Associação genômica ampla para resistência a bacteriose em germoplasma de pessegueiro com base em SNPs

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Thurow, Liane Bahr
• Orientador(a): Castro, Caroline Marques
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Agronomia
• Departamento: Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Prunus persica; Genotipagem por sequenciamento; Fenotipagem; REML/BLUP; GWAS
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/3952

O pessegueiro (Prunus persica) é uma das espécies decíduas geneticamente melhor caracterizadas e a terceira frutífera mais importante de clima temperado em todo o mundo. A cultura é vulnerável à bacteriose causada pelo patógeno Xanthomonas arboricola pv. pruni (Xap) e o melhoramento genético visando resistência têm sido a melhor forma de controle da doença. Com o objetivo de contribuir para desenvolvimento de cultivares com maior resistência e implementar análises de associação genômica ampla (GWAS), foi explorado o uso de genotipagem por sequenciamento (GBS) para descoberta e genotipagem simultânea de SNPs em larga escala e realizada caracterização fenotípica para resposta à Xap, em um painel de 220 genótipos de pessegueiro, representativos do germoplasma disponível para melhoramento no Brasil. Um total de 93.353 marcadores SNPs foram descobertos e após filtragem de alta qualidade 18.373 SNPs foram utilizados. Destes, 34% estavam localizados em regiões genômicas, sendo 70% destes em regiões codificantes. Foi detectada forte estrutura genética de população e a distribuição dos genótipos dentro de subpopulações baseou-se principalmente em características relacionadas à fruta: polpa fundente e polpa não-fundente. Padrões de desequilíbrio de ligação (LD) sugeriram uma queda média de LD em relação à distância e a extensão do LD altamente dependente da subpopulação e das regiões do genoma. Avaliações de campo e através do bioensaio de folhas destacadas mostraram resultados confiáveis e complementares para identificar fontes resistentes à Xap. Os genótipos 'Norman', 'Cristal Taquari', 'La Feliciana' e 'Precocinho' foram considerados fontes altamente resistentes e podem ser alternativas efetivas para melhorar a resistência à Xap em pessegueiro. Em geral, o germoplasma avaliado mostrou grande variabilidade para resposta à Xap, permitindo a identificação de genótipos contrastantes para a característica de interesse. Os genótipos com resistência podem ser preferencialmente utilizados em áreas de produção com maior ocorrência da doença, ou utilizados como genitores no programa de melhoramento visando aumentar o nível de resistência. Análises de GWAS validaram e definiram com mais precisão as regiões genômicas identificadas com resistência ao patógeno em estudos anteriores, bem como possibilitaram a identificação de novos genes candidatos que necessitam ser melhor ix estudados. Vários SNPs informativos foram funcionalmente anotados em genes envolvidos em mecanismos de defesa à infecção por patógenos, com destaque para duas regiões genômicas, localizadas no cromossomo 1 (2,59 Mpb) e 2 (2,85 Mpb), respectivamente, ambas identificadas com vários genes R. Os resultados encontrados abrem novos caminhos para o melhoramento genético visando resistência a Xap, com grande potencial para subsequente aplicação de seleção assistida por marcadores.