DIVERSIDADE GENÉTICA E SELEÇÃO DE INICIADORES ISSR EM UMA POPULAÇÃO NATURAL DE MANGABA (Hancornia speciosa Gomes) (APOCYNACEAE)

RESUMO O conhecimento da diversidade genética de espécies nativas é de grande valia quando se objetiva o melhoramento e a conservação de populações naturais. Neste sentido, o objetivodeste trabalho foi selecionar iniciadores ISSR (inter repetições de sequências simples) para Hancornia speciosa (Apocynaceae), assim como quantificar a variabilidade genética em uma população natural. Foramamostrados 15 indivíduos de uma população localizada em Natal-RN. Amostras de caule foram coletadas para a posterior extração do DNA. DNA. Para a seleção, 19 primers ISSR foram testados, dos quais seis foram eficientes, apresentando locos nítidos e em maior número (UBC 808; UBC 810; UBC 826; UBC 827; UBC 841 e UBC 842), totalizando 63 locos. Desses, apenas 30 (47,62%) apresentaram polimorfismo. O valor de PIC (conteúdo de informações polimórficas) para os primers selecionados atingiu a média de 0,37, variando de 0,26 a 0,44. A diversidade genética foi considerada baixa dentro da população, com o número de alelos observados (na =1,48), número de alelos efetivos (ne = 1,32), índice de diversidade de Nei (He = 0,18) e índice de Shannon (I = 0,26). Os padrões de diversidade alélica encontrados indicam a ocorrência de um gargalo populacional recente. A utilização de marcadores ISSR para Hancornia speciosa mostrou-se eficaz para a quantificação da diversidade genética dos indivíduos, servindo como aporte para estratégias e planos que visem à conservação e à manutenção da espécie.

Seleção assistida por marcadores moleculares visando ao desenvolvimento de plantas resistentes a doenças, com ênfase em feijoeiro e soja

A transferência de alelos de resistência a doenças em plantas pode ser facilitada pelo uso de marcadores moleculares do DNA. Se proximamente ligados a alelos de resistência, eles podem ser usados na seleção assistida por marcadores (S.A.M.). Uma aplicação concreta dos marcadores na S.A.M. é durante o processo de piramidação de alelos de resistência. Por meio da S.A.M., em três gerações de retrocruzamento, o Programa de Melhoramento do Feijoeiro do BIOAGRO, Universidade Federal de Viçosa (Minas Gerais, Brasil), obteve linhagens de feijoeiro (Phaseolus vulgaris) com características fenotípicas similares às da cultivar Rudá (recorrente), contendo alelos de resistência à antracnose, ferrugem e mancha-angular. No momento, sementes das linhagens RC3F4, homozigotas para os locos de resistência estão sendo multiplicadas para serem submetidas a inoculações com os patógenos de interesse e a testes agronômicos. O Programa de Melhoramento da Qualidade da Soja do BIOAGRO vem usando marcadores moleculares para identificar "quantitative trait loci" (QTLs) associados à resistência ao nematóide de cisto da soja (NCS). Foram identificados dois marcadores microssatélites (Satt038 e Satt163) flanquendo o alelo de resistência rhg1 e também marcadores ligados a um QTL que confere resistência à raça 14 do NCS. Esse QTL explica mais de 40% da resistência da soja (Glycine max) cultivar Hartwig, uma das principais fontes de resistência ao NCS. A S.A.M. é uma realidade em diversos programas de melhoramento no mundo inteiro que visam ao desenvolvimento de cultivares resistentes a doenças. O seu uso efetivo no melhoramento depende de uma maior sintonia entre o melhorista e o biólogo molecular de plantas.

