BR112018000541B1 - Métodos para selecionar uma população de plantas ou sementes de algodão staygreen (stg), para selecionar uma planta ou semente de algodão e para avaliar uma coleção de germoplasma de algodão - Google Patents

Métodos para selecionar uma população de plantas ou sementes de algodão staygreen (stg), para selecionar uma planta ou semente de algodão e para avaliar uma coleção de germoplasma de algodão Download PDF

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Abstract

MÉTODOS PARA SELECIONAR UMA POPULAÇÃO DE PLANTAS OU SEMENTES DE ALGODÃO STAYGREEN (STG), PARA SELECIONAR UMA PLANTA OU SEMENTE DE ALGODÃO E PARA AVALIAR UMA COLEÇÃO DE GERMOPLASMA DE ALGODÃO. A presente divulgação insere- se no campo de melhoramento vegetal. A divulgação fornece métodos para o melhoramento de plantas de algodão tendo uma característica staygreen usando seleção assistida por marcador. A divulgação fornece ainda um germoplasma que permanece verde em alto estresse por seca e fornece uma vantagem de rendimento em relação ao germoplasma não staygreen. A divulgação também fornece marcadores genéticos associados a QTLs staygreen para introgredir esses QTLs em germoplasmas de elite em um programa de melhoramento e produzir novos germoplasmas de algodão que desempenham melhor em condições limitadas de água.

Description

CAMPO
[0001] A presente divulgação diz respeito ao campo da biotecnologia agrícola. Mais especificamente, a divulgação refere-se a métodos para a produção de plantas de algodão com potencial staygreen melhorado e tolerância à seca.
INCORPORAÇÃO DE LISTAGEM DE SEQUÊNCIA
[0002] Uma listagem de sequência contida no arquivo chamado "P34321WO00.txt", que possui 23.137 bytes (medidos em MS-Windows®) e foi criado em 15 de setembro de 2015, compreende 44 sequências de nucleotídeos e é depositada eletronicamente, é incorporada por referência em sua totalidade.
FUNDAMENTOS
[0003] O algodão é uma cultura de campo importante e valiosa principalmente devido ao valor intrínseco de suas fibras (cotões) para fornecer produtos têxteis suaves e respiráveis. O algodão é também uma importante fonte de óleo vegetal utilizado extensivamente em produtos alimentares para assar, fritar e untar, como margarina e maionese. O bagaço das sementes é usado como matéria-prima em alimentos para gado, fertilizantes, papel e biocombustíveis. Apesar da importância dos produtos secundários de algodão, 90% do valor do algodão reside na fibra dos cotões.
[0004] Os programas comerciais de criação de algodão visaram desenvolver variedades de algodão novas, únicas e superiores com características desejáveis, como maior rendimento das fibras (cotões), maturidade anterior, qualidade de fibra melhorada, resistência a doenças e insetos, tolerância à seca e ao calor, e outras características agronômicas melhoradas. No entanto, a criação de algodão para o rendimento e a qualidade da fibra tem sido desafiadora. Parte do desafio vem da diversidade genética limitada em programas de reprodução e aumento da vulnerabilidade do germoplasma ao estresse ambiental. Entre todos os tipos de estresse ambiental, a seca ou o déficit hídrico é um dos principais fatores limitantes para a produção de algodão em muitas áreas de produção de algodão.
[0005] Estudos sobre a resposta do algodão ao estresse da seca mostraram muitos efeitos deletérios da seca, dependendo do tempo, duração e gravidade do estresse, bem como do estágio de desenvolvimento da planta. O estresse causado pela seca no algodão pode diminuir o potencial da água foliar e da área foliar e, portanto, causar o crescimento vegetativo atrofiado, incluindo crescimento reduzido dos brotos, caules encurtados e folhas inferiores abscisas quando o estresse é severo. Se o estresse da seca for encontrado durante o estágio reprodutivo, ele aumenta o aborto do botão floral e do capulho, levando a menor rendimento.
[0006] Os efeitos prejudiciais da seca podem ser minimizados pelo desenvolvimento de cultivares de algodão tolerantes à seca. No entanto, há relatórios limitados sobre esse aspecto devido à complexa natureza dos mecanismos tolerantes à seca. O algodão possui mecanismos sofisticados para se adaptar e cultivar em solos com pouca disponibilidade de água. Por exemplo, o algodão desenvolve um sistema radicular penetrante e profundo (com grande número de raízes laterais) com raízes principais mais estreitas, galhos de folhas e frutos, e tem um período de fruição flexível quando exposto ao estresse por seca. Diferenças na distribuição e comportamento estomático foram observadas em algodão cultivado em solos com disponibilidade de água restrita. Apesar dessas manifestações fenotípicas de tolerância à seca, pouco se sabe sobre mecanismos moleculares subjacentes à resistência à seca no algodão.
[0007] Existe a necessidade de se criar novas variedades de algodão com melhor tolerância à seca. O algodão de germoplasma novo que forneça tolerância à seca é altamente procurado. Para ajudar a criação molecular, loci e marcadores genéticos, haplótipos e intervalos cromossômicos que conferem ou estão ligados à tolerância à seca também são muito desejados. Além disso, é necessário um método rápido e econômico para testar, monitorar e introgredir características de tolerância à seca no algodão.
SUMÁRIO
[0008] Em um aspecto, esta divulgação fornece um método de criação de uma população de plantas ou sementes de algodão, cujo método compreende as etapas de: (a) genotipar uma primeira população de plantas ou de sementes de algodão em um locus marcador associado a um locus de característica quantitativa (QTL) staygreen (STG) selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; (b) selecionar da primeira população uma ou mais plantas ou sementes de algodão que compreendem um alelo STG do locus marcador; e (c) produzir a partir de uma ou mais plantas de algodão selecionadas ou sementes uma segunda população de plantas ou sementes de algodão que compreendam o STG QTL. Em um outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de qualquer de loci marcadores SEQ ID NOs: 1 a 44. Em um aspecto, um método compreende ainda: fenotipar da segunda população de plantas ou sementes de algodão para confirmar uma característica STG.
[0009] Em um aspecto, esta divulgação fornece um método de introgressão de um STG QTL, em que o método compreende: (a) cruzar uma primeira planta de algodão que compreende um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7, com uma segunda planta de algodão de um genótipo diferente para produzir uma ou mais plantas de progênie ou sementes; e (b) testar uma ou mais plantas de progênie ou sementes em um locus marcador associado ao STG QTL; e (c) selecionar uma planta de progênie ou semente que compreenda o STG QTL. Em um aspecto, um método compreende ainda: (d) cruzar a planta de progênie selecionada com ela própria ou com a segunda planta para produzir uma ou mais plantas de progênie adicionais ou sementes; e (e) selecionar uma planta de progênie adicional ou semente que compreenda o STG QTL. Em outro aspecto, a etapa (e) compreende a seleção assistida por marcador, opcionalmente, com um marcador dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de qualquer um dos STG QTLs 1 a 7.
[00010] Em outro aspecto, esta divulgação fornece um método para selecionar uma planta ou semente de algodão, em que o método compreende: (a) detectar, em uma população de plantas ou sementes de algodão, uma planta ou semente de algodão que compreenda um alelo de STG de um locus marcador associado a um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; e (b) selecionar a planta ou a semente de algodão que compreende o alelo STG.
[00011] Em um outro aspecto, esta divulgação fornece um método para avaliação de uma coleta de germoplasma de algodão, em que o método compreende: (a) obter uma coleta de germoplasma de algodão; (b) isolar ácidos nucleicos de cada germoplasma; (c) ensaiar os ácidos nucleicos para um ou mais marcadores ligados ou associados a um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; (d) selecionar o germoplasma que possui um STG QTL com base no ensaio do marcador. Em outro aspecto, um método compreende ainda a confirmação de que o germoplasma selecionado possui tolerância à seca pós-ântese ou ao calor.
[00012] Em um aspecto, esta divulgação fornece um método que compreende fornecer um conjunto de sementes de algodão que compreende um ou mais STG QTL selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7, para uma pessoa que deseje plantar o conjunto de sementes de algodão em uma parcela de terreno propensa à seca ou ao estresse por calor.
[00013] Em outro aspecto, esta divulgação fornece um método de cultivo de uma população de plantas de algodão, em que o método consiste em plantar uma população de sementes de algodão que compreenda um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7. Em outro aspecto, esta divulgação fornece um método de cultivo de uma população de plantas de algodão em uma parcela de terreno propensa à seca ou ao estresse por calor, em que o método que consiste em plantar uma população de sementes de algodão que compreenda um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7 no campo em um terreno propenso à seca ou ao estresse por calor.
[00014] Em outro aspecto, esta divulgação fornece um método de redução do custo de irrigação de plantas de algodão, em que o método compreende: (a) cultivar uma população de plantas de algodão que compreenda um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; e (b) reduzir a quantidade de água fornecida à população de plantas de algodão depois que as plantas de algodão começam a florescer.
[00015] Em um aspecto adicional, esta divulgação fornece plantas ou sementes de algodão que compreendem uma característica staygreen quando cultivadas em condições limitadas de água, e que compreendem ainda um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7. Em um aspecto, os STG QTLs introgredidos também estão presentes ou são originários de um ou mais germoplasmas de algodão selecionados do grupo que consiste em STG-001 e STG-002 com um número de depósito ATCC de PTA- 122486 e PTA-122487, respectivamente. Em um aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem tolerância à seca pós-ântese ou ao calor. Em outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento não apresentam nenhuma penalidade de rendimento em condições suficientes de água. Em um outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem atraso no início da senescência em condições limitadas de água. Em outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem redução da taxa de senescência em condições limitadas de água. Em um aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem folhas mais verdes em comparação com as plantas de algodão sem STG QTL em condições semelhantes com água suficiente.
[00016] Em um aspecto adicional, a presente divulgação fornece métodos para melhorar o desempenho da planta de algodão em condições de déficit de água, combinando duas ou mais QTLs staygreen que são divulgadas neste documento. Em um aspecto, os QTLs staygreen possuem efeitos aditivos no fornecimento de tolerância à seca. Em outro aspecto, os QTLs staygreen possuem efeitos sinérgicos no fornecimento de tolerância à seca. Em um aspecto adicional, a combinação de duas ou mais QTLs staygreen divulgadas neste documento não possui efeitos negativos sobre a fisiologia, a resistência, o rendimento ou o desempenho do algodão em geral.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[00017] A Figura 1 mostra o índice Staygreen (STG) e o rendimento de plantas staygreen e não staygreen sob alto estresse hídrico. STG_POS: indivíduos staygreen com base no genótipo em QTL1 e QTL2; STG_NEG: indivíduos não staygreen com base no genótipo em QTL1 e QTL2.
[00018] A Figura 2 mostra o índice Staygreen (STG) e o rendimento de plantas staygreen e não staygreen sob alto estresse hídrico. STG_POS: indivíduos staygreen com base no genótipo em QTL1 e QTL2; STG_NEG: indivíduos não staygreen com base no genótipo em QTL1 e QTL2.
BREVE DESCRIÇÃO DAS SEQUÊNCIAS
[00019] As SEQ ID NOs: 1 a 7 listam sequências de loci marcadores SNP exemplificativos associados com STG QTL 1. As SEQ ID NOs: 8 a 17 listam sequências de loci marcadores SNP exemplificativos associados com STG QTL 2. Exemplo de alelos STG e não STG desses loci marcadores estão listados na Tabela 3.
[00020] As SEQ ID NOs: 18 a 21 listam sequências de loci marcadores SNP exemplificativos associados a STG QTL 3. As SEQ ID NOs: 22 a 28 listam sequências de loci marcadores SNP exemplificativos associados a STG QTL 4. As SEQ ID NOs: 29 a 32 listam sequências de loci marcadores SNP exemplificativos associados a STG QTL 5. As SEQ ID NOs: 33 a 40 listam sequências de loci marcadores SNP exemplificativos associados a STG QTL 6. As SEQ ID NOs: 41 a 44 listam sequências de loci marcadores SNP exemplificativos associados a STG QTL 7. Exemplos de alelos STG e não STG desses loci marcadores estão listados na Tabela 6.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[00021] A menos que definido em contrário neste documento, os termos devem ser entendidos de acordo com o uso convencional por aqueles versados ordinariamente na técnica relevante. Exemplos de recursos que descrevem muitos dos termos relacionados à biologia molecular utilizados neste documento podem ser encontrados em Alberts et al., Molecular Biology of The Cell, 5a Edição, Garland Science Publishing, Inc.: Nova York, 2007; Rieger et al., Glossary of Genetics: Classical and Molecular, 5a edição, Springer-Verlag: Nova York, 1991; Rei et al, A Dictionary of Genetics, 6a ed., Oxford University Press: Nova York, 2002; e Lewin, Genes IX, Oxford University Press: Nova York, 2007. A nomenclatura para bases de DNA conforme estabelecida em 37 C.F.R.§ 1.822 é usada.
[00022] Conforme utilizado neste documento, os termos no singular e nas formas singulares "um", "uma" e "o", por exemplo, incluem os respectivos plurais, a menos que o conteúdo dite claramente em contrário. Assim, por exemplo, a referência a "planta", "a planta" ou "uma planta" também inclui uma pluralidade de plantas; também, dependendo do contexto, o uso do termo "planta" também pode incluir progênies geneticamente semelhantes ou idênticas dessa planta; o uso do termo "ácido nucleico" inclui opcionalmente, como uma questão prática, muitas cópias dessa molécula de ácido nucleico; da mesma forma, o termo "sonda" opcionalmente (e tipicamente) abrange muitas moléculas de sonda semelhantes ou idênticas.
[00023] Tal como utilizado neste documento neste documento, uma "planta de algodão" refere-se a uma planta do gênero Gossypium.
[00024] Tal como utilizado neste documento neste documento, "staygreen" é um termo usado para descrever um fenótipo de planta, por exemplo, em que a senescência da folha (mais facilmente distinta pelo amarelamento da folha associado à degradação da clorofila) é adiada em comparação a uma referência padrão. Ver, Thomas e Howarth, Five ways to stay green. Journal of Experimental Botany, 51:329-337 (2000). A característica staygreen pode ser caracterizada usando o índice staygreen mostrado no Exemplo 1 e na Tabela 1. Por exemplo, uma planta de algodão que exibe uma característica staygreen em condições de déficit de água compreende uma cor de folha selecionada do grupo que consiste em 135B, 134A, 140A, 140B e 142A. Uma planta de algodão apresenta uma característica staygreen moderada quando compreende uma cor de folha de 142A em condições de déficit de água. Salvo indicação em contrário, todas as pontuações de cores descritas neste documento estão de acordo com a R.H.S. Colour Chart of The Royal Horticultural Society of London (R.H.S.), 2007, 5a Edição. Métodos alternativos que podem ser usados para caracterizar uma característica staygreen incluem, mas não estão limitados a, quantificação de clorofila foliar e imagem hiperespectral.
[00025] Tal como utilizado neste documento neste documento, "seca", "condições de seca", "condições limitadas de água" ou "condições de déficit de água" referem-se a uma condição de estresse com um déficit de umidade no solo.
[00026] Uma maneira de caracterizar as condições de seca é o Palmer Drought Severity Index (PDSI), que é um indicador de seca para avaliar o estado de umidade. O PDSI usa dados de temperatura e precipitação para calcular o abastecimento e demanda de água e também incorpora a umidade do solo. As condições de seca, de acordo com suas diferentes severidades, podem ter um PDSI de -1,0 a -1,9 (anormalmente seco), um PDSI de -2,0 a -2,9 (seca moderada), um PDSI de -3,0 a -3,9 (seca severa), um PDSI de -4,0 a -4,9 (seca extrema), ou um PDSI de -5,0 ou menos (seca excepcional).
[00027] Tal como utilizado neste documento, "comprimento da fibra" refere-se à média dos 50 por cento das fibras mais longas em uma amostra conforme medido por um instrumento de fibra. As fibras longas são desejáveis porque produzem maior resistência ao fio, auxiliam na fiação de fios finos e podem ser processadas a velocidades mais altas.
[00028] Tal como utilizado neste documento, "índice de uniformidade (UI)" refere-se a uma medida relativa da uniformidade do comprimento das fibras de algodão. A uniformidade é calculada como a proporção do comprimento médio de todas as fibras em relação ao comprimento médio das 50 por cento mais longas das fibras na amostra. Altos valores de uniformidade indicam uma distribuição uniforme do comprimento da fibra e estão associados a um produto de alta qualidade e com baixo desperdício na fabricação.
[00029] Tal como utilizado neste documento, "força da fibra" refere- se à resistência das fibras de algodão. Os valores de força são relatados em gramas de força necessários para quebrar um feixe de fibras de algodão com os suportes de retenção separados por 1/8 de polegada. O tamanho do feixe de fibras é descrito em unidades tex. A resistência do fio e a facilidade de processamento são positivamente correlacionadas com algodões de fibra forte.
[00030] Tal como utilizado neste documento, o "alongamento" da fibra é o grau de extensão das fibras antes de ocorrer uma ruptura ao medir a resistência. O alongamento do feixe de fibra está correlacionado com o alongamento do fio, mas tem um efeito insignificante sobre a resistência do fio.
[00031] Tal como utilizado neste documento, "conteúdo de fibra curta" refere-se à porcentagem (em peso) de fibras de 12,7 mm ou menos. O excesso de quantidades de fibras curtas pode causar problemas significativos para um fiandeiro, cujos problemas incluem o excesso de resíduos, a perda de força do fio e o aumento dos defeitos nas extremidades e nos fios.
[00032] Tal como utilizado neste documento, "gradação de queda" refere-se à classificação de quanto do algodão caiu no chão na colheita.
[00033] Tal como utilizado neste documento, "rendimento de fibra" refere-se à fração de cotões em uma amostra de algodão em caroço colhida por máquina (peles, sementes e lixo).
[00034] Tal como utilizado neste documento, "índice de cotões" refere-se ao peso de cotões por semente em miligramas.
[00035] Tal como utilizado neste documento, "percentual de cotão" refere-se à fração de fibra (fibras) de algodão semente (cotões e semente).
[00036] Tal como utilizado neste documento, "rendimento de cotão" ou "rendimento de fibra" refere-se à medida da quantidade de fibra produzida em uma determinada unidade de terra. O rendimento de cotão pode ser medido em libras de cotões por acre ou por quilogramas de cotões por hectare.
[00037] Tal como utilizado neste documento, "gradação de stringout", também referida como "resistência à tempestade", refere-se a uma classificação visual antes da colheita da relativa flexibilidade do algodão de semente mantido na estrutura do capulho na planta. Os valores de gradação são de 1 a 5 (de apertado a solto no capulho).
[00038] Tal como utilizado neste documento, "micronário" refere-se a uma medida da finura da fibra. A resistência do algodão ao fluxo de ar por unidade de massa é medida para determinar o micronário. Dentro de um cultivar de algodão, o micronário também pode ser uma medida de maturidade. As diferenças de micronário são regidas por mudanças no perímetro de fibra ou na espessura da parede celular, ou por mudanças em ambos. Dentro de uma variedade, o perímetro de fibra de algodão é bastante consistente e a maturidade causará uma mudança no micronário. Consequentemente, o micronário tem uma alta correlação com a maturidade em uma variedade de algodão. A maturidade é o grau de desenvolvimento da espessura da parede celular. O micronário pode não ter uma boa correlação com a maturidade entre variedades de algodão com perímetro de fibra diferente. Os valores de micronário variam de cerca de 2,0 a 6,0 μg/polegada.
[00039] Tal como utilizado neste documento, a "taxa de maturação de fibra" refere-se ao grau de espessamento da parede. A espessura relativa da parede (por exemplo, a área da parede celular em relação à área de um círculo com o mesmo perímetro que a fibra ou a proporção da espessura da parede celular ao "diâmetro" global da fibra) pode ser medida por um instrumento chamado Instrumento de Alto Volume (HVI).
[00040] Tal como utilizado neste documento, "percentual de capulhos abertos" refere-se ao percentual de capulhos que estão abertos em um determinado momento. Menor percentual geralmente indica maturidade relativa tardia.
[00041] Tal como utilizado neste documento, "planta" refere-se a uma planta completa ou a uma cultura de células ou tecidos derivados de uma planta, compreendendo quaisquer: plantas inteiras, componentes ou órgãos de plantas (por exemplo, folhas, caules, raízes, etc.), tecidos vegetais, sementes, células vegetais e/ou progênies da mesma. Uma planta de progênie pode ser de qualquer geração filial, por exemplo, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, etc. Uma célula vegetal é uma célula biológica de uma planta, tirada de uma planta ou derivada por meio de um cultivo de uma célula retirada de uma planta.
[00042] Tal como utilizado neste documento, "germoplasma" refere- se a fontes vivas de material genético. O germoplasma pode ser parte de um organismo ou célula, ou pode ser separado do organismo ou célula. Em geral, o germoplasma fornece material genético com uma composição molecular específica que fornece uma base física para algumas ou todas as qualidades hereditárias de um organismo ou cultivo celular. Tal como utilizado neste documento, germoplasma inclui células, sementes ou tecidos a partir dos quais novos vegetais podem ser cultivados, ou partes de vegetais, tais como folhas, caules, pólen, óvulos ou células que podem ser cultivadas em uma planta completa.
[00043] Tal como utilizado neste documento, a frase "associado(a)" ou "ligado(a) a" refere-se a uma relação reconhecível e/ou analisável entre duas entidades. Por exemplo, a frase "associado(a) com staygreen" refere-se a uma característica, locus, gene, alelo, marcador, fenótipo, etc., ou a expressão do(a) mesmo(a), cuja presença ou ausência pode influenciar uma extensão, grau e/ou taxa em que uma planta ou uma parte de interesse da mesma que possua uma característica staygreen. Como tal, um marcador está "associado" a uma característica quando está ligado a ele e quando a presença do marcador é um indicador de se e/ou até que ponto a característica ou forma de característica desejada irá ocorrer em uma planta/germoplasma que compreenda o marcador. Da mesma forma, um marcador está "associado" a um alelo quando está ligado a ele e quando a presença do marcador é um indicador de se o alelo está presente em uma planta/germoplasma que compreende o marcador. Por exemplo, "um marcador associado com staygreen" refere-se a um marcador cuja presença ou ausência pode ser usada para prever se e em que medida uma planta exibirá um fenótipo staygreen em um ambiente apropriado.
