Tereza Cristina de Oliveira Borba - Dissertação

RESUMO: A coleção nuclear brasileira de arroz possui 550 acessos divididos em três grupos: variedades tradicionais, materiais provenientes de introduções e materiais melhorados brasileiros. A importância de tal coleção reside no fato desta representar, em um número reduzido de genótipos, grande parte da variabilidade genética existente no banco de germoplasma, que no caso da Embrapa, possui mais de 10.000 acessos. Uma coleção de tamanho reduzido possibilita a caracterização com descritores fenotípicos, agronômicos e moleculares com maior grau de detalhamento, permitindo com isto fornecer informações precisas para auxiliar os melhoristas na escolha dos genótipos como genitores dos programas de pré-melhoramento e melhoramento. Este trabalho teve como objetivo principal a caracterização molecular de 242 genótipos pertencentes aos grupos de materiais introduzidos e melhorados da coleção nuclear brasileira. A caracterização molecular foi realizada com 25 marcadores moleculares fluorescentes do tipo SSR, avaliados em 11 painéis multiplexes. A opção pela análise por marcadores SSR fluorescentes foi baseada no maior poder multiplex, no menor uso de mão-de-obra e, sobretudo, na precisão da determinação dos alelos em um grande número de genótipos, em comparação à genotipagem obtida em géis corados com nitrato de prata. Este set de marcadores detectou um conjunto de 447 alelos, dentre os quais 89 eram alelos privados. Os valores da diversidade genética de Nei (He) variaram de 0,63 (RM252) a 0,91 (OG106 e RM257), com média de 0,80. Apenas 10 entre os 25 marcadores foram capazes de detectar acessos (em bulk de 4 plantas) em heterozigose. Ao todo foram 103 acessos com locos heterozigotos, dos quais 38 apresentavam tal característica para 2 ou mais marcadores. Para estes acessos, as 4 plantas foram genotipadas individualmente. A abertura dos bulks mostrou ser eficiente por determinar que a heterozigose dos bulks, em metade dos casos (19 acessos), foi devida não somente a mistura de plantas homozigotas para diferentes alelos, mas também devido à presença de plantas heterozigotas, e que estarão segregando nas gerações seguintes.Para melhor visualização da variabilidade genética entre os acessos após a abertura dos bulks, foram obtidos dendrogramas baseados na divisão dos acessos de acordo com grupos “Melhorados” e “Introduzido” da CNBA, e a subdivisão destes grupos em sequeiro e irrigado. Os índices de diversidade genética de Nei para cada subgrupo variaram de 0,67 para o grupo melhorado com tipo de cultivo de sequeiro, a 0,82 para o grupo introduzido com tipo de cultivo irrigado, em concordância com as estimativas de distância média de Rogers-W, que foram 0,76 e 0,87 para os respectivos grupos. Para determinar-se um número mínimo de marcadores, que seria capaz de detectar a variabilidade genética existente neste grupo de acessos, realizou-se uma simulação subdividindo-se os marcadores em grupos, tal divisão era realizada com base nos valores de He individuais de cada marcador. Grupos de 5, 10, 15 e 20 marcadores foram formados com valores decrescentes de He. Tal simulação permitiu a identificação de valores de probabilidade de identidade e pares de genótipos idênticos. Estes valores variaram de 6,5x10^-24 (grupo 1) a 2,5x10^-4 (grupo 16) para a probabilidade de identidade e de 70 (grupo 5) a 2446 (grupo 16) para o número de pares de genótipos idênticos. A partir de todos os resultados obtidos foi possível se determinar que o número de marcadores SSR deve ser sempre o maior possível, a fim de não se perder a capacidade de detecção da variabilidade genética. Porém, o número de marcadores isoladamente não deve ser o único fator a ser considerado, já que a informatividade de cada loco, representada pela heterozigosidade esperada, também é importante. Entre os grupos de acessos avaliados, determinou-se que a variabilidade genética encontrada é suficiente para ser explorada por programas de melhoramento genético para a ampliação da base genética de linhagens e cultivares de arroz.