Marcadores moleculares derivados de sequências expressas do genoma café potencialmente envolvidas na resistência à ferrugem

O objetivo deste trabalho foi identificar marcadores moleculares relacionados à resistência do cafeeiro (Coffea arabica) à ferrugem (Hemileia vastatrix). Foram identificadas sequências de DNA potencialmente envolvidas na resistência do cafeeiro a doenças, por meio de análise "in silico", a partir das informações geradas pelo Projeto Brasileiro do Genoma Café. A partir das sequências mineradas, foram desenhados 59 pares de iniciadores para amplificá-las. Os 59 iniciadores foram testados em 12 cafeeiros resistentes e 12 susceptíveis a H. vastatrix. Vinte e sete iniciadores resultaram em bandas únicas e bem definidas, enquanto um deles amplificou fragmento de DNA em todos os cafeeiros resistentes, mas não nos suscetíveis. Esse marcador molecular polimórfico amplificou uma região do DNA que corresponde a uma janela aberta de leitura parcial do genoma de C. arabica que codifica uma proteína de resistência a doenças. O marcador CARF 005 é capaz de diferenciar os cafeeiros analisados em resistentes e susceptíveis a H. vastatrix.

Identification of zygotic and nucellar seedlings in polyembryonic mango cultivars

The objective of this work was to evaluate the occurrence of polyembryony in the mango cultivars Manila and Ataulfo, and to determine whether seedlings cultured in vitro are zygotic or nucelar. Percentage of polyembryony was calculated and the number of embryos in 100 seeds of each cultivar was recorded. 'Manila' exhibited 97% polyembryony with 3.4 embryos per seed, while 'Ataulfo' had 95% polyembryony with 3.2 embryos per seed. Later, 20 seeds of each cultivar were established in vitro, and it was analyzed those in which all embryos germinated (12 seeds from 'Manila' and 7 from 'Ataulfo'). DNA was extracted from seedling leaf tissue, and its origin was identified with 14 RAPD primers. The polymorphic markers recognized the seedlings of sexual origin in seven of nine 'Manila' polyembryonic seeds, and in four of seven 'Ataulfo' ones. Also, in polyembryonic seeds not all zygotic seedlings were produced by small embryos located at the micropyle.

Similaridade genética entre cultivares de marmeleiro avaliadas por marcadores AFLP

O objetivo deste trabalho foi determinar as relações genéticas de 21 cultivares de marmeleiro com base no marcador "amplified fragment length polymorphism" (AFLP), para melhoramento e conservação de recursos genéticos da espécie na região sul do Rio Grande do Sul. O DNA das cultivares foi extraído pelo método CTAB, e as reações de AFLP foram realizadas com os iniciadores EcoRI/MseI. Foram identificados dois grupos entre as 21 cultivares de marmeleiro, um com quatro e outro com sete cultivares geneticamente mais relacionadas. As cultivares de marmeleiro apresentam alta variabilidade genética, com máximo de 43% de similaridade.

Genetic diversity of irrigated barley based on molecular and quantitative data and on malting quality

The objective of this work was to quantify the genetic diversity of elite genotypes of irrigated barley in the Brazilian savanna. Thirty elite barley genotypes from Embrapa Cerrados' collection were evaluated using 160 RAPD markers, 12 agronomic traits related to yield components, and 10 malting quality parameters. The genetic dissimilarity matrices based on molecular markers, quantitative traits, and malting quality characters were calculated and a cluster analysis was performed using the unweighted pair-group method with arithmetic mean (UPGMA) as grouping criterion. High genetic diversity among accessions were observed. The estimated genetic dissimilarities were weakly correlated, showing the complementarity of the different character groups. Selection indices and graphical dispersion analysis allowed the selection of promising genotypes and the indication of suitable crosses for maximizing the heterotic effects in breeding programs for irrigated barley in the Brazilian savanna.