[00044] Tal como utilizado neste documento, um centimorgan ("cM") é uma unidade de medida da frequência de recombinação e distância genética entre dois loci. Um cM é igual a uma chance de 1% de que um marcador em um locus genético seja separado de um marcador em um segundo locus devido ao cruzamento em uma única geração. As distâncias genéticas podem ser calculadas a partir de valores de recombinação usando a função de Kosambi (Kosambi, The estimation of map distances from recombination values. Annals of Eugenics, 12:172-75 (1944)).
[00045] Tal como utilizado neste documento, "estreitamente ligado" significa que o marcador ou locus está dentro de cerca de 20 cM, 10 cM, 5 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de outro marcador ou locus. Por exemplo, 20 cM significa que a recombinação entre o marcador e o locus com uma frequência igual ou inferior a cerca de 20%.
[00046] Tal como utilizado neste documento, o termo "intervalo de cromossomo" designa uma extensão linear contígua de DNA genômico que reside em um único cromossomo.
[00047] Tal como utilizado neste documento, "adjacente", quando usado para descrever uma molécula de ácido nucleico que se hibrida com DNA contendo um polimorfismo, refere-se a um ácido nucleico que se hibrida com sequências de DNA que se encostam diretamente contra a posição da base de nucleotídeos polimórficos. Por exemplo, uma molécula de ácido nucleico que pode ser usada em um único ensaio de extensão de base é "adjacente" ao polimorfismo.
[00048] Tal como utilizado neste documento, "locus" é uma região cromossômica onde se encontra um ácido nucleico polimórfico, determinante de característica, gene ou marcador. Os loci desta divulgação compreendem um ou mais polimorfismos em uma população; por exemplo, alelos alternativos estão presentes em alguns indivíduos. Um "locus do gene" é um local específico do cromossomo no genoma de uma espécie onde um gene específico pode ser encontrado.
[00049] Tal como utilizado neste documento, "alelo" refere-se a uma sequência de ácido nucleico alternativa em um locus particular. O comprimento de um alelo pode ser tão pequeno como 1 base de nucleotídeo, mas geralmente é maior. Por exemplo, um primeiro alelo pode ocorrer em um cromossomo, enquanto que um segundo alelo ocorre em um segundo cromossomo homólogo, por exemplo, como ocorre em diferentes cromossomos de um indivíduo heterozigoto ou entre diferentes indivíduos homozigotos ou heterozigotos em uma população.
[00050] Tal como utilizado neste documento, um "alelo staygreen" é um alelo em um locus particular que confere, ou contribui para uma característica staygreen, ou, alternativamente, é um alelo que permite a identificação de plantas que compõem uma característica staygreen. Por exemplo, um alelo de marcador de suspensão pode ser um alelo de marcador que segrega com uma característica staygreen. Uma forma alélica de um cromossomo é um intervalo cromossômico que inclui uma sequência de nucleotídeos que contribui para a staygreen em um ou mais loci genéticos localizados fisicamente no intervalo cromossômico.
[00051] Tal como utilizado neste documento, "cruzado" ou "cruzamento" significa produzir progênie via fertilização (por exemplo, células, sementes ou plantas) e inclui cruzamentos entre plantas (sexuados) e autofertilização (autopolinização).
[00052] Conforme utilizado neste documento, "retrocruzar" e "retrocruzamento" se referem ao processo pelo qual uma planta de progênie é repetidamente cruzada de volta para um de seus pais. Em um esquema de retrocruzamento, o progenitor "doador" refere-se à planta parental com o gene ou locus desejado para ser introgredido. O progenitor "receptor" (usado uma ou mais vezes) ou "recorrente" (usado duas ou mais vezes) refere-se à planta parental na qual o gene ou locus está sendo introgredido. (Ragot et al., Marker-assisted Backcrossing: A Practical Example. Techniques Et Utilisations Des Marqueurs Moleculaires Les Colloques, 72:45-56 (1995); e Openshaw et al., Marker-assisted Selection in Backcross Breeding, em Proceedings Of The Symposium “Analysis of Molecular Marker Data,” pp.41-43 (1994)). O cruzamento inicial dá origem à geração F1. O termo "BC1" refere-se ao segundo uso do progenitor recorrente, "BC2" refere-se ao terceiro uso do progenitor recorrente, e assim por diante. Em um aspecto, um retrocruzamento é realizado repetidamente, com uma progênie individual de cada geração de retrocesso sucessivo sendo ela mesma retrocruzada no mesmo genótipo parental.
[00053] Tal como utilizado neste documento, "linhagem de elite" significa qualquer linhagem que resultou de reprodução e seleção para desempenho agronômico superior. Da mesma forma, um "germoplasma de elite" ou estirpe de elite do germoplasma é um germoplasma agronomicamente superior. Numerosas linhagens de elite estão disponíveis e são conhecidas pelos versados na técnica da criação de algodão, tais como DP 555 BG/RR, DP 445 BG/RR, DP 444 BG/RR, DP 454 BG/RR, DP 161 B2RF, DP 141 B2RF, DP 0924 B2RF, DP 0935 B2RF, DP 121 RF, DP 174 RF (Deltapine); ST5599BR, ST5242BR, ST4554B2RF, ST4498B2RF, ST5458B2RF (Stoneville); FM9058F, FM9180B2F, FM1880B2F, FM1740B2F (FiberMax), PHY485WRF,PHY375WRF, PHY745WRF (Acala) (PhytoGen) e MCS0423B2RF, MCS0508B2RF (Cotton States).
[00054] Tal como utilizado neste documento, "elemento genético" ou "gene" refere-se a uma sequência hereditária de DNA, por exemplo, uma sequência genômica, com significância funcional. O termo "gene" também pode ser usado para se referir, por exemplo, a um cDNA e/ou um mRNA codificado por uma sequência genômica, bem como a essa sequência genômica.
[00055] Tal como utilizado neste documento, "genótipo" é a constituição genética de um indivíduo (ou grupo de indivíduos) em um ou mais loci genéticos, em contraste com a característica observável (fenótipo). O genótipo é definido pelo(s) alelo(s) de um ou mais loci conhecidos que o indivíduo herdou dos progenitores. O termo genótipo pode ser utilizado para se referir à constituição genética de um indivíduo em um único locus, em múltiplos loci ou, de modo mais geral, o termo genótipo pode ser usado para se referir à constituição genética do indivíduo quanto a todos os genes no seu genoma.
[00056] Tal como utilizado neste documento, um "haplótipo" é o genótipo de um indivíduo em uma pluralidade de loci genéticos. De modo geral, os loci genéticos descritos por um haplótipo são fisicamente ligados geneticamente, por exemplo, no mesmo intervalo de cromossomos. A seleção baseada em um haplótipo pode ser mais eficaz do que a seleção com base em um único locus marcador.
[00057] Tal como utilizado neste documento, "selecionar" ou "seleção" no contexto de seleção ou reprodução de auxílio de marcadores, referem-se ao ato de escolher ou escolher indivíduos desejados, normalmente de uma população, com base em determinados critérios pré-determinados.
[00058] Tal como utilizado neste documento, os termos "característica", "característica fenotípica" ou "fenótipo" se referem a uma ou mais características detectáveis de uma célula ou organismo que pode ser influenciada pelo genótipo. O fenótipo pode ser observado a olho nu ou por qualquer outro meio de avaliação conhecido na técnica, por exemplo, microscopia, análise bioquímica, análise genômica, perfil de transcrição etc. Em alguns casos, um fenótipo é controlado diretamente por um único gene ou locus genético, por exemplo, um "caractere de gene único". Em outros casos, um fenótipo é o resultado de vários genes.
[00059] Tal como utilizado neste documento, "desequilíbrio de ligação" (LD) refere-se a uma segregação não aleatória de loci ou características genéticas (ou ambos). Em ambos os casos, o desequilíbrio de ligação implica que os loci relevantes estão dentro de uma proximidade física suficiente ao longo de um comprimento de um cromossomo, de modo que eles segregam juntos com maior que o aleatório (isto é, frequência não aleatória) (no caso de características de cossegregação, os loci que subjazem as características estão em proximidade suficiente entre si). Loci ligados cossegregam mais de 50% do tempo, por exemplo, de cerca de 51% a cerca de 100% do tempo. O desequilíbrio de ligação pode ser medido usando qualquer um dos métodos fornecidos em Hedrick, Gametic disequilibrium measures: proceed with caution. Genetics, 117:331-41 (1987). O termo "fisicamente ligado" às vezes é usado para indicar que dois loci, por exemplo, dois loci marcadores, estão fisicamente presentes no mesmo cromossomo. Vantajosamente, os dois loci ligados estão localizados em estreita proximidade, de modo que a recombinação entre pares de cromossomos homólogos não ocorre entre os dois loci durante a meiose com alta frequência, por exemplo, de modo que os loci foram inseridos em pelo menos cerca de 90% das vezes, por exemplo, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5%, 99,75% ou mais das vezes.
[00060] Tal como utilizado neste documento, "ensaio de marcador" significa um método para detectar um polimorfismo em um locus particular utilizando um método particular, por exemplo, medição de pelo menos um fenótipo (como cor de semente, cor de flor ou outra característica visualmente detectável), polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição (RFLP), extensão de base única, eletroforese, alinhamento de sequência, hibridação de oligonucleotídeos específicos alélicos (ASO), polimórfico amplificado aleatório de DNA (RAPD), tecnologias baseadas em micromatriz e tecnologias de sequenciação de ácido nucleico, etc.
[00061] Tal como utilizado neste documento, a "seleção assistida por marcador" (MAS) é um processo pelo qual os fenótipos são selecionados com base em genótipos marcadores. "Criação de seleção assistida por marcador" refere-se ao processo de seleção de uma característica ou traços desejados em uma planta ou plantas, detectando um ou mais ácidos nucleicos da planta, em que o ácido nucleico está ligado à característica desejada e, em seguida, selecionando a planta ou germoplasma que possui aqueles um ou mais ácidos nucleicos.
[00062] Tal como utilizado neste documento, "polimorfismo" denota a presença de uma ou mais variações na população. Um polimorfismo pode se manifestar como uma variação na sequência de nucleotídeos de um ácido nucleico ou como uma variação na sequência de aminoácidos de uma proteína. Os polimorfismos incluem a presença de uma ou mais variações de uma sequência de ácidos nucleicos ou uma funcionalidade de ácidos nucleicos em um ou mais loci de uma população de um ou mais indivíduos. A variação pode compreender, mas não se limita a, uma ou mais alterações nas bases de nucleotídeos, inserção de um ou mais nucleotídeos ou exclusão de um ou mais nucleotídeos. Um polimorfismo pode resultar de processos aleatórios em replicação do ácido nucleico, por meio de mutagênese, como resultado de elementos genômicos móveis, da variação do número de cópias e durante o processo de meiose, como um cruzamento desigual, duplicação de genoma e rompimentos e fusões cromossômicas. A variação pode geralmente ser encontrada ou pode existir em uma baixa frequência em uma população, o primeiro caso tendo uma maior utilidade em um cultivo geral de plantas e o último caso podendo estar associado com uma variação fenotípica rara, porém importante. Polimorfismos úteis podem incluir polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), inserções ou exclusões em sequência de DNA (Indels), repetições de sequências simples de sequência de DNA (SSRs), um polimorfismo de fragmentos de restrição e um SNP de marcação. Um marcador genético, um gene, uma sequência derivada de DNA, uma sequência derivada de RNA, um promotor, uma região 5' não traduzida de um gene, uma região 3' não traduzida de um gene, microRNA, siRNA, um local de tolerância, um satélite marcador, um transgene, mRNA, ds mRNA, um perfil de transcrição e um padrão de metilação (metilação de DNA ou histona) também podem compreender polimorfismos. Além disso, a presença, ausência ou a variação no número de cópias dos anteriores podem compreender polimorfismos.
[00063] Tal como utilizado neste documento, "SNP" ou "polimorfismo de nucleotídeo único" significa uma variação de sequência que ocorre quando um único nucleotídeo (A, T, C ou G) na sequência do genoma é alterado ou variável. "Marcadores SNP" existem quando SNPs são mapeados para sítios no genoma.
[00064] Tal como utilizado neste documento, "marcador" ou "marcador molecular" ou "locus marcador" é um termo usado para designar uma sequência de ácido nucleico ou aminoácido que é suficientemente exclusiva para caracterizar um locus específico no genoma. Qualquer característica polimórfica detectável pode ser usada como marcador, desde que seja herdada diferencialmente e exiba desequilíbrio de ligação com uma característica fenotípica de interesse. Foram desenvolvidos vários marcadores e mapas genéticos integrados para várias espécies de algodão, vide US 2014/0255922 A1; Wang et al., “A Whole-Genome DNA Marker Map for Cotton Based on the D- Genome Sequence of Gossypium raimondii L.” G3 (Bethesda) 3:175967 (2013); Blenda et al.,“A High Density Consensus Genetic Map of Tetraploid Cotton That Integrates Multiple Component Maps through Molecular Marker Redundancy Check,” PLoS One, 7(9):e45739 (2012); Yu et al.,“Genome structure of cotton revealed by a genome-wide SSR genetic map constructed from a BC1 population between Gossypium hirsutum and G. barbadense,” BMC Genomics,12:15 (2011); Brubaker et al.,“Comparative genetic mapping of allotetraploid cotton and its diploid progenitors,” Genome 42:184-203 (1999).
[00065] Todos os marcadores são usados para definir um locus específico em genomas de algodão. Um grande número desses marcadores foi mapeado. Cada marcador é, portanto, um indicador de um segmento específico de DNA, possuindo uma sequência de nucleotídeos única. As posições do mapa fornecem uma medida das posições relativas de marcadores particulares em relação um ao outro. Quando uma característica é referida como ligada a um determinado marcador, entender-se-á que o segmento de DNA real cuja sequência afeta a característica geralmente cossegrega com o marcador. É possível obter uma localização mais precisa e definitiva de uma característica se os marcadores forem identificados em ambos os lados da característica. Ao medir a aparência do(s) marcador(es) na progênie de cruzamentos, a existência da característica pode ser detectada por testes moleculares relativamente simples sem realmente avaliar a aparência da própria característica, o que pode ser difícil e demorado porque a avaliação real da característica requer o cultivo de plantas em um estágio e/ou em condições ambientais onde a característica pode ser expressa. Os marcadores moleculares têm sido amplamente utilizados para determinar a composição genética no algodão. Marcadores adicionais também podem ser projetados e testados com base nas sequências de genoma disponíveis de várias espécies de algodão. Vide Zhang et al., “Sequencing of allotetraploid cotton (Gossypium hirsutum L. acc.TM-1), que fornece um recurso para a melhoria da fibra, "Nature Biotechnology, 33: 531-537 (2015); Li et al., "Genome sequence of cultivated Upland cotton (Gossypium hirsutum TM-1)”, que fornece informações sobre a evolução do genoma, "Nature Biotechnology, 33: 524-530 (2015); Li, F. et al. Genome sequence of the cultivated cotton Gossypium arboreum. Nature Genetics, 46, 567-572 (2014); Wang, K. et al. The draft genome of a diploid cotton Gossypium raimondii. Nature Genetics, 44:1098-1103 (2012); e referências citadas. Os esforços de sequenciamento do genoma inteiro também ajudam a acelerar a identificação de polimorfismos de sequência e o desenvolvimento de novos marcadores SNP.
[00066] Em um aspecto, um marcador utilizado neste documento exibe um escore LOD de 2 ou superior, 3 ou superior, 4 ou superior, 5 ou superior, 6 ou superior, 7 ou maior, 8 ou maior, ou 9 ou maior com um QTL com a suspensão divulgada neste documento, medido usando um método conhecido na técnica, tal como Qgene Versão 2.23 (1996) e parâmetros padrão.
[00067] Tal como utilizado neste documento, uma "frequência de recombinação genética" é a frequência de um cruzamento sobre evento (recombinação) entre dois loci genético. Frequência de recombinação pode ser observada, seguindo a segregação de marcadores e/ou características após meiose. Em alguns casos, dois marcadores diferentes podem ter as mesmas coordenadas do mapa genético. Nesse caso, os dois marcadores estão em tal proximidade um do outro que a recombinação ocorre entre eles com tão baixa frequência que esta não é detectada.
[00068] Tal como utilizado neste documento, "mapeamento" é o processo de definir as relações de ligação de loci por meio da utilização de marcadores genéticos, populações segregantes para os marcadores genéticos e os princípios convencionais de frequência de recombinação.
[00069] Tal como utilizado neste documento, "mapeamento genético" é o processo de definir as relações de ligação de loci através da utilização de marcadores genéticos, populações segregantes para os marcadores genéticos e os princípios convencionais de frequência de recombinação. A "localização do mapa genético" é um local em um mapa genético em relação aos marcadores genéticos ao redor no mesmo grupo de ligação, onde um marcador especificado pode ser encontrado dentro de uma dada espécie. Em contraste, um mapa físico do genoma refere-se a distâncias absolutas (por exemplo, medida em pares de bases ou fragmentos genéticos contíguos sobrepostos e isolados, por exemplo, contigs). Em geral, quanto mais próximos dois marcadores ou loci genômico estão no mapa genético, quanto mais eles se encontram um ao outro no mapa físico. Um mapa físico do genoma não leva em conta o comportamento genético (por exemplo, frequências de recombinação) entre os diferentes pontos no mapa físico. A falta de proporcionalidade precisa entre as distâncias genéticas e as distâncias físicas podem existir devido ao fato de que a probabilidade de recombinação genética não é uniforme ao longo do genoma; algumas regiões cromossômicas são "pontos quentes" reticulados, enquanto outras regiões demonstram eventos de recombinações únicas raras, se houver. A variabilidade do mapeamento genético também pode ser observada entre as diferentes populações da mesma espécie de cultura. Apesar dessa variabilidade no mapa genético que pode ocorrer entre populações, mapa genético e informações do marcador derivados de uma população em geral continuam a ser úteis em várias populações na identificação de plantas com características desejadas, contrasseleção de plantas com características indesejáveis e na reprodução MAS. Como um versado na técnica vai reconhecer, as frequências de recombinação (e, como resultado, as posições do mapa genético) em qualquer população particular não são estáticas. As distâncias genéticas que separam dois marcadores (ou um marcador e um QTL) pode variar, dependendo de como as posições do mapa forem determinadas. Por exemplo, variáveis como as populações parentais de mapeamento utilizadas, o software usado no mapeamento do marcador ou de QTL e os parâmetros inseridos pelo usuário do software de mapeamento podem contribuir para as relações do mapa genético do marcador de QTL. No entanto, não se pretende que a divulgação seja limitada a quaisquer populações de mapeamento particular, a utilização de qualquer software especial ou qualquer conjunto particular de parâmetros de software para determinar a ligação de um determinado marcador ou de um intervalo cromossômico com um fenótipo desejado. Faz perfeitamente parte da capacidade daqueles versados na técnica extrapolar as novas características descritas neste documento quanto a qualquer grupo ou população de genes de interesse e utilizar qualquer software e parâmetros de software em particular. Com efeito, as observações relativas a marcadores genéticos e aos intervalos de cromossomos em populações em adição àqueles descritos neste documento são prontamente feitas utilizando os ensinamentos da presente divulgação.
[00070] Tal como utilizado neste documento, "iniciador" refere-se a um oligonucleotídeo (sintético ou que ocorre naturalmente) que é capaz de atuar como um ponto de iniciação da síntese ou replicação de ácido nucleico ao longo de uma cadeia complementar quando colocado em condições em que a síntese de uma cadeia complementar é catalisada por uma polimerase. Tipicamente, os iniciadores têm cerca de 10 a 30 nucleotídeos de comprimento, mas podem ser utilizadas sequências mais longas ou mais curtas. Os iniciadores podem ser fornecidos na forma de cadeia dupla, embora a forma de cadeia simples seja mais tipicamente usada. Um iniciador pode ainda conter um rótulo detectável, por exemplo, um rótulo final de 5'.
[00071] Tal como utilizado neste documento, a "sonda" refere-se a um oligonucleotídeo (sintético ou que ocorre naturalmente) que é complementar (embora não necessariamente totalmente complementar) a um polinucleotídeo de interesse e forma uma estrutura duplex por hibridação com pelo menos uma cadeia do polinucleotídeo de interesse. Tipicamente, as sondas são oligonucleotídeos de 10 a 50 nucleotídeos de comprimento, mas podem ser utilizadas sequências mais longas ou mais curtas. Uma sonda pode ainda conter um rótulo detectável.
[00072] Tal como utilizado neste documento, uma "população de vegetais" ou "população de plantas" denota um conjunto que compreende qualquer quantidade, incluindo uma, de indivíduos, objetos ou dados a partir dos quais as amostras são retiradas para avaliação. Mais comumente, os termos se relacionam a uma população de cultivo de vegetais a partir da qual os membros são selecionados e cruzados para produzir uma progênie em um programa de cultivo. Uma população de plantas pode incluir a progênie de um único cruzamento de cultivo ou uma pluralidade de cruzamentos de cultivo e pode ser de plantas em si ou de materiais derivados de plantas ou representações in silico das plantas. Os membros da população não precisam ser idênticos aos membros da população selecionados para utilização em ciclos subsequentes de análises ou aqueles em última análise selecionados para obter as plantas de progênie final. Muitas vezes, uma população de planta é derivada de um único cruzamento biparental, mas também pode ser derivado de dois ou mais cruzamentos entre os mesmos ou diferentes progenitores. Apesar de uma população de plantas poder compreender qualquer quantidade de indivíduos, aqueles versados na técnica reconhecerão que os cultivares de plantas geralmente utilizam tamanhos de populações que variam de cem a duzentos indivíduos a milhares e que o maior desempenho de 5-20% de uma população é o que geralmente é selecionado para ser usado em cruzamentos subsequentes a fim de melhorar o desempenho das gerações subsequentes da população.
