Diversidade genética, genômica e filogeografia de mandioca (Manihot esculenta Crantz): implicações para a dispersão e difusão do cultivo ao longo dos principais eixos fluviais da Bacia Amazônica no Brasil

• Processo: 13/00003-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Maria Imaculada Zucchi
• Beneficiário: Maria Imaculada Zucchi
• Instituição Sede: Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Charles Roland Clement ; Doriane Picanço Rodrigues ; Elizabeth Ann Veasey ; José Baldin Pinheiro
• Assunto(s): Genética de populações vegetais Melhoramento genético vegetal Mandioca Filogeografia Variação genética em plantas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cpSSR | Filogeografia | Manihot esculenta | ncSSR | RAD-seq | Variabilidade | Genética de Populações
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/science_of_the_amazon_8_22_23.pdf

Resumo

A mandioca (Manihot esculenta ssp. esculenta Crantz) foi domesticada no sudoeste da bacia amazônica e atualmente é a principal fonte de energia para mais de 800 milhões de pessoas no mundo. Após a domesticação inicial, pressões seletivas divergentes originaram dois grandes grupos de variedades com diferentes níveis de toxidez: mandiocas mansas e mandiocas bravas. Apesar de haver alguma sobreposição, estes grupos de variedades apresentam padrões de distribuição distintos e que parecem resultar de processos limitados de contato e de intercâmbio de variedades ao longo da sua história de domesticação. A história evolutiva de um cultivo pode ser melhor compreendida avaliando-se a organização da diversidade genética de suas populações domesticadas. Poucos estudos avaliaram como a variabilidade genética da mandioca está organizada ao longo de sua distribuição geográfica e nenhum estudo de genômica de populações foi realizado com variedades cultivadas. A proposta deste projeto é avaliar, com diferentes marcadores moleculares, a diversidade e estrutura genética e genômica, e a filogeografia de variedades de mandioca cultivadas tradicionalmente ao longo dos principais rios da bacia amazônica brasileira. A diversidade e estrutura genética contemporânea serão avaliadas por meio de marcadores microssatélites nucleares (ncSSR), enquanto os padrões históricos de organização da diversidade genética (filogeografia) serão avaliados com marcadores microssatélites cloroplastidiais (cpSSR). Informações inéditas sobre as bases genômicas da distinção entre variedades bravas e mansas, e possíveis padrões de dispersão distintos, serão geradas com marcadores SNPs detectados por meio de Restriction-site associated DNA sequencing (RAD-seq). Espera-se contribuir para o entendimento da dispersão da mandioca ao longo da bacia amazônica após a sua domesticação inicial, bem com as bases genômicas para a diferenciação entre variedades mansas e bravas. Estas informações podem permitir a identificação centros de diversidade genética, que por sua vez poderão orientar esforços de conservação dos recursos genéticos e de melhoramento da mandioca. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ALVES-PEREIRA, ALESSANDRO; CLEMENT, CHARLES R.; PICANCO-RODRIGUES, DORIANE; VEASEY, ELIZABETH ANN; DEQUIGIOVANNI, GABRIEL; FERREYRA RAMOS, SANTIAGO LINORIO; PINHEIRO, JOSE BALDIN; DE SOUZA, ANETE PEREIRA; ZUCCHI, MARIA IMACULADA. A population genomics appraisal suggests independent dispersals for bitter and sweet manioc in Brazilian Amazonia. EVOLUTIONARY APPLICATIONS, v. 13, n. 2, OCT 2019. (12/08307-5, 18/00036-9, 13/08884-5, 13/00003-0)

ALVES-PEREIRA, ALESSANDRO; NOVELLO, MARIANA; DEQUIGIOVANNI, GABRIEL; PINHEIRO, JOSE BALDIN; BRANCALION, PEDRO H. S.; VEASEY, ELIZABETH ANN; CLEMENT, CHARLES R.; DE SOUZA, ANETE PEREIRA; ZUCCHI, MARIA IMACULADA. Genomic Diversity of Three Brazilian Native Food Crops Based on Double-Digest Restriction Site-Associated DNA Sequencing. TROPICAL PLANT BIOLOGY, v. 12, n. 4, p. 268-281, DEC 2019. (12/08307-5, 18/00036-9, 13/17354-0, 13/08884-5, 13/00003-0)

ALVES-PEREIRA, ALESSANDRO; ZUCCHI, MARIA IMACULADA; CLEMENT, CHARLES R.; GOMES VIANA, JOAO PAULO; PINHEIRO, JOSE BALDIN; VEASEY, ELIZABETH ANN; DE SOUZA, ANETE PEREIRA. elective signatures and high genome-wide diversity in traditional Brazilian manioc (Manihot esculenta Crantz) varietie. SCIENTIFIC REPORTS, v. 12, n. 1, JAN 24 2022. (12/08307-5, 13/00003-0, 18/00036-9)

ALVES-PEREIRA, ALESSANDRO; CLEMENT, CHARLES R.; PICANCO-RODRIGUES, DORIANE; VEASEY, ELIZABETH A.; DEQUIGIOVANNI, GABRIEL; RAMOS, SANTIAGO L. F.; PINHEIRO, JOSE B.; ZUCCHI, MARIA I.. Patterns of nuclear and chloroplast genetic diversity and structure of manioc along major Brazilian Amazonian rivers. ANNALS OF BOTANY, v. 121, n. 4, p. 625-639, MAR 2018. (13/00003-0, 12/08307-5, 13/11137-7, 13/08884-5)