Mapeamento associativo e análise dialélica para características nutricionais na cultura do milho

dc.contributor.advisorGonçalves, Leandro Simões Azeredo
dc.contributor.authorPerini, Luiz Junior
dc.contributor.bancaGarbuglio, Deoclécio Domingos
dc.contributor.bancaIácono, Jéssica Delfini de Paula
dc.contributor.bancaFerreira, Josué Maldonado
dc.contributor.bancaScapim, Carlos Alberto
dc.coverage.extent77 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2024-10-09T11:51:01Z
dc.date.available2024-10-09T11:51:01Z
dc.date.issued2021-03-29
dc.description.abstractO 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
dc.description.abstractother1Maize (Zea mays L.) is one of the main staple foods for millions of people in Africa and Latin America. In this context, biofortification is considered one of the main strategies to supply nutrients. The present study is divided into two chapters. Chapter I aimed at identifying genomic regions associated with nutritional contents in a panel with 132 field and popcorn maize inbred lines and 273775 SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms). Chapter II aimed at evaluating the genetic effects and combining ability in a set of tropical maize inbred lines for grain yield and Fe (iron) and Zn (zinc) contents in grains. In chapter I, the panel was phenotyped regarding four nutrients (calcium – Ca, magnesium – Mg, Fe, and Zn) in two crop seasons in Londrina, Paraná State, Brazil. For the genomic association study, five multi-loci methods (FASTmrEMMA, FASTmrMLM, ISIS EM-BLASSO, mrMLM, and pLARmEB) were applied. In order to obtain more accurate results, only the QTNs (Quantitative Trait Nucleotide) that showed repeatability, that is, detected at least three times by different methods or environments, were considered significant and were used to look for superior alleles and candidate genes. In chapter II, a 10 x 10 diallel of tropical inbred lines from Maringá State University (UEM) Maize Breeding Program was evaluated. These hybrids were assessed in two locations in the second crop season. They were evaluated in Dourados (2018) and Londrina (2018 and 2019) for grain yield, while Fe and Zn were evaluated in Dourados (2018) and Londrina (2019). In chapter I, wide variability of nutrient contents was observed in the evaluated accessions with heritability values ranging from 0,40 (Mg) to 0,52 (Zn). A total of 637 QTNs were detected regarding the four nutrients. From this total, 39 showed repeatability and were used to further studies. As for QTNs, 11, 10, 10, and eight were found for Ca, Mg, Zn, and Fe, respectively. The accumulation of superior alleles in the same accessions revealed a gradual increase in grain nutrient content, indicating that these genetic marks can be applied in future breeding programs aiming at maize biofortification. The loci identified in the present study will be important for tropical field and popcorn maize breeding in Brazil concerning the nutritional traits studied. In chapter II, according to the analysis of variance, all traits showed significant difference for the sources of variation genotypes (G), environments (E), and G x E interaction, indicating wide variability for genotypes and environments and differentiated performance of the genotypes in the environments. Unfolding the analysis of variance, significant effects were observed for general and specific combining ability, indicating that additive and non-additive effects are involved in the genetic control of these traits, with a predominance of non-additive effects. Aiming to simultaneously select GY (grain yield) and Fe and Zn contents, the hybrid L4 x L6 was the most promising, showing positive values of sij in all evaluated environments
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17962
dc.languagepor
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Agronomia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Agronomia
dc.subjectZea mays L.
dc.subjectBiofortificação
dc.subjectGWAS
dc.subjectSNP
dc.subjectQTL
dc.subjectCapacidade de combinação
dc.subject.capesCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Agronomia
dc.subject.keywordsZea mays L.
dc.subject.keywordsBiofortification
dc.subject.keywordsGWAS
dc.subject.keywordsSNP
dc.subject.keywordsQTL
dc.subject.keywordsCombining ability
dc.titleMapeamento associativo e análise dialélica para características nutricionais na cultura do milho
dc.title.alternativeGenome-wide association study and diallel analysis for nutritional traits in maize
dc.typeTesept_BR
dcterms.educationLevelDoutoradopt_BR
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agráriaspt_BR

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