Diversidade genética e capacidade combinatória em cana-de-açúcar utilizando informações de pedigree e de marcadores moleculares
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
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Programa de Pós-Graduação
DBI - Programa de Pós-graduação
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Os objetivos do trabalho foram verificar a diversidade genética de clones elites utilizados no Programa de melhoramento genético da cana-de-açúcar da Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento do Setor Sucroalcooleiro (RIDESA), por meio da similaridade genética, utilizando mrcadores moleculares EST-SSR, e do coeficiente de parentesco, utilizando informações de pedigree, e verificar se a inclusão da informação do coeficiente de parentesco e da similaridade genética obtida por EST-SSR, na análise dialélica via modelos mistos, melhora a acurácia das predições e ocasiona mudanças no ranqueamento das estimativas da CGC e CEC. Para verificar a diversidade genética dos clones eleites foi extraído o DNA para avaliação molecular com primers EST-SSR polimórficos. Os marcadores moleculares ESTB13, ESTA68, ESTC38, ESTB47, ESTB160, ESTC52, ESTB158, ESTC24 , SCC01 e ESTC49 apresentaram os maiors valores de PIC. A similaridade genética estimada pelo coeficiente de Jaccard variou de 0,32 (entre RB8495 e RB912850; e RB9350 com L60-14 e Co62175) a 0,71 (entre SP83-2847 e SP83-5073). O coeficiente de parentesco variou de 0 a 0,70 (entre RB835054 e RB835089). O agrupamento dos clones por meio da similaridade genética baseada nos marcadores, usando o Método UPGMA, gerou um dendrograma no qual os 63 clones elites de cana-de-açúcar foram agrupados em quatro grupos, divididos em subgrupos os que apresentaram algum grau de similaridade. Por outro lado, o agrupamento dos mesmos clones elites por meio do coeficiente de parentesco baseado no pedigree, usando o Método UPGMA, gerou um dendrograma com 26 grupos. Quando se dispõe de informações completas, precisas e confiáves de pedigree as estimativas do coeficiente de parentesco são bem estimadas e refletem uma similaridade por descendência confiável podendo ser utilizada nos planejamentos de cruzamento no programa de melhoramento. Os BLUPs da CGC e CEC, considerando os caracteres TCH, TBH, Pol % cana, ART % cana e Pureza % cana, para cada modelo de análise do dialelo foram correlacionados pelo coeficiente de correlação de Spearman. Foi obtida a porcentagem de coincidência dos BLUPs associados a cada estimativa da CGC e CEC, para todos os caracteres, em cada modelo. Verifica-se que as estimativas de variância associadas à CGC e CEC para todos os caracteres, considerando todos os modelos analisados foram positivas, o que evidencia existência de variabilidade genética. A inclusão das informações de similaridade genética por descendência e por estado nas predições da CGC não proporciona melhorias na predição da estimativa de CGC. A similaridade genética obtida pelo coeficiente de parentesco proporciona predições mais acuradas para as estimativas da capacidade específica de combinação, quando comparada às predições obtidas pela similaridade no estado, estimada pela coeficiente de jaccard. As estimativas das capacidades de combinações dos genótipos preditas sem informação e com informação da similaridade genética por descendência e no estado apresentaram alta porcentagem de coincidência.
