Diversidade de bactérias diazotróficas endofíticas associadas a plantas de milho

Bactérias diazotróficas endofíticas são capazes de promover o crescimento do milho por meio da fixação biológica do nitrogênio (FBN) ou pela produção de fitormônios. Neste estudo, objetivou-se caracterizar a diversidade de bactérias diazotróficas endofíticas associadas a plantas de milho em diferentes locais do Rio Grande do Sul, que apresentavam variações de clima e solo. Para isso, foi usado um método baseado na amplificação do gene nifH grupo I, na análise de fragmentos de restrição (PCR-RFLP) e no seqüenciamento dos genes amplificados. Foram calculados os índices de Shannon-Weaver e Equitabilidade para estimar a diversidade dos diazotróficos, bem como a diversidade de nucleotídeos e divergência entre seqüências, para estimar a diversidade genética das comunidades amostradas. Na avaliação da diferenciação entre as comunidades foi utilizado o teste F ST. Foi detectada maior variação entre as comunidades das diferentes regiões do Estado do que dentro das comunidades de cada região avaliada, particularmente entre comunidades provenientes de diferentes tipos de solo, regime pluviométrico e regiões geográficas. O índice de diversidade de Shannon-Weaver indicou diferenças em termos de diversidade de unidades taxonômicas entre as comunidades avaliadas. As comunidades amostradas da região norte do Rio Grande do Sul, que mostrou maior disponibilidade de água e conteúdo de argila, tenderam a apresentar maior diversidade quando comparada às comunidades amostradas na região sul. A análise de Equitabilidade mostrou a dominância de unidades taxonômicas dentro de cada comunidade avaliada, independentemente da região amostrada. Todas as seqüências obtidas foram classificadas como pertencentes ao gene nifH grupo I. Foram obtidas seqüências pertencentes às classes Alfa, Beta e Gama-proteobactéria. Esses resultados demonstraram que existe grande diversidade de bactérias endofíticas fixadoras de N capazes de colonizar o interior de plantas de milho e que as diferentes condições edafoclimáticas estão correlacionadas com a diversidade dos genes nifH.

Avaliação da biodiversidade de rizóbios simbiontes do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) em Santa Catarina

Os solos brasileiros, em geral, apresentam uma população abundante de rizóbios capazes de nodular e fixar N2 em simbiose com o feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.); contudo, a diversidade dessas bactérias ainda é pouco conhecida. Este estudo teve por objetivo conhecer a biodiversidade de microssimbiontes do feijoeiro em Santa Catarina e, para isso, foram obtidos 117 isolados de nódulos de plantas coletadas em campo, em 23 áreas do extremo oeste, do meio oeste e do planalto sul catarinense. Com base nos atributos morfofisiológicos, os isolados foram classificados em nove grupos. Pela análise dos perfis de DNA após a amplificação (PCR) com o "primer" BOX, que codifica regiões conservadas e repetidas do genoma, 107 perfis distintos foram agrupados em um nível final de similaridade de apenas 26,9 %. Os perfis obtidos pela amplificação do gene 16S ribossômico - referência na taxonomia atual de procariotos - seguida pela digestão com três enzimas de restrição (técnica de RFLP-PCR), resultaram em seis agrupamentos principais e cinco bactérias isoladas. As populações consistiram de 17,1 % de Rhizobium tropici, 35,9 % de R. etli, 32,5 % de R. leguminosarum, 1,7 % de R. giardinii e 12,8 % com perfis distintos das espécies descritas de rizóbios de feijoeiro. R. tropici predominou em solos ácidos do meio oeste e do planalto sul, R. leguminosarum não foi detectado no extremo oeste e R. etli ocorreu nas três regiões, essas duas últimas espécies em solos menos ácidos. Os resultados enfatizam a diversidade genética elevada de rizóbios, inter e intra-específica, nos solos catarinenses, inclusive com a indicação de novas espécies.

