HUNGRIA, M.

NICOLÁS, M. F.

SANTOS, M. A. dos

VEDOVATI, T. C. S.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

Jornada académica da Embrapa Soja 	 713 Identificação de QTL associados à fixação biológica do nitrogênio em soja Maria Aparecida dos Santos"; Mansa Fabiana Ni colásZ4 ;  Taila Carolina Santini Vedovati 3 • 4 ; Mariangela Hungria 4. 1 13olsista de mestrado da CAPES; 2 Bolsista de DTI do CNPq; SBolsista  de iC do CNPq; 4 Ernbrapa Soja. Introdução Dentre os principais fatores bióticos que contribuem para a elevada pro-dução de soja no Brasil, destaca-se a fixação biológica do nitrogênio (FBN). Estudos indicam que a FBN pode suprir todo o N que a soja necessita. A não utilização de fertilizantes nitrogenados na cultura da soja resulta em uma economia estimada em US$3 bilhões, por safra, para o Brasil (Hungria et ai., 2005). Todavia, os caracteres da FBN não têm sido contemplados diretamente nos programas de melhoramento genótico da soja. Estes têm priorizado características relacionadas com a produção e a resistência á doenças. Diferenças, quanto à eficiência no processo de FBN, entre os genótipos comerciais de soja que são utilizados atualmente nos progra-mas de melhoramento foram relatadas por Bohrer & Hungria (1998) e Hungria & Bohrer (2000). Marcadores moleculares, identificados no mapa genômico da soja (Cregan et ai., 1999; Song et aI., 2004), vêm sendo utilizados para a identificação de QTL (locos de caráter quantitativo). Utilizando marcadores do tipo microssatéhtes seqüências simples repetidas (SSR), Meksem et ai. (2001) identificaram regiões genõmicas relacionadas com a produção de isoflavonóides. Marcadores de pohmorfismo no comprimento de fragmen-tos de restrição (RFLP) e SSR também foram utilizados para mapear QTL envolvidos com o incremento no teor de proteínas nos grãos (Sebolt et ai., 2000). Diversos QTL para características relacionadas com o rendimento de grãos também foram descritos (Chung et ai., 2003). Com relação à FBN, Nodari et ai. (1993) detectaram quatro QTL afetando o número de nódulos em feijoeiro (Phaseolus vulgans L.). Na soja, Nicoiás 114 	 Embrapa Soja. Documentos, 268 etal. (2005) identificaram, em uma população de 160 famílias F 23 do cru-zamento BRS 133 (baixa capacidade de FBN) x Embrapa 20 (média ca-pacidade de FBN), 16 associações significativas entre marcadores SSR e QTL para parâmetros de crescimento e nodulação das plantas. Objetivo Identificar QTL relacionados à capacidade de fixação biológica do nitro-gênio em soja. Material e Métodos Cento e cinqüenta e sete linhagens F27 endogámicas recombinantes de soja, derivadas do cruzamento entre as cultivares Bossier (alta capaci-dade de FBN) e Embrapa 20 (média capacidade de FBN) foram avalia-das, em casa de vegetação, quanto à características relacionadas com o crescimento da planta (massa da parte aérea seca, MPAS) e à nodulação (massa de nódulos secos, MNS; número de nódulos, NN; e massa média de nódulos secos, MNS/NN). O delineamento experimen-tal foi o inteiramente casualizado, com oito repetições de cada linha-gem. Cada planta no estádio V2, recebeu 1 mL de inoculo misto (v:v 1:1) de B. japonicum SEMIA 5079 e B. elkanh SEMIA 587. Trinta dias após a inoculação, as plantas foram coletadas individualmente e determinaram-se os parâmetros: MPAS, NN, MNS e a relação MNS/NN. Os dados coletados foram submetidos à análise de variáncia (Tabela 1). A herdabilidade para cada característica foi calculada pela fórmula: hl 2g/[ p 2 g+( 	 2 e/r)]. O DNA genômico das 157 linhagens F 2 . 7 e dos parentais também foram amplificados com 24 pares de "primers" microssatélites, escolhidos a par-tir do mapa do genoma da soja (Cregan et ai., 1999; Song et aI., 2004). A existência de ligação entre um loco marcador e um caráter quantitativo foi determinada por análise de regressão simples. A ligação foi admitida quando constatada diferença significativa (P~0,05) entre o valor fenotipico médio das linhagens F 2 . 