Genética da resistência de cultivares de arroz à raça IA-1 de Pyricularia grisea

A brusone é a principal doença da cultura do arroz irrigado e pode comprometer até 100% da produção de grãos de algumas lavouras isoladas nos casos de ataques epidêmicos. A melhor forma para o controle desta doença é o emprego da resistência genética, por ser mais econômica. O trabalho teve por objetivo avaliar a herdabilidade, número de genes e ação gênica na herança do caráter da resistência à raça IA-1abd de Pyricularia grisea de genótipos de arroz. A inoculação do fungo foi realizada sobre as populações fixas (P1, P2, e F1) e segregantes (F2, RC1F1 e RC2F1) obtidas entre as cultivares BRS Atalanta, Fanny (suscetíveis), BRS 7 "Taim" e BRS Firmeza (resistentes). Os resultados evidenciaram dominância da ação gênica com base nas seis gerações (P1, P2, F1, F2, RC1F1 e RC2F1), o que confirma a presença de um gene com dois alelos. Nos cruzamentos recíprocos entre os genótipos observou-se que não houve presença do efeito materno. No cruzamento entre parentais resistentes à brusone (BRS 7 "Taim" e BRS Firmeza) não houve segregação nas gerações F2 e retrocruzamentos, sugerindo que ambos os genitores tem a mesma constituição genética para reação de resistência à raça IA-1abd. As gerações segregantes (F2 e RC1F1) de todos os cruzamentos entre genótipos resistentes e suscetíveis apresentaram probabilidades significativas para freqüência esperada de 3:1 e 1:1, respectivamente, o que sugere que estas cultivares, "Taim" e BRS Firmeza, possuem um gene dominante responsável pela expressão do caracter da reação de resistência.

Metodologias para obtenção de resistência e/ou tolerância da soja à ferrugem-asiática

Os objetivos deste trabalho foram complementar os estudos dos mecanismos genéticos da resistência e tolerância da soja à ferrugem-asiática e sugerir metodologias de melhoramento que permitam o acúmulo de genes maiores e menores. Seis experimentos foram realizados durante três safras em Londrina, PR, de 2005/06 a 2007/08, envolvendo cinco parentais e as gerações derivadas F2, F3 e F4. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, com parcelas em covas. As metodologias propostas foram planejadas para superar as dificuldades do melhorista em selecionar genes menores na presença de genes maiores. Isto é resolvido conduzindo populações segregantes F2, F3 e F4 numerosas para melhorar as chances de encontrar recombinações favoráveis e submetendo-as à pressão do patógeno para aumentar a frequência de genótipos resistentes/tolerantes na população F4 ou F5 quando plantas individuais serão selecionadas para formação de progênies. Consequentemente, a frequência de progênies F5 ou F6 superiores possuidoras de alelos nos genes menores e maiores também será aumentada.

Estrutura genética espacial de duas populações naturais de Myracrodruon urundeuva M. Allemão na região semi-árida, Brasil

Para determinar se a distribuição espacial dos genótipos é aleatória ou se está estruturada, utilizou-se a autocorrelação espacial dos genótipos para investigar dados alozímicos de duas populações naturais de Myracrodruon urundeuva do semi-árido brasileiro (Estação Ecológica do Seridó/RN, com 1.166,38/ha e Sítio Mata dos Alves/PB com 84/ha). A primeira população encontra-se em áreas mais preservadas, enquanto a segunda está em uma área fragmentada. O programa utilizado foi o "Autocorr". A autocorrelação estimada para os locos polimórficos foi realizada nos indivíduos adultos. Foram analisados dois alelos na Estação Ecológica do Seridó e quatro no Sítio Mata dos Alves. Utilizaram-se de três métodos para o pareamento de indivíduos a serem comparados: conexão de Gabriel (Ig), vizinho mais próximo (Ivmp) e comparações dentro de classes de distâncias preestabelecidas. Os resultados obtidos para Ig e Ivmp (Pgm-2: 0,032 e 0,236; Est-1: 0,263 e 0,242, respectivamente) na estação ecológica e Ig e Ivmp (Pgm-1: -0,349 e -0,288; Pgm-2: -0,341 e-0,278; Est-1: -0,349 e -0,284 e Mdh-1: -0,345 e 0,282, respectivamente) no sítio não mostraram a presença de estruturação genética espacial, o que possibilita pressupor que exista uma distribuição aleatória dos genótipos dentro delas. O mesmo foi detectado para as comparações dentro de classes de distâncias preestabelecidas. Os resultados mantiveram o mesmo padrão encontrado para algumas populações naturais de espécies arbóreas tropicais já estudadas.