Caracterização genética de rizóbios nativos dos tabuleiros costeiros eficientes em culturas do guandu e caupi

O objetivo deste trabalho foi caracterizar geneticamente sete estirpes de rizóbios nativos dos tabuleiros costeiros de Sergipe com alta eficiência de fixação biológica do N2 em associação com guandu (Cajanus cajan) e caupi (Vigna unguiculata). A amplificação do DNA pela técnica de PCR (polymerase chain reaction) com o oligonucleotídeo específico BOX indicou um grau elevado de diversidade genética, uma vez que todas as estirpes apresentaram perfis únicos de DNA. A análise por BOX-PCR revelou, ainda, que essa metodologia é eficiente para diferenciar estirpes, mas não para a diferenciação de espécies de rizóbio. Pela técnica do RFLP (restriction fragment length polymorphism) da região do DNA que codifica o gene 16S rRNA e da região intergênica entre os genes 16S e 23S rRNA, com cinco enzimas de restrição, bem como pelo seqüenciamento parcial da região do 16S rRNA, foi possível classificar as estirpes nos gêneros Bradyrhizobium e Rhizobium. Houve coerência entre as análises envolvendo a região do 16S rRNA, mas o agrupamento com uma das estirpes diferiu pela análise do espaço intergênico. Os resultados obtidos com a estirpe R11 indicam variabilidade genética elevada em relação às espécies de rizóbios descritas, inclusive diferindo em diversas bases da região do 16S rRNA, e podem indicar uma nova espécie.

Genes do eixo somatotrófico e características de crescimento numa população F2 de bovinos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a associação dos polimorfismos dos genes bGH, IGF-1 e PIT-1 com características de peso e ganho de peso numa população F2 de bovinos (Gir x Holandês), pela técnica de PCR-RFLP. As freqüências alélicas A e B, do gene PIT-1, e dos genótipos AA, AB e BB, nas populações parentais foram semelhantes entre si, mas diferentes das freqüências nas populações cruzadas F1 e F2, para esse gene. Quanto ao gene bGH, os animais da raça Holandesa apresentaram freqüência de 100% para o alelo E e os animais da raça Gir, 92% para o alelo F, resultando em alta freqüência de indivíduos heterozigotos nas populações F1 e F2. Quanto ao gene IGF-1, todos os animais da raça Holandesa eram heterozigotos (AB) e, nos animais Gir, a maioria dos indivíduos foi de homozigotos (AA), o que resultou em alta freqüência do alelo A nas populações F1 e F2. Foram encontradas associações significativas do alelo A do gene PIT-1 com as características de peso aos 60, 205, 365 dias e ganho de peso do nascimento aos 60 dias. Em bGH, observou-se efeito significativo do alelo E para peso aos 365 dias e ganho de peso do nascimento aos 60 dias, enquanto o efeito do alelo A do IGF-1 foi significativo somente para peso ao nascimento. Os alelos identificados podem ser usados como marcadores no melhoramento animal.

Alternative genotyping method for the single nucleotide polymorphism A2959G (AF159246) of the bovine CAST gene

The objective of this work was to genotype the single nucleotide polymorphism (SNP) A2959G (AF159246) of bovine CAST gene by PCR-RFLP technique, and to report its use for the first time. For this, 147 Bos indicus and Bos taurus x Bos indicus animals were genotyped. The accuracy of the method was confirmed through the direct sequencing of PCR products of nine individuals. The lowest frequency of the meat tenderness favorable allele (A) in Bos indicus was confirmed. The use of PCR-RFLP for the genotyping of the bovine CAST gene SNP was shown to be robust and inexpensive, which will greatly facilitate its analysis by laboratories with basic structure.

Polimorfismo no gene GH1-PstI associado a características corporais de linhagens de tilápia-do-nilo

O objetivo deste trabalho foi determinar a associação de polimorfismos no gene do hormônio crescimento GH1 às características corporais, em linhagens de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Foram coletados fragmentos da nadadeira caudal de exemplares das linhagens, aos cinco meses de idade, para as análises de "polymerase chain reaction-restriction fragment lenght polymorphism" (PCR-RFLP). Foram realizadas as seguintes mensurações: comprimento total, comprimento padrão, altura, largura e comprimento da cabeça. Realizou-se a amplificação de um fragmento com 652 pb do gene GH1, com subsequente restrição com a enzima PstI. Para a análise de associação do marcador molecular com as características quantitativas, utilizou-se o procedimento GLM do SAS. O polimorfismo descrito para o íntron 1, do gene GH1 da tilápia-do-nilo, apresentou correlação significativa com o comprimento total, comprimento padrão, altura e largura corporal. Foi verificado que o genótipo PstI+/- está associado ao melhor crescimento, independentemente da linhagem. A associação verificada pode ter ocorrido em razão do efeito direto da regulação do próprio gene GH.

