Ciências Agrárias
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Item Avaliação de diferentes níveis de significância na identificação e caracterização de marcadores moleculares no melhoramento genômico(Universidade Federal de Viçosa, 2007-03-06) Jangarelli, Marcelo; Torres, Robledo de Almeida; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783366H0; Euclydes, Ricardo Frederico; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788533U6; http://lattes.cnpq.br/3839549418171209; Salaro, Ana Lúcia; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767878T2; Cecon, Paulo Roberto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788114T5; Carneiro, Antônio Policarpo Souza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799449E8A era genômica veio para transformar a ciência como um todo. Objetivou-se com esse trabalho avaliar diferentes níveis de significância na identificação de marcadores moleculares relacionados com características quantitativas de baixa, média e alta herdabilidade (h2) de interesse no melhoramento genético. Uma comparação entre os níveis de significância de 1%, 5%, 10% e 20% foi realizada por meio de um sistema computacional de simulação genética (Genesys), utilizado para a simulação de três genomas, onde cada qual era constituído de uma única característica de baixa, média ou alta h2, respectivamente. A partir de cada um dos genomas, simulou-se uma população base de 1000 animais (500 machos e 500 fêmeas). Em seguida, foi obtida uma população inicial para cada uma das populações base, totalizando três populações iniciais com 1000 animais cada (10 machos, 10 fêmeas/macho e 10 filhos/fêmea/macho). Após a obtenção desta população, iniciou-se o processo de avaliação dos quatro níveis de significância considerados, utilizando a seleção assistida por marcadores (MAS), onde os marcadores eram identificados por uma análise de regressão linear admitindo-se um nível mínimo de significância para a análise. Um total de quatro processos de seleção a partir da população inicial, de acordo com a significância adotada, foi conduzido por 20 gerações consecutivas, repetindo-se cada qual por 10 vezes para minimizar os efeitos da oscilação genética. A análise da diferença dos quatro níveis de significância foi realizada individualmente para cada um dos três caracteres através do ganho fenotípico médio, buscando, além de verificar a existência de distinção nos ganhos, se esta diferença também se apresenta simultaneamente nas características de baixa, média e alta herdabilidade. Para complementar e melhor esclarecer os resultados fenotípicos obtidos, outros parâmetros genéticos foram considerados, tais como o coeficiente de endogamia, o número de marcadores usados na seleção, o número de marcadores fixados, a fixação de alelos favoráveis e desfavoráveis e o limite da seleção. Os resultados observados indicaram superioridade dos níveis de significância de maior magnitude (10% e 20%) em relação aos de menores valores (1% e 5%), quanto aos ganhos fenotípicos obtidos após a seleção assistida por marcadores moleculares além de benefícios nos parâmetros genéticos (menor coeficiente endogâmico; maior número de marcadores utilizados; menor fixação de marcadores; menor porcentagem de alelos desfavoráveis fixados; e menores limites de seleção) para todas as três características, embora de forma mais expressiva para o caráter de baixa herdabilidade e menos para o de alta h2. Assim, mesmo que os níveis menores (1% e 5%) apresentem uma maior precisão na detecção de marcadores - QTLs (quantitative trait loci), eles deixam a desejar no que diz respeito às melhorias genéticas, resultando em ganhos fenotípicos e genéticos inferiores, fazendo com que a escolha de uma determinada significância estatística seja aceitável de acordo com o objetivo e a interdisciplinaridade da pesquisa em questão. É notório a relevância de associações estatísticas na identificação de marcadores ligados a QTLs e, consequentemente, na otimização de programas de melhoramento genômico.Item Estratégias de seleção, amostragem e mapeamento genético na seleção genômica(Universidade Federal de Viçosa, 2009-09-11) Jangarelli, Marcelo; Carneiro, Antônio Policarpo Souza; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799449E8; Cecon, Paulo Roberto; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788114T5; Euclydes, Ricardo Frederico; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788533U6; http://lattes.cnpq.br/3839549418171209; Cruz, Cosme Damião; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788274A6; Souza, Gustavo Henrique de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760298P6A simulação tem contribuído para o avanço da genômica nas diversas áreas do melhoramento genético. A possibilidade de serem simulados diferentes cenários, de acordo com pressuposições genéticas e estatísticas de interesse, otimiza a utilização de recursos para análise de mapeamento genético e estudos de QTL. Neste trabalho foram simuladas diferentes estratégias de seleção, amostragem e mapeamento com o objetivo de estimar e comparar o desempenho fenotípico na seleção assistida por marcadores (MAS). Por meio do programa de simulação genética Genesys foram simulados três genomas, cada qual constituído de uma única característica quantitativa, cuja distinção estava apenas no valor da herdabilidade do caráter: 0,10; 0,40 e 0,70. A partir de cada estrutura genômica simulada foi construída uma população base composta de 500 machos e 500 fêmeas (1.000 indivíduos), não aparentados entre si. Com os 1.000 descendentes escolhidos aleatoriamente em cada população base, obtidos do cruzamento de 100 machos e 100 fêmeas (1 fêmea/macho), produzindo 10 filhos/fêmea/macho (1.000 indivíduos), formaram-se as populações iniciais. Cada população inicial foi submetida à MAS por 20 gerações consecutivas. A seleção foi conduzida com a finalidade de incrementar o valor fenotípico. No capítulo 1 foram avaliadas estratégias de acasalamento entre os genitores selecionados, em diferentes tamanhos de família, através do acasalamento seletivo entre os melhores e os piores, acasalamento apenas entre os melhores e/ou entre os piores e acasalamento aleatório. Em todos os cenários de herdabilidade e de seleção, o acasalamento seletivo seguindo o princípio da genotipagem seletiva, cuja metodologia utiliza indivíduos posicionados nos extremos opostos da distribuição normal de um parâmetro avaliado, foi superior aos demais. Ele foi mais eficaz no incremento fenotípico e na minimização das médias endogâmicas e, consequentemente, na detecção de QTL, ao longo das gerações. Ao utilizar a estratégia seletiva de acasalamento, menor tamanho de família é requerido para otimizar o ganho fenotípico à medida que o valor da herdabilidade da característica aumenta. No capítulo 2 este acasalamento seletivo foi utilizado para avaliar sua capacidade em reduzir o número de indivíduos requeridos para otimizar os desempenhos fenotípicos resultantes da MAS. Cada população inicial, composta de 1.000 indivíduos, foi submetida a dez seleções assistida por marcadores, em que a diferença estava no tamanho de família admitido ao longo dos processos de seleção. Procedeu-se análise de agrupamento com os valores fenotípicos resultantes dos processos seletivos, cuja finalidade foi obter estruturas de classificação entre os tamanhos de família visando maximizar o incremento fenotípico. A estratégia seletiva de acasalamento mostrou-se eficiente na tentativa de minimizar o número de indivíduos necessários em uma população de mapeamento, para determinado progresso fenotípico. À medida que a magnitude da herdabilidade se eleva menores tamanhos de família são exigidos para manter similaridades nos ganhos fenotípicos com as maiores famílias. O emprego de amostras com tamanhos de família superiores a 30; 25 e 20 descendentes, para as herdabilidades 0,10; 0,40 e 0,70, respectivamente, torna-se desnecessário, conforme as inferências equivalentes indicadas pelo método de otimização proposto por Tocher, oriundas do Sistema de Análises Estatísticas - SAEG. No terceiro capítulo manteve-se a estratégia de acasalamento seletivo, aferindo o mapeamento genético em distintos níveis de saturação por marcadores moleculares. A diferença em relação aos capítulos anteriores estava nas populações iniciais, compostas de 500 indivíduos, escolhidos aleatoriamente em cada população base, obtidos do cruzamento de 50 machos e 50 fêmeas (1 fêmea/macho), produzindo 10 filhos/fêmea/macho (500 indivíduos). Cada população inicial foi submetida a 15 seleções assistida por marcadores, diferenciando-se na quantidade de marcadores admitida no mapeamento genético. Novamente, aplicou-se análise de agrupamento com os valores fenotípicos resultantes dos processos de seleção, com o propósito de obter estruturas de classificação entre os níveis de saturação, visando beneficiar o incremento fenotípico. O refinamento empregando de média a alta saturação por marcadores assinalou eficiência nos progressos fenotípicos obtidos com à MAS. Menores quantidades de marcadores são requeridas para manter determinado progresso fenotípico à medida que se eleva a magnitude da herdabilidade. A análise de agrupamento indicou otimização e correspondência nas respostas fenotípicas ao admitir as densidades de: i) 4 e 6 cM; ii) 4, 6, 8 e 10 cM; e iii) 6 e 8 cM, para herdabilidades 0,10; 0,40 e 0,70, respectivamente.