Desenvolvimento de novos marcadores genéticos para o Agave, uma cultura energética emergente no Brasil.

• Processo: 24/06624-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 31 de agosto de 2024
• Data de Término da vigência: 29 de novembro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Marcelo Falsarella Carazzolle
• Beneficiário: João Vitor Rodrigues Mio
• Supervisor: Martin Mascher
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Leibniz Institute Of Plant Genetics And Crop Plant Research, Gatersleben, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 22/15603-1 - Validação in silico de marcadores microssatélites utilizando dados de genotipagem em larga escala (ddRAD-seq) em plantas de Agave, uma cultura energética emergente., BP.IC
• Assunto(s): Agave Genômica Marcador molecular SNP Biologia computacional
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agave | Genômica | Hordeum Vulgare | marcadores moleculares | Snp | Bioinformática

Resumo

Algumas espécies de plantas do gênero Agave são utilizadas para a produção de fibra de sisal em áreas semiáridas, e o Brasil é o maior produtor mundial dessa fibra. A produção é concentrada na região Nordeste em uma área chamada "sertão", composta por 80 milhões de hectares de terra subutilizada semiárida. Essa cultura é uma das únicas fontes de renda para a população local. Além disso, os agaves são resistentes à seca e têm alta produtividade mesmo sem irrigação, possuindo grande potencial para geração de biocombustíveis em climas secos. No entanto, a falta de marcadores moleculares para identificar genótipos de interesse e garantir a qualidade das plantas retarda o crescimento dessa cultura na região. Nosso laboratório na Unicamp possui um banco de germoplasma com mais de 80 acessos de agave com diferentes fenótipos que precisam ser genotipados. Um tipo de marcador molecular usado para genotipar espécies vegetais são os microssatélites (SSRs), mas sua validação in vitro é trabalhosa. Desenvolvemos um método para validação in silico de SSRs para acelerar sua aplicação no campo e economizar recursos em sua padronização. Aplicamos o pipeline em indivíduos de Agave sisalana e híbrido 11648, usando uma combinação de sequências ddRAD-seq de populações com previsão de SSRs a partir de sequências de genoma preliminar. Obtivemos cerca de 900 regiões com polimorfismos e selecionamos aquelas que melhor diferenciariam os indivíduos, gerando, para cada cultivar, 5 pares de primers que serão testados no laboratório. Outro tipo de marcador amplamente utilizado para genotipar plantas são aqueles baseados em polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs). Eles também podem ser obtidos do mesmo conjunto de dados ddRAD-seq, alinhando as leituras a um genoma de referência. Portanto, esta seria outra fonte importante de marcadores moleculares para agave. Durante o estágio proposto, a montagem do genoma da planta e a chamada de SNP serão o objetivo. Essas técnicas serão aplicadas em cevada (Hordeum vulgare), uma espécie importante com uma boa montagem de genoma e pipelines padronizados. Após aplicar com sucesso o pipeline em cevada, o mesmo procedimento será realizado no híbrido 11648. Isso fornecerá uma boa base para o desenvolvimento de marcadores SNP, além dos marcadores SSR já desenvolvidos em agave.