The objectives were to assess the genetic diversity of elite clones used in the breeding program of cane sugar from the Interuniversity Network for the Development of Ethanol Industry (RIDESA), by genetic similarity, using molecular mrcadores EST-SSR, and the coefficient of relatedness, using pedigree information, and verify that the inclusion of information coefficient of parentage and genetic similarity obtained by EST-SSR, the Diallel analysis via mixed models, improves the accuracy of prediction and causes changes in the ranking of estimates of GCA and SCA. To verify the genetic diversity of clones eleites DNA was extracted for assessment with molecular polymorphic EST-SSR primers. Molecular markers ESTB13, ESTA68, ESTC38, ESTB47, ESTB160, ESTC52, ESTB158, ESTC24, SCC01 and ESTC49 presented maiors PIC values. The genetic similarity estimated by Jaccard coefficient ranged from 0.32 (between RB912850 and RB8495, and RB9350 with L60-14 and Co62175) to 0.71 (between SP83 and SP83-2847-5073). The kinship coefficient ranged from 0 to 0.70 (between RB835054 and RB835089). The grouping of clones by genetic similarity based markers using UPGMA method, generated a dendrogram in which the 63 elite clones of cane sugar were grouped into four groups, divided into subgroups who had some degree of similarity. Moreover, the grouping of these clones by means elite relationship coefficient based on pedigree using the method UPGMA generated dendrogram with 26 groups. When you have complete, accurate and confiáves pedigree estimates of the coefficient of kinship are well estimated and reflect a similarity by descent reliable and can be used in the planning of the crossing improvement program. The BLUPs of GCA and SCA, considering the characters TCH, TBH, Pol% cane, cane and Purity ART%% cane for each model diallel analysis were correlated by Spearman correlation coefficient. We obtained the percentage of coincidence of BLUPs associated with each estimate GCA and SCA for all traits in each model. It appears that the estimates of variance associated with GCA and SCA for all traits, considering all the models analyzed were positive, which shows existence of genetic variability. The inclusion of information on genetic similarity by descent and by state predictions of the CGC does not provide improvements in the prediction of estimated CGC. The genetic similarity coefficient obtained by kinship provides more accurate predictions for the estimates of specific combining ability when compared to the predictions obtained by similarity in the state, estimated by Jaccard coefficient. Estimates of capacity of combinations of genotypes predicted without information and with information from genetic similarity by descent and the state had a high percentage of coincidence.
The objectives were to assess the genetic diversity of elite clones used in the breeding program of cane sugar from the Interuniversity Network for the Development of Ethanol Industry (RIDESA), by genetic similarity, using molecular mrcadores EST-SSR, and the coefficient of relatedness, using pedigree information, and verify that the inclusion of information coefficient of parentage and genetic similarity obtained by EST-SSR, the Diallel analysis via mixed models, improves the accuracy of prediction and causes changes in the ranking of estimates of GCA and SCA. To verify the genetic diversity of clones eleites DNA was extracted for assessment with molecular polymorphic EST-SSR primers. Molecular markers ESTB13, ESTA68, ESTC38, ESTB47, ESTB160, ESTC52, ESTB158, ESTC24, SCC01 and ESTC49 presented maiors PIC values. The genetic similarity estimated by Jaccard coefficient ranged from 0.32 (between RB912850 and RB8495, and RB9350 with L60-14 and Co62175) to 0.71 (between SP83 and SP83-2847-5073). The kinship coefficient ranged from 0 to 0.70 (between RB835054 and RB835089). The grouping of clones by genetic similarity based markers using UPGMA method, generated a dendrogram in which the 63 elite clones of cane sugar were grouped into four groups, divided into subgroups who had some degree of similarity. Moreover, the grouping of these clones by means elite relationship coefficient based on pedigree using the method UPGMA generated dendrogram with 26 groups. When you have complete, accurate and confiáves pedigree estimates of the coefficient of kinship are well estimated and reflect a similarity by descent reliable and can be used in the planning of the crossing improvement program. The BLUPs of GCA and SCA, considering the characters TCH, TBH, Pol% cane, cane and Purity ART%% cane for each model diallel analysis were correlated by Spearman correlation coefficient. We obtained the percentage of coincidence of BLUPs associated with each estimate GCA and SCA for all traits in each model. It appears that the estimates of variance associated with GCA and SCA for all traits, considering all the models analyzed were positive, which shows existence of genetic variability. The inclusion of information on genetic similarity by descent and by state predictions of the CGC does not provide improvements in the prediction of estimated CGC. The genetic similarity coefficient obtained by kinship provides more accurate predictions for the estimates of specific combining ability when compared to the predictions obtained by similarity in the state, estimated by Jaccard coefficient. Estimates of capacity of combinations of genotypes predicted without information and with information from genetic similarity by descent and the state had a high percentage of coincidence.
Abstract
Descrição
Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento de Plantas, área de concentração em Genética e Melhoramento de Plantas, para a obtenção do título de Doutor.
Área de concentração
Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
SILVA, G. C. Diversidade genética e capacidade combinatória em cana-de-açúcar utilizando informações de pedigree e de marcadores moleculares. 2012. 112 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2012.