Abordagens genômicas para a identificação de marcadores e genes associados à resistência ao vírus da folha amarela da cana-de-açúcar

• Processo: 21/08740-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2021
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Anete Pereira de Souza
• Beneficiário: Anete Pereira de Souza
• Instituição Sede: Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética (CBMEG). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Cana-de-açúcar Polimorfismo de um único nucleotídeo Viroses
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioinformática | Cana de Açúcar | melhoramento molecular | SNPs | Virose | Genética e Genômica Vegetal

Resumo

O amarelecimento da folha de cana-de-açúcar (SCYL), causado pelo vírus da folha amarela da cana-de-açúcar (SCYLV), é uma das principais doenças que afetam a cana-de-açúcar, uma das principais culturas de açúcar e energia. Apesar dos danos causados pelo SCYLV, a base genética de resistência a esse vírus permanece amplamente desconhecida. Surgiram diversas metodologias para identificar marcadores moleculares associados à resistência ao SCYLV, os quais são cruciais para a seleção assistida por marcadores e compreensão dos mecanismos de resposta a este vírus. Nós investigamos a base genética da resistência ao SCYLV usando marcadores dominantes e codominantes e genótipos de interesse para o melhoramento da cana-de-açúcar. Um painel de cana-de-açúcar inoculado com SCYLV foi analisado para sintomas de SCYL, e o título viral foi estimado por RT-qPCR. Este painel foi genotipado com 662 marcadores dominantes e 70.888 SNPs e indels com informações de proporção de alelos. Usamos análises de associação em todo o genoma adaptadas a poliploides e algoritmos de aprendizado de máquina, juntamente com métodos de seleção de características, para estabelecer associações marcador-característica. Enquanto cada abordagem identificou conjuntos únicos de marcadores associados a fenótipos, convergências foram observadas entre eles e demonstraram sua complementaridade. Por fim, anotamos esses marcadores, identificando genes que codificam participantes emblemáticos em mecanismos de resistência a vírus e candidatos anteriormente não relatados envolvidos em respostas virais. Nossa abordagem pode acelerar o melhoramento da cana-de-açúcar visando a resistência ao SCYLV e facilitar estudos sobre os processos biológicos que levam a essa característica. (AU)