Logotipo Biotec AHG

Marcadores SNPs em videiras

Imprimir .
O melhoramento genético de vegetais de importância econômica tem sido uma das principais ferramentas para elevar a produtividade e a qualidade do produto.  Dentre as diversas técnicas conhecidas, o mapeamento dos genes tem sido utilizado em diversos estudos para a identificação de loci que estejam relacionados com determinadas variações fenotípicas. O uso do mapeamento possibilita a obtenção de informações que permitirão a melhoria das culturas, por meio de marcadores, e a compreensão da relação entre o genótipo e o fenótipo.  

Com base nesses conhecimentos, pesquisadores do Agricultural Research Service (ARS), dos EUA e da Suíça, estudaram uma forma de utilizar mais rapidamente as informações genéticas do mapeamento no sentido de identificar marcadores genéticos no genoma de videiras. Para isso, foi necessário descobrir os polimorfismos em larga escala, realizar uma ampla avaliação do genoma da estrutura populacional e um modelo de desequilíbrio de ligação (linkage disequilibrium, LD), isto é, uma associação não aleatória de alelos em dois ou mais loci, que podem ou não estar no mesmo cromossomo.

Os principais envolvidos no estudo, o biólogo Doreen Ware, os geneticistas Edward Buckler e Charles Simon e o líder da pesquisa Gan-Yuan Zhong, desenvolveram um meio de identificar marcadores genéticos e que podem ser usados em outras espécies de uva. O experimento baseou-se na avaliação das informações sobre a uva da espécie Vitis, a mais usada comercialmente para a produção de vinhos.

Nesse estudo, bibliotecas de representação reduzida (Reduced representation libraries, RRL s) de 17 amostras de DNA de uva, sendo que 10 eram cultivadas e 7 de espécies selvagens, foram seqüenciadas utilizando a tecnologia de sequenciamento por síntese (sequencing-by-synthesis, SBS). Essa tecnologia, que usa uma polimerase ou enzima ligase como seu núcleo bioquímico, já foi incorporada no DNA de vários sistemas de seqüenciamento com um desempenho significativo. A partir daí, foram desenvolvidas abordagens heurísticas para os polimorfismos de nucleotídeos simples (single nucleotide polymorphism, SNP). Com isso, foi possível identificar centenas de milhares de SNPs, e validar alguns dos seus subconjuntos em arranjos genotípicos de 9 K. Dessa forma, os pesquisadores conseguiram demonstrar que esse arranjo fornece uma boa resolução para distinguir as cultivares das espécies nativas.  

Utilizando a metodologia de análise dos principais componentes (principal components analysis, PCA), foi possível mostrar também que há um compartilhamento de SNPs entre a espécie cultivada e as selvagens, e que as relações genéticas entre as cultivares estão de acordo com as suas origens geográficas conhecidas.

Estudando os níveis de LD das espécies, os pesquisadores descobriram que eles têm uma queda brusca em distâncias aproximadas de 10 kb entre os SNPs. Esse resultado confirma estudos anteriores onde ficou constatado que esses níveis são baixos em Vitis vinifera, mesmo quando a distância entre as SNPs é curta.   

Os dados obtidos nesse estudo sugerem que o tamanho da população das espécies domesticadas é muito grande e que a recombinação fragmentou o genoma da V. vinifera em pequenos blocos haplotípicos. Com a observação da rápida queda dos níveis de LD nessa espécie, concomitantemente com a presença dos SNPs entre as espécies viniferas e as demais, mostra que, é muito provável que a domesticação da videira não evolva um severo gargalo populacional.  No entanto, serão necessários mais estudos para saber com maior precisão a gravidade desse gargalo.
26/03/2010
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

 © BIOTEC AHG 2021 - Todos os direitos reservados - Rua Dr. Melo Alves, 529, cj. 82. Cerqueira César. São Paulo-SP, Brasil. CEP: 01417-010