Alan andrade - Avaliação fenotípica de uma população de C. canephora Conilon cultivada em altitude elevada, visando um programa de Seleção Genômica Ampla (SGA) em cafeeiro.
O documento descreve um estudo de avaliação fenotípica de uma população de Coffea canephora Conilon cultivada em altitude elevada com o objetivo de desenvolver um programa de Seleção Genômica Ampla (SGA). Foram realizadas avaliações fenotípicas de 1300 indivíduos incluindo produção, tolerância à seca, morfologia de frutos e qualidade. Os dados fenotípicos serão usados junto com dados de genotipagem para estudos de associação visando identificar regiões genômicas associadas
Semelhante a Alan andrade - Avaliação fenotípica de uma população de C. canephora Conilon cultivada em altitude elevada, visando um programa de Seleção Genômica Ampla (SGA) em cafeeiro.
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Alan andrade - Avaliação fenotípica de uma população de C. canephora Conilon cultivada em altitude elevada, visando um programa de Seleção Genômica Ampla (SGA) em cafeeiro.
1. Avaliação fenotípica de uma população de C.
canephora Conilon cultivada em altitude
elevada, visando um programa de Seleção
Genômica Ampla (SGA) em cafeeiro.
VIII Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil
25 – 28 de Novembro, 2013, Salvador-BA.
Alan C. Andrade
Laboratory of Molecular Genetics - LGM
alan.andrade@embrapa.br
4. Esquema de trabalho/ Programa SGA
Material Vegetal
Avaliações fenotípicas
Genotipagem
Estudos de Associação
Seleção de indivíduos(1300 )
Extração de DNA
Avaliações fisiológicas( am)
Avaliações de campo(Produção, Vigor, SP, etc...)
Avaliações de Laboratório (Parâmetros
morfológicos e bioquímicos dos frutos)
Mapeamento de sequencias ( Grupos de
diversidade, parentais)
Mineração de SNPs
Genotipagem
Análises Estatísticas
7. População de Coffea canephora
• População de 3500 indivíduos (Março de 2008)
• Pool de sementes do campo experimental do
INCAPER, contendo 48 parentais
• Introdução de híbridos do CIRAD
• (Clone 61/126 (Guinean x SG1+SG2) x A03 (SG1))
11. MATERIAL VEGETAL
48 genitores INCAPER
3500 indivíduos
Avaliação
Genotipagem
Fenotipagem
• SECA (Potencial hídrico de antemanhã- am)
• Produção (2012/2013)
• Qualidade Física
•Classificação quanto aos defeitos e
impurezas
• Peneira
• Peso de 100 grãos
• Medida e forma dos frutos
Seleção de 1300
indivíduos
12. Avaliações fenotípicas
• Produção (2011/12; 2012/13)
• Vigor, Seca de Ponteiros, Ferrugem
• Morfologia de frutos
• (Tamanho e formato dos frutos/grãos;
Peneira)
• Potencial hídrico de antemanhã ( am)
• Bioquímica (NIRs)
13. Avaliações fenotípicas
Produção (Safras 2011/12; 2012/13).
600
Total: 1292 ind.
400
300
200
100
Produção Média (L)
17,98-20,96
15,01-17,98
12,03-15
9,04-12,02
6,06-9,03
3,08-6,05
0
0,1-3,07
Número de indivíduos
500
16. Avaliações fenotípicas
am.
250
Total: 404 ind.
Number of individuals
200
150
100
50
0
-3,5 a -3,0
-3,0 a -2,5
-2,5 a -2,0
-2,0 a -1,5
Ψam (MPa)
-1,5 a -1,0
-1,0 a -0,5
-0,5 a 0
21. Coffee Genomics (C. Canephora)
Patrick Wincker, Benoit Bertrand, Xavier
Argout, Alexander de Kochko,
Philippe Lashermes
Ray Ming, Victor A. Albert, Steve Rounsley,
Chifumi Nagai
Alan C. Andrade
Giorgio Graziosi, Giovanni Giuliano
Robert Henry
David Sankoff
Jayarama
Artigo submetido !
