https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21648| Type: | Dissertação |
| Title: | Desenvolvimento e validação de um painel molecular para identificação da cultivar BRS Integra (Urochloa ruziziensis) |
| Author: | Lima, Lidiane Loeffler |
| First Advisor: | Machado, Marco Antonio |
| Co-Advisor: | Azevedo, Ana Luisa Sousa |
| Referee Member: | Viccini, Lyderson Facio |
| Referee Member: | Guimarães, Claudia Teixeira |
| Resumo: | A cultivar BRS Integra de Urochloa ruziziensis, lançada comercialmente em março de 2022 pela Embrapa Gado de Leite, representa a primeira cultivar da espécie desenvolvida por programa de melhoramento para as condições brasileiras. A semelhança morfológica com a cv. Comum dificulta sua distinção visual em campo, gerando demanda por ferramentas moleculares para certificação da identidade e da pureza genética das sementes comercializadas. Assim, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um painel molecular de marcadores microssatélites (SSR) para identificação e diferenciação da cultivar BRS Integra em relação à cv. Comum de U. ruziziensis. Para isso, foram genotipados 500 indivíduos provenientes de quatro produtores comerciais de sementes, utilizando oito loci SSR em sistema de PCR multiplex com eletroforese capilar. A caracterização dos marcadores revelou PIC médio de 0,6499 e probabilidade de identidade combinada de 1:20.000.000 para os oito loci. A análise de estrutura genética identificou diferenciação significativa entre as cultivares (FST=0,018; p<0,001) e detectou um lote comercialmente rotulado como BRS Integra com perfil genético compatível com a cv. Comum, evidenciado pela convergência de quatro análises independentes (FST, distância de Nei, UPGMA e STRUCTURE), com a PCoA fornecendo evidência qualitativa adicional, não conclusiva isoladamente. A aplicação do teste qui-quadrado com correção de Bonferroni e critério de contraste mínimo de oito pontos percentuais resultou na seleção de nove alelos diagnósticos em seis loci SSR, com Cramér V variando de 0,1087 a 0,2706. O painel apresentou probabilidade combinada de discriminação superior a 99,99% para os cinco loci independentes. A acurácia global de 70,3% obtida pelo LOO-CV é biologicamente coerente com a sobreposição genética real entre as cultivares, especialmente na População 3 (Q_Integra=0,51), e não reflete o desempenho do painel em sua aplicação prática, que se dá por comparação de frequências alélicas em nível de lote. A validação qualitativa nas populações de referência do programa de melhoramento confirmou o padrão direcional de todos os nove alelos. A análise de rarefação amostral bootstrap indicou tamanho amostral mínimo de 25 a 30 indivíduos por lote para estimativa confiável das frequências dos alelos diagnósticos com desvio máximo de 5%. O painel molecular desenvolvido constitui a primeira ferramenta específica para diferenciação molecular entre BRS Integra e cv. Comum, eficaz a nível populacional e viável para implementação em processos de certificação varietal e controle de qualidade de sementes forrageiras no Brasil. |
| Abstract: | The BRS Integra cultivar of Urochloa ruziziensis, commercially released in March 2022 by Embrapa Gado de Leite, represents the first cultivar of the species developed through a breeding program for Brazilian conditions. Its morphological similarity to cv. Comum makes visual distinction in the field difficult, generating demand for molecular tools to certify the identity and genetic purity of commercialized seeds. Thus, the present study aimed to develop and validate a molecular panel of microsatellite (SSR) markers for identifying and differentiating the BRS Integra cultivar from cv. Comum of U. ruziziensis. For this purpose, 500 individuals from four commercial seed producers were genotyped using eight SSR loci in a multiplex PCR system with capillary electrophoresis. Marker characterization revealed a mean PIC of 0.6499 and a combined probability of identity of 1:20,000,000 for the eight loci. Genetic structure analysis identified significant differentiation between the cultivars (FST=0.018; p<0.001) and detected one commercial lot labeled as BRS Integra with a genetic profile compatible with cv. Comum, evidenced by the convergence of four independent analyses (FST, Nei's distance, UPGMA dendrogram, and STRUCTURE), with PCoA providing additional qualitative evidence, not conclusive on its own. Application of the chi-square test with Bonferroni correction and a minimum contrast criterion of eight percentage points resulted in the selection of nine diagnostic alleles across six SSR loci, with Cramér's V ranging from 0.1087 to 0.2706. The panel showed a combined probability of discrimination greater than 99.99% for the five independent loci. The overall accuracy of 70.3% obtained by LOO-CV is biologically consistent with the actual genetic overlap between the cultivars, particularly in Population 3 (Q_Integra=0.51), and does not reflect the panel's performance in its practical application, which relies on comparing allele frequencies at the lot level. Qualitative validation in the breeding program's reference populations confirmed the directional pattern of all nine alleles. Bootstrap sample rarefaction analysis indicated a minimum sample size of 25 to 30 individuals per lot for reliable estimation of diagnostic allele frequencies with a maximum deviation of 5%. The molecular panel developed constitutes the first tool specifically designed for molecular differentiation between BRS Integra and cv. Comum, effective at the population level and viable for implementation in varietal certification and seed quality control processes for forage crops in Brazil. |
| Keywords: | Urochloa ruziziensis Marcadores microssatélites Fingerprinting molecular Certificação varietal Microsatellite markers Molecular fingerprinting Varietal certification |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | ICB – Instituto de Ciências Biológicas |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia |
| Access Type: | Acesso Embargado |
| Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/21648 |
| Issue Date: | 12-Aug-2026 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Ciências Biológicas - Imunologia e Doenças Infecto - Parasitárias/Genética e Biotecnologia (Dissertações) |
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