[00073] Tal como utilizado neste documento, "cultivar" e "variedade" são utilizados de forma sinônima e significam um grupo de plantas dentro de uma espécie (por exemplo, G. hirsutum) que compartilham certas características genéticas que os separam de outras variedades possíveis dentro dessa espécie. Os cultivares de algodão podem ser endogâmicos ou híbridos.
[00074] Tal como utilizado neste documento, "introgressão" ou "introgredir" refere-se à transmissão de um alelo pretendido de um local genético de um fundo genético para outro.
[00075] Tal como utilizado neste documento, "locus de característica quantitativa” (QTL) ou "loci de característica quantitativa" (QTLs) referem-se a um domínio genético que efetua um fenótipo que pode ser descrito em termos quantitativos e pode ser atribuído um "valor fenotípico" que corresponde a um valor quantitativo para a característica fenotípica.
[00076] Tal como utilizado neste documento, "convertida por um único gene" ou "conversão por um único gene" refere-se a plantas que são desenvolvidas utilizando uma técnica de criação de plantas conhecida como retrocruzamento ou por meio de engenharia genética, em que essencialmente todas as características morfológicas e fisiológicas desejadas de uma variedade são recuperadas além do gene único transferido para a variedade através da técnica de retrocruzamento ou via engenharia genética.
[00077] O algodão é único entre as plantas de cultivo em que quatroespécies separadas no gênero Gossypium (Malvaceae) foram independentemente domesticadas e cultivadas para produção comercial de fibra de cotões. A maior parte da produção de fibras de algodão ao redor do mundo está concentrada em um par de espécies, G. hirsutum (comumente conhecido como short staple ou algodão upland) e G. barbadense (comumente conhecido como extra long staple (ELS) ou, nos Estados Unidos, como algodão pima), com pequenas funções em outro par, G. arboreum e G. herbaceum. Ambos G. hirsutum e G. barbadense são tetraploides derivados de um antepassado comum hipotético que se formou a partir da combinação de uma espécie de genoma A-diploide invasivo e uma espécie nativa de diploides D- genoma. Ambos G. arboreum e G. herbaceum são espécies diploides do genoma A. G. hirsutum, "algodão upland", é a principal fonte de fibra de algodão, representando cerca de 97% da produção mundial (NCC 2006). G. barbadense, o outro alotetraploide domesticado, produz um extra-long staple ou uma fibra de algodão de qualidade extrafina que forma cerca de 3% do mercado total mundial de algodão.
[00078] Em um aspecto, plantas de algodão divulgadas neste documento são das espécies G. hirsutum e suas subespécies. Em um aspecto adicional, as plantas de algodão divulgadas neste documento são do grupo G. arboreum L., também conhecido como algodão árvore. Em outro aspecto, as plantas de algodão divulgadas neste documento são do grupo G. barbadense L., também conhecido como pima americano ou algodão egípcio. Em outro aspecto, as plantas de algodão divulgadas neste documento são do grupo G. herbaceum L., também conhecido como algodão levant. Gossypium ou plantas de algodão podem incluir híbridos, endogamias, endogamias parciais ou membros de populações definidas ou indefinidas.
[00079] Staygreen é uma característica desejável na agricultura comercial, por exemplo, uma característica desejável associada ao preenchimento de grãos. Foram descritos cinco tipos distintos de staygreen, incluindo os tipos A, B, C, D e E (ver, por exemplo, Thomas e Smart, Crops that stay green. Annals of Applied Biology, 123: 193-219 (1993); e Thomas e Howarth Five ways to stay green, Journal of Experimental Botany 51: 329-337 (2000)). No staygreen Tipo A, o início do programa de senescência é atrasado, mas depois prossegue a uma taxa normal. No staygreen tipo B, enquanto o início do programa de senescência é inalterado, a progressão é comparativamente mais lenta. No staygreen tipo C, a clorofila é mantida apesar de a senescência (determinada por meio de medidas de função fisiológica, como a capacidade fotossintética) prosseguir a uma taxa normal. O staygreen tipo D é mais artificial neste extermínio da folha (ou seja, por congelação, fervura ou secagem) previne o início do programa de senescência, interrompendo assim a degradação da clorofila. No staygreen tipo E, os níveis iniciais de clorofila são mais elevados, enquanto a iniciação e a progressão da senescência da folha permanecem inalteradas, dando assim a ilusão de uma taxa de progressão relativamente mais lenta. Os tipos A e B são staygreens funcionais, uma vez que a capacidade fotossintética é mantida juntamente com o teor de clorofila, e estes são os tipos associados ao aumento do rendimento e à tolerância à seca no sorgo. Apesar da importância potencial desta característica, em particular os benefícios associados ao aumento do rendimento e à tolerância à seca, muito pouco progresso foi feito na compreensão das bases bioquímicas, fisiológicas ou moleculares para a característica staygreen geneticamente determinada.
[00080] A característica staygreen foi documentada em várias culturas de cereais, incluindo sorgo (Sorgo bicolor L.), milho perolado (Pennisetum glaucum L.), arroz (Oryza sativa L.), aveia (Avena sativa L.), trigo (Triticum aestivum L.) e milho (Zea mays L.). Uma associação positiva entre a duração da área foliar verde e o rendimento sob estresse foi documentada em trigo (Evans et al., Wheat. p.101-150. Em L.T. Evans (ed.) Crop physiology: Some case histories. Cambridge University Press, Cambridge, Reino Unido (1975)); milho (Tollenaar e Daynard, Leaf senescence in short-season maize hybrids. Canadian Journal of Plant Science, 58: 869-874 (1978); Wolfe et al., Interactive water and nitrogen effects on senescence of maize. I. Leaf area duration. Agronomy Journal, 80:859-864 (1988)); aveia (Helsel e Frey, Grain yield variations in oats associated with differences in leaf area duration among oat lines. Crop Science, 18:765-769 (1978)); e sorgo, (Henzell et al., Relationships between yield and non-senescence (staygreen) in some grain sorghum hybrids grown under terminal drought stress, p.355-358. Em M. A. Foale, R. G. Henzell e P. N. Vance (ed.) Proceedings of the Second Australian Sorghum Conference, Gatton, Feb 4-6 1992. Australian Institute of Agricultural Science, Melbourne. Publicação ocasional N.° 68).
[00081] Foi realizado um trabalho mais extenso sobre a característica staygreen no sorgo. A área da folha verde na maturidade é um indicador da resistência à seca pós-antese no sorgo (Rosenow et al, “Drought tolerant sorghum and cotton germplasm.” Agricultural Water Management, 7:207-222 (1983); Henzell et al, (1992) supra). Foram identificados vários genótipos permanentes de sorgo que exibem um atraso na senescência da folha durante o enchimento e maturação do grão. Ver Duncan et al., Descriptive comparison of senescent and nonsenescent sorghum genotypes. Agronomy Journal, 73:849-853 (1981). Os genótipos Staygreen no sorgo continuam a preencher seus grãos normalmente em condições de seca. Se as plantas staygreen podem manter a fotossíntese por mais tempo do que os tipos normais não staygreen, e se o período mais longo da fotossíntese se traduz em maiores rendimentos têm sido temas de vários estudos em relação ao sorgo. Em 2000, Borrell et al. demonstraram que as linhagens de sorgo staygreen foram capazes de produzir 47% mais biomassa pós-antese e apresentaram maiores rendimentos de grãos do que as linhagens não permanentes quando foram expostas ao estresse por seca. Ver Borrell et al. Does maintaining green leaf area in sorghum improve yield under drought? II. Dry matter production and yield. Crop Science, 40:10371048 (2000). No entanto, ao comparar essas linhagens em condições bem irrigadas, não havia vantagem de rendimento para as linhagens de staygreen sobre as linhagens não staygreen.
[00082] Os marcadores moleculares têm sido usados para identificar QTLs associadas com a característica staygreen no sorgo. Quatro maiores QTLs foram encontrados em uma linhagem de doador de sorgo de staygreen B35 inata. Essas QTLs tiveram efeitos consistentes em diferentes origens genéticas e ambientais e representaram variância de fenótipo até 53,5%. Ver Subudhi et al, Quantitative trait loci for the staygreen trait in sorghum (Sorghum bicolor L. Moench): consistency across genetic backgrounds and environments. Theoretical Applied Genetics 101:733-741 (2000).
[00083] O fenótipo staygreen também foi utilizado como critério de seleção para o desenvolvimento de variedades melhoradas de milho, particularmente no que diz respeito ao desenvolvimento da tolerância à seca. Ver, por exemplo, Russell, Genetic improvement of maize yields. Advances in Agronomy, 46:245-298 (1991); and, Bruce et al. Molecular and physiological approaches to maize improvement for drought tolerance. Journal of Experimental Botany, 53:13-25 (2002).
[00084] Tentativas de engenharia genética de uma característica staygreen em algodão usando genes de Arabidopsis foram relatadas. Yan et al. (2004) introduziram um Arabidopsis gene que codifica uma proteína 14-3-3, GF14À, em algodão. A sobre-expressão de GF14À em algodão mostrou um fenótipo staygreen. As plantas de algodão que expressam GF14À exibiram aumento da tolerância ao estresse hídrico e mantiveram maiores taxas de fotossíntese em condições de estresse hídrico. Ver Yan et al., Overexpression of the Arabidopsis 14-3-3 protein GF14À in cotton leads to a ‘Stay-green’ phenotype and improves stress tolerance under moderate drought conditions. Plant and Cell Physiology, 45:1007-1014 (2004). Existe a necessidade de identificar traços não transgênicos e QTLs staygreen e desenvolver marcadores moleculares para a criação assistida por marcador dessa característica.
[00085] Em um aspecto, esta divulgação fornece um método de criação uma população de plantas ou sementes de algodão, cujo método compreende as etapas de: (a) genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a um locus de característica quantitativa (QTL) staygreen (STG) selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; (b) selecionando da primeira população uma ou mais plantas ou sementes de algodão compreendendo um alelo STG do locus marcador; e (c) produzir a partir de uma ou mais plantas de algodão selecionadas ou sementes uma segunda população de plantas ou sementes de algodão compreendendo o STG QTL. Em um aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a STG QTL 1, que STG QTL 1 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7. Em outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por qualquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7. Em um aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a STG QTL 2, que STG QTL 2 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17. Em outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por qualquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17. Em um aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a STG QTL 3, que STG QTL 3 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21. Em outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por qualquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21. Em um aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a STG QTL 4, que STG QTL 4 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28. Em outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por qualquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28. Em um aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a STG QTL 5, que STG QTL 5 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32. Em outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por qualquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32. Em um aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a STG QTL 6, que STG QTL 6 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40. Em outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por qualquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40. Em um aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a STG QTL 7, que STG QTL 7 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44. Em outro aspecto, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por qualquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
[00086] Em um aspecto adicional, um método compreende genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de quaisquer de loci marcadores SEQ ID NOs: 1 a 44. Em um aspecto, um método compreende ainda: fenotipar a segunda população de plantas ou sementes de algodão para confirmar uma característica STG. Em um aspecto, a segunda população de plantas de algodão exibe em condições de déficit de água uma cor de folha selecionada do grupo que consiste em 135B, 134A, 140A, 140B e 142A. Em um aspecto, a segunda população de plantas de algodão exibe em condições de déficit de água uma cor de folha selecionada do grupo que consiste em 135B, 134A, 140A e 140B. Em um aspecto, a etapa (a) de um métodocompreende um ensaio de marcador. Em outro aspecto, a etapa (a) de um método compreende a detecção de um haplótipo. Em um aspecto, um haplótipo compreende alelos STG de quaisquer dois, três, quatro, cinco ou mais loci marcadores SEQ ID NOs: 1 a 7. Em outro aspecto, um haplótipo compreende alelos STG de qualquer dois, três, quatro, cinco ou mais loci marcadores SEQ ID NOs: 8 a 17. Em um aspecto, um haplótipo compreende alelos STG de qualquer dois, três ou quatro loci marcadores SEQ ID NOs: 18 a 21. Em outro aspecto, um haplótipo compreende alelos STG de qualquer dois, três, quatro, cinco ou mais loci marcadores SEQ ID NOs: 22 a 28. Em um aspecto, um haplótipo compreende alelos STG de qualquer dois, três ou quatro loci marcadores SEQ ID NOs: 29 a 32. Em outro aspecto, um haplótipo compreende alelos STG de qualquer dois, três, quatro, cinco ou mais loci marcadores SEQ ID NOs: 33 a 40. Em ainda um aspecto, um haplótipo compreende alelos STG de quaisquer dois, três ou quatro loci marcadores SEQ ID NOs: 41 a 44. Em um aspecto, a etapa (a) compreende o ensaio de um marcador SNP. Em outro aspecto, a etapa (a) compreende a utilização de uma sonda oligonucleotídica. Em um aspecto adicional, a sonda de oligonucleotídeo utilizada é adjacente a uma posição de nucleotídeo polimórfico no locus marcador sendo genotipado.
[00087] Em um aspecto, os STG QTLs divulgados neste documento fornecem tolerância à seca pós-ântese ou ao calor na primeira, segunda ou ambas as populações de plantas de algodão. Em outro aspecto, os STG QTLs divulgados neste documento não conferem nenhuma penalidade de rendimento em condições suficientes para a água. Em um aspecto adicional, os STG QTLs divulgados neste documento retardam o início da senescência em condições limitadas de água. Em outro aspecto, o STG QTLs divulgados neste documento atrasam a taxa de senescência em condições limitadas por água. Em um aspecto, plantas de algodão que compõem os STG QTLs divulgados neste documento compreendem folhas mais verdes em comparação com as plantas de algodão sem o STG QTL em condições semelhantes de água suficiente.
[00088] Em um aspecto, o rendimento de sementes ou fibras das plantas de algodão que compreendem um STG QTL divulgado neste documento é de cerca de 3% ou mais, 5% ou mais, 8% ou mais, 10% ou mais, 12% ou mais, 15% ou mais, 17% ou mais, 20% ou mais, 25% ou mais, ou 30% ou mais alto do que produção de sementes ou fibras das plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas de água. Em outro aspecto, a produção de sementes ou fibras das plantas de algodão que compreendem um STG QTL divulgado neste documento está entre 3% e 4%, entre 4% e 5%, entre 5% e 6%, entre 6% e 7%, entre 7% e 8%, entre 8% e 9%, ou entre 9% e 10% superior à produção de sementes ou fibras das plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas de água. Em um outro aspecto, a produção de sementes ou fibras das plantas de algodão que compreendem um STG QTL divulgado neste documento é de entre 3% e 10%, entre 4% e 10%, entre 5% e 10%, entre 6% e 10%, entre 7% e 10%, ou entre 8% e 10% superior à produção de sementes ou fibras das plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas de água.
[00089] Em um aspecto adicional, um STG QTL divulgado neste documento não tem impacto negativo na planta de progênie selecionada ao longo de pelo menos uma ou mais, duas ou mais, três ou mais, quatro ou mais, cinco ou mais, seis ou mais, ou sete ou mais características da maturidade selecionadas do grupo que consiste em altura de planta, micronário, percentual de capulhos abertos, percentual de alongamento de fibra, taxa de maturação de fibra, conteúdo de fibras curtas, comprimento de fibra, resistência de fibra, índice de uniformidade, porcentagem de cotão e gradação de stringout, seja em condições limitadas ou condições suficientes de água. Em um aspecto adicional, um STG QTL divulgado neste documento não tem impacto negativo sobre uma ou mais características de fibra selecionadas do grupo que consiste em força, comprimento, finura da fibra, taxa de maturação da fibra, conteúdo de fibra imaturo, uniformidade da fibra e micronário.
[00090] Em um aspecto, esta divulgação fornece um método de introgressão de um STG QTL, em que o método compreende: (a) cruzar uma primeira planta de algodão que compreende um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7, com uma segunda planta de algodão de um genótipo diferente para produzir uma ou mais plantas de progênie ou sementes; e (b) analisar uma ou mais plantas de progênie ou sementes em um locus marcador associado ao STG QTL; e (c) selecionar uma planta de progênie ou semente que compreenda o STG QTL. Em um aspecto, a primeira planta de algodão é uma espécie endogâmica ou híbrida. Em outro aspecto, a segunda planta de algodão é uma planta de algodão agronomicamente de elite. Em um aspecto, um método compreende ainda: (d) cruzar a planta de progênie selecionada com ela própria ou a segunda planta para produzir uma ou mais plantas de progênie adicionais ou sementes; e (e) selecionar uma planta de progênie adicional ou semente compreendendo o STG QTL. Em outro aspecto, a etapa (e) compreende a seleção assistida por marcador, opcionalmente, com um marcador dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de qualquer um dos STG QTLs 1 a 7. Em um aspecto, a produção de uma ou mais plantas de progênie adicionais ou sementes compreende retrocruzamento. Em outro aspecto, o retrocruzamento compreende 2 a 7 gerações de retrocruzamentos.
[00091] Em outro aspecto, esta divulgação fornece um método para selecionar uma planta ou semente de algodão, o método compreendendo:(a) detectar em uma população de plantas ou sementes de algodão uma planta ou semente de algodão compreendendo um alelo de STG de um locus marcador associado a um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; e (b) selecionar a planta de algodão ou a semente que compreende o alelo STG. Em um aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7. Em outro aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17. Em um aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21. Em um aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28. Em um aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32. Em outro aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40. Em um aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44. Em um outro aspecto, um método compreende detectando um alelo STG de um locus marcador dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de qualquer um dos loci marcadores SEQ ID NOs: 1 a 44. Ainda em um outro aspecto, um método compreende detectar um alelo STG de um locus marcador dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de qualquer um dos STG QTLs 1 a 7. Em um aspecto, a etapa (a) compreende o ensaio de um marcador SNP. Em outro aspecto, a etapa (a) compreende a utilização de uma sonda oligonucleotídica. Em um outro aspecto, a sonda de oligonucleotídeo utilizada é adjacente a uma posição de nucleotídeo polimórfico no locus marcador sendo genotipado.
[00092] Em um aspecto adicional, esta divulgação fornece um método para avaliação de uma coleção de germoplasma de algodão, em que o método compreende: (a) obter uma coleta de germoplasma de algodão; (b) isolar ácidos nucleicos de cada germoplasma; (c) analisar os ácidos nucleicos para um ou mais marcadores ligados ou associados a um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; (d) selecionar o germoplasma possuindo um STG QTL com base no ensaio do marcador. Em outro aspecto, um método compreende ainda a confirmação de que o germoplasma selecionado possui tolerância à seca pós-ântese ou ao calor. Em um aspecto, um método compreende ensaiar um ou mais marcadores localizados em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7. Em outro aspecto, um método compreende o ensaio de um ou mais marcadores localizados em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17. Em um aspecto, um método compreende ensaiar um ou mais marcadores localizados em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21. Em um aspecto, um método compreende ensaiar um ou mais marcadores localizados em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28. Em um aspecto, um método compreende ensaiar um ou mais marcadores localizados em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32. Em outro aspecto, um método compreende o ensaio de um ou mais marcadores localizados em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40. Em um aspecto, um método compreende ensaiar um ou mais marcadores localizados em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44. Em um outro aspecto, um método compreende o ensaio de um ou mais marcadores dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de qualquer um dos loci marcadores SEQ ID NOs: 1 a 44. Ainda em um outro aspecto, um método compreende o ensaio de um ou mais marcadores dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM de qualquer um dos STG QTLs 1 a 7. Em um aspecto, um método compreende o ensaio para um ou mais marcadores SNP. Em outro aspecto, a etapa (c) compreende a utilização de uma sonda oligonucleotídica. Em um aspecto adicional, a sonda de oligonucleotídeo utilizada é adjacente a uma posição de nucleotídeo polimórfico no marcador sendo genotipado.
[00093] Em um aspecto, esta divulgação fornece um método que compreende fornecer um conjunto de sementes de algodão que compreenda um ou mais QTL de STG selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7, a uma pessoa que deseje plantar o conjunto de sementes de algodão em um campo em um terreno propenso à seca ou ao estresse por calor. Em um aspecto, um STG QTL em tais sementes de algodão fornece tolerância à seca pós-ântese ou ao calor. Em outro aspecto, um STG QTL em tais sementes de algodão não confere nenhuma penalidade de rendimento em condições suficientes para a água. Em um aspecto adicional, um STG QTL em tais sementes atrasa o início da senescência em condições limitadas por água. Em outro aspecto, um STG QTL em tais sementes reduz a taxa de senescência em condições limitadas de água. Em um aspecto, plantas de algodão cultivadas a partir de tais sementes compreendem folhas mais verdes em comparação com plantas de algodão sem STG QTL em condições semelhantes de água suficiente.
[00094] Em outro aspecto, esta divulgação fornece um método de crescimento de uma população de plantas de algodão, o método que consiste em plantar uma população de sementes de algodão que compreende um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7. Em outro aspecto, esta divulgação fornece uma método de crescimento de uma população de plantas de algodão em um campo em um terreno propenso à seca ou ao estresse por calor, o método que consiste em plantar uma população de sementes de algodão compreendendo um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7 no campo em um terreno propenso à seca ou ao estresse por calor. Em um aspecto, um método compreende ainda obter uma população de sementes de algodão de um distribuidor de sementes. Em outro aspecto, as sementes de algodão plantadas são sementes de algodão elite. Em um aspecto, a seca ou o estresse por calor começam após as plantas de algodão crescerem a partir da flor das sementes de algodão. Em um aspecto, a introdução de um ou mais STG QTLs fornecem tolerância à seca pós-ântese ou ao calor. Em um outro aspecto, a população de sementes de algodão fornecer maior rendimento de sementes, fibras ou ambos, em comparação com as sementes de algodão que não compõem um ou mais STG QTLs introgredidos quando crescidas no campo em um terreno.
