Eficiência de métodos de mapeamento de locos quantitativos (QTLs) e da seleção assistida por marcadores moleculares através de simulação - Ferreira, Daniel Furtado (1996)
Em razão da maioria das características agronômicas serem controladas por muitos genes de pequeno efeito, e apresentar uma variação continua em função da segregação genotípica, dos efeitos ambientais e da interação genótipo x ambiente, os efeitos individuais dos poligenes não podem ser estudados individualmente. Com o surgimento recente de novas categorias de marcadores moleculares a possibilidade de monitoramento dos locos controladores de caracteres quantitativos (QTLs) tornou-se uma realidade. Devido a dificuldade de descrever teoricamente um modelo com múltiplos locos foi realizado o presente trabalho, que teve por objetivo avaliar a eficiência do mapeamento de QTLs e da seleção assistida por marcadores através de simulação computacional. Para isso foi gerada uma população F2 com 400 plantas. O genoma continha 10 pares de cromossomos de 1 Morgan cada, 50 marcadores e 10 ou 100 QTLs distribuídos aleatoriamente pelo genoma. Os valores genotípicos e fenotípicos foram gerados considerando ausência e presença de dominância e ausência de epistasia e quatro níveis de herdabilidade (0, 750, 0, 500, 0,250 e 0, 125). Para o mapeamento de QTLs a análise de variância, e a regressão linear e não linear foram utilizadas, sendo a eficiência avaliada pela comparação das estimativas obtidas com os parâmetros utilizados. A seleção recorrente fenotípica individual (SRF) em ambos os sexos foi realizada considerando uma intensidade de seleção de 10%, cinco ciclos seletivos foram utilizados, com cinco repetições. A seleção assistida por marcadores (MAS) a partir dos escores dos marcadores foi realizada da mesma forma que a SRF. Combinando os escores dos marcadores e o valor fenotípico das plantas foi efetuada a seleção combinada (COMB). Os resultados obtidos permitiram concluir que : a simulação computacional se constituiu num poderoso instrumento para o estudo e entendimento das relações dos marcadores com os caracteres quantitativos; o mapeamento de QTLs foi realizado com a mesma precisão considerando os métodos de análise de variância e análise de regressão não-linear; a análise de regressão linear utilizando backward, foi o método mais eficiente para estimação dos efeitos genotípicos associados aos marcadores e mapeamento dos QTLs; o tamanho populacional de 400 plantas foi adequado pois permitiu, mesmo com baixas herdabilidades (0,125), que os marcadores ligados aos QTLs com r<0,10, fossem detectados (P<0,05) na maioria dos casos; a análise de variância dos marcadores tomados 2 a 2 , permitiu aceitar a hipótese verdadeira de ausência de epistasia em 95,31%, mostrando que a probabilidade de se cometer o erro tipo I observada (4,69%) se encontrou em concordância com o valor esperado de 5%; A COMB foi o processo de seleção mais eficiente, aumentando a eficácia com o decréscimo da herdabilidade; com o avanço dos ciclos seletivos e, consequentemente, com a redução do desequilíbrio de ligação, houve um decréscimo da eficiência da MAS. Porém, quando foi considerado o ganho médio por ano, a resposta da MAS foi superior em 1,85 a 3,17 vezes o ganho da SRF, considerando todos os modelos genéticos simulados.