23. • Paired end
Re-sequenciamento
•Libraries
• 500 pb < fragment < 900pb
700pb
• Kit TruSeq DNA Sample Prep da illumina®
• Quantificada por PCR quantitativo em tempo real (qPCR)
• Adaptadores
•Read 1
AGATCGGAAGAGCACACGTCTGAACTCCAGTCACNNNNNNATCTCGTATGCCGTCTTCTGCTTG
• Read 2
AGATCGGAAGAGCGTCGTGTAGGGAAAGAGTGTAGATCTCGGTGGTCGCCGTATCAT
• HiSeq2000
• Sequencing Kit SBS version 3.
• Fastq generated with Casava 1.8.2.
24. Re-sequenciamento
Conilons
Bulk de indivíduos
Nome do pool
Pool
Grupo
Grupo
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C14
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Conilon
Número de indivíduos
Nº de ind.
por pool
5
1
5
4
4
5
6
2
3
4
2
3
2
2
28. Bioinformática
Sequenciamento
Produção de sequencias
Mapeamento
Mapeamento das sequencias no
genoma de referência
Refinamento
Realinhamento local; recalibração de
qualidade (estimativa de PHRED scores)
Mineração de SNPs
Parâmetros de cobertura (> 30%);
qualidade; bias na fase de leitura.
DePristo MA, et al. A framework for variation discovery and genotyping using next-generation DNA sequencing data. Nat Genet. 2011
May;43(5):491-8.
Nielsen R, Paul JS, Albrechtsen A, Song YS. Genotype and SNP calling from next-generation sequencing data. Nat Rev Genet. 2011
Jun;12(6):443-51.
32. Estado da Arte
Material Vegetal
Fenotipagem
Genotipagem
Estudos de Associação
Seleção dos indivíduos (1300 )
Extração de DNA
Avaliações fisiológicas ( am)
Avaliações de Campo (Produção)
Avaliações de laboratório (Parâmetros
morfológicos e bioquímicos)
Mapeamento das sequencias ( Grupos de
diversidade, parentais)
Mineração de SNPs
Genotipagem
Análises Estatísticas
x
X
34. Nematóides
A- 4 DPI
D – 4 DPI
B – 16 DPI
E – UV 4 DPI
C – 45 DPI
F – 45 DPI
clone 22, Meloidogyne paranaensis infection; D-E Incompatible reaction of
M. paranaensis with clone 14 showing HR (D-E) e Cell-death (F) Lima et al.2012
Fig. A-C
35. Clones 22 e 14
Re-sequenciamento
6 runs
3 runs/library
38. Coffee Genomics (C. arabica)
Dominique Crouzilat (Nestlé), Alexandre de
Kochko and Romain Guyot (IRD), Pierre
Marraccini
Lukas Mueller and Susan Strickler (BTI),
Ray Ming (UIUC)
Alan C. Andrade, Luis F. P. Pereira (Embrapa)
and Douglas S. Domingues (IAPAR)
http://bti.cornell.edu/decoding-the-genes-inyour-beans-working-towards-a-better-coffee/
39. Resumo
• Existe potencial para cultivo de C. canephora em
altitudes elevadas.
•
• Plantas perenes como o café serão as mais
beneficiadas com programas de seleção genômica
(Custo de testes de campo/seleção precoce!)
•
• A plataforma de genotipagem beneficiará outros
programas de C. canephora (DNA Chip).
•
• Os dados obtidos, já nos permite desenvolver
métodos moleculares eficientes e de baixo
custo, para proteção de cultivares em C. canephora.
40. Colaboradores:
A.F. GUERRA
Embrapa-Café
D. Grattapaglia
Embrapa-Cenargen
G.F . BARTHOLO
Embrapa-Café
M. D. V. Resende
Embrapa Floresta
O.C . ROcha
Embrapa-Cerrados
G.C . RODRIGUES
Embrapa-CNPTIA
M. A. F. Carvalho
Embrapa Café
M.A.G. FERRÃO
Embrapa-Café
P. MARRACCINI
HDR / AGAP-Burst
C.BLOCH Jr.
Embrapa-Cenargen
T . LEROY
HDR / AGAP-EGV
R.M.D.G.CARNEIRO
Embrapa-Cenargen
D. THIS
Montpellier Supagro