Inferring heterotic patterns and the effect of incorporating dominance deviations for hybrid prediction: an example in tropical maize under nitrogen stress conditions (2020)
- Autores:
- Autor USP: MOROSINI, JULIA SILVA - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- Assuntos: DEFICIÊNCIAS MINERAIS DE PLANTAS; HETEROSE; HIBRIDAÇÃO VEGETAL; MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL; MILHO; NITROGÊNIO; POPULAÇÕES VEGETAIS
- Idioma: Inglês
- Resumo: O melhoramento de híbridos explora a heterose, fenômeno melhor explorado quando há designação de grupos heteróticos (HG). A predição de híbridos incorpora informações de relacionamento nas análises estatístico-genéticas para aumentar a acurácia e melhorar a avaliação dos valores genéticos dos indivíduos. No entanto, tais matrizes de relacionamento geralmente negligenciam efeitos não aditivos. Além disso, um fator crítico em um programa de melhoramento híbrido é a previsão genômica ser realizada com base nos mesmos efeitos alélicos para dois grupos heteróticos. Finalmente, a deficiência de nitrogênio (N) é uma grande restrição para a produtividade do milho e pode confundir significativamente inferências de abordagens genéticas. Neste estudo, consideramos modelos que incluem efeito aditivo e a combinação de efeitos aditivo+dominância para estimar capacidades de combinação, determinar grupos heteróticos e o impacto da modelagem diferencial de efeitos de marcadores em grupos heteróticos em uma população de melhoramento de milho. Também investigamos o efeito do estresse N nesses parâmetros. Para isso, 906 híbridos simples obtidos de um dialelo de 49 linhagens de milho foram genotipados in silico usando 34,571 SNP e avaliados em quatro ambientes no Estado de São Paulo, Brasil, cada um com dois regimes N: ideal (IN) e estresse (LN). Três cenários de modelagem foram considerados: baseado em pedigree (I), onde nenhuma informação de relacionamento genômico foi considerada; aditivo(Ga), onde uma matriz de incidência aditiva foi atribuída às linhagens; e aditivo+dominância (Ga+d), onde os efeitos aditivo e de dominância foram considerados para linhagens e híbridos, respectivamente. Os HG foram definidos com base na capacidade específica de combinação (SCA) em cada cenário. As capacidades preditivas (PA) foram obtidas usando uma abordagem de validação cruzada de 5-fold. Os resultados indicam que a incorporação de ambos efeitos aditivos e desvios de dominância permite discriminar melhor as estimativas de capacidades geral e específica de combinação. A SCA designou agrupamentos distintos de linhagens genitoras para cada cenário. Ocorreram diferenças mais consideráveis na composição heterótica entre os cenários Ga e Ga+d, embora ainda houvesse uma sobreposição relevante. As estimativas genéticas foram significativamente menores para o LN em comparação ao IN, e a distância genética entre os grupos foi maior para o IN. As presentes descobertas revelam que agrupar HG com base em SCA do cenário Ga+d é uma abordagem útil para seleção recorrente recíproca quando não há informações anteriores disponíveis sobre a estrutura genética da população. Também foi observado que o estresse de N dificulta a resolução na determinação de padrões heteróticos, o que compromete a exploração da heterose. Por fim, a incorporação da dominância fornece informações relevantes para a determinação de grupos heteróticos, e a modelagem diferencial dos efeitos dos marcadores para cada HGé crucial para um programa de melhoramento sustentável
- Imprenta:
- Local: Piracicaba
- Data de publicação: 2020
- Data da defesa: 19.06.2020
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ABNT
MOROSINI, Julia Silva. Inferring heterotic patterns and the effect of incorporating dominance deviations for hybrid prediction: an example in tropical maize under nitrogen stress conditions. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-121959/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Morosini, J. S. (2020). Inferring heterotic patterns and the effect of incorporating dominance deviations for hybrid prediction: an example in tropical maize under nitrogen stress conditions (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-121959/ -
NLM
Morosini JS. Inferring heterotic patterns and the effect of incorporating dominance deviations for hybrid prediction: an example in tropical maize under nitrogen stress conditions [Internet]. 2020 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-121959/ -
Vancouver
Morosini JS. Inferring heterotic patterns and the effect of incorporating dominance deviations for hybrid prediction: an example in tropical maize under nitrogen stress conditions [Internet]. 2020 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-121959/ - Associação genômica ampla para caracteres relacionados à eficiência no uso de nitrogênio em linhagens de milho tropical
- On the usefulness of parental lines GWAS for predicting low heritability traits in tropical maize hybrids
- Impact of the complexity of genotype by environment and dominance modeling on the predictive accuracy of maize hybrids in multi-environment prediction models
- Be-Breeder 2.0: a Web application for genetic analyses in a plant breeding context
- Additive and heterozygous (dis)advantage GWAS models reveal candidate genes involved in the genotypic variation of maize hybrids to Azospirillum brasilense
- Melhoramento para eificiência no uso do nitrogênio
- Fenotipagem de alto rendimento
- Assessing tolerance to Asian soybean rust in soybean inbred lines from exotic and adapted crosses
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