Caracterização de isolados de Diplodia pinea da região Sul do Brasil por meio da compatibilidade micelial e de marcadores RAPD

RESUMO O objetivo do trabalho foi caracterizar quatro isolados de Diplodiapinea da região Sul do Brasil e estimar sua variabilidade genética, baseados na compatibilidade vegetativa e marcadores RAPD. Na compatibilidade vegetativa, os isolados foram pareados em placas de Petri com meio BDA e formaram linhas escuras quando incompatíveis e linhas claras cotonosas quando incompatíveis. Para a caracterização molecular dos isolados, a extração de DNA foi realizada em amostras obtidas de micélio cultivado em meio BDA dos isolados originais e os monospóricos derivados. O DNA das amostras foi avaliado em reação de polimerase em cadeia (PCR), utilizando onze sequências diferentes de primers RAPD inespecíficos. O agrupamento dos morfotipos foi realizado pelo método UPGMA e coeficiente de similaridade de Jaccard. Somente um marcador RAPD mostrou polimorfismo, indicando que os isolados apresentam pequena divergência genética, porém suficiente para indicar mais de morfotipo presente.

Diversidade genética de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. no Baixo Rio São Francisco, por meio de marcadores RAPD

Enterolobium contortisiliquum Vell. Morong (Leguminosae-Mimosoideae) é uma espécie muito utilizada em programas de recuperação de matas ciliares no Baixo Rio São Francisco, devido ao seu rápido crescimento inicial. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de marcadores moleculares RAPD, a diversidade genética de oito indivíduos de uma população remanescente dessa espécie, visando contribuir para a definição de estratégias de coleta de sementes. Os indivíduos estão situados em uma área de 100 ha de mata ciliar do Baixo Rio São Francisco. Para a extração do DNA, pelo método CTAB 2%, foram utilizadas folhas tenras dos indivíduos. Testaram-se 20 oligonucleotídios de 10 bases de seqüência arbitrária, cujos produtos foram separados em gel de agarose 0,8%, submetidos à eletroforese horizontal, corados com brometo-de-etídio e visualizados em luz ultravioleta. A similaridade genética entre os indivíduos foi calculada pelo Coeficiente de Similaridade de Jaccard e a construção do dendrograma, realizada utilizando-se o método UPGMA. O valor médio de diversidade genética entre as matrizes foi de 49%, variando de 33 a 85%. Os indivíduos 6 e 7 apresentaram relativa proximidade genética (67%), não sendo indicado o plantio de suas mudas ou semeadura direta para recuperação de área ciliar em locais muito próximos. A partir dos resultados observados, podem-se desenvolver estratégias para a coleta de sementes e produção de mudas, auxiliando, assim, programas de restauração ambiental.

RAPD analysis of genetic variability in a multiprovenance base population of Eucalyptus grandis hill ex maiden

This study aimed to evaluate the genetic variability among individuals of a base population of Eucalyptus grandis and to build a molecular marker database for the analyzed populations. The Eucalyptus grandis base population comprised 327 individuals from Coff's Harbour, Atherton and Rio Claro. A few plants came from other sites (Belthorpe MT. Pandanus, Kenilworth, Yabbra, etc.). Since this base population had a heterogeneous composition, the groups were divided according to geographic localization (latitude and longitude), and genetic breeding level. Thus, the influence of those two factors (geographic localization and genetic breeding level) on the genetic variability detected was discussed. The RAPD technique allowed the evaluation of 70 loci. The binary matrix was used to estimate the genetic similarity among individuals using Jaccard's Coefficient. Parametric statistical tests were used to compare within-group similarity of the means. The obtained results showed that the base population had wide genetic variability and a mean genetic similarity of 0.328. Sub-group 3 (wild materials from the Atherton region) showed mean genetic similarity of 0.318. S.P.A. (from Coff's Harbour region) had a mean genetic similarity of 0.322 and was found to be very important for maintenance of variation in the base population. This can be explained since the individuals from those groups accounted for most of the base population (48.3% for it). The base population plants with genetic similarity higher than 0.60 should be phenotypically analyzed again in order to clarify the tendency of genetic variability during breeding programs.

