Genômica Funcional, Estrutural e Comparativa de Feijão-Caupi (Vigna unguiculata)

1. Genômica Funcional, Estrutural e Comparativa de Feijão-Caupi (Vigna unguiculata)

2. Um Organismo, Vários Usos Vigna unguiculata Alimentação Humana Forragem & Recup. Solos • Feijão seco • Feijão verde • (incluindo enlatados) • Moyashi • (broto-de-feijão) • Farinhas e outros • (biscoitos, acarajé, salgadinhos) • Bovinos • Caprinos • Ovinos • Bio-Fertilizante • Fixação de nitrogênio • Rizóbio nativo Potencial Fonte de Alimentação, Emprego e Riqueza Valor Nutritivo Matéria Prima   Proteínas  Digestibilidade  Carbohidratos  Amino-ácidos essenciais Propriedades gelatinizantes e espumantes altamente valiosas para a indústria alimentícia

3. Uma Leguminosa Importante Vigna unguiculata Preços & Mercado  Diversidade Morfológica  Diversidade Genética  Erosão Genética  Potencial para Melhoramento Cores e Formas

4. Rusticidade & Capacidade de Adaptação Semi Árido Trópico Úmido Ambientes Contrastantes & Cultivares Tribais Rusticidade e capacidade ímpar de adaptação

5. Leguminosa Escolhida pela NASA para Cultivo em Estacões Espaciais Lack of Gravity & Higher Plants http://nasaexplores.com/show2_articlea.php?id=03-014

6. Leguminosa ModeloVigna unguiculata • Nível diplóide: 2n=22 • Genoma Pequeno:ca. 450-500Mb -1/2 soja, 1/7 ervilha, 2.700x menos que V. faba • Auto-Fecundação & Gerações Curtas ~2,5 meses  ideal para mapeamento • Transformação genética • Biofábricas • Bioremediação • Fonte de genes para melhoramento também de outras leguminosas Nível de Novidade

7. Problemas e Necessidades Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro 1. Produtividade feijão-caupi (130-500 kg/ha) feijão comum Phaseolus vulgaris (565-630 kg/ha) 2. Infecções Virais Mosaico severo Potyvirus 3. Nematóides Meloydogyne spp. 4. Ataque de caruncho Callosobruchusmaculatus, Pós-colheita 5. Fatores abióticos Seca, Calor, Salinidade 6. Porte, tempo de floração, cor dos grãos Perdas Significativas!!

8. A Equipe: Rede NordEST Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro I-UFPE-1 LGBV Ana M. Benko Iseppon Coordenação Geral Recife, PE (10) II- UFPE-2 LGMM Ederson Akio Kido Recife, PE (18) III-UFCBBM Thalles Grangeiro Fortaleza, CE (31) IV-Embrapa CPAMN Semíramis R. Ramalho Teresina, PI (8) V-UFPBBioMol Demetrius A. M. Araújo João Pessoa, PB (14) VII-Embrapa CPATSA Carlos A. F. Santos Petrolina, PE (3) VI-UFPI LIBPI Semíramis J. H. Monte Teresina, PI (10) VIII-EmbrapaCENARGEN Francisco J. Lima Aragão Brasília, DF (01) IX-USPESALQ Luiz Eduardo Aranha Camargo Piracicaba, SP (02) X-USPCENA Antonio V. O. Figueira Piracicaba, SP (01) ~130 membros* Seleção Criteriosa dos Grupos XI- Univ. Frankfurt Günter Kahl Frankfurt, Alemanha (01) XII- Univ. Califórnia Jeff Ehlers Riverside, USA (01)

9. Estratégias do Projeto Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro Genoma Expresso Mapeamento Genético Interação Complementaridade Transformação Genética Bioinformática Início Oficial do Projeto: 26/Maio/2005

10. Mapeamento Genético Cruzamento Intraespecífico V. unguiculataX V. unguiculata Cultivar A Cultivar B (Resistente) (Suscetível)  Linhagens Recombinantes de Autofecundação até F7-F8 ca. 130 Indivíduos Inoculação com Patógenos Identificação de Locos de Resistência Outras características inclusive QTLs Progênie Testadora

11. Quadro 8: Parentais eleitos para o cruzamento de mapeamento, bem como suas respectivas características agronômicas. P1 P2 P2’ Dois Cruzamentos Principais BR-14 Mulato x IT-85F-2687 Cruzamentos-teste com características equivalentes

