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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/45037
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Title: Mapeamento de QTLs relacionados à facilidade de abscisão de frutos e anatomia de pecíolo, flor e fruto em Capsicum chinense
Authors: Carvalho, Nayara
metadata.dc.contributor.email: nayaracarvalho87@gmail.com
Orientador(es):: Souza, Nara Oliveira Silva
Coorientador(es):: Buso, Gláucia Salles Cortopassi
Assunto:: Marcadores moleculares
Capsicum chinense
Mapa genético
Abscisão de fruto
Issue Date: 13-Oct-2022
Citation: CARVALHO, Nayara. Mapeamento de QTLs relacionados à facilidade de abscisão de frutos e anatomia de pecíolo, flor e fruto em Capsicum chinense. 2022. 113 f., il. Tese (Doutorado em Agronomia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2022.
Abstract: As espécies do gênero Capsicum, pertencentes à família Solanaceae, são divididas em três categorias: domesticadas, semidomesticadas e silvestres, e botanicamente subdivididas em três complexos (annuum, baccatum e pubescens). Podem apresentar pungência atribuída à presença de alcaloides e são espécies de grande importância no agronegócio brasileiro, sendo apresentadas em diversas formas de consumo. A resistência do pedúnculo do fruto dificulta consideravelmente a colheita que atualmente é manual. A fácil abscisão de frutos possibilita, além da colheita manual, as colheitas semimecanizada e mecanizada e é uma característica de grande interesse no melhoramento genético da pimenta. Nesse sentido, o Programa de Melhoramento Genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças (CNPH) foi criado e contribui no desenvolvimento de novas cultivares que melhor se adequem às colheitas manual, semimecanizada e mecanizada. A utilização de marcadores moleculares em programas de melhoramento, como ferramenta da biotecnologia associada a estudos morfológicos e anatômicos, dentre outras áreas de grande importância, auxiliam no desenvolvimento de cultivares. Marcadores ligados à característica de interesse podem ser identificados por meio da construção de mapas genéticos em população F2, e avaliação da população F3 para mapeamento da característica. Marcadores microssatélites, SSR (Simple Sequence Repeats) ou ainda STR (Short Tandem Repeats) e marcadores SNP (Single Nucleotide Polymorphism), têm sido amplamente utilizados para a elaboração de mapas genéticos e identificação de QTLs. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi avaliar o polimorfismo de primers SSR entre parentais de Capsicum chinense, selecionados do Programa de Melhoramento Genético de Capsicum da Embrapa Hortaliças: CNPH 4337-4 (de fácil abscisão de frutos) e CNPH 40001-1 (de difícil abscisão de frutos) e o híbrido F1 oriundo desse cruzamento (CNPH 40.491), bem como utilizar marcadores SSR e SNP para construção de um mapa genético de ligação e identificação de QTLs relacionados à fácil abscisão de fruto. Os locos SSR foram amplificados por meio de reações de PCR (Polymerase Chain Reaction) e a separação dos fragmentos foi realizada por eletroforese em gel de poliacrilamida 5%. Foram testados 478 primers SSR, desenvolvidos para C. annuum nos parentais, dos quais 128 mostraram-se polimórficos, 249 não apresentaram diferenças entre os genótipos e 101 não amplificaram, representando 26,8%, 52,1% e 21,1% dos primers testados, respectivamente. Dos 128 primers polimórficos, 116 com melhor resolução foram selecionados e marcados com fluorescência para genotipagem da população segregante F2, composta de 156 indivíduos. Os marcadores SNP foram obtidos por meio da tecnologia Illumina Infinium II®. Foi realizada RT-PCR para obtenção dos fragmentos de cDNA e posterior utilização no Microarray (chip) multiespécies. Os dados gerados por ambos os marcadores foram analisados e utilizados na construção de um mapa genético de ligação. Foi realizada a identificação de QTLs associados à fácil abscisão de frutos, de modo a implementar a seleção assistida no programa de melhoramento genético da cultura. Adicionalmente foi realizada análise anatômica de pedúnculo, flor e fruto afim de identificar alguma estrutura que pudesse estar diretamente relacionada à facilidade de abscisão de fruto, apresentando resultados negativos para este fim, mas que podem auxiliar estudos futuros de caracterização.
Abstract: The species of the genus Capsicum belong to the Solanaceae family, and are divided into three categories: domesticated, semi-domesticated and wild, and botanically subdivided into three complexes (annuum , baccatum and pubescens). Capsicum speciescan present pungency attributed to the presence of alkaloids and they are species of great importance in Brazilian agribusiness, being presented in different forms of consumption. The resistance of the fruit's peduncle makes it considerably difficult the harvest, which is currently manual. The easy fruit abscission allows semi-mechanized and mechanized harvesting and is a characteristic of great interest in the genetic breeding of pepper. In this sense, the Embrapa Vegetables Capsicum Genetic Breeding Program (CNPH) was created and contributes significantly to creation of agronomic interest cultivars. The use of molecular markers in breeding programs, as a tool of biotechnology associated to morphological and anatomical studies, among other areas of great importance, helps the development of cultivars. Markers linked to the trait of interest can be identified through the construction of genetic maps in the F2 population, and evaluation of the F3 population to map the trait. Microsatellite markers (SSR - Simple Sequence Repeats) or even STR (Short Tandem Repeats) and SNP (Single Nucleotide Polymorphism) markers, have been widely used for the construction of genetic maps and identification of QTLs. Thus, the aim of this study was to evaluate the polymorphism of SSR primers between Capsicum chinense parents selected from the Embrapa Vegetables Capsicum Genetic Breeding Program: CNPH 4337-4 (easy fruit abscission) and CNPH 40001-1 (difficult fruit abscission) and the F1 hybrid from this cross (CNPH 40.491), as well as using SSR and SNP markers for the construction of a genetic linkage map and identification of QTLs for easy fruit abscission. The SSR loci were amplified by PCR reactions (Polymerase Chain Reaction) and the separation of the fragments was performed by electrophoresis in 5% polyacrylamide gels. A total of 478 SSR primers, developed for C. annuum, were tested against the parents, of which 128 were polymorphic, 249 showed no differences between the genotypes and 101 did not amplify, representing 26.8%, 52.1% and 21.1% of the primers tested, respectively. Of the 128 polymorphic primers, 116 with good resolution were selected and fluorescence-labeled for genotyping the F2 segregating population, composed of 156 individuals. SNP markers were obtained using Illumina Infinium II® technology. RT-PCR was performed to obtain the cDNA fragments for use in the multispecies Microarray (chip). The data generated by both markers were analyzed and used for the construction of a genetic linkage map. The identification of QTL associated with easy fruit abscission was performed, in order to use the marker-assisted selection on the genetic breeding program of the crop. Anatomical analysis of peduncle, flower and fruit was also carried out in order to identify any structure that could be directly related to easy fruit abscission, presenting negative results for this purpose, but which may help future characterization studies.
Description: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2022.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF).
Appears in Collections:FAV - Doutorado em Agronomia (Teses)

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