[00095] Em outro aspecto, esta divulgação fornece um método de redução do custo de rega de plantas de algodão, compreendendo o método: (a) cultivar uma população de plantas de algodão compreendendo um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; e (b) reduzir a quantidade de água fornecida à população de plantas de algodão depois que as plantas de algodão começam a florescer. Em um aspecto, a etapa (b) compreende a redução da frequência de rega. Em outro aspecto, a etapa (b) compreende a redução da quantidade de água em cada rega. Em um aspecto, um método compreende ainda ajustar o tratamento de desfolhamento para aumentar a taxa de desfolhação e se preparar para a colheita. Em um aspecto, a redução da rega não tem impacto significativo sobre o rendimento de sementes, fibras ou ambos da população de plantas de algodão.
[00096] Em um aspecto adicional, esta divulgação fornece plantas ou sementes de algodão que compreendem uma característica staygreen quando cultivadas em condições limitadas de água, e que compreendem ainda um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7. Em um aspecto, os STG QTLs introgredidos também estão presentes ou são originários de um ou mais germoplasmas de algodão selecionados do grupo que consiste em STG-001 e STG-002 com um número de depósito ATCC de PTA- 122486 e PTA-122487. Em um aspecto, o STG QTL introgredido é STG QTL 1 e está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7. Em outro aspecto, o STG QTL introgredido é STG QTL 2 e está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17. Em um aspecto, o STG QTL introgredido é STG QTL 3 e está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21. Em um aspecto, o STG QTL introgredido é STG QTL 4 e está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28. Em um aspecto, o STG QTL introgredido é STG QTL 5 e está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32. Em outro aspecto, o STG QTL introgredido é STG QTL 6 e está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40. Em um aspecto, o STG QTL introgredido é STG QTL 7 e está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento são homozigóticas em um ou mais STG QTL introgredidos. Em outro aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento são heterozigóticas em um ou mais STG QTLs introgredidos. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas são transgênicas. Em outro aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas são não transgênicas. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas são híbridas. Em outro aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas são endogâmicas. Em um aspecto adicional, as plantas ou sementes de algodão divulgadas estão em um fundo de algodão de elite. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas são uma conversão de um único gene de uma variedade de algodão de elite existente, compreendendo ainda um STG QTL divulgado neste documento. Em um outro aspecto, plantas ou sementes de algodão que compreendem um ou mais STG QTLs divulgados neste documento exibem maiores taxas fotossintéticas em condições de estresse hídrico em relação às plantas de controle. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem em condições de déficit de água uma cor de folha selecionada do grupo que consiste em 135B, 134A, 140A, 140B e 142A. Em outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem em condições de déficit de água uma cor de folha selecionada do grupo que consiste em 135B, 134A, 140A e 140B. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem em condições de déficit de água uma cor de folha selecionada do grupo que consiste em 135B, 134A, 140A, 140B e 142A. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem em condições de déficit de água uma cor de folha selecionada do grupo que consiste em 135B, 134A, 140A e 140B.
[00097] Em um aspecto, plantas de algodão o ou sementes divulgadas neste documento exibem pós-antese de seca ou tolerância ao calor. Em outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento não apresentam nenhuma penalidade de rendimento em condições suficientes para a água. Em um outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem atraso no início da senescência em condições limitadas por água. Em outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem redução da taxa de senescência em condições limitadas por água. Em um aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem compreendem folhas mais verdes em comparação com as plantas de algodão sem STG QTL em condições semelhantes com água suficiente.
[00098] Em um aspecto, o rendimento de sementes ou fibras plantas de algodão divulgadas neste documento compreendendo um STG QTL divulgado neste documento é de cerca de 3% ou mais, 5% ou mais, 8% ou mais, 10% ou mais, 12% ou mais, 15% ou mais, 17% ou mais, 20% ou mais, 25% ou mais, ou 30% ou superior à produção de sementes ou fibras plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas por água. Em outro aspecto, a produção de sementes ou fibras plantas de algodão divulgadas neste documento compreendendo um STG QTL divulgado neste documento está entre 3% e 4%, entre 4% e 5%, entre 5% e 6%, entre 6% e 7%, entre 7% e 8%, entre 8% e 9%, ou entre 9% e 10% superior à produção de sementes ou fibras plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas por água. Em um outro aspecto, a produção de sementes ou fibras plantas de algodão divulgado neste documento está entre 3% e 10%, entre 4% e 10%, entre 5% e 10%, entre 6% e 10%, entre 7% e 10%, ou entre 8% e 10 % superior à produção de sementes ou fibras plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas por água. Condições limitadas de água descritas neste documento podem ter severidades diferentes. Em um aspecto, a condição de seca ou água limitada tem um PDSI de -1,0 a -1,9 (anormalmente seco). Em outro aspecto, a seca ou a condição de água limitada tem PDSI de -2,0 a -2,9 (seca moderada). Em um aspecto, a condição de seca ou água limitada tem PDSI de -3,0 a -3,9 (seca severa). Em outro aspecto, a seca ou a condição limitada de água tem uma PDSI de -4,0 a -4,9 (seca extrema). Em um outro aspecto, a condição de seca ou água limitada tem um PDSI de -5,0 ou menos (seca excepcional).
[00099] Em um aspecto adicional, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento não exibem diferenças significativas em maturidade ao longo de pelo menos um ou mais, dois ou mais, três ou mais, quatro ou mais, cinco ou mais, seis ou mais, ou sete ou mais características de maturidade selecionadas do grupo que consiste em altura de planta, micronário, percentual de capulhos abertos, percentual de alongamento de fibra, taxa de maturação de fibra, conteúdo de fibras curtas, comprimento de fibra, resistência de fibra, índice de uniformidade, percentual de cotão e gradação de stringout, condições limitadas ou condições suficientes para a água.
[000100] Em um aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um índice staygreen normal de 5 ou abaixo, 4,5 ou abaixo, 4 ou abaixo, 3,5 ou abaixo, 3 ou abaixo, 2,5 ou abaixo, 2 ou abaixo, 1,5 ou abaixo, ou 1 ou abaixo em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um índice staygreen normal entre 1 e 5, entre 2 e 4, entre 1 e 4, entre 1 e 3, entre 1 e 2, entre 2 e 5, entre 3 e 4, entre 3 e 5, ou entre 4 e 5, em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000101] Em um aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um rendimento médio de cotões de pelo menos cerca de 200, pelo menos cerca de 250, pelo menos cerca de 300, pelo menos cerca de 350, pelo menos cerca de 400, pelo menos cerca de 450, pelo menos cerca de 500, pelo menos cerca de 550, pelo menos cerca de 600, pelo menos cerca de 650, pelo menos cerca de 700, pelo menos cerca de 750, pelo menos cerca de 800, ou pelo menos cerca de 850 kg/ha em alto estresse hídrico. Em um aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um rendimento médio de cotões entre 200 e 1000, entre 300 e 900, entre 400 e 800, entre 500 e 700, entre 300 e 1000, entre 400 e 900, entre 500 e 800, entre 600 e 700, entre 400 e 1000, entre 500 e 900, entre 600 e 800, entre 300 e 500, entre 300 e 600, ou entre 400 e 500 kg/ha em alto estresse hídrico.
[000102] Em um aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um rendimento médio de cotões de pelo menos cerca de 1200, pelo menos cerca de 1250, pelo menos cerca de 1300, pelo menos cerca de 1350, pelo menos cerca de 1400, pelo menos cerca de 1450, pelo menos cerca de 1500, pelo menos cerca de 1550, pelo menos cerca de 1600, pelo menos cerca de 1650, pelo menos cerca de 1700, pelo menos cerca de 1750, pelo menos cerca de 1800, ou pelo menos cerca de 1850 kg/ha sob baixo estresse hídrico. Em outro aspecto, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um rendimento médio de cotões entre 1200 e 2000, entre 1300 e 1900, entre 1400 e 1800, entre 1500 e 1700, entre 1300 e 2000, entre 1400 e 1900, entre 1500 e 1800, entre 1600 e 1700, entre 1400 e 2000, entre 1500 e 1900, entre 1600 e 1800, entre 1300 e 1500, entre 1300 e 1600, ou entre 1400 e 1500 kg/ha em alto estresse hídrico.
[000103] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um micronário de pelo menos cerca de 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 ou 6,0 μg/polegada em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um micronário de cerca de 2 a 6, entre 2 e 5, entre 2 e 4, entre 2 e 3, entre 3 e 6, entre 3 e 5, entre 3 e 4, entre 4 e 6, entre 4 e 5, ou entre 5 e 6 μg/polegada em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000104] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um percentual de capulhos abertos médio de pelo menos cerca de 15%, 17,5%, 20%, 22,5%, 25%, 27,5%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65 %, 70% ou 80% em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em outro aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um percentual de capulhos abertos médio entre cerca de 15% e 80%, entre 20% e 70%, entre 30% e 60%, entre 40% e 50%, entre 15% e 20%, entre 15% e 25% entre 20% e 30%, entre 40% e 70%, entre 50% e 60%, ou entre 50% e 55% em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000105] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um percentual de alongamento de pelo menos cerca de 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11% ou 12% em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em outro aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um percentual de capulhos abertos médio entre cerca de 4% e 12%, entre 5% e 11%, entre 6% e 10%, entre 7% e 9%, entre 4% e 11%, entre 4% e 10%, entre 4% e 9%, entre 4% e 8%, entre 4% e 7%, entre 5% e 12%, entre 6% e 12%, entre 7% e 12%, entre 8% e 12%, entre 9% e 12% ou entre 10% e 12% em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000106] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem uma relação de maturação de fibra (%) de pelo menos cerca de 60, 65, 70, 75, 80, 85 ou 90 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem uma taxa de maturação de fibra (%) entre 60 e 95, entre 70 e 85, entre 75 e 80, entre 80 e 90, entre 85 e 90, ou entre 80 e 85 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000107] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um teor de fibra curta de pelo menos cerca de 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5 ou 9 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um conteúdo de fibra curta entre 6,0 e 9,5, entre 7,0 e 8,5, entre 7,5 e 8,0, entre 8,0 e 9,0, entre 8,5 e 9,0, ou entre 8,0 e 8,5 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000108] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um comprimento médio de fibra de pelo menos aproximadamente 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5 ou 1,6 cm em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um comprimento médio de fibra entre 0,7 e 1,6, entre 0,8 e 1,5, entre 0,9 e 1,4, entre 1,0 e 1,3, entre 1,1 e 1,2, entre 1,1 e 1,3, entre 1,1 e 1,4, entre 1,1 e 1,5, entre 1,1 e 1,6, entre 1,2 e 1,3, entre 1,2 e 1,4, entre 1,3 e 1,4, entre 1,4 e 1,5, entre 0,7 e 1,1, entre 0,8 e 1,1, entre 0,9 e 1,1, entre 1,0 e 1,1, entre 0,9 e 1,1, ou entre 1,0 e 1,2 cm em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000109] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem uma resistência média à fibra de pelo menos cerca de 15, 17,5, 20, 22,5, 25, 27,5, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 ou 80 g/tex em alto estresse hídrico ou baixa estresse hídrico. Em outro aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um percentual de capulhos abertos médio entre 15 e 80, entre 20 e 70, entre 30 e 60, entre 40 e 50, entre 15 e 20, entre 15 e 25, entre 20 e 30, entre 40 e 70, entre 50 e 60, ou entre 50 e 55 g/tex em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000110] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um índice de uniformidade de pelo menos cerca de 60, 65, 70, 75, 80, 85 ou 90 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um índice de uniformidade entre 60 e 95, entre 70 e 85, entre 75 e 80, entre 80 e 90, entre 85 e 90, ou entre 80 e 85 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000111] Em um aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um percentual médio de cotões (%) de pelo menos cerca de 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 ou 80 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico. Em outro aspecto, as plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento exibem um percentual de capulhos abertos médio entre cerca de 25 e 80, entre 30 e 70, entre 40 e 60, entre 40 e 50, entre 35 e 40, entre 35 e 45, entre 40 e 60, entre 40 e 70, entre 50 e 60, ou entre 50 e 55 em alto estresse hídrico ou baixo estresse hídrico.
[000112] Em um aspecto adicional, as plantas ou sementes de algodão descritas neste documento melhorias sobre uma ou mais características de fibra selecionadas do grupo que consiste naforça, comprimento, finura da fibra, taxa de maturação da fibra, conteúdo de fibra imaturo, uniformidade da fibra e micronário. Em um aspecto adicional, as plantas ou sementes de algodão descritas neste documento melhorias em relação à classificação de precipitação, ganho de ganho, índice de cotões, porcentagem de cotões, rendimento de cotões, classificação a distância, ou qualquer combinação delas.
[000113] As plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento podem exibir as características de qualquer grupo de maturidade relativa. Em um aspecto, o grupo de maturidade é selecionado a partir do grupo consistindo em variedades de maturação precoce, variedades de maturação de meio de temporada e variedades de temporada completa.
[000114] Em outro aspecto, esta descrição fornece um recipiente de sementes de algodão descrito neste documento e uma população de plantas de algodão descritas neste documento. Um recipiente de sementes de algodão da divulgação instantânea pode conter qualquer número, peso ou volume de sementes. Por exemplo, um recipiente pode conter pelo menos, ou maior que, cerca de 10, 25, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 ou mais sementes. Alternativamente, o recipiente pode conter, pelo menos, ou superior a cerca de 5 gramas, 10 gramas, 15 gramas, 20 gramas, 25 gramas, 50 gramas, 100 gramas, 250 gramas, 500 gramas ou 1000 gramas de sementes. Alternativamente, o recipiente pode conter, pelo menos, ou superior a cerca de 1 onça, 5 onças, 10 onças, 1 libra, 2 libras, 3 libras, 4 libras, 5 libras ou mais sementes. Os recipientes de sementes de algodão podem ser qualquer recipiente disponível na técnica. A título de exemplo não limitativo, um recipiente pode ser uma caixa, uma bolsa, uma lata, um pacote, uma bolsa, um rolo de fita, um balde, um tubo ou uma garrafa.
[000115] Em um aspecto, os métodos, plantas ou sementes de algodão divulgadas neste documento são utilizados em combinação com um ou mais pesticidas incluindo, mas não se limitando aos herbicidas, fungicidas, inseticidas, microbiocidas, nematicidas, repelentes de insetos, bactericidas e outras substâncias utilizadas para controlar parasitas. Em outro aspecto, os métodos ou plantas de algodão divulgadas neste documento são utilizados em combinação com um ou mais triazoles, estrobilurinas, acilaminoácidos, pirimidinas, piridinas, arilfenil cetonas, amidas, benzanilidas, imidazóis, dinitrofenóis, morfolinas, fenilsulfamidas e organofosforados, seus derivados e combinações que podem ser aplicadas como tratamentos de sementes, foliar, chuvada ou gotejamento.
[000116] Em um aspecto, as sementes de algodão descritas neste documento não são tratadas. Em outro aspecto, as sementes de algodão descritas neste documento podem ser submetidas a vários tratamentos. Por exemplo, as sementes podem ser tratadas para melhorar a germinação por preparação das sementes ou pela desinfecção para protegê-las contra patógenos surgidos nas sementes. Em outro aspecto, as sementes podem ser revestidas com qualquer revestimento disponível para melhorar, por exemplo, plantabilidade, emergência de sementes e proteção contra patógenos transmitidos por sementes. O revestimento de sementes pode ser qualquer forma de revestimento de sementes, incluindo, mas não limitado a, granulação, revestimento com película e encrustamentos.
[000117] Em um aspecto adicional, a presente divulgação fornece métodos para melhorar o desempenho da planta de algodão em condições de déficit de água combinando duas ou mais QTLs staygreen que estão divulgadas neste documento. Em um aspecto, os QTLs staygreen permanecem com efeitos aditivos na tolerância à seca. Em outro aspecto, os QTLs staygreen permanecem com efeitos sinérgicos no fornecimento de tolerância à seca. Em um aspecto adicional, a combinação de duas ou mais QTLs staygreen divulgadas neste documento não tem efeitos negativos sobre a fisiologia, a resistência, o rendimento ou o desempenho do algodão em geral.
[000118] Em um aspecto, esta divulgação fornece células, tecidos e órgãos de plantas de algodão que não são materiais reprodutivos e não mediam a reprodução natural da planta. Em outro aspecto, essa divulgação também fornece células, tecidos e órgãos de plantas de algodão que são materiais reprodutivos e medeiam a reprodução natural da planta. Em outro aspecto, esta divulgação fornece células, tecidos e órgãos de plantas de algodão que não podem manter-se através da fotossíntese. Em outro aspecto, esta divulgação fornece células somáticas de plantas de algodão. As células somáticas, contrariamente às células da linha germinal, não medeiam a reprodução da planta.
[000119] As células, tecidos e órgãos fornecidos podem ser de sementes, frutos, folhas, cotilédones, hipocótil, meristemas, embriões, endospermas, raiz, tiro, caule, vagem, flor, inflorescência, pedreira, estilo, estigma, receptáculo, pétala, sepal, pólen, antera, filamento, ovário, óvulo, pericarpo, floema, broto ou tecido vascular. Em outro aspecto, esta divulgação fornece um cloroplasto de algodão. Em um outro aspecto, esta divulgação fornece células epidérmicas, células de estomatos, tricomas, cabelos radiculares, uma raiz de armazenamento ou um tubérculo. Em outro aspecto, esta divulgação fornece um protoplasto de algodão.
[000120] Os versados na técnica entendem que as plantas de algodão se reproduzem naturalmente através de sementes, não através de reprodução assexuada ou propagação vegetativa. Em um aspecto, esta divulgação fornece endosperma de algodão. Em outro aspecto, esta divulgação fornece células de endosperma de algodão. Em um outro aspecto, esta divulgação proporciona uma planta de algodão esterilizada masculina ou feminina, que não pode se reproduzir sem intervenção humana.
[000121] Em outro aspecto, esta divulgação proporciona produtos processados feitos a partir das plantas de algodão divulgadas. Esses produtos incluem, mas não estão limitados a, repasto, óleo, extrato vegetal, amido ou produtos de fermentação ou digestão. Em outro aspecto, esta divulgação também proporciona uma farinha de algodão, que é substancialmente livre de óleo e que é produzida utilizando a oleaginosa de qualquer das plantas descritas neste documento. Em outro aspecto, esta descrição também proporciona um método para proporcionar uma farinha de algodão por esmagamento de oleaginosas de qualquer das plantas descritas neste documento.
[000122] Em um outro aspecto, esta divulgação fornece produtos de algodão por exemplo, fibras, roupas, tecidos aveludados como veludo cotelê, cambraia, veludo, jersey e flanela. Outros produtos de algodão exemplares incluem jeans, meias, toalhas, camisetas, lençóis e roupas íntimas. Produtos exemplares de algodão incluem tendas, cabo de pneu de automóvel, redes de pesca e ligação de livros. Também são fornecidos neste documento produtos feitos de sementes de algodão, por exemplo, óleo de semente de algodão para cozinhar e alimentar o gado. Outros produtos derivados de semente de algodão exemplares incluem sabão, margarina, emulsionantes, cosméticos, produtos farmacêuticos, borracha, tinta, impermeabilização e velas.
[000123] Várias linhagens de algodão descritas neste documento podem ser usadas para transmitir uma característica staygreen para novas variedades usando vários métodos de polinização cruzada e seleção. Os criadores também podem obter híbridos usando plantas de algodão descritas neste documento. Usando técnicas padrão de cruzamento, cruzamento e seleção, os versados na técnica podem obter variedades comerciais de algodão com várias características desejáveis, além de staygreen. Por exemplo, os criadores podem obter linhagens comerciais de algodão com características permanentes e adicionais, como a tolerância a outros estresses abióticos e a nova tolerância a herbicidas, maior rendimento de fibra (cotões), maturidade anterior, qualidade de fibra melhorada e resistência a insetos. Características adicionais combináveis com staygreen podem ser selecionadas dentre as seguintes: tolerância ao estresse abiótico, por exemplo, tolerância ao sal, tolerância ao frio, tolerância ao calor, tolerância às tempestades, deficiência de nutrientes e semelhantes, esterilidade masculina, esterilidade feminina, restauração da fertilidade, características morfológicas, por exemplo, tipo de planta, tamanho da folha, cor da folha, espessura da folha, forma da folha, pilotagem das folhas, tamanho da pétala, mancha da pétala, cor do pólen, glândulas, cor da fibra, comprimento da raiz, espessura da raiz e similares, características fisiológicas, por exemplo, dormência de sementes, vigor, contagem de stands, germinação a frio, massa da planta (peso seco), teor de clorofila, senescência foliar e similares, características de qualidade de fibra, por exemplo, o comprimento da fibra, a resistência das fibras, a finura das fibras, o teor de fibras curtas, o alongamento das fibras, o grau de cor da fibra, a uniformidade das fibras e similares e as características de qualidade das sementes, por exemplo, teor de proteína de semente, teor de óleo de semente, conteúdo de gossipol das sementes e similares.
[000124] As plantas ou linhagens de algodão descritas neste documento também podem ser geneticamente modificadas para expressar vários fenótipos de interesse agronômico. Os genes exemplares implicados a este respeito incluem, mas não estão limitados aos genes que conferem resistência a pragas ou doenças, genes que conferem resistência ou tolerância a um herbicida, genes que controlam a esterilidade masculina, genes que afetam a resistência ao estresse abiótico e outros genes e fatores de transcrição que afetam o crescimento da planta e as características agronômicas, tais como rendimento, floração, crescimento de plantas ou arquitetura de plantas. Transformação de algodão
[000125] As plantas de algodão descritas neste documento também podem ser geneticamente transformadas. Numerosos métodos para a transformação das plantas foram desenvolvidos, incluindo protocolos de transformação de plantas biológicas e físicas. Ver, por exemplo, Mild, et al., “Procedures for Introducing Foreign DNA into Plants” in Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick B. R. and Thompson, J. E. Eds. (CRC Press, Inc., Boca Raton, 1993) páginas 67-88. Além disso, estão disponíveis vetores de expressão e métodos de cultura in vitro para a transformação de células da planta ou tecido e regeneração das plantas. Ver, por exemplo, Gruber, et al., “Vectors for Plant Transformation” em Methods in Plant Molecular Biology and Biotechnology, Glick B. R. e Thompson, J. E. Eds. (CRC Press, Inc., Boca Raton, 1993) páginas 89-119.
