Desequilíbrio de ligação e análise de seleção genômica em cana-de-açúcar

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dc.contributor.advisor1Coelho, Alexandre Siqueira Guedes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0840926305216925por
dc.contributor.referee1Coelho, Alexandre Siqueira Guedes
dc.contributor.referee2Novaes, Evandro
dc.contributor.referee3Borba, Tereza Cristina de Oliveira
dc.creatorOliveira, Ivone de Bem
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4852272234305197por
dc.date.accessioned2017-03-03T11:33:59Z
dc.date.issued2014-02-27
dc.description.abstractLinkage disequilibrium (LD) is a genetic phenomenon, since it directly interferes in the genetic dynamics of populations. Its effect is observed in the non independent segregation of alleles of different loci, resulting in a correlation between them during the haplotype formation. Any factor that alters allele frequencies can interfere in its dynamics. Both evolutionary factors considered in population genetics and the events used in breeding programs affect the linkage equilibrium/disequilibrium balance. As the microevolutionary factors are specific for each population (natural or from breeding), the LD should be assessed specifically in each population. Specific measures of LD were developed considering the different factors involved in order to mitigate their bias during measurement. Aiming to measure the LD in Ridesa breeding populations a model to predict the LD in polyploids was implemented, using the R platform, based on the Raboin et al. (2008) equations, that considers the sugarcane genome inherent attributes (polysomy and polyploidy). By using this model the LD decay profile was obtained for two breeding populations from Ridesa, the first one composed by 91 individuals from the cross between the RB97327 and RB72454 elite clones and the second from the 81 individuals derived from the selfing of the RB97327 clone. A total of 850 and 470 loci of DArT markers, respectively, were evaluated for each population. The populations showed a high LD, suggesting the existence of linkage disequilibrium even between loci that are 30cM apart. Based on the values found and on other sugarcane LD studies found in literature, the possible effect of the processes of genetic improvement on the dynamics of sugarcane LD were discussed. A second study was carried out associating the mendelian segregation analysis of loci and their effect on the LD pattern, that showed that the LD profiles over increasing distances between loci can be associated to the allelic dosage. Furthermore, aiming to illustrate one of the uses of LD in breeding programs a genomewide selection (GWS) study was developed using RR-BLUP methodology. This study was carried out as a proof of concept, in order to study the feasibility of the method of genome-wide selection in sugarcane. For this, the 132 genotypes were characterized for six different characters, namely: stalk weight (kg), stalk diameter (mm), stalk length (m), soluble solids concentration (Brix), internodes number and stalk number per plot. In addition to demonstrate the great potential of these studies in sugarcane using DArT, the results suggest the existence of a strong effect of intrapopulation structure and of the spurious associations between the loci in the accuracy of the model. These factors, usually ignored in this kind of analysis, should be further investigated in future studies.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2017-03-02T18:02:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Ivone de Bem Oliveira - 2014.pdf: 5118960 bytes, checksum: 75535d885a75770e65014835502cc8cb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.description.resumoO desequilíbrio de ligação (LD) é um fenômeno genético que interfere diretamente na dinâmica genética das populações. Seu efeito é observado na segregação não independente dos alelos dos diferentes locos, resultando na correlação entre eles durante a formação dos haplótipos. Qualquer fator que altere as frequências alélicas interfere no LD. Assim, tanto os fatores evolutivos considerados em genética populacional, como a maioria dos eventos utilizados no melhoramento interferem na dinâmica equilíbrio/desequilíbrio de ligação. Como os fatores microevolutivos são específicos para cada população (natural ou de melhoramento), o LD deve ser avaliado em cada população, de maneira específica. Medidas de LD são desenvolvidas considerando os diferentes fatores evolutivos, afim de diminuir o viés gerado por eles durante sua mensuração. Com o intuito de mensurar o LD em populações de melhoramento da Ridesa foi implementado, no ambiente R, o modelo descrito por Raboin et al. (2008), que considera como fatores controlados para a diminuição de viés na mensuração do LD a polissomia e a poliploidia, características inerentes ao genoma da cana. Com o uso da modelagem implementada no ambiente R foram obtidos o perfil de decaimento para duas populações de melhoramento da Ridesa, a primeira compostas por 91 indivíduos provenientes do cruzamento biparental entre os clones-elite RB97327 e RB72454 e a segunda por 81 clones gerados por autofecundação do clone RB97327, a partir da análise de 850 e 470 locos DArT para cada população, respectivamente. As populações estudadas apresentaram alto LD, mostrando a existência de desequilíbrio mesmo entre locos separados por 30cM. Com base nos valores encontrados e nos estudos sobre LD existentes para cana na bibliografia foram discutidos os possíveis efeito dos processos de melhoramento sobre a dinâmica genética da cultura. Um segundo estudo foi realizado associando o padrão de segregação mendeliana dos locos e seu efeito no padrão de decaimento do desequilíbrio. Esta análise mostrou que os perfis de decaimento do desequilíbrio ao longo de distâncias crescentes entre locos pode estar associado à dosagem dos alelos sob análise. Além disso, afim de ilustrar um dos usos do LD no melhoramento de cana foi desenvolvido um estudo de seleção genômica ampla (GWS) com o uso da metodologia RR-BLUP. Esta análise foi realizada como uma prova de conceito, com o intuito de verificar a viabilidade do desenvolvimento do método de seleção genômica ampla para cana-de-açúcar. Para isto, os 132 genótipos foram caracterizados para seis diferentes caracteres, sendo eles: peso do feixe de colmos (Kg), diâmetro médio do colmo (mm), comprimento médio de colmo (m), concentração de sólidos solúveis (oBrix), número médio de internódios e número de colmos/touceira. Além de evidenciar o grande potencial de desenvolvimento de modelos desta natureza utilizando marcadores DArT em cana-de-açúcar, os resultados obtidos sugeriram a existência de forte efeito de estruturação intrapopulacional e existência de associações espúrias nas acurácias obtidas nos modelos. Mostrando que os efeitos desta estruturação, normalmente negligenciado durante as análises de calibração de modelos de seleção genômica ampla, devem ser melhor investigados em estudos posteriores.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Ivone de Bem. Desequilíbrio de ligação e análise de seleção genômica em cana-de-açúcar. 2014. 83 f. Dissertação (Mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2014.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/6885
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEscola de Agronomia e Engenharia de Alimentos - EAEA (RG)por
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas (EAEA)por
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectLDpor
dc.subjectModelagempor
dc.subjectSaccharumpor
dc.subject.cnpqPASTAGEM E FORRAGICULTURA::MELHORAMENTO DE PLANTAS FORRAGEIRAS E PRODUCAO DE SEMENTESpor
dc.titleDesequilíbrio de ligação e análise de seleção genômica em cana-de-açúcarpor
dc.title.alternativeLinkage disequilibrium and genomic selection analysis for sugarcaneeng
dc.typeDissertaçãopor

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