelas experimentais e com potencial para ser explorado através do uso de seleção assistida por marcadores moleculares em programas de melhoramento de aveia.

Caracterização de uma região relacionada à característica Lignotúber em eucalipto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)