[000126] A. Transformação mediada por Agrobacterium —Um método para introduzir um vetor de expressão em plantas é baseado no sistema natural de transformação das Agrobacterium. Ver, por exemplo, Horsch, et al., A Simple and General Method for Transferring Genes into Plants, Science 227:1229-1231 (1985). A. tumefaciense e A. rizogenes são bactérias do solo patogênicas de plantas que transformam geneticamente as células das plantas. Descrições dos sistemas vetoriais Agrobacterium e métodos para transferência de genes mediada por Agrobacterium são fornecidos pela, por exemplo, Patente U.S. N.° 5.563.055 (Townsend e Thomas), incorporada nestedocumento por referência em sua totalidade.
[000127] B. Transferência direta de genes - Vários métodos de transformação de plantas, coletivamente referidos como transferência direta de genes, foram desenvolvidos como uma alternativa para transformação mediada por Agrobacterium. Um método geralmente aplicável de transformação de plantas é a transformação mediada por microprojéteis em que o DNA é transportado na superfície de microprojéteis. O vetor de expressão é introduzido em tecidos de plantas com um dispositivo biológico que acelera os microprojéteis a velocidades de 300 a 600 m/s, o que é suficiente para penetrar paredes e membranas celulares de plantas.
[000128] Outro método para a entrega física de DNA para plantas é a sonicação de células alvo. Alternativamente, a fusão de lipossomas e esferoplastos tem sido utilizada para introduzir vetores de expressão em plantas. A eletroporação de protoplastos e células e tecidos inteiros também podem ser usados.
[000129] Após a transformação de tecidos alvo de algodão, a expressão dos genes marcadores selecionáveis acima descritos permite a seleção preferencial de células, tecidos e/ou plantas transformados, utilizando métodos de regeneração e seleção bem conhecidos na técnica.
[000130] Os métodos acima descritos para a transformação normalmente seriam usados para produzir uma variedade transgênica. A variedade transgênica pode então ser cruzada com outra variedade (não transformada ou transformada), de modo a produzir uma nova variedade transgênica. Alternativamente, uma característica genética que foi projetada em uma determinada linhagem de algodão usando as técnicas de transformação anteriores pode ser movida para outra linha usando técnicas tradicionais de retrocruzamento que são bem conhecidas nas técnicas de reprodução de plantas. Por exemplo, uma abordagem de cruzamento pode ser usada para mover uma característica de engenharia de uma variedade pública e não elite para uma variedade de elite, ou de uma variedade contendo um gene estranho em seu genoma em uma variedade ou variedades que não contêm esse gene.
Reprodução Adicional
[000131] As plantas de algodão descritas neste documento também podem ser sujeitas a reprodução adicional usando um ou mais métodos conhecidos na técnica, por exemplo, criação de pedigree, seleção recorrente, seleção de massa e reprodução de mutações. A criação de pedigree começa com o cruzamento de dois genótipos, como uma variedade de algodão que compreende um QTL de acordo com a presente invenção e outra variedade de algodão que não possui tal locus. Se os dois progenitores originais não fornecem todas as características desejadas, outras fontes podem ser incluídas na população reprodutora. No método de pedigree, as plantas superiores são egoístas e selecionadas em sucessivas gerações filiais. Nas gerações filiais sucessivas, a condição heterozigótica dá lugar a variedades homogêneas como resultado da autopolinização e seleção. Normalmente, no método pedigree de reprodução, são praticadas cinco ou mais gerações filiais sucessivas de autofecundação e seleção: F1 para F2; F2 para F3; F3 para F4; F4 para F5, etc. Após uma quantidade suficiente de endogamia, gerações filiais sucessivas servirão para aumentar a semente da variedade desenvolvida. A variedade desenvolvida pode compreender alelos homozigóticos a cerca de 95% ou mais dos seus loci.
[000132] Além de ser usado para criar uma conversão de retrocruzado, o retrocruzamento também pode ser usado em combinação com a criação de pedigree. Conforme discutido anteriormente, o retrocruzamento pode ser usado para transferir uma ou mais características especificamente desejáveis de uma variedade, o progenitor doador, para uma variedade desenvolvida, chamada de progenitor recorrente, que possui características agronômicas boas, mas ainda não possui essa característica ou traço desejável. No entanto, o mesmo procedimento pode ser usado para mover a progênie em direção ao genótipo do progenitor recorrente, mas, ao mesmo tempo, retém muitos componentes do progenitor não recorrente, interrompendo o retrocruzamento em um estágio inicial e procedendo a autobusca e seleção. Por exemplo, uma variedade de algodão pode ser cruzada com outra variedade para produzir uma planta de progênie de primeira geração. A planta da progênie da primeira geração pode então ser retrocruzada para uma das suas variedades parentais para criar BC1 ou BC2. As progênies são autônomas e selecionadas para que a variedade recém-desenvolvida tenha muitos dos atributos do progenitor recorrente e ainda vários dos atributos desejados do progenitor não recorrente. Esta abordagem aproveita o valor e os pontos fortes dos progenitores recorrentes para uso em novas variedades de algodão.
[000133] A seleção recorrente é um método usado em um programa de melhoramento de plantas para melhorar uma população de plantas. O método implica que plantas individuais cruzem polinização entre si para formar progênies. As progênies são cultivadas e as progênies superiores selecionadas por qualquer número de métodos de seleção, que incluem planta individual, descendência de meio-irmão, progênie de soro completo e progênie autônoma. As progênies selecionadas são polinizadas transversalmente entre si para formar progênies para outra população. Esta população é plantada e novamente as plantas superiores são selecionadas para cruzar polinizações entre si. A seleção recorrente é um processo cíclico e, portanto, pode ser repetida quantas vezes desejar. O objetivo da seleção recorrente é melhorar as características de uma população. A população melhorada pode então ser usada como fonte de material de reprodução para obter novas variedades para uso comercial ou de reprodução, incluindo a produção de uma linhagem sintética. Uma linhagem sintética é a progênie resultante formada pelo intercruzamento de várias variedades selecionadas.
[000134] A seleção de massa é outra técnica útil quando usada em conjunto com seleção de marcador molecular melhorada. Na seleção de massa, as sementes de indivíduos são selecionadas com base em fenótipo ou genótipo. Essas sementes selecionadas são ampliadas e usadas para crescer a próxima geração. A seleção a granel requer crescer uma população de plantas em uma parcela a granel, permitindo que as plantas se autopolinizem, colhendo a semente a granel e depois usando uma amostra da semente colhida em massa para plantar a próxima geração. Além disso, em vez de autopolinização, polinização direcionada poderia ser usada como parte do programa de reprodução.
[000135] A criação de mutações também pode ser usada para introduzir novas características em plantas de algodão divulgadas neste documento. As mutações que ocorrem espontaneamente ou são induzidas artificialmente podem ser fontes úteis de variabilidade para um criador de plantas. O objetivo da mutagênese artificial é aumentar a taxa de mutação para uma característica desejada. As taxas de mutação podem ser aumentadas por muitos meios diferentes, incluindo temperatura, armazenamento de sementes a longo prazo, condições de cultura de tecidos, radiação; tais como raios-X, raios gama (por exemplo cobalto 60 ou césio 137), nêutrons, (produto de fissão nuclear por urânio 235 em um reator atômico), radiação beta (emitida por radioisótopos, como fósforo 32 ou carbono 14), ou radiação ultravioleta (de 2500 a 2900 nm), ou mutagênicos químicos (tais como análogos de base (5- bromo-uracil), compostos relacionados (8-etoxi cafeína), antibióticos (estreptonigrina), agentes alquilantes (mostarda de enxofre, mostarda de nitrogênio, epóxidos, etilenaminas, sulfatos, sulfonatos, sulfonas, lactonas), azida, hidroxilamina, ácido nitroso ou acridinas). A mutagênese baseada em transposão ou DNA-T também é abrangida pela presente divulgação. Uma vez que uma característica desejada é observada através da mutagênese, a característica pode então ser incorporada no germoplasma existente por técnicas tradicionais de reprodução.
[000136] Em um aspecto, esta divulgação também fornece métodos para fazer uma planta de algodão substancialmente homozigótica produzindo ou obtendo uma semente de um cruzamento de uma planta de algodão que compreende um alelo de falta de vegetação e outra planta de algodão e aplicando métodos haploides duplos na semente F1 semente ou planta F1 ou a qualquer geração filial sucessiva.
Produção híbrida
[000137] Em um aspecto, esta divulgação fornece plantas e sementes híbridas de algodão e sua produção. O desenvolvimento de um algodão híbrido em um programa de criação de plantas de algodão envolve três etapas: (1) a seleção de plantas de vários conjuntos de germoplasma para cruzamentos iniciais de reprodução; (2) a autodução das plantas selecionadas a partir das cruzes de reprodução durante várias gerações para produzir uma série de linhagens consanguíneas que, embora diferentes entre si, são verdadeiras e são altamente uniformes; e (3) o cruzamento das linhagens consanguíneas selecionadas com diferentes linhagens consanguíneas para produzir os híbridos. Durante o processo de endogamia em algodão, o vigor das linhas diminui. O vigor é restaurado quando duas linhas diferentes são cruzadas para produzir o híbrido. Uma consequência importante da homozigoticidade e homogeneidade das linhas endogâmicas é que o híbrido entre um par definido de linhas sempre será o mesmo. Uma vez identificadas as endogâmicas que fornecem um híbrido superior, a semente híbrida pode ser reproduzida indefinidamente, desde que a homogeneidade dos progenitores endogâmicos seja mantida.
[000138] Combinar a capacidade de uma linhagem, bem como o desempenho da linhagem, é um fator na seleção de linhagens de algodão melhoradas que podem ser usadas como endogâmicas. A capacidade de combinação refere-se à contribuição de uma linhagem como progenitor quando é cruzada com outras linhas para formar híbridos. Os híbridos formados com o objetivo de selecionar linhagens superiores são designados cruzamentos de teste. Uma maneira de medir a capacidade de combinação é usando valores de reprodução. Os valores de reprodução são baseados na média geral de uma série de cruzamentos de teste. Esse significado é então ajustado para remover os efeitos ambientais e é ajustado para relacionamentos genéticos conhecidos entre as linhagens.
[000139] A produção de sementes híbridas requer a inativação do pólen produzido pelo progenitor feminino. Um sistema de controle de polinização e transferência efetiva de pólen de um dos progenitores para o outro oferece melhorias vegetais e um método efetivo para produzir sementes e plantas híbridas de algodão. Por exemplo, um sistema de esterilidade masculina pode ser usado para produzir híbridos de algodão.
[000140] Os genes de esterilidade masculina podem aumentar a eficiência com a qual os híbridos são feitos, na medida em que eliminam a necessidade de emascular fisicamente a planta usada como fêmea em uma determinada cruz. Onde se deseja empregar sistemas de esterilidade masculina, pode ser benéfico também utilizar um ou mais genes restauradores de fertilidade masculina. Por exemplo, onde a esterilidade masculina citoplasmática (CMS) é usada, o cruzamento híbrido requer três linhagens endogâmicas: (1) uma linhagem citoplasmicamente masculina estéril com um citoplasma CMS; (2) uma abelha fértil com citoplasma normal, que é isogênica com a linha CMS para genes nucleares ("linha de manutenção"); e (3) um abeto puro distinto e fértil com citoplasma normal, com um gene restaurador de fertilidade (linhagem "restauradora"). A linhagem CMS é propagada por polinização com a linhagem do mantenedor, com toda a progênie sendo masculina estéril, já que o citoplasma CMS é derivado da progenitora feminina. Essas plantas estéreis masculinas podem então ser empregadas eficientemente como a progenitora feminina em cruzamentos híbridos com a linhagem restauradora, sem a necessidade de emasculação física das partes reprodutivas masculinas da progenitora feminina.
[000141] A presença de um gene restaurador de fertilidade masculina resulta na produção de progênie híbrida totalmente fértil F1. Se nenhum gene restaurador estiver presente no progenitor macho, são obtidos híbridos macho-estéril. Exemplos de genes de esterilidade masculina e restauradores correspondentes que poderiam ser empregados com as plantas da invenção são bem conhecidos dos especialistas na arte da criação de plantas. Exemplos de tais genes incluem CMS-D2-2, CMS- hir, CMS-D8, CMS-D4 e CMS-C1. A fertilidade pode ser restaurada para o CMS-D2-2 pelo restaurador D2 no qual o(s) fator(es) restaurador(es) foi introduzido do genoma de G. Harknessii Brandegee (D2-2). Microsporogênese em ambos os sistemas CMS aborta durante o estágio pré-meiótico. Um gene restaurador dominante do restaurador D8 foi identificado para restaurar a fertilidade do CMS-D8. O restaurador D2 para CMS-D2-2 também restaura a fertilidade de CMS-D8, CMS-hir e CMS-C1.
Detecção do marcador
[000142] A presente divulgação fornece marcadores que estão em desequilíbrio de ligação com pelo menos um STG QTL e podem ser usados para selecionar a característica STG e a tolerância à seca. Os marcadores exemplificativos compreendem SEQ ID NOs: 1-44 com os seus alelos permanentes representativos da exposição são apresentados nas Tabelas 3 e 6. Os marcadores dentro de aproximadamente 20 cM, 10 cM, 5 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM destes marcadores exemplificativos também podem ser identificados a partir da técnica conhecida.
[000143] Os marcadores genéticos são distinguíveis um do outro (bem como a partir da pluralidade de alelos de qualquer marcador em particular), com base em comprimento e/ou uma sequência de polinucleotídeo. Um grande número de marcadores moleculares de algodão é conhecido na técnica e são publicados ou disponíveis a partir de várias fontes, tais como, US 2014/0255922 A1; Wang et al., A WholeGenome DNA Marker Map for Cotton Based on the D-Genome Sequence of Gossypium raimondii L. G3 3:1759-1767 (2013); Blenda et al., A High Density Consensus Genetic Map of Tetraploid Cotton That Integrates Multiple Component Maps through Molecular Marker Redundancy Check. PLoS One, 7(9): e45739 (2012); Yu et al., Genome structure of cotton revealed by a genome-wide SSR genetic map constructed from a BC1 population between Gossypium hirsutum and G. barbadense. BMC Genomics, 12:15 (2011); e Brubaker et al., Compaative genetic mapping of allotetraploid cotton and its diploid progenitors. Genome 42:184-203(1999); e referências neles contidas. Em geral, qualquer característica polimórfica diferencialmente herdada (incluindo um polimorfismo de ácido nucleico) que segrega entre a progênie é um potencial marcador genético.
[000144] Como conjunto, os marcadores polimórficos servem como uma ferramenta útil para a impressão digital de plantas para informar o grau de identidade de linhagens ou variedades. Esses marcadores podem formar uma base para determinar associações com fenótipo e podem ser usados para gerar ganho genético. A implementação da seleção assistida por marcadores depende da capacidade de detectar e analisar as diferenças genéticas subjacentes entre os indivíduos.
[000145] Neste documento, os métodos de análise de ácido nucleico incluem, mas não estão limitados aos métodos de detecção baseados em PCR, métodos de microensaio, métodos baseados em espectrometria de massa e/ou métodos de sequência de ácidos nucleicos. Em um aspecto, a detecção de sítios polimórficos em uma amostra de DNA, RNA ou cDNA pode ser facilitada através da utilização de métodos de amplificação de ácido nucleico. Tais métodos aumentam especificamente a concentração de polinucleotídeos que abrangem o local polimórfico, ou incluem esse local e sequências localizadas distal ou proximal a ele. Essas moléculas amplificadas podem ser prontamente detectadas por eletroforese em gel, métodos de detecção de fluorescência ou outros meios.
[000146] Um método para conseguir tal amplificação emprega a reação em cadeia da polimerase (PCR) usando pares de iniciadores que são capazes de se hibridar com as sequências proximais que definem um polimorfismo na sua forma de cadeia dupla. Métodos para digitar DNA com base em espectrometria de massa foram divulgados nas Patentes U.S. 6.613.509 e 6.503.710, e referências encontradas nelas.
[000147] Os polimorfismos nas sequências de DNA podem ser detectados ou digitados por uma variedade de métodos eficazes bem conhecidos na técnica incluindo, mas não se limitando àqueles divulgados nas Patentes U.S. N.° 5.468.613, 5.217.863; 5.210.015;5.876.930; 6.030.787; 6.004.744; 6.013.431; 5.595.890; 5.762.876; 5.945.283; 5.468.613; 6.090.558; 5.800.944; 5.616.464; 7.312.039;7.238.476; 7.297.485; 7.282.355; 7.270.981 e 7.250.252, todos os quais são incorporados neste documento por referência em sua totalidade. Contudo, as composições e os métodos da presente descrição podem ser utilizados em conjunto com qualquer método de tipagem de polimorfismo para tipificar polimorfismos em amostras de DNA genômico. Essas amostras de DNA genômico utilizadas incluem, mas não estão limitadas, DNA genômico isolado diretamente de uma planta, DNA genômico clonado ou DNA genômico amplificado.
[000148] Por exemplo, os polimorfismos nas sequências de DNA podem ser detectados por hibridação com sondas oligonucleotídicas específicas de alelos (ASO) como revelado na Patente U.S. N.° 5.468.613 e 5.217.863 e Pedido de Patente U.S. N.° 5.468.613, que revela hibridações de oligonucleotídeos específicos de alelos em que as variações de nucleotídeos únicas ou múltiplas na sequência de ácido nucleico podem ser detectadas em ácidos nucleicos por um processo em que a sequência contendo a variação de nucleotídeo é amplificada, manchada em uma membrana e tratada com uma sonda identificada específica de sequência de oligonucleotídeo.
[000149] A sequência de ácido nucleico alvo também pode ser detectada por métodos de ligação à sonda conforme divulgados na Patente U.S. N.° 5.800.944, em que a sequência de interesse é amplificada e hibridada com sondas seguido de ligação para detectar uma parte identificada da sonda.
[000150] Os microensaios também podem ser utilizados para detecção de polimorfismo, em que os conjuntos de sondas de oligonucleotídeos são montados de forma sobreposta para representar uma única sequência, de modo que uma diferença na sequência alvo em um ponto resultaria em hibridação de sonda parcial (Borevitz et al., Large-scale identification of single-feature polymorphisms in complex genomes. Genome Research 13:513-523 (2003); Cui et al., Detecting single-feature polymorphisms using oligonucleotide array and robustified projection pursuit. Bioinformatics 21:3852-3858 (2005)). Em qualquer microensaio, espera-se que haja uma pluralidade de sequências alvo, que podem representar genes e/ou regiões não codificantes em que cada sequência alvo é representada por uma série de oligonucleotídeos sobrepostos, em vez de uma única sonda. Esta plataforma proporciona um rastreio de alto rendimento de uma pluralidade de polimorfismos. Um polimorfismo de uma única característica (SFP) é um polimorfismo detectado por uma única sonda em uma matriz de oligonucleotídeos, em que uma característica é uma sonda na matriz. A digitação de sequências alvo por métodos baseados em microensaio é divulgada nas Patentes U.S. N.° 6.799.122; 6.913.879 e 6.996.476.
[000151] A sequência de ácido nucleico alvo também pode ser detectada por métodos de ligação de sonda, como revelado na Patente U.S. N.° 5.616.464, empregando-se pelo menos um par de sondas com sequências homólogas a porções adjacentes da sequência de ácido nucleico alvo e possuindo cadeias laterais que se ligam de forma não covalente para formar uma haste após o emparelhamento de bases das sondas com a sequência de ácido nucleico alvo. Pelo menos uma das cadeias laterais tem um grupo fotoativável que pode formar uma ligação cruzada covalente com o outro membro da cadeia lateral da haste.
[000152] Outros métodos para detectar SNPs e Indels incluem métodos de extensão de base única (SBE). Exemplos de métodos SBE incluem, mas não estão limitados, aos divulgados na Patentes U.S. N.° 6.004.744; 6.013.431; 5.595.890; 5.762.876; e 5.945.283. Os métodos SBE são baseados na extensão de um iniciador de nucleotídeo que é adjacente a um polimorfismo para incorporar um resíduo de nucleotídeo detectável após a extensão do iniciador. Em um aspecto, o método SBE usa quatro oligonucleotídeos sintéticos. Dois dos oligonucleotídeos servem como iniciadores de PCR e são complementares à sequência do locus do DNA genômico que flanqueia uma região contendo o polimorfismo a ser testado. Após a amplificação da região do genoma contendo o polimorfismo, o produto de PCR é misturado com o terceiro e o quarto oligonucleotídeos (chamados iniciadores de extensão) que são projetados para hibridar com o DNA amplificado adjacente ao polimorfismo na presença de DNA polimerase e dois dideoxinucleosidetrifosfatos diferencialmente marcados. Se o polimorfismo estiver presente no modelo, um dos didesoxinucleosidetrifosfatos marcados pode ser adicionado ao iniciador em uma única extensão da cadeia base. O alelo presente é então inferido pela determinação de qual dos dois rótulos diferenciais foi adicionado ao iniciador de extensão. As amostras homozigóticas resultarão em apenas uma das duas bases rotuladas incorporadas e, portanto, somente um dos dois rótulos será detectado. As amostras Heterozigóticas têm ambos os alelos presentes, e assim direcionam a incorporação de ambos os rótulos (em diferentes moléculas do iniciador de extensão) e, portanto, ambos os rótulos serão detectados.
