O Repositório Institucional da Universidade Federal Rural da Amazônia (RIUFRA) é um dispositivo de armazenamento e disseminação das obras intelectuais da UFRA, produzidas no âmbito das atividades de pesquisa, ensino e extensão da instituição. É composto de documentos em formato digital, provenientes das atividades desenvolvidas pelo corpo docente, discente e técnico-administrativo da UFRA e por obras elaboradas a partir de convênio ou colaboração entre a instituição e outros órgãos publicados em autoria e/ou coautoria.
Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1726
Título: | Diversidade e estrutura genética populacional em acessos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) da Embrapa Amazônia Oriental por meio de marcadores SNPS. |
Orientador: | CUNHA, Elisa Ferreira Moura |
Autor(es): | SANCHES, Johnes Pinto |
Palavras-chave: | Mandioca Manihot esculenta Recursos Genéticos Banco Ativo de Germoplasma Euphorbiaceae Genômica Genotipagem por Sequenciamento Euphoiaceae Active Germplasm bank Genomic |
Data do documento: | 07/10/2022 |
Editor: | UFRA/Campus Belém |
Citação: | SANCHES, Johnes Pinto. Diversidade e estrutura genética populacional em acessos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) da Embrapa Amazônia Oriental por meio de marcadores SNPS. Orientadora: Elisa Ferreira Moura Cunha. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agropecuária) - Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém, 2019. 46 f. Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém, 2020. Disponível em: http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1726. Acesso em: . |
Resumo: | A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma cultura originária da região norte do Brasil, amplamente utilizada como fonte de subsistência às famílias dessa região e do mundo. Apresenta alta variabilidade genética, sendo cultivada em todo o Brasil e em outros países. Apesar da existência de vários estudos utilizando marcadores moleculares da mandioca, poucos são baseados na identificação de marcadores de polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs). O presente estudo tem como objetivo avaliar os níveis de diversidade e a estrutura genética de acessos de mandioca conservados no Banco Ativo de Germoplasma (BAG) da Amazônia Oriental por meio de marcadores moleculares SNPs. Foram analisados 397 acessos de mandioca pertencentes ao BAG, que foram coletados principalmente em áreas no estado do Pará. As bibliotecas de DNA genômico foram construídas e os fragmentos foram sequenciados usando a plataforma Illumina. Utilizando o pipeline Tassel-GBS V5.2.44, as sequências foram identificadas e submetidas à análise de controle de qualidade para remover adaptadores e regiões de baixa qualidade. Inicialmente, foram identificados 670.835 SNPs, distribuídos em 18 cromossomos e 2 scaffolds. Posteriormente, foram removidos os scaffolds, inserções e deleções, retenção de dados perdidos e SNPs de acordo com a menor frequência alélica do alelo alternativo (MAF <0,05). Em seguida, os dados foram exportados para o ambiente R para filtragem adicional, considerando o desequilíbrio de ligação, o equilíbrio de Hardy-Weinberg e o desvio externo do FST usando o pacote R2vcftools. Após a filtragens adicionais, foram identificados 3.300 SNPs neutros e independentes, com densidade média de 158,90kb por cromossomo. A estrutura genética foi estabelecida por meio de duas abordagens complementares, onde foram encontrados três grupos genéticos (K = 3) em ambas as análises e foi possível observar correspondência com a classificação com relação a um tipo de mandioca (brava, mansa ou açucarada). Os parâmetros de diversidade foram iguais, dentro do intervalo de confiança, para os grupos 2 e 3 de dois agrupamentos genéticos e nos grupos das bravas e mansas, entretanto, os grupos 1 (HE = 0,48) e o grupo das açucaradas (HE = 0,33) apresentaram menores valores de diversidade genética em comparação aos outros grupos. A Análise de Variância Molecular (AMOVA) revelou que há diferenciação genética considerando todos os acessos (FST = 0,13; P <0,001) e a partir do grupo determinado pelos tipos de mandioca foi de 0,12; P <0,001. Analisando os acessos coletados no estado do Pará, os valores foram similares tanto para os grupos genéticos (FST = 0,15; P <0,001), quanto para os grupos de acordo com os tipos (FST = 0,14; P <0,001). Portanto, os marcadores SNPs neutrais foram eficazes no estudo da diversidade e estrutura genética da mandioca, onde foi possível observar a diversidade genética e estrutura genética presente no Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa Amazônia Oriental, fornecendo uma melhor compreensão da variabilidade genética e suporte para o desenvolvimento de estudos genômicos de mandioca. |
Abstract: | Cassava (Manihot esculenta Crantz) is a crop originating in the northern region of Brazil, widely used as a source of subsistence for families in this region and the world. It has high genetic variability, being cultivated throughout Brazil and in other countries. Despite the existence of several studies using cassava molecular markers, few are based on the identification of single nucleotide polymorphism markers (SNPs). The present study aims to evaluate the levels of diversity and the genetic structure of cassava accessions conserved in the Active Bank of Germplasm (BAG) of the Eastern Amazon using molecular SNPs markers. 397 cassava accessions belonging to the BAG were analyzed, which were collected mainly in areas in the state of Pará. Genomic DNA libraries were built and the fragments were sequenced using the Illumina platform. Using the Tassel-GBS V5.2.44 pipeline, the strings were identified and subjected to quality control analysis to remove low quality adapters and regions. Initially, 670,835 SNPs were identified, distributed in 18 chromosomes and 2 scaffolds. Subsequently, scaffolds, insertions and deletions, lost data retention and SNPs were removed according to the lower allele frequency of the alternative allele (MAF <0.05). Then, the data were exported to the R environment for additional filtering, considering the link imbalance, the Hardy-Weinberg balance and the external deviation of the FST using the R2vcftools package. After additional filtration, 3.300 neutrals and independents SNPs were identified, with an average density of 158.90kb per chromosome. The genetic structure was established through two complementary approaches, where three genetic groups (K = 3) were found in both analyzes and it was possible to observe correspondence with the classification regarding the type of cassava (wild, soft or sweet). The diversity parameters were the same, within the confidence interval, for groups 2 and 3 of two genetic groups and in the bravas and meek groups, however, groups 1 (HE = 0.48) and the sugary group (HE = 0.33) had lower values of genetic diversity compared to the other groups. The Molecular Variance Analysis (AMOVA) revealed that there is genetic differentiation considering all accessions (FST = 0.13; P <0.001) and from the group determined by the types of cassava it was 0.12; P <0.001. Analyzing the accessions collected in the state of Pará, the values were similar both for the genetic groups (FST = 0.15; P <0.001), and for the types collected in Pará (FST = 0.14; P <0.001). Therefore, the neutral SNPs markers were effective in studying the diversity and genetic structure of cassava, where it was possible to observe the genetic diversity and genetic structure present in the Active Germplasm Bank of Embrapa Amazônia Oriental, providing a better understanding of genetic variability and support for the development of genomic studies of cassava. |
URI: | http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1726 |
Aparece nas coleções: | Dissertações - Biotecnologia Aplicada à Agropecuária |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
DIVERSIDADE E ESTRUTURA GENÉTICA POPULACIONAL EM ACESSOS.....pdf | 1,89 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons