Uma abordagem múltipla para investigar a herança do conteúdo de óleo e proteína da soja brasileira

Abstract

A cultura da soja representa uma fonte valiosa de proteína e óleo na alimentação humana e animal. Os melhoristas de soja têm focado em produzir variedades com alto conteúdo de proteína e óleo, sem esquecer da melhoria do potencial de rendimento e produtividade. Essas características são muito desejadas e impulsionam o sucesso e o valor da soja. Neste sentido, a tese visa aprofundar os conhecimentos sobre marcadores moleculares para entender a herança e aumentar o conteúdo de óleo e proteína no grão da soja brasileira. No primeiro capítulo foram utilizados dados disponíveis na literatura para investigar marcadores SNP associados ao conteúdo de proteína e óleo na soja brasileira. Através desta pesquisa, vinte e dois novos QTLs (Quantitative Trait Loci) foram identificados. Destaca-se a influência substancial dos ancestrais Roanoke, Lee e Bragg na composição genética das variedades brasileiras de soja. No segundo capítulo foi desenvolvida uma população de 476 linhas endogâmicas recombinantes (RILs) a partir do cruzamento entre BARC-08 e SUPREMA e posteriormente avaliada em quatro diferentes ambientes. Dos marcadores moleculares avaliados, ss61, ss73, ss134 e ss185 associaram para o conteúdo de proteína em um dos ambientes. O marcador ss115 associou tanto para o conteúdo de óleo, quanto para proteína em todas as localidades, com provável efeito pleiotrópico. Além disso, foram apontados quatro genes candidatos (Glyma.15g034400, Glyma.15g050900, Glyma.15g063000 e Glyma.15g070700). No terceiro capítulo foi realizado o desenvolvimento de uma população de linhagens quase isogênicas (Near Isogenic Lines - NILs) com o objetivo de analisar um loci de características quantitativas (QTL) na linha de soja BR8014887 e posteriormente comprovar o possível gene causal. Os dados apresentados apresentaram importantes discussões sobre a região acerca do Glyma.20g084500, no cromossomo 20. O Glyma.20g084500 é o único gene presente na região alvo e pode ser o gene causal associado ao aumento do conteúdo da proteína.

Palavras-chave: Óleo. Proteína. SNP. Melhoramento genético.Soybean cultivation represents a valuable source of protein and oil in human and animal nutrition. Soybean breeders have focused on producing varieties with high protein and oil content, without forgetting to improve yield and productivity potential. These characteristics are highly desired and drive the success and value of soybeans. In this sense, the thesis aims to deepen knowledge about molecular markers to understand the inheritance and increase the oil and protein content in Brazilian soybeans. In the first chapter, data available in the literature was used to investigate SNP markers associated with protein and oil content in Brazilian soybeans. Through this research, twenty-two new QTLs (Quantitative Trait Loci) were identified. The substantial influence of the Roanoke, Lee and Bragg ancestors on the genetic composition of Brazilian soybean varieties stands out. In the second chapter, a population of 476 recombinant inbred lines (RILs) was developed from the cross between BARC-08 and SUPREMA and subsequently evaluated in four different environments. Of the molecular markers evaluated, ss61, ss73, ss134 and ss185 were associated with protein content in one of the environments. The ss115 marker was associated with both oil and protein content in all locations, with a probable pleiotropic effect. Furthermore, four candidate genes were identified (Glyma.15g034400, Glyma.15g050900, Glyma.15g063000 and Glyma.15g070700). In the third chapter, the development of a population of almost isogenic lines (Near Isogenic Lines - NILs) was carried out with the aim of analyzing a quantitative trait loci (QTL) in the soybean line BR8014887 and subsequently proving the possible causal gene. The data presented important discussions about the region surrounding Glyma.20g084500, on chromosome 20. Glyma.20g084500 is the only gene present in the target region and may be the causal gene associated with the increase in protein content.

Keywords:

Oil. Protein. SNP. Genetical enhancement.