Mapeamento associativo e análise dialélica para características nutricionais na cultura do milho
Data
2021-03-29
Autores
Perini, Luiz Junior
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Resumo
O milho (Zea mays L.) é um dos principais alimentos básicos empregados na dieta de milhões de pessoas na África e na América Latina. Nesse sentido, a biofortificação é considerada uma das principais estratégias para o fornecimento de nutrientes. O presente trabalho está dividido em dois capítulos. O capítulo I teve como objetivo identificar regiões genômicas associadas com conteúdo nutricional em um painel de 132 linhagens de milho grão e pipoca em 273775 SNPs (Single Nucleotide Polymorphysms). O objetivo do capítulo II foi avaliar os efeitos gênicos e a capacidade de combinação de um conjunto de linhagens de milho tropical para rendimento de grãos e teores de Fe (ferro) e Zn (zinco) nos grãos. No capítulo I, o painel foi fenotipado para quatro nutrientes (cálcio - Ca, magnésio - Mg, Fe e Zn) em duas safras no município de Londrina, Paraná, Brasil. Para o estudo de associação genômica, foram utilizados cinco métodos multi-loci (FASTmrEMMA, FASTmrMLM, ISIS EM-BLASSO, mrMLM e pLARmEB). Com a finalidade de obter resultados mais precisos, apenas os QTNs (Quantitative Trait Nucleotides) que apresentaram repetibilidade, ou seja, detectados pelo menos três vezes por diferentes métodos ou ambientes, foram considerados verdadeiramente significativos e foram utilizados na busca por alelos superiores e genes candidatos. No capítulo II, foi avaliado um dialelo 10 x 10 de linhagens tropicais provenientes do Programa de Melhoramento de Milho da Universidade Estadual de Maringá (UEM). Esses híbridos foram avaliados em dois locais na segunda safra, em Dourados (2018) e Londrina (2018 e 2019) para rendimento de grãos, e em Dourados (2018) e Londrina (2019) para Fe e Zn. No capítulo I, foi observado uma ampla variabilidade para teores de nutrientes nos acessos avaliados, com valores de herdabilidade variando de 0,40 (Mg) a 0,52 (Zn). Um total de 637 QTNs foi detectado para os quatro nutrientes, sendo que destes, 39 apresentaram repetibilidade e foram utilizados para os demais estudos. Foram encontrados 11, 10, 10 e oito QTNs para Ca, Mg, Zn e Fe, respectivamente. O acúmulo de alelos superiores em um mesmo acesso revelou aumento gradual no teor de nutrientes no grão, indicando que essas marcas genéticas podem ser utilizadas em futuros programas de melhoramento visando a biofortificação do milho. Os loci identificados no presente trabalho serão importantes para o melhoramento de milho grão e pipoca de origem tropical no Brasil, para as características nutricionais estudadas. No capítulo II, com base na análise de variância, foi observado efeito significativo em todas as características para as fontes de variação genótipos (G), ambientes (A) e para a interação G x A, indicando uma ampla variabilidade dos genótipos e ambientes e desempenho diferenciado dos genótipos nos ambientes. Pelo desdobramento da análise de variância, foram observados efeitos significativos para capacidade geral e específica de combinação, indicando que efeitos aditivos e não aditivos estão envolvidos no controle genético dessas características, com predomínio dos efeitos não aditivos. Objetivando a seleção simultânea das características RG (rendimento de grãos), Fe e Zn, o híbrido L4 x L6 se mostrou o mais promissor, mostrando valores positivos de sij em todos os ambientes avaliados
Descrição
Palavras-chave
Zea mays L., Biofortificação, GWAS, SNP, QTL, Capacidade de combinação