Estudos de associação genômica ampla em uma população F2 de Coffea arabica L
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Resumo: O café é uma das principais bebidas no mundo e um importante commodity para países tropicais Coffea arabica é uma das espécies mais importantes do gênero, conhecida pela produção de cafés com bebida de qualidade superior, aromas e sabores marcantes Entretanto apresenta uma baixa variabilidade genética o que torna relevante a busca por novas fontes de variabilidade em populações de melhoramento através da incorporação de linhagens provenientes de hibridos interespecíficos e/ou uso de genótipos selvagens do centro de origem Nesse trabalho realizamos análise genética e fenotípica de uma população F2 de Coffea arabica, composta por 189 indivíduos, e obtida a partir de um cruzamento entre plantas IAPAR 781-LiCi [[E335] x Catuai Vermelho IAC 46)] e IAPAR 8848-8-L3C3 (Sarchimor IAC 1669-33) No capítulo 1, descrevemos a genotipagem por sequencimanto (GBS) e analisamos a diversidade e estrutura genética presente em uma população F2 de C arabica Foram identificados 1966 SNPs após aplicação de filtros para callrate (,8) e MAF (>,5), que se mostraram eficientes na análise da estrutura e diversidade genética presente na população Pelo estudo de estrutura populacional e análise de coordenada principal (PCA), foram identificados de 2 a 4 grupos (k=2 e k=4) sendo possível verificar a variabilidade genética existente entre os indivíduos da população, além de um grupo Misto, denominado grupo M, que através das estimativas, demonstrou maior variabilidade genética presente no grupo, em comparação com os outros grupos formados Índices de Shannon (52), heterozigosidade esperada (35), heterozigosidade observada (46) e polimórfismo (1%) confirmaram uma maior diversidade genética presente no grupo M A análise molecular de variância (AMOVA) demonstrou maior variabilidade presente dentro dos grupos (89%) do que entre eles (11%) No capítulo 2, o objetivo do trabalho foi identificar SNPs associados a características bioquímicas relacionadas à qualidade da bebida na população Foram utilizados 79 indivíduos da população F2 para um estudo de associação genômica ampla (GWAS) A análise fenotípica foi realizada por meio de espectrometria de infra-vermelho próximo (NIRs) e os genótipos caracterizados para ácidos clorogênicos, açucares totais, cafeína, compostos fenólicos, cafestol, caveol, proteínas, lipídeos, açúcares redutores e sacarose, além de características agronômicas como altura da planta, largura de copa e tamanho de frutos Foram observadas correlações positivas significativas entre cafeína e proteína e entre sacarose e açúcares totais Análises de agrupamento hierárquico classificaram os genótipos em três grupos distintos, sendo o grupo número 3, evidenciado pelo baixo teor de cafestol e alto teor de caveol Um total de 11 SNPs foram identificados no estudo de associação pelos métodos pLARmEB, ISIS EM BLASSO e MrMLM, sendo associados aos compostos: ácidos clorogênicos (3), açcares redutores (1), cafestol (4) e largura da copa (3) Assim, através da fenotipagem e genotipagem da população, foi possível obter SNPs tanto para discriminação da população e estimar a variabilidade genética, bem como realizar estudos de associação relacionados a bioquímica dos grãos, permitindo a seleção de genótipos promissores para serem utilizados em programas de melhoramento de café
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Palavras-chave
Café, Genômica, Genética vegetal, Coffee, Genomics, Plant genetics