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Título: Seleção de progênies visando à obtenção de indutores de haploides em milho
Título(s) alternativo(s): Selection of progenies for the obtainment of haploid inductors in maize
Autor : Carvalho, Marcela Rezende de
Lattes: http://lattes.cnpq.br/5744928797627151
Primeiro orientador: Souza, João Cândido de
Primeiro coorientador: Pereira, Welison Andrade
Primeiro membro da banca: Veiga, Adriano Delly
Segundo membro da banca: Ramalho, Magno Antônio Patto
Palavras-chave: Milho – Melhoramento genético
Indutor de haploidia
Marcadores genéticos
Corn - Breeding
Haploid inductor
Genetic markers
Data da publicação: 27-Set-2017
Agência(s) de fomento: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Ensino Superior (CAPES)
Referência: CARVALHO, M. R. de. Seleção de progênies visando à obtenção de indutores de haploides em milho. 2017. 61 p. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.
Resumo: Submeter progênies indutoras de haploidia a ciclos de seleção possibilita ganhos quanto à taxa de indução de haploides e auxilia na identificação e seleção daquelas que apresentem maior desempenho. Para estimar as taxas de indução, são utilizados métodos para identificação dos haploides. O marcador morfológico R-navajo é o mais utilizado, mas pode ser inibido devido à expressividade variável e penetrância incompleta, à presença de alelos inibidores dos genes reguladores de antocianina, a elementos transponíveis, a fatores ambientais ou do genótipo utilizado como doador de genoma para o haploide. Objetivou-se neste trabalho recombinar as progênies indutoras de haploidia existentes no Programa de Genética e Melhoramento de Plantas da UFLA e selecionar as mais adaptadas às condições tropicais e com maiores porcentagens de indução. Os experimentos foram realizados em Lavras-MG. Na safra 2015/2016, foi realizada a recombinação de sementes S2:4. Os indivíduos obtidos foram autofecundados e avaliados quanto à indução de haploidia pelo do cruzamento com o híbrido 30A37PW. As sementes provenientes dos cruzamentos dos indutores com o doador foram avaliadas quanto à indução de haploidia. No entanto, houve a completa inibição do R1-navajo, tornando necessária a busca por outros métodos de identificação e para a explicação dessa inibição. O método que obteve resultados foi a semeadura de 200 sementes por tratamento em casa de vegetação e a seleção dos possíveis haploides pelo tamanho de plântula aos 50 dias. Aquelas que apresentavam tamanho menor que a metade da média dos demais indivíduos do tratamento foram selecionadas como possíveis haploides e submetidas à confirmação por citometria de fluxo. Foi realizado o cálculo da taxa de indução, considerando os haploides confirmados pela citometria de fluxo. As análises estatísticas foram realizadas, utilizando-se modelos lineares generalizados mistos (MLGM). Para maior conhecimento da inibição do R1-navajo, foram realizadas análises moleculares com marcadores específicos desenhados para o gene C1 e para o alelo C1-I inibidor. O DNA dos híbridos 30A37PW e DKB390, utilizados como controle, foram extraídos, submetidos à PCR e observados em gel de agarose 1%. Duas bandas expressivas não esperadas foram identificadas, extraídas e submetidas ao sequenciamento de DNA para melhor conhecimento. A estratégia de seleção de haploides pelo tamanho não permitiu a avaliação precisa da taxa de indução, porém consistiu no método mais adequado diante das circunstâncias. Houve incremento na taxa de indução das progênies anteriores para as do presente ciclo. Observou-se que não é possível, de forma viável e prática, distinguir os indivíduos haploides nos casos de inibição total do R1-navajo. Quando se deseja utilizar o R1-navajo, é indicado realizar testes para garantir que o genótipo doador não possui inibidores de coloração. São necessários estudos e técnicas alternativas ao R1-navajo para a identificação de possíveis haploides e cálculo das taxas de indução. Constatou-se ainda, que o alelo inibidor C1-I não está presente no híbrido 30A37PW e não causou a inibição do R1-navajo. Porém, o sequenciamento de uma das bandas obteve alinhamento de 99% com um elemento transponível de repetição invertida em miniatura da família Heartbreaker que, provavelmente, causou o silenciamento do gene C1 e a inibição da coloração conferida pelo R1-navajo.
Abstract: Submitting haploid inducing progenies to selection cycles allows gains in haploid induction rate and aids in the identification and selection of those that present better performance. Haploid identification methods are used to estimate induction rates. The R-navajo morphological marker is the most used but can be inhibited to the presence of inhibiting alleles of the anthocyanin regulating genes, transposable elements, environmental factors, or genotype used as genome donor for the haploid, due to variable expressiveness and incomplete penetrance. With this work, the objective was to recombine haploid-inducing progenies, existing in the Plant Genetics and Breeding Program of UFLA, and select the most adapted to tropical conditions and with the highest percentages of induction. The experiments were conducted at Lavras, MG, Brazil. S2:4 seeds of the 2015/2016 harvest were recombined. The obtained individuals were self-fertilized, and evaluated regarding haploid-induction by crossing with hybrid 30A37PW. Induction was verified for the seeds derived from the cross between the inducers and the donors. There was complete inhibition of R1-navajo, demanding the search for other identification methods and explanation for this inhibition. The method that obtained results was the sowing of 200 seeds per treatment in greenhouse, and the selection of possible haploids by the size of the seedling at 50 days of age. Those presenting size inferior to half the average of the remaining individual of the treatment were selected as possible haploids and submitted to confirmation by flow cytometry. The calculation of the induction rate was done considering the haploids confirmed by flow cytometry. The statistical analyses were done using mixed generalized linear models (MGLM). For better understanding the inhibition of the R1-navajo, molecular analysis with specific markers designed for gene C1 and allele C1-I inhibitor were performed. The DNA of hybrids 30A37PW and DKB390, used as control, were extracted, submitted to PCR, and observed in 1% agarose gel. Two non-expected expressive bands were identified, extracted, and submitted to DNA sequencing for better understanding. The haploid selection strategy by size did not allow a precise assessment of the induction rate, however, it was the most adequate method given the circumstances. There was increase in the induction rate of the previous progenies when compared to the present cycle. It was impossible to, feasibly and practically, distinguish haploid individuals in the cases of total inhibition of R1-navajo. When desiring to use the R1-navajo, it is indicated that tests be conducted to guarantee that the donor genotype does not present coloration inhibitors. Alternate studies and techniques are necessary to identify possible haploids and to calculate induction rates. It was verified that the C1-I inhibiting allele is not present in the 30A37PW hybrid and it has not caused the inhibition of the R1-navajo. However, the sequencing of one of the bands obtained 99% of alignment with a miniature inverted replicate transposable element of the Heartbreaker family, which probably caused the silencing of the CA gene and the coloration inhibition conferred by the R1-navajo.
URI: repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/15441
Publicador: Universidade Federal de Lavras
Idioma: por
Aparece nas coleções:DBI - Genética e Melhoramento de Plantas - Mestrado (Dissertações)

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