Diversidade genética entre indivíduos de Spondias lutea L. procedentes do baixo são francisco sergipano, por meio de marcadores rapd

A recuperação de matas ciliares com mudas que apresentam o máximo de diversidade genética possível é de suma importância para a conservação das espécies. Assim, este estudo foi realizado com o objetivo de caracterizar geneticamente, por meio de marcadores RAPD, indivíduos de Spondias lutea L. (cajá), com a finalidade de elaborar estratégias de produção de sementes para a recuperação de mata ciliar. O estudo foi realizado em uma área de mata ciliar no Baixo São Francisco sergipano, onde foi coletado material foliar de 17 indivíduos para a análise de RAPD. A extração de DNA foi realizada por meio de tampão CTAB 2%, e para a geração de polimorfismo foram empregados 17 oligonucleotídios. A matriz binária construída com presença (1) e ausência de bandas (0) foi usada para o cálculo da estimativa de similaridade genética e, a partir desta, foi feita a representação simplificada das similaridades, pelo método de agrupamento UPGMA, e a estabilidade dos agrupamentos foi testada pela análise "bootstrap". Para visualização da divergência entre os indivíduos, realizou-se o agrupamento dos indivíduos pelo método de Tocher. A matriz de distância genética foi comparada com a matriz de distância geográfica pelo teste de Mantel, com a finalidade de verificar se há correlação entre as mesmas. A similaridade genética média entre os indivíduos foi de 46,8%, e a amplitude das similaridades variou de 21 a 78%. Não houve associação entre as distâncias genéticas e geográficas (r = 0,08). Com o método de agrupamento de Tocher, houve a formação de cinco grupos e o valor mínimo de similaridade calculado, acima do qual os indivíduos são considerados geneticamente iguais, foi igual a 91%. Assim, os indivíduos analisados são considerados divergentes e podem ser utilizados como matrizes porta-sementes em programas de produção de sementes para a recuperação de mata ciliar.

Variabilidade genética em populações naturais de Ziziphus joazeiro Mart., por meio de marcadores moleculares RAPD

Os estudos de diversidade genética em populações naturais são imprescindíveis para a elaboração de estratégias de conservação. Assim, este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar geneticamente, por meio de marcadores Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD), populações naturais de Ziziphus joazeiro Mart., localizadas na região do Baixo São Francisco sergipano. Foram empregados 20 oligonucleotídeos e, a partir do polimorfismo observado, foram estimadas a porcentagem de polimorfismo, a variabilidade genética e a similaridade genética (Sgij), por meio do coeficiente de Jaccard. O teste de Mantel foi realizado para avaliar a correlação entre a similaridade genética e a distância geográfica; sendo o fluxo gênico também estimado. O polimorfismo observado nas populações de Z. joazeiro variou de 58,1 a 66,5% e a similaridade genética, de 44 a 54%. A similaridade genética não está correlacionada com a distância geográfica, e os valores observados para o índice de diversidade genética de Nei, para o índice de Shannon e para os parâmetros HS, HT e GST foram considerados altos e semelhantes aos encontrados em outras espécies arbóreas. A porcentagem de locos polimórficos foi considerada baixa. Maior identidade genética foi encontrada entre as populações de Canindé do São Francisco e Santana do São Francisco; e a maior distância genética entre as populações de Canhoba e Canindé do São Francisco. O fluxo gênico foi maior que 1. Com base nos resultados, pode-se afirmar que há alta variabilidade genética entre as populações e que estas podem estar geneticamente estruturadas.

Genotype characterization of Haematobia irritans from different Brazilian geographic regions based on randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis

Blood-sucking diptera are important parasites in bovine production systems, especially regarding confinement conditions. Haematobia irritans, the horn fly, is one of the most troublesome species within bovine production systems, due to the intense stress imposed to the animals. An important aspect while studying the variability within a species is the study of the geographic structure of its populations and, attempting to find out the genetic flow of Brazilian populations of horn fly, the RAPD technique, which is suited for this purpose, has been used. The use of molecular markers generated from RAPD made it possible to identify the geographic origin of samples from different Brazilian geographic regions, as well as to estimate the genotypic flow among the different Brazilian populations of the horn fly.

Caracterização genética de acessos de egéria (Egeria spp.) coletados no estado de São Paulo utilizando RAPD

Este trabalho constituiu-se na análise da variabilidade genética de acessos de egéria (Egeria spp.) coletados em sete reservatórios de geração de energia do Estado de São Paulo. Foi utilizada a técnica de RAPD (DNA polimórfico amplificado ao acaso), na qual seis primers (X03, Y09, Y11, Z11, Z12 e W06) permitiram a análise de 23 locos polimórficos na espécie Egeria densa. Os materiais dos reservatórios de Nova Avanhandava e Promissão foram os mais semelhantes geneticamente, visto que se localizam em seqüência no rio Tietê. Os reservatórios de Salto Grande e Promissão apresentaram plantas com o maior índice de distância genética (0,1792). Para a espécie Egeria najas foram analisados 52 locos polimórficos, resultantes da amplificação de nove primers (X01, X02, X03, X05, X09, X10, X11, Z11 e Z13). A maior distância genética verificada foi de 0,2791, entre os reservatórios de Ibitinga e Jupiá, como conseqüência da distância geográfica entre esses reservatórios.