Identificação de SNPs para conteúdo de ácidos graxos em soja pela técnica HRM

O objetivo deste trabalho foi identificar SNPs em genes associados ao conteúdo de ácidos graxos em soja e implementar a metodologia "high resolution melting" (HRM) para genotipagem desses SNPs. Os iniciadores HRM foram desenhados para discriminar os alelos SNPs em duas populações de mapeamento (RILs e F2) e seguiram o padrão esperado de segregação. Os SNPs do gene ABI associaram-se significativamente ao conteúdo de ácido esteárico (R² = 12,14), e os do gene FAD3B, aos conteúdos de ácido oleico (R² = 14,69) e linolênico (R² = 10,62). A técnica de genotipagem dos SNPs por HRM é eficiente na discriminação das classes genotípicas.

Genetic variability of hull-less barley accessions based on molecular and quantitative data

The objective of this work was to characterize and quantify the genetic, molecular, and agronomic variability of hull-less barley genotypes, for the selection of parents and identification of genotypes adapted to the irrigated production system in the Brazilian Cerrado. Eighteen hull-less barley accessions were evaluated, and three covered barley accessions served as reference. The characterization was based on 157 RAPD molecular markers and ten agronomic traits. Genetic distance matrices were obtained based on molecular markers and quantitative traits. Graphic grouping and dispersion analyses were performed. Genetic, molecular, and agronomic variability was high among genotypes. Ethiopian accessions were genetically more similar, and the Brazilian ones were genetically more distant. For agronomic traits, two more consistent groupings were obtained, one with the most two-rowed materials, and the other with six-rowed materials. The more diverging materials were the two-rowed CI 13453, CN Cerrado 5, CN Cerrado 1, and CN Cerrado 2. The PI 356466, CN Cerrado 1, PI 370799, and CI 13453 genotypes show agronomic traits of interest and, as genetically different genotypes, they are indicated for crossing, in breeding programs.

Glicosídeos cianogênicos e compatibilidade de enxertia em pereiras asiáticas enxertadas sobre Pyrus calleryana e P.betulifolia

Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar os níveis dos glicosídeos cianogênicos amigdalina e prunasina em 13 cultivares de pereiras asiáticas (Pyrus pyrifolia) enxertadas sobre P. calleryana e P. betulifolia, bem como verificar os seus efeitos sobre a compatibilidade de enxertia. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado com três repetições. Foram avaliadas as cultivares: Ya li, Shinsui, Oku Sankichi, Hakucho, Nitaka, Shinseiki, Suisei, Choujuurou, Nijisseiki, Kousui, Housui, Kikusui e Hakkou. Os glicosídeos cianogênicos não tiveram influência na compatibilidade de enxertia e no teor de clorofila das combinações entre as cultivares e os porta-enxertos. A concentração de glicosídeos cianogênicos não se mostra um marcador eficiente da incompatibilidade de enxertia entre as combinações estudadas.

Uso de marcadores moleculares na análise da variabilidade genética em acerola (Malpighia emarginata D.C.)

A acerola (Malpighia emarginata) é uma frutífera tropical encontrada nativa na América Central e no Norte da América do Sul, sendo de grande importância econômica e social devido ao seu alto conteúdo de vitamina C (ácido ascórbico). Pomares de acerola têm sido preferencialmente estabelecidos por métodos de propagação vegetiva. No entanto, a propagação sexuada por sementes é igualmente utilizada e permite revelar um alto grau de polimorfismo na cultura, possibilitando a identificação de genótipos portadores de características de interesse agronômico. Vinte e quatro acessos de acerola, pertencentes ao Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Estadual de Londrina, foram analisados, usando marcadores RAPD (Random amplified Polymorphic DNA) e obtidos com iniciadores (primers) de seqüência simples repetidas (SSRs). Um total de 164 e 73 marcadores foram obtidos com primers de RAPD e SSR, respectivamente. Os marcadores obtidos foram analisados, usando o método de agrupamentos UPGMA. A análise comparativa dos dendrogramas gerados com os primers de RAPD e com os primers SSR mostrou que, enquanto alguns acessos se associaram em grupos diferentes, outros apresentaram a mesma associação. Entretanto, maior polimorfismo entre acessos foi detectado com os primers de RAPD. A análise dos resultados revelou a alta variabilidade contida na coleção, permitindo associar o grau de similaridade genética, obtido por marcadores de DNA, com caracteres morfológicos compartilhados entre os acessos.

