Construção de um mapa funcional em cana-de-açúcar e mapeamento de QTLs de importância econômica = : Functional genetic map construction in sugarcane and QTL mapping of economic importance

A grande importância da cana-de-acucar e seus derivados tem resultado em grande investimento financeiro e cientifico. Esse fato se deve, principalmente, a complexidade do genoma da cana e as dificuldades encontradas na obtencao de novas cultivares mais produtivas, atraves dos metodos tradicionais de selecao. A construcao de mapas geneticos de ligacao permite associar locos mapeados com caracteristicas de interesse economico, podendo acelerar o processo de melhoramento da especie. Logo, a utilizacao dos marcadores em estudos de mapeamento genetico e de QTL?s (Quantitative Trait Loci) tem proporcionado um importante progresso no conhecimento da estrutura genetica e genomica da cana-de-acucar. Utilizando uma populacao segregante derivada do cruzamento entre as variedades comerciais IACSP95-3018 e IACSP93-3046, contendo 187 individuos F1, esta tese teve como objetivo realizar o mapeamento genetico funcional e o mapeamento de QTLs de caracteristicas de importância economica. Para tanto, as caracteristicas avaliadas foram diâmetro, peso, altura, porcentagem de fibra, conteudo de sacarose (Pol) e conteudo de solido soluvel (Brix), em dois locais, por tres anos (2012, 2013 e 2014) que se juntaram a dois outros anos, previamente coletados. O mapa se originou de 421 marcas (SSRs, AFLP e SNPs em dose unica) ligadas, e resultou em 118 grupos de ligacao e 16 grupos de homologia, com cobertura de 4512,6 cM. Utilizando mapeamento por intervalo composto (CIM), os QTLs foram mapeados, gerando um total de 25 QTLs, sendo seis QTLs para diâmetro, cinco para peso, quatro para altura, cinco para fibra, dois para Pol e tres para Brix. A proporcao da variacao fenotipica explicada por QTL variou de 0,069% a 3,87%. Em paralelo, realizou-se o desenvolvimento de marcadores SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) em genes envolvidos em duas vias metabolicas de extrema importância para a cana-de-acucar, a via de Fotossintetica C4 e a via de Metabolismo de Sacarose. No total, 130 locos SNPs foram desenvolvidos, analisados e caracterizados pelo programa SuperMASSA. Estimando a ploidia e a dosagem alelica de cada loco SNP, um alto numero de locos SNPs com ploidias elevadas foi detectada, resultando na identificacao de aproximadamente 80% dos locos estudados com evidencias de, ao menos, duplicacao no genoma de parentes proximos a cana-de-acucar (sorgo, milho ou arroz). Os resultados desta tese podem auxiliar programas de melhoramento da especie pela identificacao de marcadores SNPs em genes relacionados a caracteristicas de interesse economico e o mapeamento de QTLs para tambem caracteristicas de mesmo interesse. Abstract