Seleção genômica e fenômica para identificação e seleção de progênies superiores de soja

dc.contributor.advisorBruzi, Adriano Teodoro
dc.contributor.refereeBotelho, Flavia Barbosa Silva
dc.contributor.refereeSantos, Heloisa Oliveira dos
dc.contributor.refereePadua, José Maria Villela
dc.contributor.refereeChagas, Rafael Ravaneli
dc.creatorMarçola, Maria Angélica
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/1074118320140183
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-7954-6713
dc.date.accessioned2025-11-07T14:24:45Z
dc.date.issued2025-07-29
dc.description.abstractGenomic selection has been supporting breeding programs to increase genetic gains. However, innovative strategies such as phenomic selection, which employs Near- Infrared Spectroscopy (NIR) to record reflectance values of the chemical composition of samples for predicting complex traits, have proven advantageous when integrated with genomic prediction models. In order to investigate prediction models considering molecular markers and NIR spectra, this study aimed to assess and compare different genomic, phenomic, and combined prediction models to estimate the genetic potential of soybean progenies, targeting the advancement of inbreeding generations. The data were obtained from the assessment of F2:3 soybean progenies belonging to a population developed at the Federal University of Lavras (UFLA). The experiment was conducted at two locations in the state of Minas Gerais, Lavras and Ijaci, using a square lattice design. The traits assessed included days to full maturity (DFM), total number of pods (TNP), total number of grains (TNG), and grain yield (Yield). Phenotypic data were analyzed using mixed models. All plots were genotyped for marker acquisition and estimation of Genomic Estimated Breeding Values (GEBVs). NIR spectra were obtained from bulked seed samples collected from both locations. After quality control, a total of 3149 SNPs and 1500 wavelengths were retained. Predictive capacity and coincidence index (CI) were estimated based on the predicted genetic values derived from the different strategies. Individual and multi trait selection were performed using the Mulamba and Mock index. The results demonstrated the potential of these strategies for both selection and discarding of progenies. Among the different prediction models studied, it can be inferred that the highest predictive capacities were achieved through the genomic model and the models integrating both marker and spectral data, indicating that the incorporation of phenomic data obtained by spectroscopy enhances the predictive capacity of the models.
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.areastematicasdaextensaoTrabalho
dc.description.notesArquivo retido a pedido da autoria, até novembro de 2026.
dc.description.odsODS 2: Fome zero e agricultura sustentável
dc.description.odsODS 8: Trabalho decente e crescimento econômico
dc.description.odsODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
dc.description.resumoA seleção genômica vem apoiando os programas de melhoramento para aumentar os ganhos genéticos. No entanto, estratégias inovadoras como a seleção fenômica, a qual por meio da Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) registra os valores de reflectâncias da composição química da amostra para predizer características complexas, demonstrou-se vantajosa, quando integrada a modelos de predição genômica. Com intuito de se estudar modelos de predição, ao considerar marcas moleculares e espectros de NIR, o presente estudo propôs-se avaliar e comparar diferentes modelos de predição, genômica, fenômica e a combinação dessas ferramentas para predizer o potencial genético de progênies de soja, em que visa o avanço de gerações de endogamia. Os dados foram obtidos, a partir da avaliação de progênies pertencentes a uma população de soja na geração F2:3, da Universidade Federal de Lavras (UFLA). Conduziu-se o experimento em dois locais no Estado de Minas Gerais, Lavras e Ijaci, em delineamento de látice quadrado. Foram avaliadas as características de dias para maturação (DFM), número total de vagens (TNP), número total de grãos (TNG) e produtividade de grãos (Yield). Os dados fenotípicos foram analisados via modelos mistos. Todas as parcelas foram genotipadas para obtenção das marcas e estimativa dos Valores Genéticos Estimados Genômicos (GEBEVs). Os espectros NIR foram obtidos a partir de um bulk de semente proveniente das duas localidades. Após os controles de qualidades, adquiriram-se no total de 3149 SNPs e 1500 comprimentos de onda. A capacidade preditiva e o índice de coincidência (IC), foram obtidos por meio dos valores genéticos preditos derivados das diferentes estratégias. Adotou-se a análise individual e seleção multi-caracteres por meio do índice de Mulamba e Mock. Os resultados, por sua vez, evidenciaram potencial do emprego das estratégias, tanto para seleção quanto para o descarte de progênies. Dentre os diferentes modelos de predição estudados, pode-se inferir que as melhores capacidades preditivas foram obtidas por meio do modelo genômico e dos modelos que integraram dados de marcas e espectros na equação, denotando que a incorporação de dados fenômicos adquiridos pela espectroscopia incrementam a capacidade preditiva do modelo.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
dc.description.tipodeimpactoSociais
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.identifier.citationMARÇOLA, Maria Angélica. Seleção genômica e fenômica para identificação e seleção de progênies superiores de soja. 2025. 60p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60446
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais (ICN)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programDepartamento de Biologia
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectSoja
dc.subjectMelhoramento genético vegetal
dc.subjectMarcadores moleculares
dc.subjectEspectroscopia no infravermelho próximo
dc.subjectSeleção genômica
dc.subjectFenômica
dc.subjectMelhoramento de plantas
dc.subjectSoybean
dc.subjectPlant breeding
dc.subjectMolecular markers
dc.subjectNear-infrared spectroscopy
dc.subjectGenomic selection
dc.subjectPhenomics
dc.subject.cnpqCiências Agrárias
dc.titleSeleção genômica e fenômica para identificação e seleção de progênies superiores de soja
dc.title.alternativeGenomic and phenomic selection for the identification and selection of superior soybean progenies
dc.typetese

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