Estudos genéticos-genômicos em gramíneas forrageiras tropicais dos gêneros Urochloa e Paspalum

Autor(es)

Fernanda Ancelmo de Oliveira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-12-05

Membros da banca

Anete Pereira de Souza; Lucimara Chiari; Maria Imaculada Zucchi; Renato Vicentini; Marcelo Mattos Cavallari

• Orientador: Bianca Baccili Zanotto Vigna; Anete Pereira de Souza

Resumo

A pecuária bovina brasileira é baseada, predominantemente, na utilização de pastagens para a alimentação animal. Estas cobrem extensas áreas, o que viabiliza o maior rebanho comercial do mundo e a posição de maior exportador de carne bovina. U. humidicola está entre as forrageiras exóticas mais cultivadas nas pastagens brasileiras; ocorre em locais úmidos, de drenagem deficiente ou com inundação sazonal, razão pela qual ocupa extensas áreas no cerrado e na região amazônica. Espécies nativas do gênero Paspalum, apresentam potencial forrageiro e ornamental, e destacam-se pela grande variabilidade intra-específica a ser explorada. O lançamento de novas cultivares é uma alternativa para a diversificação das pastagens, e é a principal forma de atenuar problemas provenientes do monocultivo. Contudo, essas gramíneas têm seu perfil genético-molecular-genômico pouco estudado. E conhecer a extensão da variabilidade genética contida dentro dos bancos de germoplasma auxilia no planejamento de estratégias para maximizar os ganhos genéticos em programas de melhoramento. Nesse contexto, esta tese teve como objetivo contribuir para o conhecimento sobre a genética e genômica de espécies desses dois importantes gêneros de forrageiras tropicais. A partir do método RNA-seq e, montagem de novo, foi obtido o perfil transcriptômico global de folha de U. humidicola e folha e flor de P. notatum. Para U. humidicola foram obtidos 35.093 unigenes, representando o primeiro transcriptoma para a espécie. Esses foram anotados e relacionados à vias de fixação de carbono C4, síntese de lignocelulose e à resposta ao stress por alagamento. A busca por potenciais marcadores revelou 4.489 microssatélites (SSR) e 560.298 single nucleotide polymorphisms (SNP). Foram identificados genes únicos e diferencialmente expressos, corroborados por qPCR, entre os dois genótipos do banco de germoplasma da Embrapa utilizados para análise, o acesso apomítico BH16 "cultivar BRS Tupi (CIAT 26149) e o único genótipo sexual da espécie, o acesso BH031 (CIAT 26146). Sugere-se, ainda, uma provável origem híbrida para o BH031. Para P. notatum, foi gerado um transcriptoma altamente representativo, a partir de dois tecidos (folha e flor) de seis genótipos com réplicas biológicas, que apresentam diferentes ploidias e modo de reprodução (sexual ou apomítico), resultando em mais de 100.000 unigenes montados com métricas robustas. Através de abordagens de expressão diferencial de genes entre sexuais e apomíticos, enriquecimento dos termos GO (Gene Ontology) e rede de coexpressão gênica, foram identificados genes candidatos a apomixia. Esses podem ser melhor investigados, visando elucidar esse intrigante mecanismo de reprodução, como também, desenvolver marcadores ligados a apomixia. Adicionalmente, no estudo de Paspalum, foram desenvolvidos marcadores SSR genômicos inéditos para P. plicatulum, e transferidos para outras espécies que compõem grupo botânico Plicatula, constituindo uma ferramenta valiosa para o estudo da variabilidade genética de acessos de banco de germoplasma das espécies estudadas. Ainda, buscando aprofundar o conhecimento sobre o complexo grupo Plicatula, obteve-se um expressivo conjunto de dados genômicos através de RAD-seq para as espécies. De modo que podem ser usados para auxiliar na classificação taxonômica e delimitação de espécies, bem como nos programas de coleta, conservação e melhoramento das espécies de Paspalum (AU)

• Processo FAPESP: 13/14903-2 - Análise de transcriptoma de folha de Brachiaria humidicola e Paspalum notatum visando o desenvolvimento de marcadores funcionais para o estudo genético e genômico de gramíneas forrageiras tropicais
• Beneficiário: Fernanda Ancelmo de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado