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Previous issue date: 2016-08-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The rice (Oryza sativa) is a staple food for the majority of the world's population. One of the main challenges for the breeding programs of this crop is the increase of the yield potential of commercial cultivars. For the development of superior lines and cultivars is necessary to identify and incorporate superior alleles in genetic breeding programs. One of the alterna-tives for the identification of useful genetic variability is the crossing involving genetically unrelated parents, as well as genotyping and phenotyping the segregating populations de-rived from these crossings, and posterior analysis of QTL (Quantitative Trait Locus). This study aimed to identify genes associated with yield of grains in rice through Genotyping by Sequencing (GBS), field experiments and a posterior analysis of QTL involving 232 RIL’s (Recombinant Inbred Lines) derived from the inter-subspecific crossing Epagri 108 (indica) x IRAT 122 (japonica) in two locations (Goianira - State of Goias and Boa Vista - State of Roraima). For the QTL analysis it was mapped 2,382 SNP markers, which identified two QTLs for yield, both located on chromosome 6, exclusively for the experiment of Goianira. The average effects of allele substitutions were 1,365.20 kg.ha-1 and 1,075.49 kg.ha-1, and the proportions of the phenotypic variance explained by the QTLs were 18% and 29%, clas-sified as QTL of large effect. All favorable alleles for yield were derived from genitor IRAT 122. One of the QTL identified to the productivity showed interaction QTL x E, which was expected due to the high significance of interactions G x E detected in the joint analysis. For the experiment of Goianira was also analyzed the trait hundred grain weight, and it were found three QTLs on chromosomes 5, 6 and 12. The average effects of the allelic substitution for the hundred grain weight ranged from 0.12 to 0.14 grams. The proportions of the pheno-typic variance explained by the QTLs ranged from 6 to 8%. Approximately 84% of the QTLs for the hundred grain weight were obtained from the parent IRAT 122. In chromosomal regions identified QTLs for grain yield are contained two genes: the LOC_Os06g16870, a transposon En/Spm, and the LOC_Os06g33320 whose function remains unknown, but whose expression was almost exclusively found in the inflorescences of rice. For the hundred grain weight, the chromosome region of the QTL located on chromosome 5 is located in a linkage block with 82 genes that co-segregate, and whose putative functions include, among others, the adjustment of tillering, pollen formation, grain filling and resistance to abiotic stress. For the QTL located on chromosome 6 it was identified the gene LOC_Os06g16160, which the function still unassigned, but whose expression is located almost exclusively in the root. On chromosome 12, the QTL containing the gene LOC_Os12g41956 expresses a protein of the galactosyl-transferase family, which participates in the synthesis of the RFO’s (Raffinose Family of Oligosaccharides), regulating the levels of reserve oligosaccharides in seeds. / O arroz (Oryza sativa) é um alimento básico para a maioria da população mundial. Um dos principais desafios para os programas de melhoramento dessa cultura é o aumento do poten-cial produtivo de cultivares comerciais. Para o desenvolvimento de linhagens e cultivares superiores é necessário que sejam incorporados alelos superiores em genitores dos progra-mas de melhoramento. Uma das alternativas para a identificação da variabilidade genética útil é a realização de cruzamentos envolvendo genitores pouco aparentados e a genotipagem e fenotipagem de populações segregantes derivadas desses cruzamentos, com uma posterior análise de QTL (locos de caracteres quantitativos). Esse trabalho teve por objetivo identificar genes associados à produtividade de grãos em arroz por meio da genotipagem por sequenci-amento (GBS), experimentos de campo e uma posterior análise de QTL envolvendo 232 RILs (linhas puras recombinantes) derivadas do cruzamento inter-subespecífico Epagri 108 (indica) x IRAT 122 (japonica) em dois locais (Goianira-GO e Boa Vista-RR). Para a análise de QTL foram mapeados 2.382 marcadores SNPs, os quais identificaram dois QTLs para produtividade, ambos localizados no cromossomo 6, exclusivamente para o experimento de Goianira. Os efeitos médios de substituição alélica foram de 1.365,20 kg.ha-1 e 1.075,49 kg.ha-1, e as proporções das variâncias fenotípicas explicadas pelos QTLs foram de 18% e 29%, classificadas como QTLs de grandes efeitos. Todos os alelos favoráveis para produti-vidade foram provenientes do genitor IRAT 122. Um dos QTLs identificados para a produ-tividade apresentou interação QTL x E, o que já era esperado devido à alta significância das interações G x E detectadas na análise de variância conjunta. Para o experimento de Goianira também foi analisado o peso de 100 grãos, e foram encontrados três QTLs, localizados nos cromossomos 5, 6 e 12. Os efeitos médios de substituição alélica para o peso de 100 grãos variaram de 0,12 a 0,14 gramas. As proporções da variância fenotípica explicadas pelos QTLs variaram de 6 a 8%. Cerca de 84% dos QTLs identificados para o peso de 100 grãos foram provenientes do genitor IRAT 122. Nas regiões cromossômicas dos QTLs identifica-dos para produtividade de grãos estão contidos dois genes: o LOC_Os06g16870, um trans-poson En/Spm, e o LOC_Os06g33320, de função ainda desconhecida, mas cuja expressão foi quase que exclusivamente identificada nas inflorescências de arroz. Para o peso de 100 grãos, a região cromossômica do QTL localizado no cromossomo 5 está contido em um bloco de ligação contendo 82 genes que co-segregam, e cujas funções putativas incluem, dentre outras, a regulação do perfilhamento, formação de pólen, enchimento de grãos e re-sistência a estresse abiótico. Para o QTL identificado no cromossomo 6, nesta região cro-mossômica está presente o gene LOC_Os06g16160, ainda sem atribuição de função, mas cuja expressão está localizada quase que exclusivamente na raiz. Já no cromossomo 12, a região cromossômica do QTL contém o gene LOC_Os12g41956, que expressa uma proteína
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da família galactosil-transferase, que participa da síntese dos RFOs (oligossacarídeos da fa-mília das rafinoses), regulando os níveis de oligossacarídeos de reserva nas sementes
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/6173 |
| Date | 12 August 2016 |
| Creators | Silva, Daniany Rodrigues Adorno |
| Contributors | Brondani, Claudio, Coelho, Alexandre Siqueira Guedes, Torga, Paula Pereira |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Genética e Melhoramento de Plantas (EAEA), UFG, Brasil, Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos - EAEA (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -3325099404361873119, 600, 600, 600, 600, 4500684695727928426, -5518144268585252051, 2075167498588264571 |
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