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Abordagens genômicas para a identificação de marcadores e genes associados à resistência ao vírus da folha amarela da cana-de-açúcar

Resumo

O amarelecimento da folha de cana-de-açúcar (SCYL), causado pelo vírus da folha amarela da cana-de-açúcar (SCYLV), é uma das principais doenças que afetam a cana-de-açúcar, uma das principais culturas de açúcar e energia. Apesar dos danos causados pelo SCYLV, a base genética de resistência a esse vírus permanece amplamente desconhecida. Surgiram diversas metodologias para identificar marcadores moleculares associados à resistência ao SCYLV, os quais são cruciais para a seleção assistida por marcadores e compreensão dos mecanismos de resposta a este vírus. Nós investigamos a base genética da resistência ao SCYLV usando marcadores dominantes e codominantes e genótipos de interesse para o melhoramento da cana-de-açúcar. Um painel de cana-de-açúcar inoculado com SCYLV foi analisado para sintomas de SCYL, e o título viral foi estimado por RT-qPCR. Este painel foi genotipado com 662 marcadores dominantes e 70.888 SNPs e indels com informações de proporção de alelos. Usamos análises de associação em todo o genoma adaptadas a poliploides e algoritmos de aprendizado de máquina, juntamente com métodos de seleção de características, para estabelecer associações marcador-característica. Enquanto cada abordagem identificou conjuntos únicos de marcadores associados a fenótipos, convergências foram observadas entre eles e demonstraram sua complementaridade. Por fim, anotamos esses marcadores, identificando genes que codificam participantes emblemáticos em mecanismos de resistência a vírus e candidatos anteriormente não relatados envolvidos em respostas virais. Nossa abordagem pode acelerar o melhoramento da cana-de-açúcar visando a resistência ao SCYLV e facilitar estudos sobre os processos biológicos que levam a essa característica. (AU)

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