Análise de associação genômica ampla para caracteres morfológicos, agronômicos e de brotação em painel de batata tetraploide
Authors:   , Duarte Brunna de Figueiredo 
Published: November 2024

A batata tetraploide (Solanum tuberosum) é a sexta espécie de maior importância econômica do mundo, devido a sua versatilidade de consumo e pelo seu equilíbrio adequado de conteúdo de proteínas e carboidratos. Porém, ao ser armazenada por períodos prolongados e/ou com má refrigeração, pode ocorrer a brotação nos tubérculos, o que impede o consumo humano. Em razão da natureza autotetraploide e por ser altamente heterozigótica, a seleção de genótipos superiores para os caracteres de interesse se dá após avaliações sucessivas em campo de progênies F 1 , o que pode levar cerca de dez anos. Seleção assistida por marcadores pode, portanto, acelerar esse processo. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) associados a caracteres morfológicos, agronômicos e relacionados à brotação em painel de batata. O painel, pertencente à Embrapa Clima Temperado, consistiu em 137 acessos, genotipados para 8.303 SNPs e avaliados para quatorze caracteres em casa-de- vegetação e câmara fria ao longo de dois anos, 2020 e 2021. Os experimentos foram conduzidos em delineamento em blocos aumentos de Federer com 11 e 9 blocos para os respectivos anos. Ao realizar análise de dosagem alélica via pacote R fitTetra v.1.0 e filtragem dos SNPs com base em frequência alélica mínima inferior a 5% e de dados perdidos superior 20%, restaram 4.879 SNPs. A análise de estrutura populacional e do parentesco entre os acessos foram realizadas, respectivamente, via análise de componentes principais e pela matriz de relacionamento genômico de VanRaden por meio dos pacotes R pcaMethods v.1.86.0 e AGHmatrix v.2.0.4. O desequilíbrio de ligação foi estimado pelo pacote R ldsep v.2.1.5. Para os estudos de GWAS, médias fenotípicas ajustadas foram obtidas, e usadas para identificar as associações utilizando o pacote R GWASpoly v.2.1.3 para diversos modelos e formas de parametrização. Nas análises de estrutura populacional (Q) e relacionamento genômico (K), foram encontrados agrupamentos entre acessos com origens semelhantes. Nas análises de desequilíbrio de ligação, observou-se que o decaimento ocorreu por volta de 1 Mb. O modelo de GWAS que se destacou foi o Q + K, por meio do qual foi possível encontrar associações significativas para oito caracteres. Foram eles: Formato (Form), Largura (LarTub) e Comprimento (CompTub) do tubérculo, Cor da polpa (CorPol), Peso seco da parte aérea (PSPA), Peso fresco do tubérculo (PFT), Dias para iniciar a brotação (DIB) e Comprimento do broto apical (CompBrAp). Ao estudar as regiões com associações significativas, QTLs observados previamente para Form e CorPol foram identificados. Além disso, dois, cinco, três e um genes candidatos foram observados nas regiões para CompTub, CompBrAp, DIB e PFT, respectivamente. Os resultados encontrados neste presente estudo são de grande importância para o conhecimento genético dos caracteres estudados, além de proporcionar a criação de ferramentas moleculares para seleção de genótipos superiores e com brotação tardia. Palavras-chave: Solanum tuberosum. GWAS. SNP. Desequilíbrio de ligação