Genetic mapping in a biparental Megathyrsus maximus (Jacq.) population with allele dosage information (2021)
- Authors:
- Autor USP: GESTEIRA, GABRIEL DE SIQUEIRA - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- DOI: 10.11606/T.11.2021.tde-10112021-123010
- Subjects: PLANTAS FORRAGEIRAS; CAPIM COLONIÃO; MAPEAMENTO GENÉTICO; MARCADOR MOLECULAR; GENÔMICA
- Keywords: Autotetraploide; Mapa de ligação; Poliploide
- Language: Inglês
- Abstract: As forrageiras são amplamente difundidas e cultivadas em fazendas em todo o mundo, e utilizadas principalmente para alimentar o gado, constituindo em uma importante fonte de sustentabilidade econômica e ambiental. Uma das gramíneas de maior produtividade utilizadas como forrageira é o capim-colonião (Megathyrsus maximus Jacq.), que apresenta alta qualidade nutricional e tolerância a diversos fatores bióticos e abióticos. A espécie combina a vantagem da recombinação genética por meio de cruzamentos sexuais com a capacidade de fixar o vigor híbrido em genótipos superiores e propagá-los por sementes via apomixia. No entanto, pouco se sabe sobre seu comportamento genômico, principalmente devido à alta complexidade de seu genoma autopoliploide. Neste trabalho, implementamos métodos de última geração para construir mapas de ligação em espécies autopoliploides, combinados com uma abordagem multiponto HMM (Hidden Markov Model). O software MAPpoly pode construir mapas de ligação considerando níveis de ploidia até 12, importar dados de software de terceiros e exportar mapas e probabilidades condicionais dos genótipos para análises posteriores. O software MAPpoly é fácil de usar e está disponível gratuitamente em versões estáveis e de desenvolvimento. Utilizamos o MAPpoly para construir um mapa de ligação denso e informativo para M. maximus considerando marcadores com múltiplas dosagens alélicas, e utilizamos um método de última geração para procurar por QTLs no genoma considerando ascaracterísticas de maior relevância para o melhoramento de M. maximus: altura e área da touceira, produção de massa verde, proporção de lâmina foliar, produção de matéria seca foliar e total, densidade volumétrica foliar e total, capacidade de rebrota, e taxa de alongamento foliar. Extraímos o DNA de amostras de folhas de uma população de mapeamento biparental contendo 224 indivíduos e os sequenciamos por meio do protocolo GBS (Genotyping-by-Sequencing). Os dados brutos de sequenciamento foram analisados para encontrar variantes e estimar as dosagens alélicas para ambos os pais e todos os indivíduos da população. Cinco genomas de referência de espécies relacionadas foram utilizados durante o processo de mapeamento, devido à ausência de um genoma de referência para M. maximus. Em seguida, construímos um mapa de ligação e utilizamos observações fenotípicas das características fenotípicas mais relevantes para isolar o componente genético da população e buscar por QTLs ao longo do genoma, utilizando um modelo de regressão aleatório. Construímos o mapa de ligação mais denso e informativo para a espécie até o momento, com 7095 marcadores abrangendo 1746.18 cM do genoma. Não houve evidência de dupla redução ou pareamento preferencial na população considerada no estudo. Encontramos dez QTLs associados a sete características que são relevantes para o melhoramento de M. maximus, com herdabilidades no sentido restrito variando de 0.4127 a 0.1387. A implementação do software e asanálises genéticas fornecidas neste trabalho podem ajudar a entender a organização genômica e resolver incertezas a respeito do posicionamento evolutivo e taxonômico de M. maximus, bem como auxiliar na construção de um genoma de referência para a espécie. A análise de QTLs fornece uma compreensão mais aprofundada a respeito do controle genético das características relevantes para a espécie, e pode ser utilizada para auxiliar na implementação e aprimoramento de estratégias de seleção baseadas em marcadores moleculares, aumentando a eficiência dos ciclos de seleção em programas de melhoramento de M. maximus
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2021
- Data da defesa: 17.08.2021
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
GESTEIRA, Gabriel de Siqueira. Genetic mapping in a biparental Megathyrsus maximus (Jacq.) population with allele dosage information. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-10112021-123010/. Acesso em: 01 abr. 2026. -
APA
Gesteira, G. de S. (2021). Genetic mapping in a biparental Megathyrsus maximus (Jacq.) population with allele dosage information (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-10112021-123010/ -
NLM
Gesteira G de S. Genetic mapping in a biparental Megathyrsus maximus (Jacq.) population with allele dosage information [Internet]. 2021 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-10112021-123010/ -
Vancouver
Gesteira G de S. Genetic mapping in a biparental Megathyrsus maximus (Jacq.) population with allele dosage information [Internet]. 2021 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-10112021-123010/
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