Caracterização genética de Calophyllum brasiliense Camb. em duas populações de mata ciliar

Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie predominante de áreas com alta saturação hídrica, sendo comum nos ambientes cilares do sul de Minas Gerais. Com o intuito de se estudar a variabilidade genética dessa espécie, 20 indivíduos reprodutivos de C. brasiliense foram amostrados de duas populações localizadas a montante do Reservatório Hidroelétrico do Funil, localizado no Município de Lavras,MG. A análise de eletroforese isoenzimática permitiu a obtenção de 17 alelos, distribuídos entre oito locos, sendo estes representados em cinco sistemas enzimáticos: alfa-esterase, beta-esterase, fosfatase ácida, glutamato oxalacetato, malato desidrogenase e transaminase. Os índices de diversidade revelaram um baixo número de alelos por loco em ambas as populações (1,75 e 1,50). A porcentagem de locos polimórficos (P) foi de 37,5% e 50% nas populações I e II, respectivamente. A heterozigosidade média observada foi de 0,119 e 0,111 e a esperada, de 0,131 e 0,112. O número de migrantes (Nm) encontrado entre as populações foi de 2,70. O tamanho efetivo estimado foi de 18 indivíduos para a população I e 19 para a II.

Diversidade e estrutura genética espacial de Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae) em uma floresta paludosa

As áreas de ocorrência de florestas paludosas se encontram alteradas e restritas devido aos processos de destruição e fragmentação, com consequente redução do seu tamanho populacional. Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie arbórea abundante em ambientes ciliares, devido à sua preferência em colonizar solos com alta saturação hídrica, sendo considerada especialista em hábitat. Além das consequências ecológicas, como mortalidade e baixo recrutamento, poderá ocorrer perda da variabilidade genética, comprometendo a viabilidade da espécie no local. Nesse contexto, foi realizado um censo da espécie em um fragmento de floresta paludosa, sendo estabelecidas quatro classes de altura para a análise genética. Os marcadores aloenzimáticos revelaram 11 locos polimórficos, com um número médio de 2,0 alelos em cada loco, não sendo observada a perda ou a fixação de alelos e polimorfismo de 100%. As Classes I e III apresentaram excesso de homozigotos, sendo esse valor não significativo para na Classe I. A heterozigosidade foi superior à esperada nas Classes II e IV. Os valores de diversidade genética encontrados na espécie estudada foram considerados altos em relação aos valores relatados em outras espécies arbóreas. Portanto, a ocorrência de mutações e a incorporação de novos alelos na população são elevadas, além de aumentarem o número de recombinações e múltiplas paternidades nas progênies. No geral, a análise da distribuição espacial dos genótipos foi aleatória nas classes analisadas e, na Classe I, os indivíduos próximos a uma distância de 10 m apresentaram estrutura de família. A alta diversidade genética da espécie e a ausência de estruturação espacial dos genótipos na maioria das classes analisadas devem ser consideradas em planos de conservação dessa área.

Diversidade genética e tamanho efetivo de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All., sob conservação ex situ

O objetivo deste trabalho foi investigar a diversidade, a estrutura genética e o tamanho efetivo, retido em um banco de germoplasma, de duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. (aroeira), procedentes de Aramina-SP e Selvíria-MS. As populações foram avaliadas a partir da amostragem de 25 progênies de polinização aberta de cada população. De cada progênie, 17 a 20 indivíduos foram amostrados e genotipados para oito locos microssatélites. Os maiores valores para o número total de alelos (At), número médio de alelos por loco (A), número efetivo de alelos (Ae), heterozigosidade observada (H0) e esperada (He) foram detectados na população Selvíria (At = 105, A = 13,13, Ae = 3,98, H0 = 0,669 e He = 0,749), enquanto Aramina teve At = 94, A = 13,75, Ae = 3,10, H 0 = 0,535 e He = 0,678. A diferenciação nas frequências alélicas das duas populações, com relação ao pólen cruzado (0,159) e do óvulo (0,235), indica que cerca de 84% e 77%, respectivamente, da diversidade genética está dentro das populações. O coeficiente médio de coancestria foi maior (Selvíria Θ = 0,165, Aramina Θ = 0,169) e o tamanho efetivo médio das progênies (Selvíria Ne(v) = 3,04, Aramina Ne(v) = 2,69) foi menor do que o esperado em progênies de populações panmíticas (Θ = 0,125, Ne(v) = 4). O tamanho efetivo total retido no banco ex situ foi estimado em 67,5 na população Selvíria e 71,1 na população Aramina, valores menores do que o requerido (Ne = 150) para a conservação de populações em curto prazo. Entretanto, as duas populações apresentaram alta diversidade genética, o que as qualifica para serem utilizadas em programas de conservação e melhoramento genético da espécie, desde que seja aumentado o tamanho efetivo populacional conservado ex situ.

