Análise da diversidade genética e identificação de citros (Citrus spp) com marcadores moleculares e High Resolution Melting (HRM)

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dc.contributor.advisor-co1Paneto, Greiciane Gaburro
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-8035-4199
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8176374147579841
dc.contributor.advisor1Ventura, José Aires
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1422-1739
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8687116881326074
dc.contributor.authorBritto, Karolinni Bianchi
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-1614-0898
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3604508015056223
dc.contributor.referee1Guimarães, Marco Cesar Cunegundes
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-2146-0180
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0261991057482057
dc.contributor.referee2Oliveira, Jairo Pinto de
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-7595-1183
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2228283301316218
dc.contributor.referee3Ferreira, Marcia Flores da Silva
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-1541-6634
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/5719813884063445
dc.contributor.referee4Costa, Helcio
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-7056-9927
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2086091514383462
dc.date.accessioned2025-03-07T18:33:57Z
dc.date.available2025-03-07T18:33:57Z
dc.date.issued2024-12-12
dc.description.abstractCitrus farming plays a crucial role in national fruit production, encompassing the cultivation of several species and varieties of the Citrus genus. Citrus growers face challenges related to seedling certification, due to the similarity between the leaves of the cultivars and the possibility of exchange between them, since the morphological characteristics manifest themselves in a subtle and variable way. The selection of molecular markers for citrus is a challenge due to the low molecular variability observed. Thus, the objective of this study was to identify Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) through DArTSeq technology, which combines the Diversity Arrays Technology marker system with next-generation sequencing technology, and from these markers, develop rapid identification kits using the High Resolution Melting (HRM) technique, which is sensitive and low-cost. The methodology, results and discussion were written in three chapters. The first chapter presents a review “Beyond the peel: exploring Citrus diversity through DArTSeq”. The study used DArTSeq technology to analyze genetic variation in 93 accessions of nine citrus species, resulting in the identification of 64,442 SNPs and 69,963 SilicoDArT markers, which after filtering were reduced to 9,073 and 3,496, respectively. The various analyses revealed eight clusters and six genetic groups. The research also established an important basis for future investigations in citrus genetics. The second chapter presents a patent filed with the National Institute of Industrial Property (INPI), entitled “Oligonucleotide primers and method for genetic discrimination and certification of Pera orange (Citrus sinensis) cultivars of agricultural interest using the High Resolution Melting (HRM) technique”. A kit, with seven pairs of primers for HRM analysis, was developed to identify eight Pera orange cultivars. The third chapter presents a patent filed with the INPI, entitled “Oligonucleotide primers and method for genetic discrimination and certification of citrus rootstocks (Family Rutacea) of agricultural interest using the High Resolution Melting (HRM) technique”. A kit with three pairs of primers for HRM analysis was developed to identify seven genotypes of citrus rootstocks, five species and two hybrids. This thesis contributes to analyses of the genetic diversity and population structure of citrus, reflecting the relationships both between and within species. The identification of the cultivars was performed using oligonucleotide primer kits using the HRM technique. In addition, these kits developed will assist in the rapid identification of Pera orange cultivars and citrus rootstocks by HRM, and can be implemented in certification. Thus, the proposed markers proved to be effective in discriminating citrus genotypes, overcoming the limitations of morphological identification, especially during the initial phases of the plant, offering a significant advance for the citrus sector and promoting greater security for producers by ensuring the authenticity of the propagation material
dc.description.resumoA citricultura desempenha um papel crucial na fruticultura nacional, englobando o cultivo de diversas espécies e variedades do gênero Citrus. Os produtores de citros, enfrentam desafios relacionados à certificação de mudas, devido à semelhança entre as folhas das cultivares e a possibilidade de troca entre elas, visto que as características morfológicas se manifestam de forma sutil e variável. A seleção de marcadores moleculares para citros é um desafio devido à baixa variabilidade molecular observada. Assim, o objetivo deste estudo foi identificar Polimorfismos de Nucleotídeo Único (SNPs), através da tecnologia de DArTSeq, que combina o sistema de marcadores Diversity Arrays Technology com a tecnologia de sequenciamento de nova geração, e a partir desses marcadores, desenvolver kits de identificação rápida utilizando a técnica de High Resolution Melting (HRM), que é sensível e de baixo custo. A metodologia, os resultados e discussão foram escritos em três capítulos. No primeiro capítulo, é apresentada uma revisão “Beyond the peel: exploring Citrus diversity through DArTSeq”. O estudo utilizou a tecnologia DArTSeq para analisar a variação genética em 93 acessos de nove espécies de citros, resultando na identificação de 64.442 SNPs e 69.963 marcadores SilicoDArT, que após filtragem, foram reduzidos a 9.073 e 3.496, respectivamente. As diversas análises revelaram oito clusters e seis grupos genéticos. A pesquisa também estabeleceu uma base importante para investigações futuras em genética de citros. No segundo capítulo, é apresentada uma patente depositada no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), intitulada “Oligonucleotídeos iniciadores e método para discriminação genética e certificação de cultivares de laranja Pera (Citrus sinensis) de interesse agrícola utilizando a técnica de High Resolution Melting (HRM)”. Um kit, com sete pares de primers para análise em HRM, foi desenvolvido para identificação de oito cultivares de laranja Pera. No terceiro capítulo, é apresentada uma patente depositada no INPI, intitulada “Oligonucleotídeos iniciadores e método para discriminação genética e certificação de porta-enxertos de citros (Família Rutacea) de interesse agrícola utilizando a técnica de High Resolution Melting (HRM)”. Um kit, com três pares de primers para análise em HRM, foi desenvolvido para identificação de sete genótipos de porta-enxertos de citros, sendo cinco espécies e dois híbridos. Esta tese contribui com análises da diversidade genética e estrutura populacional de citros, refletindo as relações tanto entre quanto dentro das espécies. Foi realizada a identificação das cultivares, através dos kits de oligonucleotídeos iniciadores pela técnica de HRM. Além disso, esses kits desenvolvidos auxiliarão na rápida identificação das cultivares de laranja Pera e porta-enxertos de citros por HRM, podendo ser implementados na certificação. Assim, os marcadores propostos se mostraram eficazes na discriminação dos genótipos de citros, superando as limitações da identificação morfológica, especialmente durante as fases iniciais da planta, oferecendo um avanço significativo para o setor de citros e promovendo maior segurança aos produtores por assegurar a autenticidade do material propagativo
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/18436
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Biotecnologia
dc.publisher.departmentCentro de Ciências da Saúde
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia Rede Nordeste de Biotecnologia (Renorbio)
dc.rightsembargoed access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectCitricultura
dc.subjectIdentificação molecular
dc.subjectPolimorfismo
dc.subjectCertificação
dc.subjectCitriculture
dc.subjectMolecular identification
dc.subjectPolymorphism
dc.subjectCertification
dc.subject.cnpqBiotecnologia
dc.titleAnálise da diversidade genética e identificação de citros (Citrus spp) com marcadores moleculares e High Resolution Melting (HRM)
dc.title.alternativeAnalysis of genetic diversity and identification of citrus (Citrus spp) with molecular markers and High Resolution Melting (HRM)
dc.typedoctoralThesis
foaf.mboxkarolbbritto@hotmail.com
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