Genetic polymorphisms related to meat traits in purebred and crossbred Nelore cattle

The objective of this work was to estimate the allelic and genotypic frequencies of CAST/XmnI, a calpastatin gene polymorphism, and CAPN530, a calpain 1 large subunit gene polymorphism, in different beef genetic groups (Nelore and Nelore x Bos taurus), and to investigate associations between these polymorphisms and carcass and meat traits. Three hundred animals - comprising 114 Nelore, 67 Angus x Nelore, 44 Rubia Gallega x Nelore, 41 Canchim, 19 Brangus three-way cross and 15 Braunvieh three-way cross- were genotyped by PCR-RFLP and phenotyped for rib-eye area (REA), back-fat thickness (BT), intramuscular fat (IF), shear force (SF) and myofibrillar fragmentation index (MFI). The occurrence of the two alleles of the CAST/XmnI and CAPN530 single nucleotide polymorphisms (SNPs) in a B. indicus breed, which permitted association studies in purebred and crossbred Nelore cattle, was first shown in the present work. No relationship was found between the CAST or CAPN1 SNPs and growth-related traits (REA) or fat deposition (BT and IF), since calpastatin and µ-calpain are not physiologically involved with these traits. Moreover, the association results between genotypes and aged meat tenderness (assessed by SF and MFI) showed that these markers are useless in assisted selection for purebred Nelore and their crosses with B. taurus.

Diversidad genética en cerdos criollos mexicanos con genes candidatos asociados a características productivas

El objetivo de este trabajo fue comparar la variabilidad, diversidad y distancias genéticas entre cerdos criollos, Pelón Mexicano (CPM) y Cuinos (CC), con Yorkshire, cuanto a los genes candidatos CAST, DECR1, HAL, HFABP4, LEP, LIPE, MCR4, MYOG, RN y CHX, a través de analysis por PCR-RFLP. Se evaluaron 180 cerdos: 59 CPM, 65 CC y 56 Yorkshire. Se analizaron las frecuencias génicas y genotípicas, heterocigosidad, distancias genéticas y árboles filogenéticos entre grupos raciales. Para CAST, DECR1, HFABP4, LEP, MCR4 y CHX las frecuencias génicas y genotípicas fueron diferentes al comparar las tres razas. En LIPE, los CC fueron iguales a los Yorkshire; en cuanto a MYOG, los CPM fueron iguales a los Yorkshire. No hubo diferencias entre poblaciones criollas y Yorkshire en las frecuencias génicas y genotípicas para HAL y RN. Los cerdos Yorkshire presentaron mayor frecuencia en alelos favorables para CAST, LIPE, MCR4 y MYOG, menor frecuencia de DECR1, HFABP4, CHX, y moderada en LEP. La heterocigosidad promedio para todos los genes fue mayor en CPM (0,42±0,05) y similar en CC (0,33±0,06) y Yorkshire (0,35±0,05). Al calcular distancias genéticas con todos los genes, los CC se encuentran más distantes de los Yorkshire.