Análise do polimorfismo no códon 72 do gene TP53 em mulheres inférteis com e sem endometriose

OBJETIVO: avaliar a frequência do polimorfismo no códon 72 do gene TP53 em mulheres inférteis com endometriose, mulheres com infertilidade idiopática, Grupo Controle e sua associação com a doença. MÉTODOS: estudo caso-controle que incluiu 198 mulheres inférteis com endometriose, 70 mulheres com infertilidade idiopática e 169 mulheres férteis sem endometriose como controles. O polimorfismo no códon 72 do gene TP53 (rs1042522, Arg/C:Pro/G), que promove uma troca de C/G na sequência codante, foi identificado pela reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real, por meio da utilização de sistema TaqMan de primers, flanqueando a região em questão e sondas marcadas com fluoróforos diferentes, uma para o alelo C, outra para o alelo G. Na observação de dois fluoróforos, o paciente foi considerado heterozigoto para o polimorfismo. Na presença de apenas um fluoróforo, o paciente foi considerado homozigoto CC ou GG. O teste do χ2 foi utilizado para comparar as frequências dos genótipos e alelos entre os grupos. Todos os valores de p foram bicaudais, e o nível de significância considerado foi 0,05 (α <0,05). RESULTADOS: não foi encontrada diferença significativa na frequência dos genótipos CC, CG e GG (p=0,7) e alelos C e G (p=0,4) do polimorfismo no códon 72 do gene TP53 entre pacientes inférteis com endometriose em relação aos controles, independentemente do estágio da doença. Em relação à infertilidade, não houve diferença significativa quanto às mulheres inférteis sem endometriose em relação aos controles na distribuição dos genótipos e alelos (p=1,0 e p=0,8, respectivamente). Considerando o modelo de herança dominante, não houve diferença estatística significante tanto no grupo de endometriose (p=0,5) como no grupo de infertilidade idiopática (p=0,9) em relação aos controles. Observando o modelo recessivo, também não houve diferença significante (p=0,6 e p=1,0, respectivamente) para os grupos de endometriose e infertilidade idiopática. CONCLUSÃO: o estudo mostrou que o polimorfismo no códon 72 do gene TP53 não confere risco genético associado ao desenvolvimento de infertilidade e/ou endometriose, nem mesmo na forma grave da doença, na população brasileira.

Análise do polimorfismo Fok1 do gene VDR em mulheres inférteis com endometriose

OBJETIVO: avaliar a frequência do polimorfismo Fok1 do gene do receptor da vitamina D (VDR) em mulheres inférteis com endometriose e Grupo Controle, e sua associação com a doença. MÉTODOS: estudo caso-controle que incluiu 147 mulheres inférteis com endometriose e 154 mulheres férteis sem endometriose como Controle. O polimorfismo Fok1 (rs10735810, T2C), que promove uma troca de T/C no éxon 2 do gene VDR, foi identificado por PCR-RFLP (análise de polimorfismos de fragmentos de restrição), que envolve a combinação de amplificação por PCR (reação em cadeia da polimerase) e digestão com endonuclease de restrição. O teste do χ2 foi utilizado para comparar as frequências dos genótipos e alelos entre os grupos. Todos os valores de p foram bicaudais, e o nível de significância considerado foi 0,05 (α<0,05). RESULTADOS: os genótipos TT, TC e CC do polimorfismo FokI do gene VDR apresentaram frequência de 44,2%, 46,9% e 8,9% nas mulheres inférteis com endometriose e 41,6%, 50% e 8,4% no Grupo Controle, e não apresentaram diferença significante quando comparados (p=0,8), mesmo quando as pacientes com endometriose foram subdivididas de acordo com o estadiamento da endometriose (p=0,3 para endometriose mínima e leve e p=0,2 para endometriose moderada e grave). Em relação aos alelos, T e C estavam presentes, respectivamente, em 67,6% e 32,3% das mulheres inférteis com endometriose (p=0,8), em 63,5% e 36,5% das mulheres com endometriose mínima/leve (p=0,5), em 72,5% e 27,5% das mulheres com endometriose moderada/grave (p=0,2), e em 66,6% e 33,4% das mulheres do Grupo Controle. Não foi observada diferença estatística significante na comparação entre nenhum dos grupos e o Grupo Controle. CONCLUSÃO: o estudo mostrou que o polimorfismo Fok1 do gene VDR não confere risco genético associado ao desenvolvimento de endometriose associada à infertilidade na população brasileira.