Mapeamento de QTLs associados à produção de frutos e sementes em híbridos de Citrus Sunki vs. Poncirus trifoliata

O grupo dos citros apresenta acentuada juvenilidade manifestada pela incapacidade de florescimento, vigor e formação de espinhos. No caso da laranja 'valência', os híbridos de trifoliata, utilizados como porta-enxertos, induzem maior precocidade e produtividade. O número de sementes do fruto (NSF) constitui importante característica da variedade candidata a porta-enxerto de citros. O presente estudo teve como objetivo detectar QTLs associados às características número de frutos por planta (NF) e número de sementes por fruto em uma progênie F1 derivada de um cruzamento entre Citrus sunki e Poncirus trifoliata 'Rubidoux'. Os grupos de ligação (GL) dos parentais foram obtidos usando a estratégia 'pseudotestcross' e marcadores do tipo RAPD. A contagem do número de frutos por planta e o número médio de sementes por fruto foi realizada usando 80 indivíduos da progênie. A detecção dos QTLs foi realizada pelo método de mapeamento por intervalo composto utilizando o programa QTLCartographer. Foram detectados um QTL associado à frutificação e um QTL ligado ao número de sementes situados no GL 4 e GL 5 no mapa de P. trifoliata, respectivamente.

Expressão protéica diferencial entre plântulas apomíticas e zigóticas de citros

Existem evidências do envolvimento de um ou poucos genes controlando o processo apomítico em citros; entretanto, a identidade destes genes, seus produtos e suas formas de atuação ainda não foram elucidados. Sendo as proteínas o produto final da expressão gênica, o processo apomítico pode ser investigado através do estudo da expressão protéica. A técnica da eletroforese bidimensional de proteínas foi empregada nesta pesquisa, objetivando a comparação de perfis protéicos de plântulas apomíticas e zigóticas de citros obtidas a partir de cruzamento entre Citrus sinensis L. Osb. cv. Pêra e Poncirus trifoliata cv. Rubidoux. Observou-se, nestes perfis bidimensionais, a ocorrência de três classes de proteínas: a primeira presente em ambos os perfis, a segunda exclusiva do perfil apomítico e a terceira exclusiva do perfil zigótico. Dentro da classe de proteínas compartilhada por ambos os perfis, observaram-se diferenças no nível de expressão entre zigóticos e apomíticos. A classe protéica exclusiva do perfil zigótico, provavelmente, está relacionada à expressão de genes herdados do parental masculino. Já dentre as proteínas exclusivas do perfil apomítico, podem estar proteínas relacionadas ao processo apomítico. O peso molecular e o ponto isoelétrico destas proteínas de expressão diferencial foram estimados e constituem, então, um banco de dados para futuros trabalhos de purificação e seqüenciamento das mesmas.

Estudo da variabilidade genética e escurecimento epidérmico em caqui 'Fuyu' (Diospyrus kaki) após armazenamento refrigerado

O presente trabalho teve o objetivo de avaliar a ocorrência de escurecimento epidérmico no caqui cv. Fuyu e sua relação com variabilidade genética. O experimento foi realizado com folhas e frutas obtidas de cinco pomares comerciais, sendo quatro deles situados na região serrana do Rio Grande do Sul e um na região de Pelotas. A escolha dos pomares foi baseada na idade das plantas, entre cinco e oito anos, e ocorrência do escurecimento epidérmico das frutas. As plantas foram escolhidas ao acaso em cada pomar. Para avaliação de variabilidade genética, foi utilizada a técnica de RAPD. As frutas foram avaliadas quanto ao grau de escurecimento, após três meses de armazenamento. Para avaliar o escurecimento, foi usada uma escala de 0 a 5. Todos os locais apresentaram a ocorrência de escurecimento com vários níveis de severidade entre as frutas, com exceção do pomar de Pelotas- RS, que não apresentou o sintoma. A técnica de RAPD não foi eficiente para identificar o caráter escurecimento entre as plantas e as regiões estudadas.

