Teses e Dissertações
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Item Marcadores microssatélites para Coffea arabica L.(Universidade Federal de Viçosa, 2008-07-21) Missio, Robson Fernando; Sakiyama, Ney Sussumu; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, Eunize Maciel; Dias, Luiz Antônio dos SantosOs marcadores microssatélites (SSR) são desejáveis para estudos genéticos e seleção assistida por marcadores. A limitada disponibilidade destes marcadores para Coffea arabica, uma das principais culturas em importância sócio-econômica do mundo, justifica novos esforços para o desenvolvimento de marcadores SSR. Portanto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar a utilização de marcadores SSR para estudos da diversidade genética em Coffea. Duas bibliotecas genômicas enriquecidas para as sequências repetidas (GT) 15 e (AGG) 10 foram construídas, utilizando-se o DNA genômico do genótipo Bourbon Amarelo UFV 570. Um total de 756 clones positivos, com seqüências de boa qualidade, foi utilizado para a localização de 287 SSR e o desenho de 96 pares de primers SSR. Aproximadamente 15% dos clones foram redundantes. As repetições de dinucletídeos foram mais freqüentes que os tri- e tetranucleotídeos, sendo as classes AG (32,8%), AC (12,9%), AAG (9,8%) e AGG (5,6%) as mais abundantes na porção analisada do genoma de C. arabica. Em média, foi encontrado um SSR a cada 1,45kb. Do total de 96 primers SSR desenhados e sintetizados, 90 (94%) foram validados como marcadores SSR úteis para estudos genéticos em C. arabica, sendo 21 (23%) polimórficos entre os cafeeiros Híbrido de Timor UFV 445-46 e Catuaí UFV 2143-235. Trinta e três primers SSR foram analisados em 24 acessos de Coffea importantes para o programa de melhoramento da UFV/EPAMIG. O número médio de alelos por primer foi de 5,1 e os valores médios de PIC foram de 0,56 para C. canephora e de 0,22 para C. arabica, variarando de 0,08 a 0,79 entre todos os acessos avaliados. Neste trabalho, também, foi comparada a eficiência de 18 marcadores SSR genômicos e 17 EST-SSR para o estudo da diversidade genética em Coffea. O número médio de alelos/primer foi de 5,1 e 5,3 para os marcadores EST-SSR e SSR genômico, respectivamente. Os marcadores SSR genômicos apresentaram maior número de alelos exclusivos e foram mais polimórficos dentro e entre os grupos genéticos, quando comparado com os EST-SSR. Os SSR genômicos apresentaram também maiores coeficientes de dissimilaridade genética e maior número de alelos discriminantes e foram eficientes em distinguir todos os acessos estudados. Os resultados demonstraram o potencial dos marcadores SSR genômicos na detecção do nível de polimorfismo, dos alelos exclusivos e da dissimilaridade genética, viitornando-os úteis para estudos de diversidade genética em Coffea, principalmente em C. arabica que apresenta pequena variabilidade genética. Este trabalho aumentou o número de marcadores SSR disponíveis para estudos genéticos em C. arabica e espécies relacionadas do gênero Coffea importantes para o melhoramento genético.Item Clonagem e caracterização de um novo gene putativo de resistência do cafeeiro a Hemileia vastatrix e aplicação na seleção assistida(Universidade Federal de Viçosa, 2019-03-11) Almeida, Dênia Pires de; Caixeta, Eveline Teixeira; Zambolim, LaércioA ferrugem do cafeeiro, causada pelo fungo Hemileia vastatrix, é uma das doenças mais preocupantes para a cafeicultura mundial. A alta variabilidade genética desse fungo e, consequentemente, o surgimento de novas raças do patógeno, tem resultado na suplantação da resistência de cultivares lançadas pelos programas de melhoramento genético. Para desenvolver cultivares com resistência durável, é essencial o entendimento dos genes de resistência envolvidos e seus mecanismos moleculares de atuação na resistência. Dessa forma, nesse estudo, foi realizada a clonagem e caracterização molecular de um novo gene (Receptor Like Kinase) presente no Híbrido de Timor (HdT) CIFC 832/2, uma das principais fontes de resistência dos programas de melhoramento. A clonagem foi realizada a partir de screening de uma biblioteca de clones BAC (Bacterial Artificial Chromosomes), usando um gene que foi selecionado de biblioteca subtrativa entre interação compatível e incompatível de Cafeeiro-H. vastatrix. A sequência da BAC selecionada foi analisada, sendo identificado dois genes putativo para resistência do cafeeiro. Por meio de RT-qPCR, um dos genes, denominado de HdT_LRR_RLK2 (Leucine-rich repeat rececptor like kinase), apresentou pico de expressão apenas na interação incompatível, sendo esse considerado um novo gene putativo de resistência do cafeeiro a H. vastatrix. A partir desse gene