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Mapeamento de QTLs para características agronômicas e relação entre lipoxigenases e teor de ácido linolênico com a qualidade fisiológica de sementes de soja

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dc.contributor Barros, Everaldo Gonçalves de
dc.contributor Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos
dc.contributor Sediyama, Carlos Sigueyuki
dc.contributor.advisor Moreira, Maurílio Alves
dc.creator Oliveira, Dario Alves de
dc.date.accessioned 2017-05-05T16:26:54Z
dc.date.available 2017-05-05T16:26:54Z
dc.date.issued 2002-01-21
dc.identifier.citation OLIVEIRA, Dario Alves de. Mapeamento de QTLs para características agronômicas e relação entre lipoxigenases e teor de ácido linolênico com a qualidade fisiológica de sementes de soja. 2002. 100f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2002. pt-BR
dc.identifier.uri http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/10243
dc.description.abstract Foram conduzidos dois experimentos: 1) mapeamento de QTLs para características agronômicas em soja; 2) lipoxigenases, teor de ácido linolênico e qualidade fisiológica de sementes de soja. O mapeamento de QTLs é uma das primeiras etapas para a implantação da seleção assistida por marcadores moleculares nos programas de melhoramento de plantas. Além de identificar marcadores moleculares associados a QTLs que controlam características de interesse, o mapeamento permite entender as relações existentes entre as diferentes características. O primeiro experimento teve o objetivo de identificar marcadores do tipo microssatélites ligados a QTL’s que controlam as características dias para maturação, altura de planta na maturação, número de nós na maturação, número de vagens por planta, altura da primeira vagem, altura de inserção da primeira vagem, número de sementes por planta, peso de sementes por planta, peso de cem sementes e teor de proteína. Foram utilizados 118 RIL’s (linhagens recombinantes endogâmicas), que se encontravam nas gerações F6 e F7. Inicialmente foi realizado um cruzamento entre os genótipos BARC-8 e Garimpo, contrastantes para as características agronômicas avaliadas. As RIL’s foram obtidas pela descendência, a partir da geração F2, de uma única semente de cada planta, SSD ("single seed descent"). As RIL’s foram cultivadas em quatro ambientes: Viçosa-MG, 1999; Cascavel-PR, 1999; Viçosa-MG, 2000 e São Gotardo-MG, 2000. O mapeamento genético foi realizado com marcadores microssatélites. Com a utilização de um nível de significância de 10% para o mapa foram identificados os seguintes QTLs: 1) dois QTLs ambientes não específicos nos grupos de ligação C1 e E e dois QTLs ambiente específicos nos grupos de ligação N e G associados à característica teor de proteína; 2) dois QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação D2 e J associados à característica altura de inserção da primeira vagem; 3) um QTL ambiente não específico nos grupos de ligação K e dois QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação D2 e J, associados à característica dias para maturação; 4) dois QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação F e J associados à característica número de vagens por planta; 5) três QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação F, C1 e K associados à característica número de sementes por planta; 6) três QTLs ambientes específicos nos grupos de ligação D2, K e D1b+W associados à característica número de nós na maturação; 7) um QTL ambiente específico no grupo de ligação C1 e dois QTLs ambientes não específicos nos grupos de ligação K e G associados à característica peso de cem sementes; 8) um QTL ambiente não específico nos grupo de ligação D2 e um QTL ambiente específico nos grupo de ligação J, associados à característica altura da primeira vagem; e 9) dois QTLs ambientes não específicos nos grupo de ligação D2 e J e um QTL ambiente específico no grupo de ligação G, associados à característica altura de plantas na maturação. Lipoxigenases (E.C. 1.13.11.12) são enzimas que catalisam a adição de oxigênio molecular a ácidos graxos polinsaturados. As lipoxigenases (LOX) estão presentes nas sementes de soja na forma de três isoenzimas LOX1, 2 e 3. Os ácidos linoléico e linolênico destacam-se como os mais susceptíveis à degradação oxidativa enzimática e não enzimática. A hidroperoxidação dos ácidos graxos polinsaturados pela ação de lipoxigenases leva a produção do 9 e do 13 hidroperóxidos do ácido graxo, que por reações subseqüentes produzem aldeídos e cetonas de cadeia curta. Estes compostos secundários produzidos têm sido associados com a deterioração de sementes. No segundo experimento o objetivo foi determinar a influência das isoenzimas lipoxigenases e do teor de ácido linolênico na qualidade de sementes de soja. Inicialmente foi realizado um cruzamento entre os genótipos BARC-12 e Doko-TN. O genótipo BARC-12 tem baixo teor de ácido linolênico e a presença das isoenzimas LOX 1, 2 e 3. O genótipo Doko-TN é uma linhagem avançada do Programa de Melhoramento de Soja do Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária (BIOAGRO) que possui teor normal de ácido linolênico e ausência de lipoxigenases (linhagem triplo-nula). Na geração F5, as sementes foram colhidas com retardamento de colheita no campo, nos estádios R8, R8+10, R8+20 e R8+30 dias. Em seguida, foram construídos “bulks” de sementes com as seguintes características: (1) presença de lipoxigenases e teor normal de ácido linolênico; (2) presença de lipoxigenases e baixo teor de ácido linolênico; (3) ausência de lipoxigenases e teor normal de ácido linolênico e (4) ausência de