Genotipagem de polimorfismos no gene prnp em ovinos da raça Santa Inês no Estado de São Paulo

Scrapie ou paraplexia enzoótica dos ovinos é uma doença neurodegenerativa fatal que acomete ovinos e raramente caprinos. A doença é influenciada por polimorfismos nos códons 136, 154 e 171 do gene prnp que codifica a proteína priônica. Os animais podem ser susceptíveis ou resistentes, de acordo com as sequências alélicas observadas nos referidos códons. No Brasil ocorreram apenas casos de animais que foram importados, sendo o país considerado livre da doença. Neste trabalho foi realizada a genotipagem dos diferentes polimorfismos associados ao desenvolvimento do scrapie e a categorização em animais susceptíveis e resistentes. Foram sequenciadas 118 amostras provenientes de ovinos da raça Santa Inês criados em propriedades localizadas no Estado de São Paulo. Destas amostras foram identificados 6 alelos e 11 genótipos (ARQ/ARQ, ARR/ARQ, ARQ/AHQ, ARQ/VRQ, AHQ/AHQ, ARR/ARR, ARR/AHQ, VRQ/VRQ, ARQ/TRQ, TRR/TRR, TRQ/TRQ), dentre os quais o genótipo ARQ/ARQ teve ocorrência de 56,7%. Em nosso estudo foi detectada a presença da tirosina no códon 136, observação rara na medida em que não existem relatos nacionais e internacionais envolvendo a raça Santa Inês descrevendo este polimorfismo. Com os resultados obtidos, foi possível determinar a existência de grande variabilidade genética relacionada à raça Santa Inês no Estado de São Paulo. Apesar da variabilidade, apenas 1,69% dos genótipos observados mostraram-se extremamente resistentes ao scrapie. Estes dados demonstram que a raça nativa Santa Inês pode ser considerada potencialmente susceptível ao scrapie.

Caracterização genética de amostras de Conyza sp. do estado do Paraná

Crescente interesse tem se estabelecido para a análise da diversidade genética de espécies Conyza bonariensis, C.canadensis e C.sumatrensis, popularmente conhecidas como buva ou voadeira, que nos últimos anos vêm causando vários prejuízos nas lavouras do Brasil e do mundo, principalmente nas plantações de soja. A proposta do presente estudo foi estimar a variabilidade genética de amostras de C.sumatrensis provenientes da região noroeste do Estado do Paraná. A análise de isozimas em tecidos de folhas das plantas de C. sumatrensis foi realizada para estimar a variabilidade genética dentro de cada população e entre populações diferentes, no sentido de recomendar um tratamento diferencial ou uniforme para o controle dessas plantas daninhas na referida região. Foram analisados quatro sistemas enzimáticos (ACP, GPI, MDH e PGM) e detectados 10 locos com 10 alelos, os quais não apresentaram diversidade genética dentro e entre as populações analisadas, comprovado pela presença de apenas indivíduos homozigotos. As enzimas analisadas no presente estudo indicaram que as plantas das três regiões são geneticamente uniformes, e a uniformidade genética verificada para os referidos locos é um indicativo prévio de que é possível utilizar doses equivalentes do glifosato para controlar o crescimento desses biótipos.

