Publicação: Mapeamento e validação de loci de caracteres quantitativos (QTL) para resistência a Cercospora zeae-maydis em milho tropical (Zea mays L.)
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CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
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Coorientador
Silva, Heyder Diniz
Resumo
Resistência à infecção por C. zeae-maydis (Cz) está entre os objetivos mais
importantes dos programas de melhoramento no Brasil. Os objetivos da presente
pesquisa foram mapear e caracterizar Quantitative Trati Loci (QTL) relacionados
com a resistência a Cz, validar as estimativas dos seus efeitos na severidade de
Cz com uso de linhagens quase isogênicas (LQIs), e estimar os seus efeitos sobre
três caracteres agronômicos importantes usando os seus respectivos híbridos
quase isogênicos (HQIs), obtidos pelo cruzamento das LQIs com uma linhagem
de um grupo heterótico complementar. Foram mapeados quatro QTL com
LOD>2.5 dos quais três foram avaliados em LQIs. Foram avaliados dois QTL
mapeados no cromossomo 1 em fase de repulsão, Q1 localizado no bin 1.05 e Q2
no bin 1.07, e um no cromossomo 3, Q3 localizado no bin 3.07. A avaliação das
LQIs mostraram efeitos individuais altamente significativos para os três QTL na
redução da severidade de Cz. Uma interação epistática desfavorável para a
reação a Cz foi detectada entre Q1 e Q2, na qual o efeito de um dos alelos foi
efetivamente anulado pelo outro. Alternativamente, a interação entre Q2 e Q3 foi
positiva, promovendo a redução na severidade de Cz a um nível maior do que a
soma de seus efeitos individuais. A avaliação das HQIs revelou efeitos individuais
significativos para Q1 e Q3 na redução da severidade de Cz, de Q2 sobre a
porcentagem de plantas quebradas e produtividade de grãos, e de Q3 sobre a
porcentagem de umidade dos grãos na colheita e porcentagem de plantas
quebradas. Interações epistáticas significativas foram detectadas entre Q1 e Q2
para umidade dos grãos na colheita e entre Q1 e Q3 para porcentagem de plantas
quebradas. A combinação de QTL impacta na efetividade de procedimentos de
seleção monitorados por marcadores em programas de melhoramento para o
desenvolvimento de produtos comerciais.
Abstract
Resistance to infection by Cercospora zeae-maydis (Cz) ranks among the most
important objectives of breeding programs in Brazil. The objectives of this research
were to map and characterize Quantitative Trait Loci (QTL) related to resistance to
Cz, to validate the estimates of their effects on disease severity using Near-
Isogenic Lines (NILs), and to estimate their effects on three major agronomic traits
using their respective Near Isogenic Hybrids (NIHs) obtained by crossing the NILs
with an inbred of complementary heterotic pool. Four QTL with LOD values > 2.5
were mapped using the Multiple Interval Mapping approach. Three of them were
evaluated in this study. NILs genotype included the two QTL allele located in
chromosome 1 in repulsion phase, Q1 in bin 1.05 and Q2 in bin 1.07, and one in
chromosome 3, Q3 in bin 3.07. NIL evaluation showed that individually, the three
QTL significantly reduced the severity of Cz. An unfavorable epistatic interaction
for the reaction to Cz was detected between Q1 and Q2, in which one QTL allele
effectively nullified the effect of the other. Alternatively, the interaction between Q2
and Q3 was positive, promoting the reduction of the severity to a greater extent
than the sum of their individual effects. NIH evaluation revealed significant
individual effects for Q1 and Q3 on Cz severity, for Q2 on stalk lodging and grain
yield, and for Q3 on grain moisture and stalk lodging. Significant epistatic
interactions were also detected between Q1 and Q2 for grain moisture and
between Q1 and Q3 for stalk lodging. The combination of QTL impacts the
effectiveness of marker-assisted selection procedures in commercial product
development programs.
Palavras-chave
Loci de caracteres quantitativos, Linhagens
Quase isogênicas (LQI), Híbridos quase isogênicos (HQI), Mapeamento de QTL, Validação de QTL, Epistasia, Quantitative Trait Loci (QTL), Near Isogenic Line (NIL), Near Isogenic Hybrid (NIH), QTL mapping, QTL validation, Epistasis, Milho - Melhoramento genético
Citação
POZAR, Gilberto. Mapeamento e validação de loci de caracteres quantitativos (QTL) para resistência a Cercospora zeae-maydis em milho tropical (Zea mays L.). 2007. 64 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.