Genomic dissection of a tropical maize diversity panel: a study on molecular characterization and resistance to the corn stunt disease complex (2020)
- Authors:
- Autor USP: ESPOLADOR, FERNANDO GARCIA - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- Subjects: BACTÉRIAS FITOPATOGÊNICAS; DIVERSIDADE GENÉTICA; ENFEZAMENTO (DOENÇA DE PLANTA); GENÔMICA; GERMOPLASMA VEGETAL; MILHO; RESISTÊNCIA GENÉTICA VEGETAL; SPIROPLASMA
- Language: Inglês
- Abstract: O milho tropical é uma importante fonte de diversidade genética a ser explorada por programas de melhoramento para lidar com novos desafios agrícolas, mas isto demanda caracterização genética. Por exemplo, o complexo do enfezamento do milho (enfezamento pálido e enfezamento vermelho) tem causado perdas significativas de produtividade nas últimas safras, contudo o controle genético e o germoplasma resistente para estas doenças são pouco compreendidos. Neste trabalho, um painel de diversidade de milho tropical foi construído e caracterizado geneticamente visando delinear um pool representativo de germoplasma tropical para estudos genéticos e investigar os genes associados à resistência do complexo do enfezamento do milho, assim como as potenciais fontes de resistência. Para isso, 360 linhagens altamente diversas geneticamente foram genotipadas usando a abordagem de genotipagem por sequenciamento com as enzimas de restrição PstI e MseI e alinhadas com a versão 5 do genoma de referência B73. Para as avaliações genéticas, foram considerados dois conjuntos de dados: um com dados brutos e o segundo com dados imputados e filtrados para controle de qualidade, mantendo apenas marcadores bialélicos com frequência alelo raro maior que 0,05, valor de chamada de SNPs maior que 0,95 e desequilíbrio de ligação (r2) menor que 0,99. O estudo de associação ampla do genoma (GWAS) foi realizado incorporando a matriz de relacionamento genômico e três componentes principais para lidar com aestrutura do painel. Usando o conjunto de dados filtrado, foram analisadas as características proporção de plantas sobreviventes (PSP), nota de sanidade das plantas sobreviventes (SSSP) e nota de sanidade total (WSS), cujas mensurações ocorreram em dois locais no estado de São Paulo, Brasil. O conjunto de dados brutos incluiu 196.803 SNPs bem distribuídos pelos cromossomos. A proporção de dados faltantes foi de 0,391 e a heterozigosidade média observada foi de 0,036. O conjunto de dados filtrados, contendo 14.655 SNPs, apresentou estimativas semelhantes de parâmetros genéticos populacionais em comparação ao primeiro conjunto. A análise da estrutura do painel apontou a existência de nove subpopulações. Através da GWAS, 13 marcadores foram significativos para as características avaliadas e apresentaram funções relacionadas principalmente ao metabolismo da celulose, via da auxina, genes de defesa e resposta associados à atividade de fagócito oxidase e produção de antocianinas. Os genes candidatos foram associados, por exemplo, à resposta do acúmulo de glicose nas folhas, redução do teor de auxina na planta e ataque direto aos patógenos. Para cada característica, foi possível identificar linhagens com todos os alelos favoráveis em homozigose, o que facilitaria a transferência de genes de resistência para outros genótipos. Além disso, as linhagens advindas do ancestral PF-41X05-33-05B apresentaram alta concentração de alelos favoráveis a todas as características simultaneamente.Os presentes resultados revelam mecanismos genéticos subjacentes desencadeados por plantas em resposta ao complexo do enfezamento do milho e permitiram a identificação de potenciais linhagens resistentes. Tais inferências podem melhorar substancialmente os ganhos genéticos quando incorporadas em programas de melhoramento e constituem uma importante contribuição para a compreensão genética do germoplasma de milho tropical
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2020
- Data da defesa: 18.06.2020
-
ABNT
ESPOLADOR, Fernando Garcia. Genomic dissection of a tropical maize diversity panel: a study on molecular characterization and resistance to the corn stunt disease complex. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-142738/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Espolador, F. G. (2020). Genomic dissection of a tropical maize diversity panel: a study on molecular characterization and resistance to the corn stunt disease complex (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-142738/ -
NLM
Espolador FG. Genomic dissection of a tropical maize diversity panel: a study on molecular characterization and resistance to the corn stunt disease complex [Internet]. 2020 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-142738/ -
Vancouver
Espolador FG. Genomic dissection of a tropical maize diversity panel: a study on molecular characterization and resistance to the corn stunt disease complex [Internet]. 2020 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-15072020-142738/ - Reação à ferrugem de linhagens obtidas de cruzamentos entre genitores adaptados e exóticos de soja
- Population structure analysis and identification of genomic regions under selection associated with low-nitrogen tolerance in tropical maize lines
- Be-Breeder 2.0: a Web application for genetic analyses in a plant breeding context
- Assessing tolerance to Asian soybean rust in soybean inbred lines from exotic and adapted crosses
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