Taxa de cruzamento e sistema reprodutivo de uma população natural de Copaifera langsdorffii Desf. na região de Lavras (MG) por meio de isoenzimas

Uma população natural de Copaifera langsdorffii Desf., espécie arbórea comumente encontrada no Brasil, foi estudada por meio da eletroforese de isoenzimas, visando determinar a taxa de cruzamento e o sistema reprodutivo. A população amostrada localiza-se ao longo de um trecho do rio Capivari, em uma área de preservação permanente (floresta ciliar), entre os municípios de Lavras e Itumirim, sul do Estado de Minas Gerais, Brasil. Foram amostrados tecidos foliares de 20 indivíduos adultos da população e 400 indivíduos jovens (progênies) procedentes de sementes coletadas de 20 matrizes na população. Cinco sistemas enzimáticos revelaram 24 e 29 alelos totais para os indivíduos adultos e progênies, distribuídos em 12 locos. O sistema reprodutivo desta população foi inicialmente abordado pelo teste de Equilíbrio de Hard-Weinberg (EHW), tendo-se verificado que a maioria dos locos dos indivíduos adultos encontra-se nas proporções do EHW e a maioria dos locos das progênies encontra-se fora do EHW. A estimativa da taxa de cruzamento multilocos (t m) e unilocos (t s) média foi, respectivamente 0,917 e 0,877 indicando a existência de autofecundação (8%) na população estudada. Os resultados obtidos indicaram também que a espécie Copaifera langsdorffii é de reprodução mista predominantemente alógama. A população estudada mostrou-se potencial para fins de conservação in situ. A área mínima estimada para conservação in situ foi de 5,0 hectares.

Sistema de reprodução em população natural de Chorisia speciosa A. St.-Hil. (Bombacaceae)

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a taxa de cruzamento de uma população de Chorisia speciosa por marcadores isoenzimáticos. Foram amostradas sementes de polinização aberta em 28 árvores e tecidos foliares em 53 árvores adultas de uma população de C. speciosa localizada na Estação Ecológica de Bauru, São Paulo, Brasil. Observou-se 18 alelos distribuídos em sete locos polimórficos. O índice de fixação () foi menor nos adultos em relação às progênies, sugerindo seleção contra homozigotos. A estimativa da taxa de cruzamento multilocos () foi de 0,816, revelando que a espécie é de reprodução mista, predominantemente alógama. Foi detectada heterogeneidade no conjunto de pólen dos cruzamentos, indicando que os mesmos não foram aleatórios. Em concordância, a correlação de paternidade () revelou que as progênies são constituídas por uma alta proporção de irmãos completos (71,4%). Foram também detectados cruzamentos entre aparentados na população (5,6%), sugerindo uma possível estruturação espacial em famílias.

Caracterização genética de populações naturais de araticunzeiro (Annona crassiflora Mart. - Annonaceae) no Estado de Goiás

No intuito de avaliar a magnitude e a distribuição da variabilidade genética existente em populações naturais de araticunzeiro, seis populações oriundas de duas regiões do Estado de Goiás foram amostradas (30 indivíduos cada) e analisadas para quatro sistemas enzimáticos: 6-Fosfogluconato Desidrogenase (6PGD), Fosfoglucomutase (PGM), Malato Desidrogenase (MDH) e Leucina Aminopeptidase (LAP). Dois locos diméricos foram encontrados para a enzima 6PGD, e um loco monomérico para os demais sistemas. Somente a enzima MDH apresentou monomorfismo em todas as populações, sendo que o número médio de alelos por loco polimórfico foi igual a dois. A heterozigosidade total média foi de 0,357, denotando a existência de elevada variabilidade genética na região para esta espécie. Cerca de 19% da variação genética total foram devidos a diferenças interpopulacionais, indicando uma elevada divergência genética entre as populações. A análise de variância das freqüências alélicas para os locos polimórficos no conjunto de populações evidenciou um elevado grau de estruturação genética em nível populacional, tendo-se observado coeficientes significativos para o parentesco entre indivíduos dentro de populações e para a endogamia total em nível individual. A avaliação da divergência genética entre as populações sugeriu a existência de um efeito da distribuição espacial sobre a magnitude da similaridade entre as mesmas. Os resultados sugerem que a espécie se reproduz preferencialmente por alogamia, em conformidade com achados de outros autores.