Explorando a diversidade genômica da soja por meio de Grafos de Recombinação Ancestral

A soja (Glycine max (L.) Merr., 2n = 40) é a principal commodity agrícola do Brasil e uma das espécies mais relevantes para programas de melhoramento genético. A caracterização da diversidade genética e da estrutura populacional é essencial para o uso racional do germoplasma e o direcionamento de estratégias de seleção que ampliem a base genética cultivada. Avanços recentes em genética populacional têm evidenciado o potencial de abordagens genealógicas que modelam conjuntamente coalescência e recombinação, como os Grafos de Recombinação Ancestral (ARGs). Os ARGs permitem reconstruir a história evolutiva das populações com maior resolução e têm se tornado ferramentas centrais na análise de dados genômicos em larga escala em função de métodos de análise envolvendo tree sequences. O presente estudo teve como objetivo reconstruir e explorar a topologia de ARGs em um painel representativo de genótipos de soja, abrangendo cultivares modernas e plant introductions (PIs), a partir de um conjunto de polimorfismos de único nucleotídeo (SNPs) de alta densidade. Os dados genotípicos, obtidos pelo Illumina Infinium SoySNP50K BeadChip, foram filtrados segundo critérios de qualidade (MAF ≥ 0,10; HET ≤ 0,10; missing ≤ 0,20), resultando em 41.209 SNPs observados em 16.262 acessos – sendo 15.070 de G. max (14.681 PIs e 389 cultivares) e 1.192 de G. soja. A matriz de relacionamento genético aditivo (GRM) foi construída pelo método de VanRaden (AGHmatrix v.2.1.4), e a estrutura populacional inferida por Análise de Componentes Principais (pcaMethods v.2.0), seguida de agrupamento k-means (k = 300). O faseamento dos haplótipos foi realizado com o Beagle v.5.4, e as genealogias locais foram inferidas pelo ARG-Needle, utilizando distâncias genéticas do mapa genético Wm82.a2.v1. Cada cromossomo foi processado individualmente, e os arquivos gerados (.argn) foram convertidos em tree sequences (.trees) compatíveis com a biblioteca tskit v.0.6.4, possibilitando a visualização direta das árvores locais e o cálculo de estatísticas. O comprimento genético variou de 99,45 a 177,72 cM, com gaps máximos entre marcadores de 0,41 a 1,68 cM. O número de nós internos variou entre 1,98 (chr 12) e 17,63 (chr 19) milhões, refletindo diferentes níveis de recombinação e profundidade genealógica entre cromossomos. Cromossomos com maior número de nós indicaram maior recombinação, enquanto aqueles com menos nós exibiram árvores mais profundas e tempos medianos de coalescência mais longos. Os resultados revelam o potencial dos ARGs para inferir a história evolutiva da soja, ampliando a compreensão de sua diversidade e fornecendo novos caminhos para a análise evolutiva e aplicada do genoma.