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http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9511
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Desenvolvimento de mapas genéticos e físicos com base em SNPs em Psidium guajava e triagem in silico de loci microssatélites de goiabeira para transferibilidade em Eucalyptus globulus |
Autor: | MEDEIROS, Flávia Layse Belém |
Primeiro orientador: | SANTOS, Carlos Antônio Fernandes |
Primeiro membro da banca: | SILVA, Frederico Inácio da |
Segundo membro da banca: | MORAES FILHO, Rômulo Maciel de |
Resumo: | A goiabeira (Psidium guajava) é conhecida mundialmente pela facilidade de manejo, riqueza nutricional e versatilidade em consumo. Apesar de seu mercado em expansão, ainda é uma espécie pouco estudada do ponto de vista molecular, sendo importante o fomento de estudos que possibilitem a aplicação de seleção assistida por marcadores na espécie. Neste sentido, este trabalho teve com objetivos: 1) desenvolver e comparar mapas genéticos e físicos com base em SNPs de Eucalyptus para P. guajava e 2) propor a utilização da ferramenta BLAST para a triagem in silico de sequências microssatélites (SSR) de P. guajava para E. globulus, de forma a orientar estudos de transferibilidade. O material vegetal utilizado de goiabeira foi oriundo do cruzamento das cultivares Pedro Sato × Goiabeira Roxa (PSR), disponível na Embrapa Semiárido, Petrolina, PE. Folhas novas e sadias de ambas as espécies foram coletadas, devidamente identificadas, e acondicionadas em isopor para transporte ao laboratório, onde as extrações de DNA foram realizadas de acordo com o protocolo CTAB 2x modificado com uma pré-lavagem de sorbitol. A quantificação do DNA foi realizada por espectrofotometria, utilizando a placa Microdrop na faixa de absorbância a 260 nm. Após quantificação, as amostras foram diluídas para concentração de trabalho de 60 ng/μL (P. guajava) e 20 ng/μL (E. deglupta) e armazenadas a -20ºC. A genotipagem de 112 progênies da população de PSR foi efetuada com o Euchip60K de Eucalyptus. A análise de ligação realizada no JoinMap 4.0 considerou um LOD score de 5,0 a 12, enquanto no programa GACD considerou LOD de 8,0. O mapa físico foi ordenado em cromossomos da goiabeira considerando o alinhamento de sequências dos SNPs de Eucalyptus (query) e o genoma da goiabeira (subject), estimando as posições dos marcadores através do Blastn, com e-value < E-10. O JoinMap 4.0 gerou um mapa de 1.405,2 cM e o mapa GACD 1.392,7 cM. Os mapas gerados apresentaram grupos com segmentos de vários cromossomos, quando comparados com o mapa físico, indicando limitações. O GACD apresentou maior limitação em relação ao JoinMap 4.0, ao separar os marcadores de acordo com sua origem parental. O mapa físico gerado com Blastn, e-values variando de 8xE-10 a 1,15xE-26, cobriu 434,88 Mb, com distâncias médias de 0,62 Mb, sendo referência para estudos de mapeamento e estimativas de QTLs em goiabeira. Para a triagem in silico foram alinhadas sequencias de 23 clones de SSR para P. guajava (query) contra o genoma completo de E. globulus (subject.) através do Blastn optimização MEGABLAST e em seguida selecionadas aquelas com e-value < 1e−20. Foram avaliados primers de 140 loci disponibilizados pelo projeto GuavaMap, com base no e-value < 1.7 e proximidade entre as sequências forward e reverse (máximo de 300 nucleotídeos de distância). Das 23 sequências avaliadas 39% apresentaram alinhamentos significativos, com identidade média das sequências de 87%. Dos loci GuavaMap somente três, 2,1%, apresentaram alinhamentos significativos. Os loci SSR com resultados significativos no BLAST amplificaram em gel de poliacrilamida, enquanto os loci que não apresentaram “hits” ou e-value no Blastn também não produziram amplicons in vitro. Desta forma, a triagem in silico demonstrou ser efetiva para orientar estudos genômicos entre as duas espécies, reduzindo custos e tempo. |
Abstract: | Guava tree (Psidium guajava) is worldwide known for its easy cultivation, nutritional richness and consumption versatility. Although this crop is expanding commercially, it is still little studied from a molecular point of view. Thus, it is important to promote studies that enable marker assisted selection in guava. Given that, this study aimed to 1) develop and compare P. guajava genetic and physical maps based on SNPs from Eucalyptus and 2) propose BLAST for in silico screening of microsatellite sequences (SSR) from P. guajava to E. globulus in order to guide transferability studies. Guava’s plant material was originated from the cross between Pedro Sato × Goiabeira Roxa (PSR), available at Embrapa Semiárido, Petrolina – PE, Brazil. Young and healthy leaves, from both species, were collected, properly identified, and put in styrofoam for transportation to the laboratory where samples were extracted with a modified CTAB 2x protocol, including a sorbitol pre-wash. DNA quantification was performed by spectrophotometry, using a Microdrop plate in the absorbance range of 260nm. After quantification, samples were diluted to work concentration of 60 ng/μL (P. guajava) e 20 ng/μL (E. deglupta) and stored at -20ºC. Genotyping of the 112 PSR was performed with Euchip60K from Eucalyptus. Linkage analysis was performed using JoinMap 4.0, LOD score from 5 to 12 meanwhile GACD analysis a LOD score of 8. A physical map was ordered in guava chromosomes considering Eucalyptus SNPs (query) alignment to guava’s genome (subject), estimating marker position via Blastn with a cut off e-value < E-10. JoinMap 4.0 generated a map of 1.405,2 cM and GACD a map of 1.392,7 cM. Both maps presented linkage groups with segments from several chromosomes when compared to the physical map, indicating limitations. GACD showed a greater limitation in comparison to JoinMap 4.0 because it divides markers according to their parental origin. The physical map generated with Blastn, e-values ranging from 8xE-10 to 1.15xE-26 covered 434. 88Mb, with mean distances of 0.6Mb, being a reference for mapping and QTL estimations in guava. For the in silico screening 23 P. guajava SSR clones (query) were aligned against E. globulus genome (subject), using Blastn and e-value < 1E−20. Also 140 primers made available by GuavaMap were analyzed based on e-value < 1.7 and the distance between forward and reverse sequences (a maximum of 300 nucleotides distance). 39% of the 23 SSR clones showed significant alignments with sequences mean identity of 87%. Regarding GuavaMap loci only three, 2.1%, presented significant alignments. SSR loci with significant BLAST results also amplified in polyacrylamide gel meanwhile the loci that did not show “hits”or e-value on Blastn did not produce amplicons in vitro. Therefore, in silico screening showed to be effective in reducing costs, time and in orienting transferability studies between these species. |
Palavras-chave: | Goiaba Psidium guajava Eucalipto Mapeamento genético Marcador molecular |
Área(s) do CNPq: | FITOTECNIA::MELHORAMENTO VEGETAL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal Rural de Pernambuco |
Sigla da instituição: | UFRPE |
Departamento: | Departamento de Agronomia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Melhoramento Genético de Plantas |
Citação: | MEDEIROS, Flávia Layse Belém. Desenvolvimento de mapas genéticos e físicos com base em SNPs em Psidium guajava e triagem in silico de loci microssatélites de goiabeira para transferibilidade em Eucalyptus globulus. 2021. 118 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Melhoramento Genético de Plantas) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9511 |
Data de defesa: | 18-Ago-2021 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Melhoramento Genético de Plantas |
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