Variabilidade genética de Sugarcane mosaic virus, causando mosaico em milho no Brasil

O objetivo deste trabalho foi caracterizar biológica e molecularmente três isolados de Sugarcane mosaic virus (SCMV) de lavouras de milho, analisá-los filogeneticamente e discriminar polimorfismos do genoma. Plantas com sintomas de mosaico e nanismo foram coletadas em lavouras de milho, no Estado de São Paulo e no Município de Rio Verde, GO, e seus extratos foliares foram inoculados em plantas indicadoras e submetidos à análise sorológica com antissoros contra o SCMV, contra o Maize dwarf mosaic virus (MDMV) e contra o Johnsongrass mosaic virus (JGMV). Mudas de sorgo 'Rio' e 'TX 2786' apresentaram sintomas de mosaico após a inoculação dos três isolados, e o DAS-ELISA confirmou a infecção pelo SCMV. O RNA total foi extraído e usado para amplificação por transcriptase reversa seguida de reação em cadeia de polimerase (RT-PCR). Fragmentos específicos foram amplificados, submetidos à análise por polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição (RFLP) e sequenciados. Foi possível discriminar os genótipos de SCMV isolados de milho de outros isolados brasileiros do vírus. Alinhamentos múltiplos e análises dos perfis filogenéticos corroboram esses dados e mostram diversidade nas sequências de nucleotídeos que codificam para a proteína capsidial, o que explica o agrupamento separado desses isolados e sugere sua classificação como estirpes distintas, em lugar de simples isolados geográficos.

Identificação e caracterização de genes vip e cry coleóptero‑específicos em isolados de Bacillus thuringiensis

O objetivo deste trabalho foi identificar e caracterizar os genes cry3, vip1, vip2 e vip1/vip2 em uma coleção de 1.078 isolados de Bacillus thuringiensis potencialmente tóxicos para larvas de coleópteros. Foram utilizados pares de oligonucleotídeos iniciadores gerais obtidos a partir de regiões conservadas dos genes e do alinhamento de sequências consenso. Posteriormente, os isolados positivos foram caracterizados por meio da técnica de PCR‑RFLP, tendo-se utilizado enzimas de restrição específicas, para identificar novas subclasses de genes nos isolados. Cento e cinquenta e um isolados foram positivos para os genes avaliados, com maior frequência para o gene vip1/vip2 (139 isolados). Pela técnica de PCR‑RFLP, foram observados 14 perfis polimórficos, o que indica a presença de diferentes alelos e, consequentemente, de distintas subclasses desses genes.

Endonuclease com incompatibilidade heteroduplex para detectar mutação e variações genéticas de inibidores da tripsina em soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação genética do inibidor de tripsina em variedades cultivadas (Glycine max) e silvestres (Glycine soja) de soja. Foram avaliadas as variações genéticas do inibidor de tripsina Kunitz, representado pela proteína 21-kDa (KTI), e do inibidor de tripsina-quimotripsina Bowman-Birk (BBI), em variedades de soja cultivadas (G. max) e selvagens (G. soja). Ensaios de clivagem foram feitos com endonuclease de incompatibilidade heteroduplex, para a detectar mutações no gene de KTI, com uma única nuclease específica de cadeia simples, obtida a partir de extractos de aipo (CEL I). As variedades de soja estudadas apresentaram baixo nível de variação genética em KTI e BBI. A análise por PCR -RFLP dividiu o BBI-A em A1 e A2 e mostrou que o Tib do KTI é o tipo dominante. A digestão com enzimas de restrição não foi capaz de detectar diferenças entre os tipos de ti-null e outros alelos Ti, enquanto o ensaio com endonucleases com incompatibilidade heteroduplex com CEL I pôde detectar o tipo ti-null. O método de digestão com CEL I fornece uma ferramenta genética simples e útil para a análise de SNP. O método apresentado pode ser utilizado como ferramenta para a triagem rápida e útil de genótipos desejáveis em futuros programas de melhoramento de soja.

Evaluation of Xylella fastidiosa genetic diversity by fAFPL markers

The first phytopathogenic bacterium with its DNA entirely sequenced is being detected and isolated from different host plants in several geographic regions. Although it causes diseases in cultures of economic importance, such as citrus, coffee, and grapevine little is known about the genetic relationships among different strains. Actually, all strains are grouped as a single species, Xylella fastidiosa, despite colonizing different hosts, developing symptoms, and different physiological and microbiological observed conditions. The existence of genetic diversity among X. fastidiosa strains was detected by different methodological techniques, since cultural to molecular methods. However, little is know about the phylogenetic relationships developed by Brazilian strains obtained from coffee and citrus plants. In order to evaluate it, fAFLP markers were used to verify genetic diversity and phylogenetic relationships developed by Brazilian and strange strains. fAFLP is an efficient technique, with high reproducibility that is currently used for bacterial typing and classification. The obtained results showed that Brazilian strains present genetic diversity and that the strains from this study were grouped distinctly according host and geographical origin like citrus-coffee, temecula-grapevine-mulberry and plum-elm.