[000153] Em outro método para detectar polimorfismos, SNPs e Indels podem ser detectados por métodos divulgados na Patente U.S. N.° 5.210.015; 5.876.930; e 6.030.787, em que uma sonda oligonucleotídica possui um corante repórter fluorescente 5' e um corante extintor 3' ligado covalentemente às extremidades 5' e 3' da sonda. Quando a sonda está intacta, a proximidade do corante repórter com o corante extintor resulta na supressão da fluorescência do corante repórter, por exemplo pela transferência de energia tipo Forster. Durante a PCR, os iniciadores diretos e reversos se hibridam com uma sequência específica do DNA alvo flanqueando um polimorfismo enquanto a sonda de hibridação se hibrida com a sequência contendo polimorfismo dentro do produto de PCR amplificado. No ciclo de PCR subsequente a atividade a polimerase de DNA com atividade de exonuclease 5' ^D 3' cliva a sonda e separa o corante repórter do corante extintor resultando em fluorescência aumentada do repórter.
[000154] Em outro aspecto, o locus ou local de interesse pode ser sequenciado diretamente utilizando tecnologias de sequenciação de ácido nucleico. Os métodos para a sequenciação de ácidos nucleicos são conhecidos na técnica e incluem tecnologias fornecidas por 454 Life Sciences (Branford, CT), Agencourt Bioscience (Beverly, MA), Applied Biosystems (Foster City, CA), LI-COR Biosciences (Lincoln, NE), NimbleGen Systems (Madison, WI), Illumina (San Diego, CA), Pac-Bio (Menlo Park, CA) e VisiGen Biotechnologies (Houston, TX). Tais tecnologias de sequenciação de ácido nucleico compreendem formatos como matrizes de contas paralelas, sequenciação por ligadura, eletroforese capilar, microchips eletrônicos, "biochips", microensaios, microchips paralelos e matrizes de moléculas únicas, conforme revisado pelo Serviço, sequenciamento de genes: a corrida para o genoma de US$ 1000. Science 311:1544-46 (2006).
[000155] Em um aspecto alternativo, métodos in silico podem ser usados para detectar os loci marcadores de interesse. Por exemplo, a sequência de um ácido nucleico compreendendo o local marcador de interesse pode ser armazenada em um computador. A sequência do locus marcador desejado ou o seu homólogo podem ser identificados utilizando um algoritmo de busca de ácido nucleico apropriado, como fornecido, por exemplo, em tais programas prontamente disponíveis como BLAST, ou mesmo processadores de texto simples.
[000156] Qualquer um dos tipos de marcadores acima mencionados pode ser empregado no contexto da divulgação para identificar os intervalos cromossômicos que englobam elementos genéticos que contribuem para o desempenho agronômico superior (por exemplo, a tolerância à seca no algodão).
[000157] Os marcadores a serem utilizados nos métodos da presente divulgação devem, de preferência, ser um diagnóstico de origem para que inferências sejam feitas sobre as populações subsequentes. A experiência até a data sugere que os marcadores SNP podem ser ideais para o mapeamento porque a probabilidade de que um alelo SNP específico seja derivado de origens independentes nas populações existentes de uma determinada espécie é muito baixa. Como tal, os marcadores SNP parecem ser úteis para rastrear e auxiliar a introgressão de QTL, particularmente no caso de genótipos.
Mapeamento de associação
[000158] Em um aspecto, a presente divulgação fornece intervalos cromossômicos, loci marcadores, germoplasma para conduzir o mapeamento de associação do genoma para características de preservação do algodão ou tolerância à seca. Exemplos de intervalos cromossômicos e loci marcadores são fornecidos nas Tabelas 2 e 3. Os intervalos menores definidos por quaisquer dos dois loci marcadores descritos nas Tabelas 2 e 3 também são contemplados. O mapeamento de associação em todo o genoma é conduzido para encontrar sinais de associação para vários traços complexos ao pesquisar a variação genética em todo o genoma.
[000159] O mapeamento da associação baseia-se em oportunidades de recombinação cromossômica ao longo de um grande número de gerações, na história de uma espécie, que permite a remoção da associação entre um QTL e qualquer marcador não fortemente ligado a ele, melhorando assim a taxa de descoberta de associação verdadeira (Jannink e Walsh, Quantitative Genetics, Genomics and Plant Breeding, Kang, Ed. CAB International, pp.59-68 (2002)).
[000160] Uma abordagem usada para vincular a variação fenotípica com loci genéticos é o mapeamento da associação marcador- característica (marker-trait association, MTA), também conhecido como mapeamento de desequilíbrio de ligação (LD). O mapeamento de LD surgiu como uma importante ferramenta de mapeamento de genes no início dos anos 90 com o advento da tecnologia de genotipagem de alto rendimento e tem sido amplamente utilizado na genética humana para identificar genes que afetam doenças humanas. Esta abordagem foi introduzida e começou a ser adotada em estudos de mapeamento de genes de plantas no início de 2000 (Flint-Garcia et al., Structure of linkage disequilibrium in plants. Annual Review of Plant Biology, 54:357374 (2003)).
[000161] O mapeamento de LD pressupõe que a principal causa para LD é a ligação que liga loci no mesmo cromossomo em transmissão à próxima geração. No entanto, devido a eventos de recombinação acumulados ao longo de muitas gerações em uma população natural, cada cromossomo foi arrastado profundamente, de modo que o cromossomo foi dividido em muitas pequenas regiões onde os loci permanecem transmitidos juntos, mas os loci de diferentes regiões tendem a transmitir de forma independente como se eles fossem de diferentes cromossomos. As regiões cromossômicas onde os loci estão ligados entre si na transmissão são comumente conhecidos como blocos LD (Reich et al., Linkage disequilibrium in the human genome. Nature 411:199-204 (2001)). O mapeamento LD identifica genes de interesse através de marcadores genéticos nos blocos LD onde os genes estão localizados. Isto é feito através da detecção de associações significativas entre os marcadores e as características que os genes afetam com uma amostra de indivíduos não relacionados ou uma amostra de pedigree não relacionado que são genotipados em um conjunto selecionado de marcadores abrangendo regiões de genes candidatos ou o genoma inteiro e fenotípico em um conjunto de características de interesse.
[000162] Comparado com os métodos tradicionais de mapeamento de ligação que são tipicamente baseados em populações artificiais de segregação biparental (por exemplo, F2, BC, DH, RIL, etc.). O mapeamento de LD geralmente produz uma melhor resolução de mapeamento, devido aos tamanhos menores de blocos LD. Além disso, o mapeamento LD é útil na identificação de mais de dois alelos funcionais em marcadores associados em um germoplasma. Além disso, o mapeamento LD é eficiente para avaliar as populações naturais.
Identificação de QTL
[000163] Um QTL pode atuar através de um mecanismo único gene ou por um mecanismo poligênico. Em um aspecto, a presente divulgação fornece um intervalo STG QTL, onde um STG QTL (ou múltiplos STG QTLs) que segrega com uma característica STG está contido no intervalo cromossômico. Tal como utilizado neste documento, quando um QTL (ou QTLs múltiplo) segrega com a característica staygreen, é referido neste documento como um "locus staygreen" (ou "loci staygreen").
[000164] Em um aspecto desta divulgação, os limites de um intervalo STG QTL são desenhados para abranger marcadores que serão vinculados ou associados a um ou mais STG QTLs. Em outras palavras, o intervalo de STG QTL é desenhado de tal modo que qualquer marcador que se encontra no interior desse intervalo (incluindo os marcadores terminais que definem os limites do intervalo) está geneticamente ligado ou associado ao STG QTL. Cada intervalo compreende, pelo menos, um STG QTL, e, além disso, pode de fato compreender mais do que um STG QTL. Perto de múltiplos QTLs no mesmo intervalo pode ofuscar a correlação de um marcador particular com um QTL particular, tal como um marcador pode demonstrar a ligação a mais do que um QTL. Por outro lado, por exemplo, se dois marcadores em estreita proximidade mostram a cossegregação com a característica fenotípica desejada, é por vezes pouco claro se cada um desses marcadores de identificação do mesmo QTL ou dois QTLs diferentes. Independentemente disso, o conhecimento de quantas QTLs estão em um intervalo particular não é necessário para fazer ou praticar o assunto reivindicado.
[000165] Os princípios estatísticos da identificação STG QTL incluem análise de regressão penalizada, regressão de cume, análise de marcador de ponto único, análise de pedigree complexa, Bayesiano MCMC, análise de identidade por descendência, mapeamento de intervalo, mapeamento de intervalo composto (CIM) e regressão de Haseman-Elston.
[000166] Em um aspecto, os STG QTLs divulgados neste documento são identificados usando a abordagem MQM (Múltiplo Modelo QTL). Esta abordagem é implementada em três etapas principrogenitoras: 1) os genótipos faltantes são imputados e a eles atribuída uma probabilidade usada como um peso em análise posterior; 2) cofatores são selecionados genoma-largura por regressão múltipla e eliminação reversa; e 3) varredura de QTL através do genoma usando os cofatores selecionados na etapa 2 (Arends et al., r/QTL: high throughput multiple QTL mapping Bioinformatics, 26: 2990-2992 (2010)). O limite de significância empírica de QTL é estimado após 1000 permutações. A posição putativa de QTL é estimada no ponto de máxima pontuação LOD. O intervalo de suporte de STG QTL é estimado usando o método de intervalo credível bayesiano. A variância fenotípica explicada por um STG QTL é estimada como o quadrado do coeficiente de correlação parcial (R2) com a classificação staygreen, ajustada para cofatores.
[000167] Em um aspecto, a presente divulgação também fornece o mapeamento de marcadores SNP adicionais associados ou ligados a uma ou mais STG QTLs divulgados neste documento. Os marcadores SNP são ideais para o mapeamento porque a probabilidade de que um alelo SNP específico seja derivado de origens independentes nas populações existentes de uma determinada espécie é muito baixa. Como tal, os marcadores SNP são úteis para rastrear e ajudar a introgressão de STG QTLs, particularmente no caso de haplótipos. Em um aspecto, um marcador SNP é selecionado para mapear um STG QTL com base na posição do mapa genético do marcador. Em outro aspecto, um marcador SNP é selecionado para mapear um STG QTL com base na posição do mapa físico do marcador.
[000168] A ligação genética de moléculas de marcador adicionais pode ser estabelecida por um modelo de mapeamento de genes, como, sem limitação, o modelo de marcador flanqueador relatado por Lander e Botstein (Lander e Botstein, Mapping Mendelian Factors Underlying Quantitative Traits Using RFLP Linkage Maps. Genetics, 121:185-199 (1989)), e o mapeamento do intervalo, com base nos métodos de máxima verossimilhança descritos por Lander e Botstein (supra), e implementados no pacote de software MAPMAKER/QTL (Lincoln e Lander, Mapping Genes Controlling Quantitative Traits Using MAPMAKER/QTL, Whitehead Institute for Biomedical Research, Massachusetts, (1990). O software adicional inclui Qgene, Versão 2.23 (1996), Departament of Plant Breeding and Biometry, 266 Emerson Hall, Cornell University, Ithaca, NY, cujo manual está incorporado neste documento por referência em sua totalidade).
[000169] É calculada uma estimativa de máxima probabilidade (MLE) para a presença de um marcador, juntamente com um MLE assumindo nenhum efeito QTL, para evitar falsos positivos. Um log10 de uma razão de probabilidade (LOD) é então calculado como: LOD = log10 (MLE para a presença de um QTL/MLE sem nenhum QTL ligado). A classificação LOD indica essencialmente que quanto mais provável que os dados tenham surgido assumindo a presença de um QTL versus na ausência dele. O valor limite de LOD para evitar um falso positivo com uma dada confiança, digamos, 95%, depende do número de marcadores e o comprimento do genoma. Os gráficos que indicam os limites de LOD são estabelecidos em Lander e Botstein, (Lander e Botstein, Mapping Mendelian Factors Underlying Quantitative Traits Using RFLP Linkage Maps. Genetics, 121:185-199 (1989), e descritos por Arús e Moreno- González, Plant Breeding, Hayward, Bosemark, Romagosa (eds.) Chapman & Hall, London, pp.314-331 (1993).
[000170] Modelos adicionais podem ser usados. Muitas modificações e abordagens alternativas ao mapeamento de intervalos foram relatadas, incluindo o uso de métodos não paramétricos (Kruglyak e Lander, A Nonparametric Approach for Mapping Quantitative Trait Loci. Genetics,139:1421-1428 (1995), a totalidade do qual é incorporada neste documento por referência). Múltiplos métodos de regressão ou modelos também podem ser usados, em que a característica é regredida em um grande número de marcadores (Jansen, Biometrics in Plant Breed, van Oijen, Jansen (eds.) Proceedings of the Ninth Meeting of the Eucarpia Section Biometrics in Plant Breeding, Holanda, pp.116124 (1994); Weber e Wricke, Advances in Plant Breeding, Blackwell, Berlin, 16 (1994)). Procedimentos que combinam o mapeamento de intervalos com a análise de regressão, pelo qual o fenótipo é regredido em um único QTL putativo em um determinado intervalo de marcador e, ao mesmo tempo, em vários marcadores que servem de "cofatores", foram relatados por Jansen e Stam, High Resolution of Quantitative Traits Into Multiple Loci via Interval Mapping. Genetics, 136:1447-1455 (1994) e Zeng, Precision Mapping of Quantitative Trait Loci. Genetics, 136:1457-1468 (1994). Geralmente, o uso de cofatores reduz o viés e o erro de amostragem das posições QTL estimadas (Utz e Melchinger, Biometrics in Plant Breeding, van Oijen, Jansen (eds.) Proceedings of the Ninth Meeting of Eucarpia Section Biometrics in Plant Shing, The Netherlands, pp.195-204 (1994)), melhorando assim a precisão e a eficiência do mapeamento de QTL (Zeng, Precision Mapping of Quantitative Trait Loci. Genetics, 136:1457-1468 (1994)). Esses modelos podem ser estendidos a experiências multi-ambiente para analisar interações do ambiente genótipo (Jansen et al., Genotype-by- environment interaction in genetic mapping of multiple quantitative trait loci. Theoretical and Applied Genetics 91:33-37 (1995)).
[000171] Em um aspecto, a divulgação fornece intervalos cromossômicos que compreendem QTL associado à característica staygreen. Em um aspecto, os intervalos cromossômicos da divulgação são caracterizados por regiões genômicas, incluindo e flanqueadas por dois dos loci marcadores da SEQ ID NOs: 1 a 7. Em outro aspecto, os intervalos cromossômicos da divulgação são caracterizados por regiões genômicas, incluindo e flanqueadas por dois dos loci marcadores da SEQ ID NOs: 8 a 17.
[000172] A divulgação também fornece marcadores múltiplos ligados ou associados a um STG QTL, por exemplo, os marcadores com a sequência selecionada da SEQ ID NOs: 1-44. A divulgação proporciona, portanto, plantas que compreendem uma molécula de ácido nucleico selecionada do grupo que consiste na SEQ ID NOs: 1-44, seus fragmentos ou seus complementos. A presente descrição fornece ainda uma planta que compreende alelos do intervalo cromossômico ligados ou associados com a característica STG e a tolerância à seca ou fragmentos e seus complementos bem como qualquer planta que compreenda qualquer combinação de um ou mais alelos permanentes de loci marcadores selecionados do grupo consistindo da SEQ ID NOs: 1-44. As plantas fornecidas pela divulgação podem ser homozigóticas ou heterozigóticas para tais alelos.
[000173] As composições e os métodos da presente divulgação podem ser utilizados para orientar o MAS ou produzir variedades de algodão com o complemento desejado (conjunto) de formas alélicas de intervalos de cromossomos associados ao desempenho agronômico superior (por exemplo, tolerância à seca). Qualquer um dos alelos de marcadores divulgados pode ser introduzidos em uma linhagem de algodão através de introgressão, por melhoramento tradicional (ou introduzidos por meio de transformação, ou em ambos), para se obter uma planta de algodão com um desempenho agronômico superior. O número de alelos associados com característica STG e tolerância à seca que podem ser introduzidas ou estar presente em uma planta de algodão da presente divulgação varia de 1 para o número de alelos descritos neste documento, cada número inteiro que é incorporado neste documento como se recitado explicitamente.
[000174] O MAS utilizando marcadores adicionais a flanquear ambos os lados do locus de DNA fornece ainda mais eficiência, pois um evento de recombinação dupla improvável seria necessário para romper simultaneamente a ligação entre o locus e ambos os marcadores. Além disso, ao utilizar marcadores que flanqueiam o locus firmemente, um versado na técnica de MAS pode reduzir o arrasto de ligação, selecionando com mais precisão os indivíduos que têm menos do DNA potencialmente deletério do progenitor doador. Qualquer marcador ligado a ou entre os intervalos cromossômicos descritos neste documento pode assim encontrar uso dentro do escopo desta divulgação.
[000175] Estes loci marcadores podem ser introgredidos em qualquer fundo genômico desejado, germoplasma, planta, linhagem, variedade, etc., como parte de um programa de criação de MAS geral projetado para melhorar a característica STG e a tolerância à seca. A divulgação também fornece intervalos QTL que podem ser usados no MAS para selecionar plantas que demonstrem tolerância à seca. Da mesma forma, os intervalos QTL também podem ser usados para contrasselecionar plantas que não possuem tolerância à seca. Ao identificar plantas que não possuem um locus marcador desejado, plantas que não possuem tolerância à seca podem ser identificadas e selecionadas ou eliminadas de cruzamentos subsequentes.
[000176] A presente divulgação também se estende a um método de fabricação de uma planta de algodão progênie e as plantas de algodão progênie resultantes. Em um aspecto, o método compreende atravessar uma planta de algodão de primeiro parente com uma segunda planta de algodão e cultivando a plantar de algodão em condições de crescimento da planta para produzir progênies de plantas de algodão. Métodos de cruzamento e plantas de algodão crescem tão bem dentro da capacidade dos versados na técnica. Essa progênie da planta de algodão pode ser testada quanto aos alelos associados à tolerância à seca como divulgados neste documento e, assim, a progênie desejada selecionada. Tais progênies de plantas ou sementes ainda podem ser vendidas comercialmente para a produção de algodão, utilizada para alimentos, processada para obter um componente desejado da soja, ou ainda utilizados em ciclos subsequentes de reprodução. Pelo menos uma das primeira ou segunda plantas de algodão pode ser uma planta de algodão da presente invenção na medida em que compreende pelo menos uma das formas alélicas dos marcadores da presente invenção, tal que as progênies são capazes de herdar o alelo.
[000177] Ao proporcionar as posições no genoma do algodão dos intervalos QTL e os marcadores associados dentro desses intervalos, a descrição também permite que um versado na técnica identifique e use outros marcadores dentro dos intervalos divulgados neste documento ou ligados ou associados aos intervalos divulgados neste documento. Tendo identificado tais marcadores, esses intervalos podem ser facilmente identificados a partir de mapas de ligação pública.
[000178] Os marcadores estreitamente ligados que flanqueiam o local de interesse que possuem alelos no desequilíbrio de ligação (LD) com um alelo staygreen nesse locus podem ser efetivamente utilizados para selecionar plantas de progenitura com característica staygreen ou tolerância à seca. Assim, os marcadores descritos neste documento, tais como os listados nas Tabelas 3 e 6, bem como outros marcadores geneticamente ligados ou associados com o mesmo intervalo de cromossomo, podem ser usados para selecionar plantas de algodão com tolerância à seca. Muitas vezes, um conjunto desses marcadores será usado, (por exemplo, 2 ou mais, 3 ou mais, 4 ou mais, 5 ou mais) nas regiões flanqueantes do locus. Opcionalmente, como descrito acima, um marcador flanqueador ou dentro do locus real também pode ser usado. Os progenitores e sua progênie podem ser rastreados para esses conjuntos de marcadores e os marcadores que são polimórficos entre os dois progenitores utilizados para a seleção. Em um programa de introgressão, este permite a seleção do locus genótipo ou gene aos marcadores polimórficos mais proximais e seleção para o genótipo progenitor recorrente para os marcadores polimórficos mais distais.
[000179] A escolha dos marcadores realmente utilizados para praticar a divulgação não é limitada e pode ser qualquer marcador que esteja geneticamente vinculado ou associado aos intervalos QTL como descrito nas Tabelas 2 ou 6, incluindo marcadores dentro de aproximadamente 20 cM, 10 cM, 5 cM, 1 cM, 0,5 cM ou menos de 0,5 cM dos intervalos fornecidos neste documento. Os exemplos incluem, mas não estão limitados a qualquer marcador selecionado da SEQ ID NOs: 1-44. Além disso, uma vez que existem muitos tipos diferentes de ensaios de detecção de marcador conhecidos na técnica, não se pretende que o tipo de ensaio de detecção de marcadores utilizado para praticar esta divulgação seja limitado de qualquer forma.
Criação de Seleção Assistida por Marcador (MAS)
[000180] Os loci marcadores e os seus alelos staygreen de suspensão contidos neste documento podem ser utilizados na criação de MAS de tolerância à seca. Quanto mais um marcador é fortemente a um locus de DNA que influencia um fenótipo (por exemplo, STG ou tolerância à seca), mais confiável o marcador está em MAS, conforme a probabilidade de um evento de recombinação retirar a ligação do marcador e o locus diminui. Marcadores que contêm a mutação causal para uma característica, ou que estão dentro da sequência de codificação de um gene causador, são ideais posto que a recombinação não é esperada entre eles e a sequência de DNA responsável pelo fenótipo. No entanto, os marcadores não precisam conter ou corresponder a mutações causais para serem efetivos no MAS. Na verdade, a maioria das criações de MAS usa apenas marcadores ligados ou associados a uma mutação causal.
[000181] O desenvolvimento de marcadores moleculares em espécies de culturas pode aumentar a eficiência na criação de plantas através de MAS. Marcadores genéticos são utilizados para identificar os vegetais que contêm um genótipo desejado em um ou mais loci e que se espera que transfiram o genótipo desejado, juntamente com um fenótipo desejado à sua progênie. Marcadores genéticos podem ser usados para identificar vegetais contendo um genótipo desejado em um locus ou em vários loci ligados ou não ligados (por exemplo, um haplótipo) e que se espera que transfiram o genótipo desejado, juntamente com um fenótipo desejado à sua progênie. A presente divulgação fornece os meios para identificar plantas que exibem tolerância à seca identificando intervalos cromossômicos e marcadores genéticos associados à tolerância à seca.
