Fenotipagem bioquímica e estudos de associação genômica ampla em uma coleção de Coffea arabica
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Resumo
Resumo: O Brasil ocupa a posição de maior produtor de café do mundo Essa liderança mundial é resultado, em parte, dos esforços desenvolvidos pela pesquisa brasileira para colocar à disposição dos agricultores, cultivares com altas capacidades produtivas O melhoramento tradicional do cafeeiro tem mostrado resultados expressivos, entretanto, sua eficiência é restringida devido às características botânicas do gênero Coffea e à complexidade das características alvo da seleção como qualidade da bebida Coffea arabica apresenta maior importância econômica e apesar dessa espécie apresentar baixa diversidade genética dentre os genótipos cultivados, uma variabilidade genética maior é encontrada em coleções provenientes do centro de origem, a Etiópia Neste trabalho, os genótipos de uma coleção C arabica originários da Etiópia foram submetidos a uma avaliação bioquímica pela metodologia da Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIRS), com o objetivo de explorar a composição química da espécie Nós avaliamos os teores de ácidos clorogênicos, cafeína, açúcares totais, sacarose, lipídios, proteínas e taninos de 66 genótipos, nos anos de 212 e 215 Essa avaliação confirmou a variabilidade genética existente nesse material e apresentou, nos dois anos analisados, um grupo de genótipos com baixos níveis de ácidos clorogênicos e cafeína, além de um teor maior de açúcar, podendo ser útil aos programas de melhoramento Ainda foi verificada a importância de uma coleta mais homogênea de frutos maduros, a fim de não haver diferenças entre os teores químicos avaliados no mesmo material em diferentes anos Visando à produção de ferramentas biotecnológicas que facilitem o melhoramento de cafeeiros, esses dados fenotípicos foram utilizados em estudos de associação com marcadores moleculares Marcadores SNPs foram identificados a partir da genotipagem por sequenciamento, utilizando como genoma de referência um dos ancestrais diploides de C arabica, o Coffea canephora Um total de 62192 tags produzidas pelos reads single-end, a partir das bibliotecas formadas pelo GBS, foi mapeado no genoma de referência identificando 6696 SNPs, com profundidade média de 39X Os SNPs foram filtrados para MAF >5, Call Rate >8 e heterozigosidade < 9, fornecendo 246 marcas que foram usados nas análises nas análises de associação da coleção da Etiópia do IAPAR A estratégia de GWAS pelo software TASSEL 522, em um conjunto de 66 genótipos de C arabica, foi utilizada para identificar marcas associadas aos conteúdos bioquímicos dos genótipos dessa coleção Foram encontrados 44 SNPs significativos associados a ácidos clorogênicos, cafeína, açúcares totais, sacarose, lipídios, proteínas e taninos Também foram identificadas marcas que estariam associadas às vias de ácidos clorogênicos, cafeína, lipídios, proteínas e sacarose, respon sáveis pela qualidade da bebida, dentro de uma coleção de genótipos com maior variabilidade genética
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Palavras-chave
Café, Melhoramento genético, Café, Genética, Espectroscopia de infravermelho, Coffee, Infrared spectroscopy, Plant genetics, Breeding