Isolado do vírus do mosaico do pepino obtido de bananeira no Estado de São Paulo pertence ao subgrupo Ia

Em 1996, foi feita a caracterização parcial de um isolado do vírus do mosaico do pepino (Cucumis mosaic virus, CMV) obtido de bananeira (Musa sp.) proveniente do município de Miracatu, SP. Com o objetivo de se determinar o subgrupo do isolado de CMV, recorreu-se às técnicas de ELISA, RT-PCR, RFLP e seqüenciamento de fragmentos de RNA genômico. Amostras de folhas infetadas, desidratadas com cloreto de cálcio e armazenadas à -20 °C desde 1994 na viroteca do Laboratório de Fitovirologia e Fisiopatologia, foram inoculadas em plantas de Nicotiana glutinosa. Dez dias após a inoculação, folhas apresentando mosaico foram utilizadas para DAS-ELISA e extração de RNAs totais. Em ELISA, houve reação apenas contra o anti-soro específico para CMV subgrupo I. Através de RT-PCR com primers desenhados para anelar em regiões conservadas da porção terminal 3' do gene da capa protéica, foi amplificado um fragmento de DNA com 486 pares de bases. O produto obtido via RT-PCR foi submetido à digestão com as enzimas EcoRI, HindIII, BamHI e MspI, obtendo-se um padrão de restrição esperado para o subgrupo I. Estes resultados foram confirmados através do seqüenciamento do produto de PCR, o qual apresentou homologia de 96% a 98% com os isolados do CMV pertencentes ao subgrupo I. Pelos sintomas observados na hospedeira diferencial Vigna unguiculata, o isolado foi confirmado como sendo do subgrupo Ia.

Telomere and microsatellite primers reveal diversity among Sclerotinia sclerotiorum isolates from Brazil

Sclerotinia sclerotiorum, the causal agent of white mold, is a problem of winter bean (Phaseolus vulgaris) production in Brazil under center-pivot irrigation. Isolates of S. sclerotiorum were obtained from a center-pivot-irrigated field near Guaíra-SP, Brazil. Mycelial compatibility group (MCG) studies revealed the presence of only two MCG. PCR/RFLP analysis of the ITS1-5.8S-ITS2 ribosomal subunit regions of these field isolates of S. sclerotiorum failed to show any genetic differences between these two MCGs. DNA amplification with a chromosomal telomere sequence-based primer and one microsatellite primer revealed genetic polymorphisms among isolates within the same MCG. Isolates taken from beans and two other crops from another region of Brazil showed the same two MCG and had identical banding patterns for the telomere and microsatellite primers. These findings support the use of telomere sequence-based primers for revealing genotypic differences among S. sclerotiorum isolates.

Genetic analyses of Rhizoctonia solani isolates from Phaseolus vulgaris grown in the Atlantic Rainforest Region of São Paulo, Brazil

Rhizoctonia solani isolates obtained from common beans (Phaseolus vulgaris) grown in the mountainous Atlantic Rainforest (Mata Atlântica) region of São Paulo, Brazil, were analyzed to determine their genetic diversity using internal transcribed spacer (ITS), microsatellite and telomere sequence-based PCR primers. Restriction digestion of the ITS1/5.8S/ITS2 ribosomal regions yielded unique banding patterns specific for AG4 and its subgroups. The ITS restriction digestion (ITS/RFLP), telomere and microsatellite primers identified five to 11 genotypes within the isolates of R. solani. While all isolates were pathogenic on beans, there was no correlation found between genotypic differences and pathogenicity. The different PCR primers revealed a number of isolates that were genetically similar. Some of these genetic groups were supported by more than one of the primers utilized in this study, thus confirming their relationship.