Validação de um painel de SNPS de baixa densidade para análise de paternidade e parentesco e avaliação da variabilidade genética do camarão cinza (Litopenaeus vannamei)

Abstract

O objetivo deste estudo foi validar um painel SNP de baixa densidade em populações de núcleo de melhoramento genético e em amostras de camarão coletadas em lojas de varejo, para atribuir paternidade e parentesco, avaliar variabilidade e estruturação genética em camarão cinza. Amostras de reprodutores de três linhagens comerciais (A, B e C) e amostras de sete lojas de varejo (SPDF1-SPDF5, PEDF e PEPB) foram avaliadas, totalizando 328 amostras. Inicialmente, a validação foi feita utilizando 144 SNPs para seleção dos 96 marcadores mais informativos que iriam compor o painel. A genotipagem dos SNPs foi realizada com plataforma Fluidigm e em seguida foram feitas análises de estruturação populacional, verificação da Heterozigosidade observada (Ho) e esperada (He), avaliação da qualidade, por meio do RMSD (do inglês Root Mean Square Deviation) e RMSE (do inglês Root Mean Square Error), das estimativas de parentesco e da probabilidade de não exclusão parental. Os resultados de PCA (Análise de Componentes Principais) e STRUCTURE das três linhagens do núcleo de melhoramento genético agregaram as amostras das linhagens A e B no mesmo grupo, enquanto a linhagem C apresentou uma composição diferenciada, indicando que a origem do germoplasma das linhagens A e B é o mesmo, e/ou que existe um forte fluxo gênico entre as duas linhagens. Em relação a estruturação das 10 populações, foi observado que as amostras dos varejistas não são oriundas do produtor de larvas abordado nesse estudo e que todas as populações das lojas de varejo aparentam ter origem de um mesmo produtor. Já as estimativas de Ho e He indicaram alta variabilidade genética das amostras, pois a maior variação encontrada entre essas estimativas foi de 4%, sendo que a média dos valores de Ho para todas as populações foi de 0,392. Quanto a qualidade das estimativas de parentesco, foi demonstrado que o valor de RMSD calculado entre as estimativas obtidas com o painel de 96 SNPs e as adquiridas com 3.857 SNPs do chip comercial da Illumina foi de 0,08. Já o RMSE desses dois grupos variou somente 0,05, indicando que os intervalos de confiança são muito próximos. O RMSD e RMSE indicam que o painel de 96 SNPs é tão eficaz para estimar parentesco quanto a ferramenta comercial da Illumina. As probabilidades de não exclusão das 10 populações também demonstraram resultados satisfatórios para P1, P2 e P3 de 4,5×10-7, 4,4×10-4 e 5,2×10-11, respectivamente. Portanto, o painel desenvolvido no presente estudo poderá ser utilizado em estudos amplos que demandem grandes números de atribuições de paternidade, avaliações de parentesco e análises de estruturação populacional do camarão cinza.