Resumo |
As proteínas de reserva do milho são classificadas em famílias por similaridade de sequência primária. A classe das prolaminas de milho foi caracterizada em zeínas e podem ser classificadas em α, β, γ e δ-zeínas. Em milho-pipoca, as α-zeínas estão relacionadas com a dureza do endosperma e com a capacidade de expansão. Os estudos de associação genômica ampla (GWAS) buscam estabelecer associações entre diferenças fenotípicas e variações genotípicas. Com isso, o objetivo foi caracterizar, para os teores de classes de zeínas, as populações UFV-MP5 (temperada) e Beija-Flor (tropical) de milho-pipoca, com 183 e 103 acessos, respectivamente, além de análise de GWAS. Os grãos foram pesados (7g), em seguida foi removido o pericarpo e o embrião, os endospermas foram secos, moídos e desengordurados por duas vezes. A extração de zeínas foi realizada a partir de duas extrações sucessivas, sendo uma de proteínas totais e outra de zeínas totais. A primeira extração foi realizada pela adição, em micros tubos, de 1 mL do tampão de extração (0.0125 mM de borato de sódio, pH 10; 1% SDS (v/v); 2% 2-β-Mercaptoetanol) à farinha desengordurada. Após a adição, os micros tubos permaneceram sob agitação em Shaker (3 h; 25°C; 130 RPM), seguido de centrifugação (15 min; 25°C; 13300 g). O sobrenadante representa a porção proteica do extrato, portanto foi a fração utilizada para extração de zeínas totais. A extração de zeínas foi realizada com base na adição de etanol absoluto ao sobrenadante, obtendo um extrato com 70% de solução alcoólica (v/v). Os micros tubos foram incubados overnight sob agitação em Shaker (16h; 4°C; 30 RPM) seguido de centrifugação (15 min; 4°C; 13300 g). Os extratos de zeínas totais e subunidades foi realizada utilizando o sistema Agilent 2100 Bioanalyzer e o Kit Agilent Protein 80, conforme protocolo da Agilent Technologies. As estimativas das zeínas totais e de subunidades foram obtidas utilizando o Software Agilent 2100 expert. A análise GWAS foi realizada com MAF de 0,5, algoritmo MCMC após burn-in = 9000 e número de folds k = 5. Na população UFV-MP5, foram identificadas 102 e 80 associações significativas às subunidades de α-zeínas de 19 e 22 kDa, respectivamente. Para 19 kDa, 2 marcas foram identificadas no cromossomo 1 e as demais no cromossomo 4. Para 22 kDa, 1 marca foi identificada no cromossomo 1 e as demais no cromossomo 4. 68 SNPs identificados como significativos para a classe de 19 kDa também foram identificados para a classe de 22 kDa. Com base nas interações significativas, foram identificados 7 genes candidatos relacionados a estas duas classes relacionados à biossíntese/acúmulo de α-zeínas (19 e 22 kDa), e um gene relacionado coma classe 21 kDa. Genes candidatos relacionados especificamente com as classes de 19 kDa e 22 kDa não foram identificados. Para as classes de 10 e 27 kDa não foram encontradas associações significativas, demonstrando que as populações não divergem significativamente nos teores ao ponto de detectar associações. |