lipoxigenases e baixo teor de ácido linolênico. A qualidade das sementes dos “bulks” foi avaliada por meio dos testes de germinação, envelhecimento acelerado, velocidade de emergência das plântulas em substrato de areia e porcentagem de emergência aos cinco dias em substrato de areia. Sementes com baixo teor de ácido linolênico apresentaram no teste de envelhecimento acelerado maior porcentagem de germinação e menor número de plântulas anormais quando colhidas após o estádio R8+20 dias. Sementes com presença de lipoxigenases apresentaram maior índice de velocidade e percentagem de plântulas emergidas em areia no quinto dia após a implantação do teste de velocidade de emergência. Os resultados indicaram que a característica baixo teor de ácido linolênico conferiu maior vigor às sementes de soja e a presença de lipoxigenases conferiu maior velocidade de emergência de plântulas. pt-BR
dc.description.abstract In this work two experiments were carried out: I - Mapping QTLs for soybean agronomic traits and II – Effects of genetic elimination of lipoxygenases and reduced linolenic acid content on physiological quality of soybean seeds. Mapping Quantitative Trait Loci (QTLs) is one of the first steps for the implementation of molecular markers assisted selection in plant breeding. Besides the identification of molecular markers associated to QTLs that control the trait of interest, mapping allows to understand the relationship among different traits. In the first experiment, QTLs were mapped in recombinant imbred lines (RILs) from a cross between two soybeans (Glicyne max (L.) Merrill) cultivars: Garimpo and BARC-8. RILs were obtained by single seed descent (SSD). 118 F6 and F7 RILs were grown at four locations: Viçosa-MG 1999, Cascavel-PR 1999, Viçosa-MG 2000 and São Gotardo-MG 2000. The traits analyzed included plant height, first pod height, number of seeds per plant, maturity, plant seed weight, one hundred seed weight, seed protein content, number of knots, number of pods and insertion of first pod height. The map was constructed with microssatelites markers. The following QTLs were identified: (1) Two QTLs non-environment specific in linkage groups C1 and E and two QTLs environment specific in linkage groups N and G associate with seed protein content; (2) two QTLs environment specific in linkage groups D2 and J associated with first pod insertion heigth; (3) one QTL non-environment specific in linkage group K and two QTLs environment specific in linkage groups F and J associated with maturity; (4) two QTLs environment specific in linkage groups F and J associated with number of pods per plant; (5) three QTLs environment specific in linkage groups F, C1 and K associated with number of seeds per plant; (6) three QTLs environment specific in linkage groups D2, K and D1b+W associated with number of knots; (7) one QTL environment specific in linkage group C1 and two QTLs non-environment specific in linkage groups K and G associated with one hundred seed weight; (8) one QTL non- environment specific in linkage group D2 and one QTL environment specific in linkage group J associated with first pod height; (9) two QTLs non- environment specific in linkage groups D2 and J and one QTL environment specific in linkage group G associated with plant height. In the second experiment, we determine effects of absence of lipoxygenases and low linolenic acid content on seed quality after delayed harvest. Seeds from a cross between the genotypes, BARC-12 (low linolenic acid content) and Doko TN (lipoxygenases absent) were grown under green house and field conditions. F5 seeds were harvested at the stage R8 and 10, 20 and 30 days after R8 stage. Four different bulks were constructed: (1) seeds with lipoxygenase and normal linolenic acid content; (2) seeds with lipoxygenase and low linolenic acid content; (3) seeds without lipoxygenase and normal linolenic acid content and (4) seeds without lipoxygenase and low linolenic acid content. Seed physiological quality was evaluated by the standard germination test, accelerated aging test and emergence speed index. Seeds with low linolenic acid content presented higher seed quality as measured by accelerated aging test. Seeds with lipoxygenase showed higher vigor as compared to those lacking these isozymes as determined by emergence speed index. en
dc.description.sponsorship Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico pt-BR
dc.language.iso por pt-BR
dc.publisher Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.rights Acesso Aberto pt-BR
dc.subject Soja - Análise de QTLs pt-BR
dc.subject Soja - Semente - Qualidade fisiológica pt-BR
dc.subject Soja - Semente - Lipoxigenases pt-BR
dc.subject Soja - Semente - Teor de ácido linolênico pt-BR
dc.title Mapeamento de QTLs para características agronômicas e relação entre lipoxigenases e teor de ácido linolênico com a qualidade fisiológica de sementes de soja pt-BR
dc.title Mapping of QTLs for agronomic traits and relationship among lipoxygenases and linolenic acid content with physiological quality of soybean seeds en
dc.type Tese pt-BR
dc.subject.cnpq Ciências Agrárias pt-BR
dc.creator.lattes http://lattes.cnpq.br/4782483369059714 pt-BR
dc.degree.grantor Universidade Federal de Viçosa pt-BR
dc.degree.department Departamento de Fitotecnia pt-BR
dc.degree.program Doutor em Fitotecnia pt-BR
dc.degree.local Viçosa - MG pt-BR
dc.degree.date 2002-01-21
dc.degree.level Doutorado pt-BR


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  • Fitotecnia [884]
    Teses e dissertações defendidas no Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia

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