Estudos de associação genômica ampla em uma população F2 de Coffea arabica L

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dataload.collectionmapped01 - Doutorado - Genética e Biologia Molecularpt_BR
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dc.contributor.advisorPereira, Luiz Filipe Protasio [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorBrito, Lívia Maria Nogueirapt_BR
dc.contributor.bancaSilva, Bruna Silvestre Rodrigues dapt_BR
dc.contributor.bancaSant’Ana, Gustavo Césarpt_BR
dc.contributor.bancaSera, Gustavo Hiroshipt_BR
dc.contributor.bancaMaluf, Mirian Perezpt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:38:01Z
dc.date.available2024-05-01T14:38:01Z
dc.date.created2019.00pt_BR
dc.date.defesa25.02.2019pt_BR
dc.description.abstractResumo: 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 cafépt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Coffee is one of the main beverages in the world and a major commodity for tropical countries Coffea arabica is one of the most important species of the genus, known for production of superior quality coffees, with aroma and remarkable flavor However, has a low genetic variability, making relevant the search to increase the variability of breeding populations through the incorporation of lines from interspecific hybrids and/or the use of wild genotypes from the origin center In this work we performed genetic and phenotypic analysis in a F2 population of Coffea arabica, composed by 189 individuals, obtained from a cross between IAPAR 781-LiCi [[E335] x Catuai Vermelho IAC 46)] and IAPAR 8848-8-L3C3 (Sarchimor IAC 1669-33) plants In Chapter 1, we describe genotyping by sequencing (GBS) and analysis of the diversity and genetic structure of the population A total of 1,966 SNPs were identified after filters application of Callrate (8) and MAF (> 5), which were efficient in the analysis of structure and genetic diversity present in the population Based on the population structure and principal component analysis (PCA), we identified 2 to 4 groups (k = 2 and k = 4) been possible verify the genetic variability among the individuals of the population, as well as a mixed group called group M, which, through estimates, showed a greater genetic variability present in the group compared to the other ones Expected heterozygosity (35), observed heterozygosity (46), and polymorphism (1%) confirmed a greater genetic diversity present in group M The analysis of molecular variance (AMOVA) showed greater variability within the groups (89%) than among them (11%) In Chapter 2, the objective of the study was to identify SNPs associated with biochemical characteristics related to beverage quality of the population It was used 79 individuals from the population for the genome wide association study (GWAS) The phenotypic analyse was performed using near infrared spectroscopy (NIRs) and the compounds characterized for chlorogenic acids, total sugars, caffeine, phenolic compounds, cafestol, kaweol, proteins, lipids, reducing sugars and sucrose, besides agronomic characteristics as height and width plants and fruit size Significant positive correlations were observed between caffeine and protein and sucrose and total sugars Hierarchical grouping analyzes classified the genotypes into three distinct groups, being group number 3, evidenced by the low content of cafestol and high content of caveol A total of 11 SNPs was identified in the association study in the pLARmEB, ISIS BLASSO and MrMLM methods, being associated to the compounds: chlorogenic acids (3), reducing sugars (1), cafestol (4) and width of treetops (3) Thus, through the phenotyping and genotyping of the population, it was possible to obtain SNPs for population discrimination and to estimate the genetic variability, as well as perform association between genotypes and phenotype related to biochemistry of grain, allowing the selection of promising genotypes to be used in coffee breeding programspt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Genética e Biologia Molecular) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecularpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/14847
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameGenética e Biologia Molecularpt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Biológicaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecularpt_BR
dc.subjectCafépt_BR
dc.subjectGenômicapt_BR
dc.subjectGenética vegetalpt_BR
dc.subjectCoffeept_BR
dc.subjectGenomicspt_BR
dc.subjectPlant geneticspt_BR
dc.titleEstudos de associação genômica ampla em uma população F2 de Coffea arabica Lpt_BR
dc.typeTesept_BR

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