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Convergência de características agronômicas em espécies selvagens relacionadas ao tomateiro cultivado tolerantes à salinidade

Processo: 16/17137-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2016
Vigência (Término): 30 de setembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Convênio/Acordo: Ministério Federal da Educação e Pesquisa da Alemanha
Pesquisador responsável:Lázaro Eustaquio Pereira Peres
Beneficiário:Ariadne Felicio Lopo de Sá
Instituição-sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/50220-2 - Enhancing salt tolerance in tomato crops for advancing sustainable agriculture and food production, AP.TEM
Assunto(s):Melhoramento genético vegetal   Desenvolvimento vegetal

Resumo

A domesticação de espécies vegetais para a produção de alimentos foi um dos avanços tecnológicos mais importantes atingidos pelos humanos. Sendo a domesticação considerada por muito tempo como um exemplo de divergência fenotípica em resposta à seleção. Estudos, que examinaram as bases genéticas da domesticação associada a fenótipos em diferentes espécies cultivadas, concluiram que a rápida divergência fenotípica durante a domesticação pode ser atribuída muito poucos aos loci genéticos. Apesar destas características genômicas serem aparentemente simples, a variação genética das características quantitativas é notoriamente difícil de ser dissecada, devido à segregação de numerosos genes, ou aos locos de caracteres quantitativos (QTL), em que cada QTL explica uma parcela da variação total, e cuja expressão pode ser modificada pela interacções com outros genes (epistasia) e com o meio ambiente. Assim, a identificação e utilização de características vantajosas é um desafio para a agricultura moderna. As espécies selvagens relacionadas ao tomateiro cultivado Solanum lycopersicum compreendem uma diversidade de recursos genéticos valiosa, que tem sido usada para melhorar várias características agronômicas, incluindo resistência a estresses e aumento na qualidade de frutos. No entanto, o sucesso da introgressão de características de interesse agronômico a partir de espécies selvagens nem sempre é simples de ser alcançado. Isso se deve principalmente ao fato da herança ser poligênica e complexa em relação das características derivadas das espécies selvagens .Para aumentar a taxa de progresso na área melhoramento de plantas com base nos recursos de espécies selvagens, pretendemos desenvolver "domesticação de novo" para aproveitarmos as características desejáveis de parentes selvagens através da introgressão de conjunto de genes na direção oposta da domesticação, ou seja, utilizarmos um parente selvagem como o parental recorrente. Para esta abordagem, serão os genes da domesticação introduzidos através de retrocruzamentos e seleção assistida por marcadores no background genético Solanum galapagense (LA1401), uma espécie silvestre endêmica das Ilhas Galápagos, que possui alta tolerância a salinidade, resistente a insetos e alto Brix. Para este fim, vamos aumentar a massa e o tamanho dos frutos S. galapagense, de modo a transformar-los em tomates cereja comerciais introgredindo alelos favoráveis de dois genes de domesticação que alteram a forma do fruto e tamanho (FACIATED e FRUIT-WEIGHT2.2). Além disso, alelos de perda de função como o LICOPENE BETA CICLASE (Cyc-B), conhecido como crimson/old gold, juntamente com COMPOUND INFLORESCENCE que irão aumentar o acúmulo de licopeno e o número de frutos por inflorescência respectivamente, criando um produto comercial de alto valor agregado. Portanto, a " domesticação de novo " da espécie selvagen S. galapagense LA1401 em uma variedade de cultivar de alta produtividade e tolerante à salinidade irá fornecer uma alternativa para a manipulação gênica no melhoramento genético desta espécie por aumentar tolerância à salinidade. (AU)