12. Estudos Moleculares Preliminares Vigna unguiculata & Nordeste Brasileiro Seleção de Parentais DAF (DNA Amplification Fingerprinting) 85 acessos avaliados V.ung.Cabeçudo Vung Canapu Vung S.Verde Vung Canapu Precoce Vung CNC0434 Vung CNCX1101 Vung CNC1115-16F Vung CNCX1112-4F Vung CNCX1115-18F Vung CNCX1115-11F Vung CNCX1115-20F Vung CNCX1010-4F Vung BR17-Burguês Vung 02 Vung CNCX1114-4F Vung. Paulista Vung João Paulo II Vung L351002A Vung L539001(T16) Vung L382002A Vung 821Vita 6 Vung Balinha 305 Vung BR14-Mulato Vung BR9 Longa Vung BR17Gurg. Vung CB-3 Vung IPEAUV 69 Vung IT82D699 Vung IT85D3850-2 Vung TE91195-7F Vung TE90180-9F Vung TE90180-6F Vung TE90169-4F Vung 90179-9F Vung TE91191-8F Vung TE867517-E2 Vung TE867556-E Vung Istambul Vung 73260 Vung L775011 Vung L950002 Vung Epace10 Vung L9556002 Vung S.Inácia Biv411 Vung MRC11213 Vung Manaus Vung VCRA31 Vung Epace1 Vung Epace11 Vung Ipa201 Vung Ipa202 Vung Ipa204 • 26 primers selecionados de 262 • testados • 212 bandas polimórficas amostradas Vung Ipa205 Vung Ipa206 Vung C..Amarelo Vung VIG28/76 Vung VIG79/82 Vung VIG66/85 Vung VIG69/79 Vung L2102/98 Vung VIG42/83 Vung VIG1/78 Vung VIG58/80 Vung VIG50/80 Vung VIG71/82 Vung VIG7/7

13. Mapa Genético de Alta Resolução Mínimo 600 marcadores moleculares DAF (DNA Amplification Fingerprinting) AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) SSRs (Simple Sequence Repeats) RGAs (Resistance Gene Analogs) STMS (Sequence Tag Microsatelite Markers) ESTs (Expressed Sequence Tags) Marcadores & Possibilidades para o Melhoramento Marcadores em Fase de Seleção (parentais e parte da progênie F2)

14. Genoma Expresso ESTs Expressed Sequence Tags Estratégia No 1 V. unguiculata 1 &V. unguiculata 2 Característica A Característica B Tecido Escolhido  Situações IIIIII Seqüenciamento 78.000 ESTs Bioinformática Genes Expressos em I Genes Expressos em III Genes Expressos em II

15. Bibliotecas Planejadas ESTs Expressed Sequence Tags BIÓTIC O ABIÓTIC O

16. Genoma Expresso SAGE Serial Analysis of Gene Expression Estratégia No 2 V. unguiculata 1 &V. unguiculata 2 Característica A Característica B Tecido Escolhido  Situações IIIIII Bibliotecas de ESTs pré-existentes Segmento parcial do RNAm concatenado é seqüenciado Seqüenciamento 120.000 Tags Bioinformática Genes Expressos em I Genes Expressos em III Genes Expressos em II

17. Genoma Expresso SAGE Serial Analysis of Gene Expression O Método Supersage EcoP15I Comparação com EST

18. Bibliotecas Planejadas SAGE Estresse Abiótico (Salinidade) 8 Bibliotecas

19. Bibliotecas Planejadas SAGE Estresse Biótico (Viroses) Mosaico Severo do Caupi (CPSMV, Cowpea Severe Mosaic Vírus) Mosaicos de Potyvirus (CABMV, Cowpea Aphid-Borne Mosaic Virus e BICMV, Blackeye Cowpea Mosaic Virus)

20. Andamento das Atividades Recursos Disponíveis fim de Maio/2005 Marcadores Moleculares SAGE Mapeamento Genético Genoma Expresso EST Mapeamento & Análise de Ligação Expressão Protéica Interação Complementaridade Cultivo “In Vitro” & Regeneração Pipeline Transformação Genética Bioinformática Data Mining Transformação Genética

21. Bioinformática • Plataforma para Submissão de Seqüências (Pipeline): • Bolsista de pós-doutorado • - Bolsa DCR CNPq/FACEPE • Início da montagem dos scripts das rotinas de bioinformática necessários para a montagem da plataforma de pipeline do projeto • Apoio & Pontos de Partida: • - Plataforma do SUCEST (Prof. Arruda/USP) • Plataformas FOREST e BEST (Prof. Aranha/USP-ESALQ) • Convênio com LNCC (Plataforma Sabiá).

22. Projeto Vigna Renorbio & Rede NordEST Treinamento de Pessoal 54 alunos de Graduação e PG Recursos para Bolsas

23. Atividades de Integração e Treinamento da Rede NordEST Curso 1: Mapeamento Físico e Genético em Vegetais Período de 15 a 29 de maio/2005 13 alunos, sendo dois membros da rede NordEST: Financiamento pelo CNPq/CBAB Curso 2: Técnicas Moleculares, Bioinformática e Mapeamento Aplicadas ao Melhoramento de Plantas Período: 18 e 30/setembro/2005 17 alunos (Mercosul) quatro membros da rede NordEST: Prof. Dr. Luiz Eduardo Camargo Aranha (USP-ESALQ) Tercílio Calsa Júnior (CENA-USP)

24. Obrigada! Homepage do Programa http://www.vigna.ufpe.br/