Desenvolvimento e aplicação de ferramentas genômicas para o melhoramento genético em Tilápia do Nilo

• Processo: 17/08650-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2018
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca - Aquicultura
• Pesquisador responsável: João Lorena Campos
• Beneficiário: João Lorena Campos
• CNAE: Aqüicultura em água salgada e salobra ; Aqüicultura em água doce
• Pesquisadores principais: José Fernando Garcia
• Pesquisadores associados: Eduardo Akifumi Ono
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/11194-4 - Desenvolvimento de ferramentas analíticas e para gerenciamento de dados genômicos, BP.TT
• Assunto(s): Genômica Melhoramento genético animal Tilápia-do-Nilo Oreochromis niloticus Produtividade Polimorfismo de um único nucleotídeo Estudo de associação genômica ampla
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genômica | Melhoramento genético | rendimento filé | SNP chip | tilápia do Nilo | velocidade de crescimento | Melhoramento genético

Resumo

A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é a espécie de peixe mais produzida no Brasil e a segunda mais produzida no mundo, possuindo excelente qualidade de carne e ótima adaptação aos diferentes sistemas de produção. A cadeia de produção de tilápia é o setor da aquicultura que apresenta a maior taxa de crescimento, sendo que no Brasil cresceu a taxas de 10% ao ano na última década, o que deverá se manter no futuro, uma vez que a demanda do mercado é crescente. No entanto, a redução das margens econômicas por conta da concorrência doméstica e com produtos importados tem reduzido significativamente a lucratividade da cadeia da tilápia no Brasil. O melhoramento genético da tilápia voltado para características de impacto na produtividade e associadas à resistência a enfermidades, pontos onde o melhoramento com tecnologias genômicas já demonstrou grande potencial em outras espécies, é um dos caminhos para assegurar a sustentabilidade da produção desta importante espécie. O impacto econômico de se aumentar o rendimento de filé da tilápia, é muito significativo. Por exemplo, o aumento de 1,0% no rendimento do filé (de 31% para 32%) aumenta o faturamento bruto de um frigorífico em 3,3%, sem agregar qualquer custo adicional. O melhoramento genético da tilápia voltado para características de impacto na produtividade é um dos caminhos para assegurar a sustentabilidade da produção da espécie. Com os recentes avanços da biotecnologia, o uso de painéis de SNP (Single Nucleotide Polymorphism) na forma de SNP chips, permite traçar novas estratégias para identificação de genes ou regiões genômicas responsáveis por características de interesse, tornando o processo de seleção e melhoramento genético mais eficiente, sendo essa a tecnologia adotada atualmente como base de programas de melhoramento genético avançados em aves e suínos, além de bovinos de leite e corte. Na aquicultura, o salmão do atlântico (Salmo salar) é um marco da aplicação dos SNP chips no melhoramento da espécie. A indisponibilidade de um SNP chip desenvolvido especificamente para a tilápia, impede o conhecimento mais profundo sobre o material genético disponível no país e a realização de associações entre fenótipo e genótipo, colhendo informações fenotípicas individuais dos animais e integrando-as a programas de seleção e acasalamentos para o fomento da indústria. O presente projeto de pesquisa inovativa visa desenvolver uma ferramenta para análise genômica da tilápia (SNP chip) contendo 50.000 marcadores de DNA do tipo SNP (TilapiaTG 50K), juntamente com os processos de análise de dados genômicos, gerados através do SNP chip, com vistas no uso da informação em programas de melhoramento genético (PMG) de tilápia (TRI-lapia Max). O objetivo específico é desenvolver um sistema integrado onde a genômica, com o SNP chip, será utilizado para selecionar de forma mais rápida e específica animais que apresentem superior rendimento de filé e crescimento. Para o desenvolvimento do SNP chip, amostras biológicas (tecido da nadadeira) de espécimes que representem a variabilidade genética da tilápia no Brasil e de outras regiões do mundo serão coletadas, seus DNAs preparados e submetidos ao sequenciamento NGS (Next Generation Sequencing) e suas sequências alinhadas com o genoma de referência desta espécie para a identificação dos melhores SNP. Os SNP serão selecionados de maneira que estejam igualmente espaçados ao longo dos 22 cromossomos da tilápia, de tal sorte que quando de sua análise será possível acessar simultaneamente todo o genoma do indivíduo com um único teste. Uma vez que a ferramenta genômica (SNP chip) esteja disponível, processos específicos de bioinformática para a realização de Estudos de Associação Genômica Ampla (GWAS) em populações de tilápia em cultivo comercial serão desenvolvidos, com o intuito de identificar marcadores genômicos para as características de rendimento de filé e crescimento. (AU)