Mapeamento de QTLs utilizando marcadores SNPs em autopoliploides, com aplicações em cana-de-açúcar

• Processo: 12/17009-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2012
• Vigência (Término): 18 de novembro de 2015
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
• Pesquisador responsável: Antonio Augusto Franco Garcia
• Beneficiário: Marcelo Mollinari
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/12245-8 - Desenvolvimento de modelos estatísticos para o mapeamento de QTLs utilizando marcadores SNPs em autopoliploides, com aplicações em cana-de-açúcar, BE.EP.PD
• Assunto(s): Melhoramento genético vegetal Saccharum
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Poliploide | Saccharum spp | Melhoramento Genético Vegetal

Resumo

A cana-de-açúcar está entre as mais importantes espécies cultivadas, principalmente em países em desenvolvimento. No entanto, a estrutura poliploide complexa de seu genoma não é bem compreendida. Nos últimos anos, muitos grupos de pesquisa têm feito enormes esforços para identificar locos que controlam a variação fenotípica de caracteres quantitativos (QTLs). Apesar de todos os avanços no desenvolvimento de modelos para o mapeamento de QTLs em espécies de tetraploides, a grande maioria dos modelos utilizados para o mapeamento de QTLs em espécies com elevado nível de ploidia, como é o caso da cana-de-açúcar, são aproximações daqueles usados para organismos diploides. Nesse contexto, o presente projeto tem três objetivos cientificamente relevantes: i) desenvolver novos modelos para o mapeamento de QTLs em espécies com altos níveis de ploidia; ii) implementar esses modelos em um software de código aberto no ambiente estatístico R; iii) utilizar os novos modelos para mapear QTLs para características de importância agronômica em cana-de-açúcar, utilizando marcadores SNPs. Com isso, espera-se que seja possível estudar os efeitos de dosagem alélica de maneira bastante precisa, bem como efeitos de dominância e epistasia. Além disso, espera-se que a inclusão de tais efeitos no modelo de mapeamento forneçam estimativas de QTLs mais precisas e realistas do que as até então encontradas na literatura. Para que as análises sejam realizadas, os SNPs serão classificados usando uma abordagem Bayesiana com o software SuperMASSA, do qual o candidato é coautor. O mapa genético será construído utilizando-se o modelo baseado em cadeias de Markov ocultas, proposto pelo candidato em sua tese de doutorado. Os modelos que serão propostos no presente projeto serão baseados em modelos para mapeamento de QTLs em poliploides existentes na literatura, entretanto diversos desenvolvimentos teóricos serão necessários para que tais modelos contemplem marcadores co-dominantes (como é o caso dos SNPs) e altos níveis de ploidia. Com os resultados do presente projeto, pretende-se obter modelos que forneçam informações importantes para entendimento da arquitetura genética de espécies com altos níveis de ploidia, como é o caso da cana-de-açúcar.

Publicações científicas

(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)

MOLLINARI, MARCELO; FRANCO GARCIA, ANTONIO AUGUSTO. Linkage Analysis and Haplotype Phasing in Experimental Autopolyploid Populations with High Ploidy Level Using Hidden Markov Models. G3-GENES, GENOMES, GENETICS, v. 9, n. 10, p. 3297-3314, OCT 2019. (08/52197-4, 13/12245-8, 12/17009-8)