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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.11.2002.tde-17092002-164533
Documento
Autor
Nombre completo
Silvana Aparecida Creste Dias de Souza
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2002
Director
Tribunal
Tulmann Neto, Augusto (Presidente)
Camargo, Luis Eduardo Aranha
Colombo, Carlos Augusto
Silva, Sebastiao de Oliveira e
Vencovsky, Roland
Título en portugués
Avaliação da variabilidade genética em Musa spp. utilizando marcadores microssatélites.
Palabras clave en portugués
banana
marcador genético
melhoramento genético vegetal
variação genética em plantas
Resumen en portugués
Em todo o mundo, a cultura da banana tem enfrentado uma série de problemas relacionados a ocorrência de doenças e pragas, para as quais, a obtenção de cultivares resistentes é a forma mais viável de controle. Híbridos tetraplóides promissores, obtidos a partir do cruzamento de cultivares triplóides com diplóides cultivados, selvagens ou melhorados, têm sido produzidos pelos diferentes programas de melhoramento. No entanto, o sucesso num programa de melhoramento depende inicialmente do completo conhecimento da diversidade genética do germoplasma disponível. Os marcadores microssatélites constituem-se em ferramentas valiosas para este fim. Este trabalho objetivou caracterizar, por marcadores microssatélites, 84 genótipos de Musa, a partir do estabelecimento de uma metodologia de detecção do polimorfismo em géis de seqüenciamento, por meio da coloração com prata. Os genótipos foram analisados em dois experimentos distintos. No primeiro experimento, as relações genéticas existentes entre 35 genótipos, compreendendo cultivares triplóides, raças locais (landraces) e híbridos tetraplóides foram investigadas empregando-se 11 primers SSRs. A análise fenética obtida mostrou concordância com a caracterização baseada em descritores morfológicos. Os genótipos agruparam-se com base na composição genômica, grupo genômico e subgrupo. Alguns híbridos tetraplóides apresentaram distorções na proporção de alelos doados pelo genitor feminino triplóide, o que suporta constatações recentes sobre a ocorrência de recombinação durante a formação dos gametas femininos. No segundo experimento, nove primers SSRs foram empregados na caracterização de 49 genótipos diplóides, divididos em três 'subgrupos' (cultivados, selvagens e melhorados) e na determinação das relações genéticas existentes entre estes materiais e nove cultivares comerciais triplóides. A análise fenética conduzida sobre todos os genótipos, não evidenciou uma perfeita separação dos genótipos diplóides em seus respectivos subgrupos, possivelmente devido a existência de muitos alelos comuns a eles. A estatística Rst confirmou este resultado. Alguns genótipos diplóides exibiram uma forte relação com as cultivares triplóides AAA tipo exportação. Os marcadores microssatélites mostraram-se altamente eficientes na caracterização e discriminação do germoplasma de Musa, gerando fingerprinting únicos para um grande número de genótipos. Um grande número de alelos pôde ser detectado, o que comprovou a natureza multialélica deste tipo de marcador. Os genótipos diplóides foram os que apresentaram a maior diversidade, refletida pelo maior número de alelos detectados e pela baixa similaridade entre os clones. Nos dois experimentos, observou-se uma alta proporção de alelos "multiplex", bem como locos duplicados, o que resultou na perda do caráter codominante dos marcadores SSRs. As implicações decorrentes destas observações foram consideradas. A metodologia de coloração com prata apresentada mostrou ser um procedimento eficiente, rápido, simples e de baixo custo na detecção do polimorfismo SSRs.
Título en inglés
Evaluation of genetic variability in musa spp. using microsattelite markers.
Palabras clave en inglés
genetic marker
plant breeding
plant genetic variation
Resumen en inglés
The banana (Musa) industry has faced various disease and pest problems all over the world, and the development of resistant cultivars is the most attractive way of control. Promising tetraploid hybrids, derived from crosses between triploid cultivars and wild, cultivated or selected diploids, have been developed from different breeding programs. However, the success in a breeding program depends on the knowledge about the genetic diversity of the available germplasm. Microsattelite is an important tool for estimating the genetic diversity. This work aimed to characterize 84 Musa genotypes using microsattelite markers, based on a method for polymorphism detection with electrophoresis on sequencing gel stained with silver nitrate. The genotypes were analyzed in two experiments. In the first one, the genetic relationships between 35 genotypes, including triploid cultivars, landraces and tetraploid hybrids, were investigated using 11 microsattelite primers. The phenetic analysis disclosed a grouping in agreement with the characterization based on morphological descriptors. The genotypes clustered according to genomic composition, genomic group and subgroup. Some tetraploid hybrids presented distortion of the proportion of alleles donated by the female triploid genitor, in support to recent description about the occurrence of recombination during female gamete formation. In the second experiment, 9 microsattelite primers were used to characterize 49 diploid genotypes, divided into three subgroups (cultivated, wild and selected) and to determine the genetic relationships between these genotypes and 9 commercial triploid cultivars. The phenetic analysis of all the genotypes did not demonstrate a separation of the diploid genotypes into the respective subgroups, possibly because of the occurrence of various alleles in common The statistic Rst confirmed this result. Some diploid genotypes showed a strong relationship with export-type triploid AAA cultivars. Microsattelite markers were shown to be highly efficient for Musa germplasm characterization and discrimination, generating unique fingerprinting for a large number of genotypes. A large number of alleles was detected, demonstrating the multi-allelic nature of this marker. The diploid genotypes presented the largest diversity, reflected by the largest number of detected alleles and by the low similarity between clones. In both experiments, a large proportion of multiplex alleles was, as well as duplicated loci, resulting in the loss of the codominant character of the marker. The resulting implications were considered. The methods of silver staining showed to be a quick, simple, efficient, and low-cost procedure to detect SSR polymorphism.
 
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Fecha de Publicación
2002-10-16
 
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