Mapeamento genético em populações de maçã (Malus X domestica Borkh) de caracteres agronômicos associados à exigência de frio hibernal

Abstract

A macieira necessita de estímulo do frio para a queda das folhas ao final do ciclo, à dormência hibernal e a sua quebra desta. A não ocorrência adequada de frio no período do inverno resulta em brotação e florescimento irregular, resultando em desenvolvimento vegetativo e reprodutivo deficientes. Os objetivos deste trabalho foram de caracterizar indivíduos da população F1 para caracteres associados ao requerimento de frio hibernal como data de brotação e floração, construir um mapa genético de ligação em população clonal F1 e mapear QTLs associados a estes caracteres. Os genótipos da população F1 de estudo segregaram para os caracteres fenotípicos de brotação vegetativa e floração. Os mapas genéticos dos genitores ‘M13/91’ e ‘Fred Hough’ foram obtidos com 729 e 711 marcadores funcionais do tipo SNP, respectivamente. Dezessete grupos de ligação foram obtidos para cada genitor, cobrindo 1361 cM e 1066 cM para ‘M13/91’ e ‘Fred Hough’, respectivamente. As posições dos marcadores mapeados estão consistentes com o mapa consenso. Na extremidade do grupo de ligação 9, QTLs majoritários, possivelmente associados a fatores genéticos importantes para as características avaliadas, foram identificados nos mapas de ambos os genitores. Nesta região foram mapeados quatro marcadores genéticos significativamente ligados aos QTLs majoritários para brotação vegetativa e floração, explicando de 32,3% a 73,4% da variação fenotípica observada, respectivamente. Estes resultados sustentam a hipótese de que a extremidade do grupo de ligação 9 possui fatores genéticos associados ao controle do tempo de brotação e floração regulado pela exposição ao frio. Nesta região encontram-se genes de transcritos preditos com grande similaridade ao gene Flowering Locus C de Arabidopsis thaliana.

Apple trees require cold stimulus for leaf shedding at the end of the growth cycle and for winter dormancy. The non-occurrence of the appropriate cold condition during the winter causes irregular sprouting and flowering, resulting in deficient vegetative and reproductive growth. This study aimed to characterize individuals from a F1 population derived from ‘Fred Hough’ and ‘M13/91’ for cold requirement associated traits, like vegetative bud burst and flowering, to develop a genetic linkage map for both genitors and identify QTLs associated with these traits. The F1 population showed segregation for time for vegetative sprouting and time for flowering. A total of 729 and 711 functional SNP type markers were used to generate a map for each parent. For both parents, 17 linkage groups were obtained; covering 1361 cM and 1066 cM for ‘M13/91’ and ‘Fred Hough’, respectively. The position of the SNP loci in the obtained maps is consistent with the genomic sequence. At the end of linkage group 9, major QTLs genetically associated with the agronomical traits evaluated were identified for both genitors. In this region of the linkage group 9, four SNP markers were significantly associated with the major QTLs for vegetative bud burst and time of flowering, explaining 32,3% to 73,4% of the total phenotypic variation observed. Our results demonstrate that the same region of linkage group 9 contains important genetic determinants for the control of time of bud burst and flowering. Moreover, assessing the genomic sequence in this region, two predicted transcripts with similarity to the Flowering Locus C from Arabidopsis thaliana were identified. 1Master of