dissertação
Divergência genética de cultivares de feijão
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
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Programa de Pós-Graduação
DBI - Departamento de Biologia
Agência de fomento
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
O objetivo do trabalho foi estimar a divergência genética da cultivar Carioca utilizada por diferentes instituições, bem como de outras 16 cultivares de feijão-comum utilizadas na Rede Cooperativa Sul Brasileira de Pesquisa de Feijão, por meio de marcadores moleculares microssatélites associados à QTLs de interesse agronômico. Foi preparado um bulk por cultivar contendo o DNA de 30 plantas, para que apenas os alelos com frequência superior a 15% em cada cultivar pudessem ser detectados. Os bulks foram utilizados em reações microssatélites com primers pré-selecionados com base na distribuição dos mesmos no mapa cromossômico do feijoeiro e na característica agronômica marcada pelo loco em questão. As estimativas de divergência genética, bem como a caracterização da diversidade genética, endogamia, identificação do número ótimo de marcadores, avaliação da estrutura e variância populacional foram realizadas utilizando 22 SSRs polimórficos. Esses marcadores foram eficientes para estimar as relações genéticas entre e dentro das cultivares avaliadas, amplificando um total de 56 alelos. Observaram-se altos valores de heterozigosidade observada para plantas autógamas, o que pode indicar a ocorrência de mistura. A divergência genética entre as cultivares foi estimada utilizando o complemento do coeficiente de similaridade ponderado e esses valores foram utilizados para construção de um dendograma utilizando o método de agrupamento UPGMA. Houve divergência genética entre a cultivar Carioca fornecida pelas instituições; sendo as amostras da cultivar Carioca mais semelhantes entre elas do que em relação às demais cultivares; e a cultivar Carioca fornecida pelo IAPAR foi a mais divergente dentre as amostras de Carioca. Os menores valores de dissimilaridade genética foram encontrados entre a cultivar Carioca fornecida pela UFLA e pela EMBRAPA Arroz e Feijão. A maior estimativa de dissimilaridade genética foi encontrada entre as cultivares CNFP 10104 e BRS MG Realce, pertencentes a tipos comerciais e grupos gênicos distintos, Preto/mesoamericano e Rajado/andino, respectivamente. A análise da estrutura populacional utilizando o software Structure separou as cultivares em dois grupos de maior similaridade genética. Entretanto, não houve formação de grupos definidos que separassem o tipo comercial Carioca do tipo comercial Preto em razão da origem das cultivares e dos primers utilizados não marcarem locos relacionados à cor da semente. Esse fato também pode ser observado pelo dendograma e pode indicar a presença de mistura. A análise de variância molecular (AMOVA) mostrou que as cultivares apresentaram maior variação genética entre cultivares do que dentro de cultivares ou entre os grupos Carioca e Preto. A variação genética dentro de cultivares foi elevada para uma planta autógama, o que pode indicar a ocorrência de mistura. A elevada divergência entre cultivares indica alto potencial de exploração da variabilidade genética pelo melhoramento. A baixa variabilidade entre grupos pode ser explicada pela genealogia das cultivares, pois muitas cultivares possuem genitores pertencentes a tipos comerciais ou grupos gênicos diferentes.