[000182] Em geral, a MAS utiliza marcadores polimórficos que foram identificados como tendo uma probabilidade significativa de cossegregação com uma característica desejada. Presume-se que esses marcadores mapeiam perto de um gene ou de genes que conferem ao vegetal seu fenótipo desejado e são considerados indicadores da característica desejada.
[000183] A identificação de vegetais ou germoplasmas que incluem um locus marcador ou loci marcadores ligados a uma característica ou características desejadas proporciona uma base para realizar MAS. Os vegetais que compreendem marcadores favoráveis ou alelos favoráveis são selecionados, enquanto que os vegetais que compreendem marcadores ou alelos que são correlacionados negativamente com a característica desejada podem ser selecionados contra. Os marcadores e/ou alelos desejados podem ser introgredidos nos vegetais com um fundo genético desejado (por exemplo, de elite ou exótico) para produzir um germoplasma ou vegetal introgredido com a característica desejada. Em um aspecto, é contemplado que uma pluralidade de marcadores para as características desejadas é selecionada sequencialmente ou simultaneamente e/ou introgredida. As combinações de marcadores que são selecionadas para em um único vegetal não são limitadas e podem incluir qualquer combinação de marcadores divulgada neste documento ou qualquer marcador ligado aos marcadores divulgados neste documento, ou qualquer marcador localizado nos intervalos de QTL definidos neste documento.
[000184] Em um aspecto, uma primeira planta de algodão ou germoplasma exibindo a característica desejada (o doador, por exemplo, um algodão staygreen) pode ser cruzado com uma segunda planta de algodão ou germoplasma (o recipiente, por exemplo, um algodão de elite ou exótico, dependendo das características desejadas na progênie) para criar uma planta de algodão introgredida ou germoplasma como parte de um programa de criação. Em um aspecto, a planta recipiente também pode conter um ou mais loci associados a uma ou mais características desejadas, que podem ser loci qualitativos ou quantitativos. Em outro aspecto, o vegetal recipiente pode conter um transgene.
[000185] Em um aspecto, a planta de algodão ou germoplasma recipiente geralmente não apresentará características desejadas em comparação com a primeira planta de algodão ou germoplasma, enquanto a planta de algodão ou germoplasma introgredida exibirá características desejadas melhoradas em comparação com a segunda planta ou germoplasma. Uma planta de algodão ou germoplasma introgredida produzida por esses métodos também faz parte da presente divulgação.
[000186] MAS é um poderoso atalho para a seleção de fenótipos desejados e para a introgressão das características desejadas em cultivares (por exemplo, introgressão das características desejadas nas linhagens de elite). MAS é facilmente adaptada a métodos de análise molecular de alto rendimento que podem triar rapidamente amplas quantidades de materiais genéticos da planta ou germoplasma para os marcadores de interesse e é muito mais econômica do que cultivar e observar plantas quanto às características visíveis.
[000187] Quando uma população é segregada por vários loci que afetam uma das características múltiplas, por exemplo, loci múltiplos envolvidos na tolerância à seca, a eficiência de MAS em comparação com a triagem fenotípica torna-se ainda maior, porque todos os loci podem ser avaliados em conjunto a partir de uma única amostra de DNA.
Introgressão de STG QTLs usando MAS
[000188] A divulgação instantânea fornece métodos e marcadores para introgredir um STG QTL divulgado neste documento em uma nova variedade de algodão usando MAS.
[000189] Múltiplos métodos estão disponíveis para alcançar a introgressão. Por exemplo, a introgressão de um alelo desejado em um locus especificado pode ser transmitida a pelo menos uma progênie através de um cruzamento entre dois progenitores da mesma espécie, em que pelo menos um dos pais tem o alelo desejado no seu genoma. Alternativamente, por exemplo, a transmissão de um alelo pode ocorrer por recombinação entre dois genomas dos doadores, por exemplo, em um protoplasto fundido, em que pelo menos um dos protoplastos doadores tem o alelo desejado no seu genoma. O alelo desejado ode ser, por exemplo, um alelo selecionado de um marcador, um QTL, um transgene ou afins. Em qualquer caso, a prole que compreende o alelo desejado pode ser retrocruzada repetidamente com uma linhagem com o fundo genético desejado e selecionada para o alelo desejado, para resultar no alelo que se torna fixo em um fundo genético selecionado.
[000190] A introgressão de um ou mais loci desejados de uma linhagem doadora em outra linhagem é conseguida através de repetição cruzada repetida para um progenitor recorrente acompanhado de seleção para reter um ou mais loci do progenitor doador. Os marcadores associados à tolerância à seca são testados na progênie e aquelas progênies com um ou mais marcadores desejados são selecionados para avanço. Em outro aspecto, um ou mais marcadores podem ser testados na progênie para selecionar plantas com o genótipo do progenitor de elite agronômica.
[000191] Geralmente, é antecipado que as atividades de introgressão de características exigirão mais de uma geração, em que a progênie é cruzada para o progenitor (agronomicamente de elite) recorrente ou autofecundada. As seleções são feitas com base na presença de um ou mais marcadores ligados à tolerância à seca e também podem ser feitas com base no genótipo parental recorrente, em que a triagem é realizada com um marcador genético e/ou uma base fenotípica. Em outro aspecto, os marcadores desta divulgação podem ser usados em conjunto com outros marcadores, idealmente pelo menos um em cada cromossomo do genoma do algodão, para acompanhar a introgressão da tolerância à seca no germoplasma de elite. Em outro aspecto, os intervalos de QTL associados à tolerância à seca serão úteis em conjunto com marcadores moleculares SNP da presente divulgação para combinar tolerância quantitativa e qualitativa à seca na mesma planta. É dentro do escopo desta divulgação utilizar os métodos e composições para a integração de características de tolerância à seca. Os inventores contemplam que a presente divulgação será útil para o desenvolvimento de variedades comerciais com tolerância à seca e outros fenótipos de elite agronômica.
[000192] As seguintes são modalidades exemplares da presente divulgação.
[000193] Modalidade 1. Um método para criar uma população de plantas ou sementes de algodão, compreendendo o método as etapas de: a. genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão em um locus marcador associado a um locus de característica quantitativa (QTL) staygreen (STG) selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; b. selecionar a partir da primeira população uma ou mais plantas ou sementes de algodão compreendendo um alelo STG do locus do marcador; e c. produzir a partir de uma ou mais plantas ou sementes de algodão uma segunda população de plantas ou sementes de algodão que compõem os STG QTL.
[000194] Modalidade 2. O método da Modalidade 1, em que STG QTL 1 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7.
[000195] Modalidade 3. O método da Modalidade 1, em que o STG QTL 2 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17.
[000196] Modalidade 4. O método da Modalidade 1, em que STG QTL 3 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21.
[000197] Modalidade 5. O método da Modalidade 1, em que STG QTL 4 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28.
[000198] Modalidade 6. O método da Modalidade 1, em que STG QTL 5 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32.
[000199] Modalidade 7. O método da Modalidade 1, em que STG QTL 6 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40.
[000200] Modalidade 8. O método da Modalidade 1, em que STG QTL 7 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
[000201] Modalidade 9. O método da Modalidade 1, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7.
[000202] Modalidade 10. O método da Modalidade 1, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17.
[000203] Modalidade 11. O método da Modalidade 1, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21.
[000204] Modalidade 12. O método da Modalidade 1, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28.
[000205] Modalidade 13. O método da Modalidade 1, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32.
[000206] Modalidade 14. O método da Modalidade 1, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40.
[000207] Modalidade 15. O método da Modalidade 1, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
[000208] Modalidade 16. O método da Modalidade 1, em que o locus do marcador está dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0, 5 cM ou menos de 0, 5 cM de quaisquer SEQ ID NOs de marcador de loci:1 a 44.
[000209] Modalidade 17. O método da Modalidade 1, em que o STG QTL proporciona tolerância à seca pós-ântese ou ao calor.
[000210] Modalidade 18. O método da Modalidade 1, em que o STG QTL não confere nenhuma penalidade de rendimento em condições suficientes de água.
[000211] Modalidade 19. O método da Modalidade 1, em que o STG QTL atrasa o início da senescência em condições limitadas de água.
[000212] Modalidade 20. O método da Modalidade 1, em que o STG QTL atrasa a taxa de senescência em condições limitadas de água.
[000213] Modalidade 21. O método da Modalidade 1, em que plantas de algodão compreendendo o STG QTL compreendem folhas mais verdes em comparação com plantas de algodão sem o STG QTL em condições suficientes de água semelhantes.
[000214] Modalidade 22. O método da Modalidade 1, em que o rendimento de semente ou fibra de plantas de algodão que compreende o STG QTL é de cerca de 3% ou mais, 5% ou mais, 8% ou mais, 10% ou mais, 12% ou mais, 15% ou mais, 17% ou mais, 20% ou mais, 25% ou mais, ou 30% ou mais maior que o rendimento de sementes ou fibras de plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas de água.
[000215] Modalidade 23. O método da Modalidade 1, em que o rendimento de sementes ou fibras de plantas de algodão que compreendem o STG QTL está entre 3% e 4%, entre 4% e 5%, entre 5% e 6%, entre 6% e 7%, entre 7 % e 8%, entre 8% e 9%, ou entre 9% e 10% superior ao rendimento de semente ou fibra de plantas de algodão sem o STG QTL em condições limitadas de água.
[000216] Modalidade 24. O método da Modalidade 1, em que o rendimento de sementes ou fibras de plantas de algodão que compreende o STG QTL está entre 3% e 10%, entre 4% e 10%, entre 5% e 10%, entre 6% e 10%, entre 7 % e 10%, ou entre 8% e 10% superior ao rendimento de semente ou fibra de plantas de algodão sem STG QTL em condições limitadas de água.
[000217] Modalidade 25. O método da Modalidade 1, em que a etapa (a) compreende um ensaio de marcador.
[000218] Modalidade 26. O método da Modalidade 1, em que a etapa (a) compreende a detecção de um haplótipo.
[000219] Modalidade 27. O método da Modalidade 26, em que o haplótipo compreende alelos STG marcadores de SEQ ID NOs: 1 a 7. de quaisquer dois dos loci
[000220] Modalidade 28. O método da Modalidade 26, em que o haplótipo compreende alelos STG marcadores de SEQ ID NOs: 8 a 17. de quaisquer dois dos loci
[000221] Modalidade 29. O método da Modalidade 26, em que o haplótipo compreende alelos STG marcadores de SEQ ID NOs: 18 a 21. de quaisquer dois dos loci
[000222] Modalidade 30. O método da Modalidade 26, em que o haplótipo compreende alelos STG marcadores de SEQ ID NOs: 22 a 28. de quaisquer dois dos loci
[000223] Modalidade 31. O método da Modalidade 26, em que o haplótipo compreende alelos STG marcadores de SEQ ID NOs: 29 a 32. de quaisquer dois dos loci
[000224] Modalidade 32. O método da Modalidade 26, em que o haplótipo compreende alelos STG marcadores de SEQ ID NOs: 33 a 40. de quaisquer dois dos loci
[000225] Modalidade 33. O método da Modalidade 26, em que o haplótipo compreende alelos STG de quaisquer dois dos loci marcadores de SEQ ID NOs: 41 a 44.
[000226] Modalidade 34. O método da Modalidade 1, em que a etapa (a) compreende o ensaio de um marcador de SNP.
[000227] Modalidade 35. O método da Modalidade 1, em que a etapa (a) compreende a utilização de uma sonda oligonucleotídica.
[000228] Modalidade 36. O método da Modalidade 35, em que a sonda oligonucleotídica é adjacente a uma posição de nucleotídeo polimórfico no locus marcador.
[000229] Modalidade 37. Um método de introgressão de um STG QTL, em que o método compreende: a. cruzar uma primeira planta de algodão compreendendo um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7 com uma segunda planta de algodão de um genótipo diferente para produzir uma ou mais plantas ou sementes de progênies; e b. analisar a uma ou mais plantas ou sementes de progenitura em um locus marcador associado ao STG QTL; e c. selecionar uma planta ou semente de progênie compreendendo o STG QTL.
[000230] Modalidade 38. O método da Modalidade 37, em que STG QTL 1 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7.
[000231] Modalidade 39. O método da Modalidade 37, em que o STG QTL 2 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17.
[000232] Modalidade 40. O método da Modalidade 37, em que STG QTL 3 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21.
[000233] Modalidade 41. O método da Modalidade 37, em que o STG QTL 4 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28.
[000234] Modalidade 42. O método da Modalidade 37, em que o STG QTL 5 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32.
[000235] Modalidade 43. O método da Modalidade 37, em que o STG QTL 6 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40.
[000236] Modalidade 44. O método da Modalidade 37, em que o STG QTL 7 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
[000237] Modalidade 45. O método da Modalidade 37, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7.
[000238] Modalidade 46. O método da Modalidade 37, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17.
[000239] Modalidade 47. A Modalidade da reivindicação 37, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21.
[000240] Modalidade 48. O método da Modalidade 37, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28.
[000241] Modalidade 49. O método da Modalidade 37, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32.
[000242] Modalidade 50. O método da Modalidade 37, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40.
[000243] Modalidade 51. O método da Modalidade 37, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
[000244] Modalidade 52. O método da Modalidade 37, em que o locus do marcador está dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0, 5 cM ou menos de 0, 5 cM de quaisquer SEQ ID NOs de marcador de loci:1 a 44
[000245] Modalidade 53. O método da Modalidade 37, compreendendo ainda: d. cruzar a planta de progênie selecionada com ela própria ou a segunda planta para produzir uma ou mais plantas ou sementes de progênie adicional; e e. selecionar uma outra planta ou semente de progênie compreendendo o STG QTL.
[000246] Modalidade 54. O método da Modalidade 53, em que a etapa (e) de seleção compreende a seleção assistida por marcador.
[000247] Modalidade 55. O método da Modalidade 54, em que a seleção assistida por marcador compreende a seleção de um marcador dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0, 5 cM ou menos de 0, 5 cM de qualquer um dos STG QTLs 1 a 7.
[000248] Modalidade 56. O método da Modalidade 53, em que a produção de uma ou mais plantas ou sementes de progênie adicionais compreende o retrocruzamento.
[000249] Modalidade 57. O método da Modalidade 56, em que o retrocruzamento compreende 2 a 7 gerações de retrocruzamentos.
[000250] Modalidade 58. O método da Modalidade 37, em que a primeira planta de algodão é uma espécie endogâmica ou híbrida.
[000251] Modalidade 59. O método da Modalidade 37, em que a segunda planta de algodão é uma planta de algodão agronomicamente de elite.
[000252] Modalidade 60. O método da Modalidade 37, em que o STG QTL não tem impacto na planta de progênie selecionada em pelo menos um ou mais, dois ou mais, três ou mais, quatro ou mais, cinco ou mais, seis ou mais ou sete ou mais características na maturidade selecionadas do grupo que consiste em altura de planta, micronário, percentual de capulhos abertos, percentual de alongamento de fibra, taxa de maturação de fibra, conteúdo de fibras curtas, comprimento de fibra, resistência de fibra, índice de uniformidade, porcentagem de fibra de algodão e gradação de stringout, seja em condições com limitação de água ou condições suficientes de água.
[000253] Modalidade 61. Um método para selecionar uma planta ou semente de algodão, em que o método compreende: a. detectar em uma população de plantas ou sementes de algodão uma planta ou semente de algodão compreendendo um alelo STG de um locus marcador associado a um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; e b. selecionar a planta de algodão ou a semente que compõe o alelo STG.
[000254] Modalidade 62. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7.
[000255] Modalidade 63. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17.
[000256] Modalidade 64. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21.
[000257] Modalidade 65. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28.
[000258] Modalidade 66. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32.
[000259] Modalidade 67. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40.
[000260] Modalidade 68. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
[000261] Modalidade 69. O método da Modalidade 61, em que o locus do marcador está dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0, 5 cM ou menos de 0, 5 cM de quaisquer SEQ ID NOs de marcador de loci:1 a 44.
[000262] Modalidade 70. O método da Modalidade 61, em que o locus marcador está dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0, 5 cM ou menos de 0, 5 cM de qualquer um dos STG QTLs 1 a 7.
[000263] Modalidade 71. O método da Modalidade 61, em que a etapa (a) compreende um ensaio de marcador.
[000264] Modalidade 72. Um método para avaliar uma coleção de germoplasma de algodão, em que o método compreende: a. obter uma coleção de germoplasma de algodão; b. isolar ácidos nucleicos de cada germoplasma; c. analisar os ácidos nucleicos para um ou mais marcadores ligados a um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; d. selecionar o germoplasma com um STG QTL com base no ensaio do marcador.
[000265] Modalidade 73. O método da Modalidade 72, em que um ou mais marcadores estão dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0, 5 cM ou menos de 0, 5 cM de qualquer um dos loci marcadores de SEQ ID NOs: 1 a 44
[000266] Modalidade 74. O método da Modalidade 72, em que o método compreende ainda confirmar que o germoplasma selecionado tem tolerância a seca pós-ântese ou tolerância ao calor.
[000267] Modalidade 75. Um método que compreende o fornecimento de um conjunto de sementes de algodão compreendendo um ou mais STG QTL selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7, para uma pessoa desejosa de plantar o conjunto de sementes de algodão em um lote de campo propenso à seca ou ao estresse por calor.
[000268] Modalidade 76. O método da Modalidade 75, em que os um ou mais STG QTLs proporcionam secas após a semente ou tolerância ao calor.
[000269] Modalidade 77. O método da Modalidade 75, em que o conjunto de sementes de algodão que compreende um ou mais STG QTLs proporciona maior rendimento de semente, fibra ou ambos em comparação com sementes de algodão que não compreendem um ou mais STG QTLs quando cultivados em condições limitadas de água.
[000270] Modalidade 78. Um método para cultivar uma população de plantas de algodão em um lote de campo propenso à seca ou estresse por calor, o método que consiste em plantar uma população de sementes de algodão compreendendo um ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7 no lote de campo propensa à seca ou ao estresse por calor.
[000271] Modalidade 79. O método da Modalidade 78, em que as sementes de algodão são sementes de algodão de elite.
[000272] Modalidade 80. O método da Modalidade 78, compreendendo ainda a obtenção da população de sementes de algodão a partir de um distribuidor de sementes.
[000273] Modalidade 81. O método da Modalidade 78, em que a seca ou o estresse por calor começam depois que as plantas de algodão cultivadas a partir da flor das sementes de algodão.
[000274] Modalidade 82. O método da Modalidade 78, em que os um ou mais STG QTLs introgredidos proporcionam secas após a semente ou tolerância ao calor.
[000275] Modalidade 83. O método da Modalidade 78, em que a população de sementes de algodão proporciona maior rendimento de sementes, fibras ou ambas em comparação com sementes de algodão que não compreendem um ou mais STG QTLs introgredidos quando cultivadas no terreno.
[000276] Modalidade 84. Um método para reduzir o custo da rega de plantas de algodão, o método compreendendo: a. cultivar uma população de plantas de algodão compreendendo um ou mais STG QTLs introgredidos selecionadas do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; b. reduzir a quantidade de água fornecida à população de plantas de algodão depois que as plantas de algodão começam a florescer.
[000277] Modalidade 85. O método da Modalidade 84, em que o método compreende ainda ajustar o tratamento de desfolhação para aumentar a taxa de desfolhação e preparar a colheita.
[000278] Modalidade 86. O método da Modalidade 84, em que a redução da rega não tem impacto significativo sobre o rendimento de semente, fibra ou ambos da população de plantas de algodão.
[000279] Modalidade 87. O método da Modalidade 84, em que a etapa (b) compreende a redução da frequência de rega.
[000280] Modalidade 88. O método da Modalidade 84, em que a etapa (b) compreende a redução da quantidade de água em cada rega.
[000281] Modalidade 89. Uma planta ou semente de algodão que inclua uma característica de suspensão e um ou mais, dois ou mais, três ou mais, quatro ou mais, cinco ou mais, seis ou mais STG QTLs introgredidos selecionados do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7.
[000282] Modalidade 90. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que a planta ou semente de algodão é transgênica.
[000283] Modalidade 91. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que os STG QTLs introgredidos também estão presentes ou são originários de um ou mais germoplasma de algodão selecionados do grupo que consiste em STG-001 e STG-002 com um número de depósito ATCC de PTA-122486 e PTA-122487, respectivamente.
[000284] Modalidade 92. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que STG QTL 1 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7.
[000285] Modalidade 93. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que o STG QTL 2 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17.
[000286] Modalidade 94. O método da Modalidade 89, em que STG QTL 3 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21.
[000287] Modalidade 95. O método da Modalidade 89, em que o STG QTL 4 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28.
[000288] Modalidade 96. O método da Modalidade 89, em que STG QTL 5 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32.
[000289] Modalidade 97. O método da Modalidade 89, em que o STG QTL 6 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40.
[000290] Modalidade 98. O método da Modalidade 89, em que STG QTL 7 está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
[000291] Modalidade 99. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que a planta ou semente de algodão é não transgênica.
[000292] Modalidade 100. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que a planta de algodão ou a semente é homozigótico nos um ou mais STG QTLs introgredidos.
[000293] Modalidade 101. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que a planta ou semente de algodão é um híbrido.
[000294] Modalidade 102. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que a planta ou semente de algodão é um endógamo.
[000295] Modalidade 103. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que a planta ou semente de algodão tem tolerância à seca pós-ântese ou ao calor.
[000296] Modalidade 104. A planta de algodão ou a semente da Modalidade 89, em que a planta ou semente de algodão é de uma variedade de algodão de elite.
