Identification and validation of molecular markers associated with changes in amylose content and gelatinization temperature in grains of rice (Oryza sativa L.)

A síntese do amido envolve vários genes que interagem em cascata. Mutações nestes genes interferem na composição final de amido e consequentemente na composição e qualidade do grão de arroz,pelo fato da composição físico-química do amido ter grande influência nas propriedades do grão. Por meio do mapeamento associativo é possível identificargenes relacionados às características quantitativas e, com isso,utilizar marcadores moleculares destes genes como ferramenta para seleção assistida em programas de melhoramento, que utilizam como base bancos de germoplasma. Este trabalho teve como principal objetivo identificar e validar a associaçăo entre o teor de amilose (TA) e temperatura de gelatinização (TG) com marcadores moleculares microssatélites e SNP de genes envolvidos na rota metabólica do amido. No desenvolvimento do trabalho foram utilizados 242 acessos da coleçăo nuclear de arroz da Embrapa Arroz e Feijão, que estão classificados de acordo com sistema de cultivo sequeiro e irrigado. Os acessos também foram classificados quanto ao TA, de acordo com análise realizada em 2004 e 2005, e à TG,avaliada neste trabalho. Foi construída uma mini coleção com 24 acessos contrastando quanto ao sistema de cultivo e ao TA. Como resultado, foi observado que a maior parte dos 242 acessos possuem TG intermediária, entre 69ºC e 73ºC. Para a análise genética foram utilizados36 marcadores moleculares, destes7estão descritos na literatura, sendo três microssatélite (SSR), 1Sequence Tagged Sites (STS),2Cleaved Amplified Polymorphic Sequence (CAPS) e o conjunto de pares de primers F7-F22-R1-R21.Os outros marcadores foram desenvolvidospara este trabalho no laboratório de biotecnologia da Embrapa Arroz e Feijão, sendoque 6 marcadores sãobaseados em SSR e 26 em SNP. Para o conjunto de marcadores SSR foram identificados 70 alelos, com média de 8,75 alelos por loco.A diversidade genética (He)foi maior para os acessos com sistema de cultivo irrigado (0,72) quando comparado aos acessos com sistema de cultivo sequeiro que tiveram média igual a 0,55. Foram encontrados SNP/Indel em 10 marcadores quando a minicoleção nuclear foi sequenciada.A diversidade nucleotídica foi baixa, com valor médio de 0,0054. O marcador CA-2, do gene que expressa a enzima Glucose-6-phosphate isomerase, apresentou o maior número de polimorfismos, com total de 9 SNP/Indel.Com base no dendrograma de similaridade genética, construído com os dados dos locos SSR, foi posssível diferenciar os acessos quanto ao sistema de cultivo e ao TA.Nove marcadores apresentaram associaçăo significativa (p