The aim of this work was to evaluate the genetic divergence among Carioca cultivar used by different institutions, and others 16 common-beans cultivars from Rede Cooperativa Sul Brasileira de Pesquisa de Feijão, through microsatellite molecular markers associated to QTLs with agronomic importance. One bulk for cultivar was prepared, containing 30 plants DNA, thus only the alleles with frequency higher than 15% in each could be detected. The bulks produced were used in microsatellite reactions using primers previously selected, based on their distribution in the bean chromosomic map and on some identifying QTLs of agronomic traits. The estimates of genetic divergence, diversity index, endogamy index, ideal number of markers, population structure and analysis of molecular variance were obtained using 22 polymorphic SSRs. These markers were efficient to estimate the genetics relationship among and within the evaluated cultivars, amplifying a total of 56 alleles. High levels of heterozigosity for autogamous plants were observed, and can indicate the occurence mixture of lines in each cultivar. The genetic divergence was evaluated using the weighted complement of similarity coefficient and these values were used to construct a dendogram under the UPGMA grouping method. There was genetic divergence among the Carioca cultivar from four institutions, but the Carioca cultivar samples were more similar among themselves then others cultivars. The Carioca cultivar from IAPAR was the most divergent sample among the Carioca cultivar. The lower values of genetic dissimilarity observed were found between the Carioca cultivar from UFLA and EMBRAPA Arroz e Feijão, and the largest estimate between the cultivars CNFP 10104 and BRS MG Realce, belonging to different commercial types and genic groups, Black/Mesoamerican and Red Spotted/Andin, respectively. The analysis of the populational structure divided the cultivars in two groups of higher genetic similarity. Though, there were no defined groups constructed that could separate the Carioca and Black commercial type because of the origin of the cultivars, and the primers used do not mark locus related to the color of the seed. The molecular variance analysis (AMOVA) shows the cultivars have more genetic variation among themselves than within or between groups Carioca and Black. The genetic variation within cultivars was higher for autogamous plant. This fact can indicate that there is higher potential to genetic variability exploration for breeding. The lower variability among groups can be explained by cultivars genealogy, because many of them have parents belonging the commercial types or different genic groups.
The aim of this work was to evaluate the genetic divergence among Carioca cultivar used by different institutions, and others 16 common-beans cultivars from Rede Cooperativa Sul Brasileira de Pesquisa de Feijão, through microsatellite molecular markers associated to QTLs with agronomic importance. One bulk for cultivar was prepared, containing 30 plants DNA, thus only the alleles with frequency higher than 15% in each could be detected. The bulks produced were used in microsatellite reactions using primers previously selected, based on their distribution in the bean chromosomic map and on some identifying QTLs of agronomic traits. The estimates of genetic divergence, diversity index, endogamy index, ideal number of markers, population structure and analysis of molecular variance were obtained using 22 polymorphic SSRs. These markers were efficient to estimate the genetics relationship among and within the evaluated cultivars, amplifying a total of 56 alleles. High levels of heterozigosity for autogamous plants were observed, and can indicate the occurence mixture of lines in each cultivar. The genetic divergence was evaluated using the weighted complement of similarity coefficient and these values were used to construct a dendogram under the UPGMA grouping method. There was genetic divergence among the Carioca cultivar from four institutions, but the Carioca cultivar samples were more similar among themselves then others cultivars. The Carioca cultivar from IAPAR was the most divergent sample among the Carioca cultivar. The lower values of genetic dissimilarity observed were found between the Carioca cultivar from UFLA and EMBRAPA Arroz e Feijão, and the largest estimate between the cultivars CNFP 10104 and BRS MG Realce, belonging to different commercial types and genic groups, Black/Mesoamerican and Red Spotted/Andin, respectively. The analysis of the populational structure divided the cultivars in two groups of higher genetic similarity. Though, there were no defined groups constructed that could separate the Carioca and Black commercial type because of the origin of the cultivars, and the primers used do not mark locus related to the color of the seed. The molecular variance analysis (AMOVA) shows the cultivars have more genetic variation among themselves than within or between groups Carioca and Black. The genetic variation within cultivars was higher for autogamous plant. This fact can indicate that there is higher potential to genetic variability exploration for breeding. The lower variability among groups can be explained by cultivars genealogy, because many of them have parents belonging the commercial types or different genic groups.
Abstract
Descrição
Dissertação 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 Mestre.
Área de concentração
Genética e Melhoramento de Plantas
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
ISBN
DOI
Citação
VELOSO, J. S. Divergência genética de cultivares de feijão. 2014. 81 p. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2014.