Use of RAPD-PCR to identify true hybrid plants from crosses between closely related progenitors

RAPD-PCR molecular markers were used to identify common bean and soybean hybrid plants derived from crosses between closely related progenitors, with no apparent phenotypic differences. Primers OP-F12 and OP-0O3 were used to identify true hybrids derived from crosses between common bean cultivars Rudá (A 285) and AN 910408, and soybean cultivars Cristalina and Bossier, respectively. Each primer generated one polymorphic DNA band which was present in the male progenitor and absent in the female progenitor. As RAPD bands are normally inherited as dominant characters, the presence of these bands in the F1 plants confirmed their status.

Análise de RAPD na identificação de cultivares: uma metodologia útil?

Caracteres morfológicos têm sido utilizados tradicionalmente como assinaturas da identidade e pureza varietal e genética. Esses descritores se constituem em uma base pobre, por ser uma medida indireta da composição genética do material. Uma vez que caracteres moleculares revelam diferenças genéticas mais rapidamente, com maior precisão e sem o obscurecimento causado pelo efeito ambiental, oferecem vantagens significantes em termos de discriminação, confiabilidade, rapidez e custo reduzido. Um método molecular relativamente novo, DNA polimórfico amplificado ao acaso (RAPD), baseado na reação em cadeia da polimerase (PCR), tem sido adotado por alguns pesquisadores envolvidos no desenvolvimento de métodos de identificação de cultivares principalmente por ser uma técnica simples que não requer nenhuma informação prévia sobre seqüências de nucleotídeos do genoma da espécie, além de ser bastante acessível e de custo relativamente baixo. Mas, infelizmente, a análise de RAPD apresenta sérios problemas, principalmente em relação à reprodutibilidade e caracterização da homologia dos produtos. Se esses problemas podem ser efetivamente resolvidos então a análise de RAPD pode se tornar um método eficiente e aplicável, mas talvez o investimento em tempo e dinheiro seja mais útil no desenvolvimento e adaptação de técnicas mais promissoras. Há um grande volume de publicações sobre a técnica de RAPD na literatura, todas evidenciando o mesmo problema: a variabilidade inerente aos produtos de amplificações com primers decâmeros limita a sua utilização na indústria e em programas de certificação. O objetivo deste trabalho foi discorrer sobre a eficiência da técnica de RAPD na identificação de cultivares, ressaltando as suas vantagens e limitações.

Genetic divergence in cocoa progenies for backcrossing program to witches' broom disease resistance

Backcrossing has been little used in cacao breeding, particularly due to the long time required to transfer genes and recover the genetic background of the recurrent parent. The objective of this study was to select individuals, resulting from the backcross CEPEC-42 x SIC-19, genetically related to the recurrent parent SIC-19 by using RAPD molecular markers, among those with resistance to witches' broom. Of the 31 plants that clustered with SIC-19, 18 from the replanted material remained free of the disease in the field, with good vegetative aspect and, therefore can be used for backcross to reach the desired objective.

Variabilidade genética de Eugenia uniflora L. em remanescentes florestais em diferentes estádios sucessionais

A compreensão da diversidade genética fornece elementos básicos sobre a dinâmica e funcionamento de populações, auxiliando na conservação e uso sustentável das espécies. Supõe-se que populações sucessionais precoces poderiam ser geneticamente mais diferenciadas do que populações sucessionais mais tardias. Visando testar esta hipótese, o presente trabalho teve como objetivo analisar a variabilidade genética de populações de Eugenia uniflora L. em manchas florestais em diferentes estádios sucessionais. Foram selecionadas duas áreas em diferentes estádios de sucessão, sendo a primeira em estádio inicial e a segunda em estádio avançado. A área de estudo apresenta um remanescente florestal em transição de Floresta Ombrófila Mista e Floresta Estacional Semidecídua. Por meio da técnica de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) e análise multivariada, a diversidade gênica esperada e a porcentagem de loci polimórficos foram estimadas, além da similaridade genética entre as populações de cada mancha florestal e a diversidade de cada área por meio do índice de diversidade de Simpson. Os resultados indicaram 79% de loci polimórficos para a área em estádio avançado e 70% para a área em estádio inicial de sucessão. A similaridade genética entre pares de indivíduos variou entre 0,55 e 0,86 na área em estádio inicial de sucessão e entre 0,45 e 0,78 para a área em estádio avançado. Não houve diferenças significativas entre a diversidade das duas áreas (P = 89). Um escalonamento multidimensional não-métrico indicou menor distância genética entre os indivíduos da área em estádio inicial. Da mesma forma, uma análise de similaridade - ANOSIM indicou separação entre os indivíduos das duas áreas.

