Sexta, 19 de agosto de 2022.
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Tese
Título Estudo de associação genômica ampla para resistência parcial à ferrugem polissora em milho
Autor Camacho , Lucas Rafael de Souza
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Carlos Alberto Scapim
Co-Orientador(es) Dauri José Tessmann, Ronald José Barth Pinto and Claudete Aparecida Mangolin.
Banca Examinadora Leandro Simões Azeredo Gonçalves
Marcos Ventura Faria
Leandro Simões Azeredo Gonçalves
Dauri Josém Tessmann
Data de Defesa 19/12/2016
Resumo Ferrugem polissora, causada por Puccinia polysora Undrew, é uma doença que pode causar perdas severas na cultura do milho. Com o objetivo de investigar a arquitetura genética por trás da resistência a esta doença, um painel de 164 linhagens tropicais foi avaliado para resistência parcial à ferrugem polissora em duas safras diferentes. Utilizando 355.972 marcadores SNP (polimorfismos de um único nucleotídeo), um estudo de associação genômica ampla (GWAS) foi realizado para identificar regiões do genoma associadas com a resistência. Um total de 39 SNPs foram identificados como estando associados com a resistência parcial à ferrugem polissora na safrinha, utilizando um limiar de significância considerando uma taxa de falsas descobertas (FDR) de 0.20. Após investigar as funções anotadas e checar a estrutura do desequilíbrio de ligação ao redor de cada SNP significativo que codifica proteínas relacionada à defesa de plantas, 8 SNPs foram identificados, localizados dentro ou em desequilíbrio de ligação com seus respectivos genes candidatos. Genes candidatos foram identificados neste estudo, principalmente codificando proteínas envolvidas em sinalização durante reconhecimento de patógenos como mecanismo de defesa das plantas, tais como, receptor tipo quinase com repetições ricas em leucina, nucleosídeo-difosfato quinase,receptor tipo serina/treonina–quinase, peroxidase, calmodulina, sinalização de auxinas e síntese de triptofano. Este é o primeiro estudo de associação genômica ampla para resistência parcial à ferrugem polissora em milho e estes resultados fornecem informações valiosas para um melhor entendimento a respeito da base genética da resistência e para auxiliar o melhoramento de variedades de milho resistentes.
Palavras-chave Estudo de associação, ferrugem polissora, resistência a doença.
Title
Abstract Southern corn rust (SCR), caused by Puccinia polysora Undrew, is a disease that can severely cause yield losses in maize. To investigate the genetic architecture underlying this fungal disease, a panel of 164 tropical inbred lines was evaluated for partial resistance to SCR in two different growing seasons. Using 355,972 single-nucleotide polymorphism (SNP) markers, a genome-wide association study (GWAS) was performed to identify genomic regions associated with the resistance. A total of 39 SNPs were found to be significant associated with partial resistance to SCR in the second growing season (GS2), using a significance threshold at false discovery rate of 0.20. After investigating the annotated functions and checking the linkage disequilibrium (LD) structure around each significant SNP encoding protein related to plant defense, 8 SNPs were identified, located within or in LD with their respective candidate genes. Candidate genes identified by GWAS mainly encode proteins involved in signaling during pathogen recognition as a plant defense mechanism, such as leucine rich repeat-receptor-like kinases, nucleoside diphosphate kinase activity, protein serine/threonine kinase activity, peroxidase activity, calmodulin binding protein, auxin signaling pathway and tryptophan synthase protein. This is the first GWAS for partial resistance to SCR in maize and these results provide valuable information for better understanding about the genetic basis of resistance and to assist breeding for resistant maize varieties.


Key-words Association analysis, southern corn rust, disease resistance.
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