[000297] Modalidade 105. A planta ou semente de algodão da Modalidade 89, em que os STG QTLs introgredidos não têm impacto sobre pelo menos um ou mais, dois ou mais, três ou mais, quatro ou mais, cinco ou mais, seis ou mais, quatro ou mais, cinco ou mais, seis ou mais, ou sete ou mais características de algodão em maturidade selecionadas do grupo que consiste em altura de planta, micronário, percentual de capulhos abertos, percentual de alongamento de fibra, taxa de maturação de fibra, conteúdo de fibras curtas, comprimento de fibra, resistência de fibra, índice de uniformidade, percentual de fibra de algodão e gradação de stringout, seja em condições limitadas de água ou condições suficientes de água.
[000298] Modalidade 106. A planta de algodão ou a semente da Modalidade 89, em que o rendimento das sementes ou fibras da planta ou sementes de algodão é de cerca de 3%, 5%, 8%, 10%, 12%, 15%, 17%, 20%, 22% 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% ou mais acima do rendimento de semente ou fibra de uma planta de algodão sem os STG QTLs introgredidos em condições limitadas de água.
[000299] Modalidade 107. Uma planta ou semente de algodão compreendendo uma característica STG e um STG QTL introgredido, em que o STG QTL está dentro de cerca de 20 cM, 15 cM, 10 cM, 5 cM, 4 cM, 3 cM, 2 cM, 1 cM, 0, 5 cM ou menos de 0, 5 cM de qualquer um dos loci marcadores de SEQ ID NOs: 1 a 44.
[000300] Modalidade 108. A planta ou semente de algodão da Modalidade 107, em que o STG QTL fornece tolerância pós-ântese à seca ou ao calor.
[000301] Modalidade 109. A planta ou semente de algodão da Modalidade 107, em que o STG QTL não confere nenhuma penalidade de rendimento em condições suficientes de água.
[000302] Modalidade 110. A planta ou semente de algodão da Modalidade 107, em que o STG QTL atrasa o início da senescência em condições limitadas de água.
[000303] Modalidade 111. A planta ou semente de algodão da Modalidade 107, em que o STG QTL reduz a taxa de senescência em condições limitadas de água.
[000304] Modalidade 112. A planta ou semente de algodão da Modalidade 107, em que a planta de algodão ou uma planta de algodão cultivada a partir da semente de algodão não apresenta murchamento em condições limitadas de água.
[000305] Modalidade 113. A planta ou semente de algodão da Modalidade 107, em que a planta de algodão ou uma planta de algodão cultivada a partir da semente de algodão compreende folhas mais verdes em comparação com uma planta de algodão sem STG QTL em condições semelhantes de água.
[000306] Modalidade 114. A planta ou semente de algodão da Modalidade 107, em que a planta de algodão ou uma planta de algodão cultivada a partir da semente de algodão compreende rendimento de semente ou fibra de cerca de 3%, 5%, 8%, 10%, 12%, 15%, 17% 20%, 22%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% ou mais do que o rendimento de semente ou fibra de uma planta de algodão sem o STG QTL em condições limitadas de água.
EXEMPLOS Exemplo 1. Identificação de uma característica staygreen (STG) no algodão e desenvolvimento de populações de cartografia biparental.
[000307] Uma característica staygreen de algodão é identificada pela primeira vez no programa de criação de algodão da Monsanto. As plantas de algodão com essa característica apresentam folhas grossas, suculentas e de cor verde escura. A cobertura das plantas de algodão staygreen é mais espessa do que a de plantas não staygreen normais. Quando expostas ao calor ou ao estresse hídrico, as folhas de plantas staygreen permanecem túrgidas por muito mais tempo e são relativamente mais lentas para murchar do que as plantas não staygreen. A temperatura da cobertura das plantas staygreen é menor do que a das plantas não staygreen. As plantas de algodão staygreen tendem a possuir senescência tardia, a ter tolerância ao frio no início e no final da estação e um melhor vigor no início da estação do que as plantas não staygreen. Uma abordagem de mapeamento biparental é usada para entender a base genética da característica staygreen de algodão.
[000308] Duas populações de mapeamento biparental são desenvolvidas através do cruzamento de linhagens staygreen STG-001 e STG-002 com a mesma linhagem não staygreen HS200. HS200 é usado como progenitor fêmea em ambos os cruzamentos. Um total de 186 F5:8 RILs são obtidos do cruzamento HS200xSTG-001 enquanto 140 F4:6 RILs são obtidos do cruzamento HS200xSTG-002.
Exemplo 2. STG QTLs de algodão identificados a partir do mapeamento biparental.
[000309] As populações de mapeamento HS200xSTG-001 e HS200x STG-002 são usadas para identificar determinantes genéticos da característica STG. Todas as plantas são fenotípicas em ensaios de campo usando classificações visuais em uma escala ordinal 1-9. A classificação da cor da folha que varia de verde escuro (classificação 1) a amarelo-claro (classificação 9) e níveis de murchamento são descritos na Tabela 1.
[000310] As progênies de HS200xSTG-002 são fenotípicas em quatro loci distribuídos no Texas, no Novo México e no Arizona em 2011 em um projeto RCB com três replicações. As progênies de HS200xSTG-001 são fenotípicas em 2010 em dois loci no Novo México e no Texas em um projeto RCB com duas replicações. Os tecidos foliares são coletados para genotipagem.
[000311] Ambos os dados fenotípicos e genotípicos são pré-pro- cessados antes da análise de associação marcador-característica. A repetibilidade da fenotipagem staygreen é estimada usando o componente de variância. Os dados são diagnosticados para observações atípicas influentes usando os resíduos apagados e as métricas de distância de Cook. A eficácia da remoção de valores anormais é avaliada comparando a repetibilidade antes e depois da verificação da qualidade dos dados. Os conjuntos de experiências com repetibilidade inferior a 30% são retirados da análise. A transformação de log é aplicada aos dados brutos para aproximar a distribuição normal. Para cada entrada, uma média ajustada é estimada após a verificação da qualidade dos dados.
[000312] Os marcadores polimórficos com menos de 15% dos dados em falta são selecionados para o mapeamento QTL. A análise QTL é completada usando o pacote R/qtl (Broman et al., R/qtl: QTL mapping in experimental crosses. Bioinformatics, 19:889-90, (2003)). É utilizada uma abordagem MQM (modelo QTL múltiplo), que é implementada em três etapas principais:1) os genótipos faltantes são imputados e a eles atribuída uma probabilidade usada como um peso em análise posterior; 2) cofatores são selecionados genoma-largura por regressão múltipla e eliminação reversa; 3) varredura de QTL através do genoma usando os cofatores selecionados na etapa 2 (Arends et al., R/qtl: high throughput multiple QTL mapping. Bioinformatics, 26:2990-92 (2010)). O limite de significância empírica de QTL é estimado após 1000 permutações. A posição putativa de QTL é estimada no ponto de máxima pontuação LOD. O intervalo de confiança de QTL é estimado usando o intervalo de suporte de queda 1, 5-LOD e o método de estimativa de intervalo credível Bayesiano. A variância fenotípica explicada por um QTL é estimada como o quadrado do coeficiente de correlação parcial (r- quadrado) com a classificação staygreen, ajustada para cofatores. O efeito aditivo de QTL também é estimado.Tabela 1: Um sistema de classificação staygreen (STG) usado para plantas fenotípicas que estão totalmente carregadas com maçãs e exibem sintomas de estresse hídrico, como o murchamento. Plantas de algodão com uma classificação de STG de 1 a 4 são categorizadas como tendo uma característica staygreen. Uma classificação de STG de 5 corresponde a uma característica staygreen moderada, enquanto uma classificação de STG de 6 a 9 representa uma planta não staygreen.
[000313] Um total de 1462 marcadores informativos abrangendo 5260 cM são selecionados para o mapeamento de QTL na população HS200xSTG-001. O espaçamento médio dos marcadores é de 3, 7 cM. A repetibilidade da classificação de STG em loci e replicações é de 0, 44. Dois QTL significativos são identificados no cromossomo A11 (11) e D06 (19) (Tabela 2).
[000314] Um conjunto menor de 146 marcadores informativos abrangendo apenas 2298 cM são identificados para o mapeamento de QTL na população HS200xSTG-002. Como resultado, obtém-se um espaçamento de marcador médio mais largo de 21, 7 cM. A repetibilidade da classificação de STG em loci e replicações é de 0, 57. Dois QTLs de efeito menor e dois QTLs de efeito mais forte são identificados nesta população. O intervalo de suporte dos QTLs de efeito forte se sobrepõe com os dois QTLs identificados a partir da população HS200xSTG-001 (Tabela 2). Alguns dos marcadores mais importantes nos intervalos QTL nos cromossomos A11 e D06 estão listados na Tabela 3.Tabela 2: Parâmetros médios de dois QTLs permanentes identificados em duas populações de mapeamento biparental HS200x STG-001 e HS200xSTG-002. O intervalo de suporte de QTL indica o intervalo que se sobrepõe entre as duas populações. PVE representa Porcentagem de Variância Explicada.Tabela 3: Marcadores em intervalos de QTL permanentes nos cromossomos A11 e D06 e associados ao STG QTL No. 1 ou 2. Esses marcadores são estimados a partir da população biparental HS200xSTG-002, onde a densidade do marcador é maior.Tabela 3: -continuação-
Exemplo 3. Análise da eficácia de QTL e equivalência de rendimento em ensaios de campo
[000315] Os dois QTLs permanentes identificados a partir do mapeamento das populações biparentais (STG QTL Nos. 1 e 2) são avaliados quanto ao seu impacto em características agronômicas, tais como rendimento e qualidade da fibra. Um painel composto por plantas 195 F4 e F6 derivadas de três cruzamentos STG-001/NSTG-001, STG- 001/NSTG-002 e STG-001/NSTG-003 e sete verificações são desenvolvidos para ensaios de campo. Em 2012, as plantas são observadas em alto estresse hídrico em 3-4 loci no Texas. São medidas as dez características de interesse, incluindo classificação staygreen, rendimento e várias características de qualidade de fibra. Em 2013, um subconjunto de 59 plantas deste painel é fenotipado quanto às mesmas dez características em três loci no Texas sob baixo estresse hídrico. Todas as plantas F4 e F6 são genotipadas com marcadores ligados a STG dos cromossomos A11 e D06 (STG QTLs 1 e 2 da Tabela 1).
[000316] Um novo conjunto de marcadores é desenvolvido em um esforço para saturar ambas as regiões de QTL. Após uma única análise de marcadores, dois marcadores mais significativos (SEQ ID NO:4 e a SEQ ID NO:7) da região STG QTL 1 (no cromossomo A11) e três marcadores mais significativos (SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:11 e SEQ ID NO:13) da região de STG QTL 2 (no cromossomo D06) são identificados. Para cada um dos dois QTLs, o genótipo combinado desses marcadores é usado para estimar o status positivo/negativo (staygreen/não staygreen) de cada indivíduo com base no fato de possuírem alelos favoráveis ou alelos desfavoráveis a STG, respectivamente.
[000317] Em alto estresse hídrico, os indivíduos STG (POS) exibem uma classificação de STG média de 3, 2±0, 3 contra 5, 9±0, 3 para indivíduos não staygreen (NSTG) (Fig. 1, Tabela 4). É observada uma vantagem de 12% de rendimento em plantas STG em comparação com plantas NSTG. O percentual de capulhos abertos é significativamente menor nos indivíduos STG.
[000318] Em um baixo estresse por umidade, também é observada uma diferença significativa entre as plantas STG e NSTG para o índice de staygreen. Não se observa diferença significativa quanto ao rendimento entre os dois grupos, indicando a ausência de penalidade de rendimento (Fig. 2, Tabela 5).Tabela 4: Sumário dos efeitos de STG em várias características em alto estresse hídrico. STG_POS:indivíduos staygreen com base no genótipo em QTL1 e QTL2; STG_NEG:indivíduos não staygreen com base no genótipo em QTL1 e QTL2. Verificações representam plantas de um conjunto de linhagens de alto desempenho. Tabela 5: Sumário dos efeitos de STG em várias características sob baixo estresse por umidade. *: o índice de staygreen é estimado em apenas um local dos três loci. STG_POS: indivíduos staygreen; STG_NEG: indivíduos não staygreen.
Exemplo 4. STG QTLs adicionais e marcadores associados a STG identificados através do estudo genoma de associação ampla (GWAS).
[000319] Uma abordagem de associação ampla do genoma é realizada para identificar STG QTLs adicionais. Um total de 229 linhagens de algodão está incluído em um painel de associação. Os dados fenotípicos são coletados em 2014 em La Mesa, TX e Tarzan, TX usando um projeto RCB com três replicações. O painel de associação é genotipado com a plataforma de impressão digital Cotton Infinium, que compreende um conjunto de mapas de consenso de 16. 900 marcadores. A frequência mínima de alelos necessária para a inclusão do marcador na análise é de 0, 05. É estimada Identidade por Estado (IBS) em pares entre todos os indivíduos e um indivíduo é selecionado em um par com IBS maior do que 0,95. Os marcadores altamente heterozigóticos são retirados da análise. Indivíduos e marcadores com 10% ou mais dados faltantes também são descartados.
[000320] A análise de associação é realizada utilizando o pacote R GenABEL (Aulchenko et al., GenABEL: an R library for genome-wide association analysis. Bioinformatics 23:1294-1296(2007)). Um método de análise de componente principal é usado para corrigir a estrutura da população. Veja Patterson et al., Population structure and eigenanalysis. PLoS Genetics 2:e190 (2006); Price et al., Principal components analysis corrects for stratification in genome-wide association studies. Nature Genetics, 38:904-909 (2006). A relação genética entre cada par de indivíduos está incluída no modelo misto linear diretamente para corrigir a relação entre os indivíduos (Yu et al., A unified mixed-model method for association mapping that accounts for multiple levels of relatedness. Nature Genetics, 38:203-208 (2006)). O ajuste de teste múltiplo é realizado por FDR e 1000 permutações. Seguindo a abordagem de regressão do marcador único e levando em consideração a estrutura da população e os ajustes de parentesco e a correção de FDR, três marcadores mais significativos associados a STG são identificados como SEQ ID NO:38, SEQ ID NO:37 e SEQ ID NO:39. Todos os três marcadores estão estreitamente ligados ao cromossomo A11 (11).
[000321] Uma regressão de rede elástica penalizada também é realizada para selecionar os marcadores mais importantes no modelo de regressão múltipla de alta dimensão quando p > n. Veja Waldmann et al., Evaluation of the lasso and the elastic net in genome-wide association studies. Front Genetics, 4:1-11(2013). Uma agregação de bootstrap da Elastic Net sobre 1000 reamostragens também é conduzida para avaliar a estabilidade da seleção do marcador (Motyer et al., LASSO model selection with post-processing for a genome-wide association study data set. BMC Proceedings, 2011, 5(Suppl 9):S24 (2011)). A partir da agregação de bootstrap de elastic-net (ensacamento) obtida a partir de uma reamostragem 1000, os mesmos marcadores anteriormente identificados no cromossomo A11 são novamente identificados. Com base em uma taxa mínima de seleção de marcador de 10%, cinco regiões foram identificadas como significativas no cromossomo A7 (7), A10 (10) e D10 (23). A Tabela 6 resume os valores p e o efeito aditivo associado a marcadores significativos em cada região de QTL. As cinco regiões de QTL cumulativamente representam 25% da variação da característica STG. Tabela 6: Sumário de marcadores significativos nas cinco regiões de QTL staygreen identificadas pelo estudo de associação de genoma global. Tabela 6: -Continuação-
Exemplo 5: Introgressão de uma característica STG em variedades de algodão adicionais.
[000322] Uma planta de algodão que compreenda qualquer um dos STG QTLs identificados é cruzada com uma linhagem de algodão de elite que compreende uma característica desejável (por exemplo, rendimento melhorado sob seca, frio, condições de estresse térmico), mas sem característica STG. As plantas de progênie F1 destes cruzamentos são testadas quanto a um ou mais marcadores SNP exemplificados na Tabela 3 ou quaisquer marcadores que estejam associados a esses marcadores SNP para selecionar um STG QTL. Uma planta da progênie F1 selecionada é então retrocruzada com a linhagem de algodão de elite, comparando a característica desejável (progenitor recorrente). As plantas da geração BC1 também são genotipadas usando marcadores SNP exemplificados na Tabela 1 ou outros marcadores associados para selecionar o STG QTL. Após várias rodadas de retrocruzamento (por exemplo, 5-7 gerações), uma nova linhagem de algodão de elite é obtida comparando a característica STG e a característica desejável na linhagem de elite progenitora recorrente.
[000323] Visto que várias modificações poderiam ser feitas nas construções e métodos descritos e ilustrados neste documento sem fugir ao escopo da divulgação, pretende-se que todo o conteúdo apresentado na descrição acima ou mostrado nas figuras em anexo deve ser interpretado como ilustrativo, não limitativo. A abrangência e o escopo da presente divulgação não devem ser limitados por qualquer uma das modalidades exemplares descritas acima, mas devem ser definidos apenas em conformidade com as reivindicações anexas a seguir e seus equivalentes. Todos os documentos de patente e não patente citados nesta especificação são incorporados neste documento por referência em sua totalidade.
INFORMAÇÕES DE DEPÓSITO
[000324] O requerente realizou um depósito de pelo menos 2500 sementes para cada uma das variedades de algodão STG-001 e STG- 002 divulgadas neste documento com a American Type Culture Collection (ATCC), 10801 University Boulevard, Manassas, Va. 20110-2209 EUA. Os números de acesso ao depósito para as variedades STG- 001 e STG-002 são os N° de Acesso ATCC PTA-122486 e PTA-122487. A data de depósito foi 24 de agosto de 2015. Os acessos aos depósitos estarão disponíveis durante a pendência do pedido ao Comissário de Patentes e Marcas e pessoas determinadas pelo Comissário terão direito aos mesmos mediante pedido. Os depósitos serão mantidos por um período de 30 anos, ou 5 anos após o pedido mais recente, ou pela duração da vida executável da patente, o que for mais longo, e serão substituídos caso se tornem inviáveis durante esse período. O requerente não renuncia a qualquer violação dos direitos concedidos ao abrigo desta patente ou do Plant Variety Protection Act (7 USC2321 e seguintes).

Claims (10)

1. Método para selecionar uma população de plantas ou sementes de algodão staygreen (STG), caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a. genotipar uma primeira população de plantas ou sementes de algodão STG em pelo menos um marcador ligado em 20cM a um alelo STG representativo a um locus STG de característica quantitativa (QTL) selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7; b. selecionar a partir da referida primeira população uma ou mais plantas ou sementes de algodão compreendendo o referido pelo menos um marcador ligado ao referido alelo STG representativo selecionado do grupo consistindo de SEQ ID NOs: 1 a 44; e c. selecionar a partir das referidas uma ou mais plantas ou sementes de algodão selecionadas uma segunda população de plantas ou sementes de algodão que compreendem um fenótipo STG e o referido pelo menos um alelo STG representativo.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido STG QTL é STG QTL 1 flanqueado por dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7; o referido STG QTL é STG QTL 2 flanqueado por dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17; o referido STG QTL é STG QTL 3 flanqueado por dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 18 a 21; o referido STG QTL é STG QTL 4 flanqueado por dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28; o referido STG QTL é STG QTL 5 flanqueado por dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32; o referido STG QTL é STG QTL 6 flanqueado por dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40; ou o referido STG QTL é STG QTL 7 flanqueado por dois loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um locus marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por: quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40, ou quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido alelo STG representativo não confere nenhuma penalidade de rendimento de sementes ou fibras em condições suficientes de água.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o rendimento das sementes ou fibras de plantas de algodão que compreendem o referido pelo menos um STG QTL sob condições limitadas de água é cerca de 3% ou mais elevado do que o rendimento das sementes ou fibras de plantas de algodão sem o referido pelo menos um alelo STG em condições limitadas de água.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um alelo STG não tem impacto na referida planta de progênie selecionada em pelo menos uma ou mais, duas ou mais, três ou mais, quatro ou mais, cinco ou mais, seis ou mais ou sete ou mais características na maturidade selecionadas do grupo que consiste em altura de planta, micronaire, percentual de cápsulas abertas, percentual de alongamento de fibra, taxa de maturação de fibra, conteúdo de fibras curtas, comprimento de fibra, resistência de fibra, índice de uniformidade, percentual de fibra de algodão e gradação de stringout, em condições com limitação de água ou condições suficientes de água.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a genotipagem da referida primeira população de plantas ou sementes de algodão em pelo menos dois marcadores ligados em 20cM a pelo menos um alelo STG representativo selecionado do grupo que consiste em SEQ ID Nos: 1 a 44.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada um dos pelo menos dois referidos marcadores está ligado a um STG QTL separado selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7.
9. Método para selecionar uma planta ou semente de algodão que compreende pelo menos um alelo staygreen (STG) representativo, caracterizado pelo fato de que compreende: a. detectar em uma população de plantas ou sementes de algodão STG uma planta ou semente de algodão que compreende um marcador ligado em 20cM do referido alelo STG representativo, em que o referido marcador está localizado em um intervalo cromossômico flanqueado por: quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 7; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 8 a 17; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 22 a 28; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 29 a 32; quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 33 a 40, ou quaisquer dois dos loci marcadores selecionados do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 41 a 44; e b. selecionar a referida planta ou semente de algodão compreendendo o referido alelo STG representativo e um fenótipo STG.
10. Método de avaliação de uma coleção de germoplasma de algodão, caracterizado pelo fato de que compreende: a. obter uma coleção de germoplasma de algodão; b. isolar ácidos nucleicos de cada germoplasma; c. analisar os ácidos nucleicos para um ou mais marcadores ligados a um STG QTL selecionado do grupo que consiste em STG QTLs 1 a 7, em que os referidos marcadores compreendem uma ou mais sequências selecionadas do grupo que consiste em SEQ ID NOs: 1 a 44; e; d. selecionar um germoplasma que possui um alelo STG representativo em pelo menos um STG QTL baseado na análise.
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