caracterizado, foi desenvolvido um marcador molecular funcional, o qual foi analisado e validado em um conjunto de clones de cafeeiros diferenciadores de raças de H. vastatrix e, então, usados na seleção assistida (SAM). Na SAM, cafeeiros em diferentes gerações de melhoramento foram analisados com o marcador funcional desenvolvido, além de outros marcadores previamente obtidos e associados a diferentes genes de resistência a H. vastatrix. Foi utilizado marcadores SCAR, CAPS e SSR flanqueando dois locos (genes maiores) de resistência a raças I, II e patótipo 001 de H. vastatrix, previamente localizados em mapa genético, além de marcador funcional originado de outro gene clonado (CC-NBS-LRR) alocado em outra região do mapa genético. Nesse trabalho, também foram usados os marcadores CBD-Sat207 e CBD-Sat235 associados ao gene Ck1 de resistência a Coffee Berry Disease (CBD). Essa doença se encontra presente somente no continente africano, no entanto, o uso dos marcadores permite realizar melhoramento preventivo para essa importante doença. Nas gerações F 2 , F 3 e Retrocruzamento Suscetível (RCS 2 ) (Híbrido de Timor UFV 443-03 x Catuaí Amarelo IAC 64), as plantas foram genotipadas e fenotipadas com a raça II de H. vastatrix, para validação dos marcadores. As populações F 3:4 e RCS 3 foram genotipados com os marcadores validados. Foram identificados na F 3:4 cafeeiros com o genótipo AABBCCDDEe e no RCS 3 , genótipo AaBbCcD_E_, sendo que o loco A, B, C e D correspondem aos quatro locos de resistência a H. vastatrix e E ao loco de resistência a CBD. A SAM permitu a identificação e obtenção de piramidação de múltiplos genes de resistência a ferrugem e a CBD. Os genótipos identificados serão usados para avanço de geração e plantados para os testes de campo. O uso das estratégias de SAM e piramidação de genes têm potencial de obtenção de resistência duradoura à doenças, além de reduzir tempo, espaço e custo dos testes de campo, por permitirem o descarte de plantas contendo os alelos recessivos nos diferentes locos.Item Diversidade genética, ganhos com seleção e seleção genômica ampla na espécie Coffea arabica(Universidade Federal de Viçosa, 2017-08-28) Sousa, Tiago Vieira; Caixeta, Eveline TeixeiraA espécie Coffea arabica é a mais importante, economicamente, do gênero Coffea. Essa espécie é autógama e apresenta base genética estreita. Assim, o sucesso dos programas de melhoramento para essa cultura é desafiador. Nesse sentido, métodos seletivos robustos e precisos são necessários para maximizar os ganhos com seleção, mantendo a variabilidade genética presente nas populações. O uso de marcadores moleculares, por permitir o acesso à informação do DNA dos indivíduos, e da seleção baseada em dados fenotípicos por meio de procedimentos de modelos mistos (REML/BLUP), por permitirem a estimação de parâmetros genéticos de forma acurada mesmo em situação de experimentos desbalanceados, têm se mostrado vantajosos. Finalmente, os métodos de seleção genômica ampla (GWS), que buscam conhecer as associações entre os dados genotípicos e os fenotípicos, tem se mostrado acurado e promissor para diversas espécies vegetais, inclusive para espécies perenes. O objetivo do trabalho foi identificar marcadores SNP e validá-los em estudos de diversidade genética; estimar os parâmetros genéticos e os ganhos com a seleção utilizando a metodologia de modelos mistos (REML/BLUP); aplicar o princípio da GWS e avaliar sua eficiência em população de C. arabica. A população em estudo, inicialmente, foi composta por 72 genótipos nos quais os marcadores SNP foram identificados e validados. A seleção fenotípica, por meio do procedimento REML/BLUP, foi realizada em 228 genótipos de cafeeiros. A GWS foi realizada em população composta por 195 genótipos, genotipados com 21.211 e fenotipados para 18 características agronômicas. Um total de 40.000 sondas específicas foram construídas, sendo identificados 91.517 marcadores SNP em 72 indivíduos de C. arabica. Após análises de qualidade, 11.187 SNP foram selecionados e validados em análises de diversidade e estrutura genética dexv populações. Os marcadores foram eficientes na avaliação da diversidade e estrutura genética de C. arabica. Com base nos dados fenotípicos por meio de análises de modelos mistos foi possível estimar os parâmetros genéticos da população avaliada e obter ganhos expressivos com seleção. Os resultados da GWS demonstram o potencial dessa metodologia seletiva para o melhoramento de C. arabica, por predizer com acurácia os valores genéticos genômicos dos indivíduos e possibilitar a redução no tempo necessário para completar o ciclo de seleção, proporcionando ganhos significativos em eficiência seletiva.