Terça, 21 de maio de 2024.
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Dissertação
Título Estrutura genética e populacional de acessos tradicionais de mandioca-de-mesa coletados em Campo Grande, Mato Grosso do Sul
Autor Ulbricht Ferreira, Rebecca Caroline
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Prof. Dr. Pedro Soares Vidigal Filho
Co-Orientador(es) Profª Drª Maria Celeste Gonçalves-Vidigal
Profª Drª Giselly Figueiredo Lacanallo.
Banca Examinadora Profª Drª Maria Celeste Gonçalves-Vidigal
Dr. Marcus Vinícius Kvitschal
Prof. Dr. Pedro Soares Vidigal Filho
Data de Defesa 21/03/2014
Resumo A mandioca-de-mesa é uma espécie tropical que se destaca como importante fonte de carboidrato para os países de regiões tropicais e subtropicais. Esta espécie apresenta acessos com ampla diversidade genética concentrados em pequenas áreas de cultivo, denominadas “fundo de quintal”, cujo potencial genético necessita ser explorado. O conhecimento da diversidade genética e estrutura desses acessos de mandioca-de-mesa são de grande importância para a conservação e manejo do germoplasma da espécie. Assim, este trabalho teve como objetivo caracterizar a estrutura genética e populacional de acessos tradicionais de mandioca-de-mesa coletados em regiões urbanas de Campo Grande, Estado do Mato Grosso do Sul, utilizando dezenove marcadores microssatélites. Um total de 88 alelos foi identificado, com uma média de 4,63 alelos por locus. O valor médio do conteúdo informativo de polimorfismo- PIC foi de 0,5247. Este fato indica que os loci utilizados foram altamente informativos e polimórficos, com destaque para o locus SSRY 13, o mais informativo. A heterozigosidade observada variou entre 0,5690 e 0,9836, com uma média de 0,8625, evidenciando a existência de elevada heterozigosidade natural em mandioca. A média de diversidade genética foi 0,6009, variando de 0,4205 (GA 57) a 0,6990 (SSRY 13). A maioria dos loci analisados apresentou pouca variação em relação ao valor médio de diversidade genética. A distância genética entre os acessos variou de zero, acessos BGM 587 e BGM 590, a 0,67, acessos BGM 570 e BGM 613. As combinações mais divergentes foram: BGM 570 x BGM 613, BGM 570 x BGM 619, BGM 593 x BGM 624, BGM 605 x BGM 614 e BGM 611 x BGM 619. Dentre as combinações mais similares podem ser citadas BGM 572 x BGM 582, BGM 573 x BGM 583, BGM 574 x BGM 589, BGM 585 x BGM 586 e BGM 586 x BGM 590. A análise de estrutura populacional resultou na distribuição dos 61 acessos tradicionais de mandioca-de-mesa em dois grupos distintos pelos Métodos: Probabilístico, Neighbor-Joining tree e Coordenadas Principais. Por meio desses métodos, foi possível observar a existência de significativa diversidade genética entre os acessos de mandioca-de-mesa analisados. A Análise de Variância Molecular (AMOVA) demonstrou que a maior parte da variação genética encontrada está concentrada dentro dos grupos (77%) e o coeficiente F de Wright (0,07) revelou que a diversidade genética entre os dois grupos é considerada moderada. Os valores de Fis e Fit de -0,458 e -0,351, respectivamente, evidenciaram que, na população de estudo, há elevada ocorrência de heterozigotos dentro dos grupos e considerando todos os indivíduos. Esses valores sugerem ausência de endogamia e deriva genética na população de estudo. A diversidade genética encontrada entre os 61 acessos tradicionais de mandioca-de-mesa foi considerada ampla e os resultados obtidos contribuirão para estudos de conservação de germoplasma do Mato Grosso do Sul e melhoramento genético da espécie.
Palavras-chave Manihot esculenta, caracterização de germoplasma, marcadores moleculares.
Title
Abstract Sweet cassava is a tropical species that stands out as an important source of carbohydrate for countries in tropical and subtropical regions. This species has a wide genetic diversity concentrated in small areas of cultivation called "backyard cultivations" whose genetic potential needs to be explored. Knowledge of genetic diversity and structure of these sweet cassava accessions are of great importance for the conservation and germplasm management of the species. Thus, this study aimed to characterize the genetic and population structure of traditional sweet cassava accessions collected in urban regions from Campo Grande, Mato Grosso do Sul, using nineteen microsatellite markers. A total of 88 alleles were identified with an average of 4.63 alleles per locus. The mean of polymorphism information content- PIC (0.5247) indicated that the loci used were informative and polymorphic, especially the locus SSRY 13. The observed heterozygosity ranged from 0.5690 and 0.9836, with a mean of 0.8625, indicating the existence of high natural heterozygosity in cassava. The genetic diversity mean was of 0.6009 and mostly loci analyzed showed low variation in relation to this value. The genetic distance between accessions ranged from zero, BGM587 and BGM590 accessions, to 0.67, BGM 570 and BGM 613 accessions. The most divergent combinations were: BGM 570 x BGM 613, BGM 570 x BGM 619, BGM 593 x BGM 624, BGM 605 x BGM 614 and BGM 611 x BGM 619. Among the most similar combinations may be cited BGM 572 x BGM 582, BGM 573 x BGM 583, BGM 574 x BGM 589, BGM 585 x BGM 586 and BGM 586 x BGM 590.Population structure analysis resulted in the distribution of the 61 traditional sweet cassava accessions in two distinct groups, by Probabilistic Methods, Neighbor-Joining Tree and Principal Coordinates. By these methods it was possible to observe the existence of significant genetic diversity among accessions of sweet cassava. The analysis of molecular variance (AMOVA) showed that most of the genetic variation is concentrated within groups (77%) and the Wright F coefficient (0.07) revealed that the genetic diversity among the two groups is considered moderate. The values of Fis and Fit of -0.458 and -0.351 showed that in the study population there is a high occurrence of heterozygotes within groups and considering all individuals, respectively. These values suggest the absence of inbreeding and genetic drift in the population studied. The genetic diversity among 61 traditional sweet cassava accessions was considered high and the results will contribute to studies of germplasm conservation of Mato Grosso do Sul state and sweet cassava breeding.
Key-words Manihot esculenta, germoplasm characterization, molecular markers.
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