Morphologic and molecular characterization of Myrciaria spp species

The jabuticaba tree is considered one of the most typical Brazilian fruit trees. However, few studies of this plant are found in the literature and even its botanical classification is very controversial. The present research reports some comparisons between jabuticaba species, using morphologic (organography) and molecular markers techniques. The morphologic characteristics of the plant used as markers were compared with specimens of the herbaria from São Paulo and Minas Gerais States and with the descriptions reported in the literature. Molecular differences between the species were identified by the use of RAPD markers. The experiment was made in Piracicaba, Jaboticabal and Ituverava municipal districts in São Paulo State, Brazil. Morphologic and molecular differences between the studied plants were identified and four groups of species were defined: Myrciaria cauliflora (Mart.) O. Berg, M. coronata Mattos, M. jaboticaba (Vell.) O. Berg. and Myrciaria phytrantha (Kiaersk.) Mattos. Both molecular and morphologic markers techniques showed to be important tools for the identification of jabuticaba tree species.

Regeneração de plantas após fusão de protoplastos de tangelo 'Page' e toranja 'Lau Tau'

Buscou-se a hibridação somática entre tangelo 'Page' e toranja 'Lau Tau' visando à produção de porta-enxerto semelhante à laranja-azeda, por esta espécie ser considerada um provável híbrido entre C. reticulata e C. grandis. Após isolamento, fusão e cultivo de protoplastos, obtiveram-se brotações que foram enxertadas in vitro, em laranja 'Hamlin'. Dezessete plantas foram aclimatizadas em casa de vegetação. A análise de citometria de fluxo confirmou a constituição diplóide dessas plantas. Marcadores moleculares RAPD das plantas regeneradas apresentaram padrão de bandas similar ao de tangelo 'Page'. Entretanto, todas as plantas apresentaram conformação fenotípica diferente dos genitores.

Variabilidade genética de acessos de maracujá-suspiro com base em marcadores moleculares

Passiflora nitida é uma espécie silvestre amplamente distribuída pelo território brasileiro, constituindo-se em fonte de resistência a doenças foliares e de raízes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética entre acessos de P. nitida procedentes de diferentes tipos fitofisionômicos de Cerrado e estados brasileiros (Goiás, Distrito Federal, Tocantins, Mato Grosso e Amazonas), usando marcadores moleculares RAPD. O DNA genômico de cada acesso foi extraído, e doze iniciadores decâmeros foram utilizados para a obtenção de marcadores moleculares RAPD, que foram convertidos em matriz de dados binários, a partir da qual foram estimadas as distâncias genéticas entre os acessos e realizadas análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Foram obtidos 196 marcadores para P. nitida, dos quais 63,81% foram polimórficos. As distâncias genéticas entre os acessos de maracujá variaram de 0,031 a 0,614 e, considerando apenas P. nitida, de 0,031 a 0,417. Os marcadores moleculares demonstraram alta variabilidade genética dos acessos de P. nitida. Menores distâncias genéticas foram verificadas entre os acessos originados do mesmo estado. Considerando-se os acessos de um mesmo estado, menores distâncias genéticas foram verificadas entre os acessos provenientes de tipos fitofisionômicos próximos. O acesso "Manaus 2" apresentou o maior distanciamento genético em relação aos demais acessos.

Caracterização de genótipos de mirtilo utilizando marcadores moleculares

O cultivo do mirtilo está em expansão no Brasil, em especial em regiões de clima temperado, onde há grande demanda em relação a cultivares adaptadas às condições edafoclimáticas regionais. O objetivo deste trabalho foi caracterizar genótipos de mirtilo do programa de melhoramento da Embrapa Clima Temperado, utilizando marcadores moleculares do tipo RAPD e SSR. Foram caracterizados 40 genótipos de mirtilo por RAPD e oito cultivares por microssatélites. Os nove primers utilizados na técnica de RAPD geraram 89 marcadores. A similaridade genética entre os genótipos variou de 64 a 89%. Utilizando a similaridade média (66%), foram obtidos quatro grupos. Foram gerados 11 marcadores a partir de três pares de primers de microssatélites. A similaridade genética entre as cultivares variou de 25 a 75%. Com similaridade média (42,4%), foram obtidos três grupos. Com apenas três pares de primers de SSR, foi possível definir o padrão das oito cultivares de mirtilo, revelando a eficiência da técnica de microssatélite na caracterização de genótipos dessa espécie. Esses resultados revelam a eficiência dos marcadores tipo RAPD e SSR na caracterização de genótipos de mirtilo. Entretanto, os marcadores tipo microssatélites geram resultados mais precisos, sendo os mais recomendados para uso em programas de melhoramento e identificação de cultivares.