New Strategies on Molecular Biology Applied to Microbial Systematics

Systematics is the study of diversity of the organisms and their relationships comprising classification, nomenclature and identification. The term classification or taxonomy means the arrangement of the organisms in groups (rate) and the nomenclature is the attribution of correct international scientific names to organisms and identification is the inclusion of unknown strains in groups derived from classification. Therefore, classification for a stable nomenclature and a perfect identification are required previously. The beginning of the new bacterial systematics era can be remembered by the introduction and application of new taxonomic concepts and techniques, from the 50’s and 60’s. Important progress were achieved using numerical taxonomy and molecular taxonomy. Molecular taxonomy, brought into effect after the emergence of the Molecular Biology resources, provided knowledge that comprises systematics of bacteria, in which occurs great evolutionary interest, or where is observed the necessity of eliminating any environmental interference. When you study the composition and disposition of nucleotides in certain portions of the genetic material, you study searching their genome, much less susceptible to environmental alterations than proteins, codified based on it. In the molecular taxonomy, you can research both DNA and RNA, and the main techniques that have been used in the systematics comprise the build of restriction maps, DNA-DNA hybridization, DNA-RNA hybridization, sequencing of DNA sequencing of sub-units 16S and 23S of rRNA, RAPD, RFLP, PFGE etc. Techniques such as base sequencing, though they are extremely sensible and greatly precise, are relatively onerous and impracticable to the great majority of the bacterial taxonomy laboratories. Several specialized techniques have been applied to taxonomic studies of microorganisms. In the last years, these have included preliminary electrophoretic analysis of soluble proteins and isoenzymes, and subsequently determination of deoxyribonucleic acid base composition and assessment of base sequence homology by means of DNA-RNA hybrid experiments beside others. These various techniques, as expected, have generally indicated a lack of taxonomic information in microbial systematics. There are numberless techniques and methodologies that make bacteria identification and classification study possible, part of them described here, allowing establish different degrees of subspecific and interspecific similarity through phenetic-genetic polymorphism analysis. However, was pointed out the necessity of using more than one technique for better establish similarity degrees within microorganisms. Obtaining data resulting from application of a sole technique isolatedly may not provide significant information from Bacterial Systematics viewpoint

Genetic variation between susceptible and non-susceptible snails to Schistosoma infection using random amplified polymorphic DNA analysis (RAPDs)

Susceptibility of snails to infection by certain trematodes and their suitability as hosts for continued development has been a bewildering problem in host-parasite relationships. The present work emphasizes our interest in snail genetics to determine what genes or gene products are specifically responsible for susceptibility of snails to infection. High molecular weight DNA was extracted from both susceptible and non-susceptible snails within the same species Biomphalaria tenagophila. RAPD was undertaken to distinguish between the two types of snails. Random primers (10 mers) were used to amplify the extracted DNA by the polymerase chain reaction (PCR) followed by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and silver staining. The results suggest that RAPD represents an efficient means of genome comparison, since many molecular markers were detected as genetic variations between susceptible and non-susceptible snails.

Arbitrarily primed PCR fingerprinting of RNA and DNA in Entamoeba histolytica

Differences were detected in the gene expression of strains of E. histolytica using RNA (RAP-PCR) and DNA fingerprinting (RAPD). Analysis of the electrophoretic profiles of the gels revealed some polymorphic markers that could be used in the individual characterization of the strains. The 260 bands generated by using five different primers for RAP-PCR, as well as RAPD, were employed in the construction of dendograms. The dendogram obtained based on the RAPD products permitted the distinction of symptomatic and asymptomatic isolates, as well the correlation between the polymorphism exhibited and the virulence of the strains. The dendogram obtained for the RAP-PCR products did not show a correlation with the virulence of the strains but revealed a high degree of intraspecific transcriptional variability that could be related to other biological features, whether or not these are involved in the pathogenesis of amebiasis.

Conventional and molecular typing of Salmonella typhi strains from Brazil

Phenotypic and genotypic characteristics of Salmonella Typhi were studied in 30 strains, isolated in different years, from some areas in Brazil. Conventional typing methods were performed by biochemical tests, Vi phage-typing scheme, and antimicrobial susceptibility test. Molecular typing methods were performed by analysis of plasmid DNA and by random amplified polymorphic DNA (RAPD-PCR). For the latter, an optimization step was performed to ensure the reproducibility of the process in genetic characterization of S. Typhi. The predominance of 76.7% of biotype I (xylose +, arabinose -) was noticed in all studied areas. Three phage types were recognized, with prominence for the phage types A (73.3%) and I+IV (23.3%). All the strains were susceptible to the drugs used. However, 36.7% of the strains contained plasmids, with predominance of the 105 Kb plasmid. RAPD was capable of grouping the strains in 8 genotypic patterns using primer 784, in 6, using primer 787 and in 7, using primer 797. Conventional phenotypic typing methods, as well as the DNA plasmid analysis, presented nonsignificant discriminatory power; however, RAPD-PCR analysis showed discriminatory power, reproducibility, easy interpretation and performance, being considered as a promising alternative typing method for S. Typhi.