7 e o marcador (Tabela 2). A proporção da varia- 2,50 207,47a 5,25 203,19b 6,20 228,58a 3,80 229,88a 3,30 783,00a 8,00 802,51a 	3,00 	 3,71b 	3,80 	 3,93a 222, 27b 224,93a 2o5,28b 209 ,67b 71 8,30b 706,90b 3,98a 3,68b 3,69a Satt197 LO 31 	 0,0500 NN Satt509 LO Bi 0,0040 (Nóduto.p[ 1 ) Satt307 LO C2 0,0025 Satt325 LO F 0,0160 MNS Satt202 LO C2 0,0220 (m9.planta) Satt307 LO C2 0,0005 Satt296 LO Dlb 0,0300 MNS/NN Satt192 LO H 0,0300 Satt509 LO BI 0,0500 Jornada académica da Embrapa Soja 	 115 Tabela 1. Resumo da análise de variância para massa da parte aérea seca (MPAS), número de nódulos (NN), massa de nódulos secos (MNS) e relação MNS/NN, nas linhagens 	 F2 : 7 do cruzamento Bossier x Embrapa 20. Variável OM GL 	 F P 	 A 2 CV (%) 1.12 MPAS 17,1176 156 	 1,98 0,0001 	 0,2280 25,60 49 NN 16.831,6510 156 	 1,44 0,0008 	 0,1768 50,12 30 MNS 210.989,8000 156 	 1,49 0,0002 	 0,1822 49,85 33 MNS/NN 4,1040 156 	 1,37 0,0034 	 0,1695 45,60 27 Tabela 2. Marcadores SSR significativamente associados com as diferen-ças fenotípicas, (massa da parte aérea seca (MPAS), número de nódulos (NN), massa de nódulos secos (MNS) e relação MNS/NN). Característica Grupo Nível de R2 (%) A1A? 2 A2A 2 quantitativa Marcador de significância (Bossier) (Embrapa 20) hgação 1 do teste F MPAS Satt332 LO 31 0,0100 3,70 11,1910 11,76a (mg.pr1) Satt434 LO H 0,0300 3,10 11,18b 11,72a Satt232 LO L 0,0050 5,00 11 ,84a 11 ,20b 1  Grupo de ligação como descrito em Cregan et ai. (1999). 2  Médias alélicas do marcador associadas aos parentais Bossier (A,A 1 ) e Embrapa 20 (A2A2 ). Nas linhas, os valores seguidos pela mesma letra não diferem significativamente, de acordo com o teste de Tukey P?0,05. ção fenotipica explicada pelo marcador foi estimada, utilizando-se o coe-ficiente de determinação (R 2) (Edwards et aI., 1987). lia 	 Embrapa Soja. Documentos, 268 Resultados e Considerações Finais Foram identificados sete marcadores (Satt192, Satt197, Satt202, Satt296, Satt307, Satt332 e Satt509) relacionados à nodulação e três (Satt232, Satt332 e Satt434) associados à produção de biomassa da planta. Des-ses marcadores, os Satt192, Satt197, Satt232, Satt296, Satt307, Satt332 e Satt509 já haviam sido identificados em uma população E 2 . 3 originada do cruzamento Embrapa 20 (média capacidade de FBN) x BRS 133 (bai-xa capacidade de FBN) (Nicolás et ai., 2005). Estes marcadores têm potencial para utilização em programas de melhoramento de soja visando o desenvolvimento de genótipos com maior FBN. Agradecimentos Projeto financiado parciaimente pelo CNPq 40071012004-8 e 301241/2004-0) e pelo PRONEX. A Rinaldo Benedito Conceição, Ligia Maria O. Chueire e Manuel P. da Silva, funcionários da Embrapa soja, pelo apoio técnico. Referências BOHRER, T.R.J.; HUNGRIA, M. Avaliação de cultivares de soja quanto à fixação biológica de nitrogênio. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 33, p. 937-953, 1998. CHUNG, J.; BABKA, H.L.; GRAEF, G.L.; STASWICK, RE.; LEE, D.J.; CREGAN, P.B.; SHOEMAKER, K.C.; SPECHT, J.E. The seed protein, ou, and yield QTL on soybean linkage group 1. Crop Science, Madison, v. 43, p. 1053-1067, 2003. CREGAN, P.B.; JARVIK, T.; BUSH, A.L.; SHOEMAKER, R.C.; LARK, K.G.; KAHLER, A.L.; KAYA, N.; VANTOAI, T.T.; LOHNES, D.G.; CHUNG, J.; SPECHT, J.E. An integrated genetic linkage map of the soybean genome. Crop Science, Madison, v. 39, p. 1464-1490, 1999. EDWARDS, MD.; STUBER, C.W.; WENDEL, J.F. 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Identificação de QTL associados a fixação biológica do nitrogênio em soja.

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