Mapeamento associativo, avaliação do desequilíbrio de ligação e da estrutura populacional em cana-de-açúcar

• Processo: 10/00083-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2010
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Antonio Augusto Franco Garcia
• Beneficiário: Maria Marta Pastina
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/52197-4 - Genomic-assisted breeding of sugarcane: using molecular markers for understanding the genetic architecture of quantitative traits and to implement marker assisted selection, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Melhoramento genético vegetal Mapeamento genético Genética quantitativa Genética estatística
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genética de Poliplóides | Genética Estatística | Genética quantitativa | Mapas Genéticos | Mapeamento de QTLs | Melhoramento Genético Vegetal

Resumo

A cana-de-açúcar (Saccharum spp.) representa para o Brasil uma importante fonte de renda, emprego e energia, com participação significativa na economia nacional. Com o advento dos marcadores moleculares, tornou-se possível a construção de mapas genéticos e o mapeamento de QTLs (Quantitative Trait Loci), permitindo o estudo da arquitetura genética de caracteres quantitativos em espécies com grande complexidade genômica, como é o caso da cana-de-açúcar. Estudos de QTLs são, geralmente, baseados em análises de ligação ou, mais recentemente, em análises de associação, também conhecidas como análises de desequilíbrio de ligação (DL) ou mapeamento associativo. As análises de ligação são comumente conduzidas em populações experimentais obtidas a partir de cruzamentos controlados (ex: biparentais, em cana-de-açúcar). Embora também baseadas no princípio da recombinação genética, as análises de associação podem ser realizadas em populações naturais, coleções de germoplasma, conjunto de materiais elite, entre outros. O princípio básico para a realização tanto da análise de ligação quanto da análise de associação é a existência de DL, que representa a associação não aleatória entre alelos de diferentes locos em uma população. A precisão com a qual um QTL pode ser localizado em relação a um marcador é diretamente proporcional ao número de meioses ocorridas na população de mapeamento, ou seja, ao número de oportunidades de recombinação entre o marcador e o loco que controla o caráter. Assim, análises de ligação baseadas em populações experimentais apresentam menor resolução que análises de associação, nas quais são utilizadas populações com muitas gerações de recombinação entre marcador e QTL. Espera-se que somente marcas fortemente ligadas ao QTL permaneçam em desequilíbrio (associadas ao caráter de interesse). No entanto, o DL não necessariamente resulta de ligação física, já que diversos fatores podem causá-lo: epistasia, seleção, deriva genética, estrutura populacional, sistema reprodutivo, entre outros. Como grande parte das populações empregadas para análises de associação apresenta certo grau de subdivisão (estrutura populacional), há necessidade de verificar como tal estrutura ocorre, visando controlar a ocorrência de falsos positivos nos estudos de associação. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo estudar a estrutura populacional e o DL no genoma poliplóide da cana-de açúcar, a partir de um painel que está sendo usado para mapeamento associativo em vários projetos em andamento. Os genótipos consistem em variedades comerciais e clones usados pelos programas de melhoramento, que estão sendo genotipados com marcadores SNPs (Single Nucleotide Polymorphism). Isto permitirá que, em seguida, métodos de mapeamento associativo sejam usados para localizar QTLs/QTNs de interesse.

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)

PASTINA, M. M.; MALOSETTI, M.; GAZAFFI, R.; MOLLINARI, M.; MARGARIDO, G. R. A.; OLIVEIRA, K. M.; PINTO, L. R.; SOUZA, A. P.; VAN EEUWIJK, F. A.; GARCIA, A. A. F.. A mixed model QTL analysis for sugarcane multiple-harvest-location trial data. THEORETICAL AND APPLIED GENETICS, v. 124, n. 5, p. 835-849, MAR 2012. (08/52197-4, 10/00083-5, 08/57908-6)

GAZAFFI, RODRIGO; MARGARIDO, GABRIEL R. A.; PASTINA, MARIA MARTA; MOLLINARI, MARCELO; GARCIA, ANTONIO AUGUSTO F.. A model for quantitative trait loci mapping, linkage phase, and segregation pattern estimation for a full-sib progeny. Tree Genetics & Genomes, v. 10, n. 4, p. 791-801, AUG 2014. (07/02775-9, 12/13272-6, 10/00083-5, 08/54402-4)