RAPD markers utilization and other parameters in the determination of mango hybrids genitors

Actually mango (Mangifera indica, L.) is considered one of the largest Brazilian fruitbusiness for the export market. Cultivar selection having high fruit quality is a fundamental step to obtain excellent results in this business. A mango breeding program based on intervarietal hybridization may produce new improved cultivars for mango growers. Mango hybrids have been obtained by controlled or open crosses. In the last one, it is important to identify the male parent because it is useful for the genetic cultivar history, thus it is important for planning further improvements. This work presents a parentage test using among others parameters RAPD (Random amplified Polymorphic DNA) markers to estimate the male parent of the selected hybrids in an open cross plot by using five mango cultivars densely planted in a latin square design.

Identification of plantlet genetic origin in polyembryonic mango (Mangifera indica, L.) cv. Rosinha seeds using RAPD markers

Mango can be propagated by seeds or by grafting. For commercial purpose, grafting is the most appropriate method because it maintains the genetic characters from the propagated variety. To obtain grafted mango it is important to use polyembryonic varieties as rootstock since they produce a zygotic and many nucellar plantlets. The nucellar plantlets maintain the genetics of the mother-plant thus, are preferred for grafting since they supposedly give more uniformity to the orchard. In general, nurserymen use the most vigorous plantelet to graft, believing that they are nucellar. But, orchard disuniformities on height and yield are very common among mango trees of commercial orchards in Northeast region. The objective of this paper was to identify the genetical origin of plantlets from polyembryonic seeds of Rosinha variety using Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers. Moreover, the position of the zygotic embryo and the percentage of the vigorous zygotic and nucellar plantlets was also determined. It was obtained an elevated taxa of vigorous zygotic plantlets which possibly explains the disuniformity on height of trees at commercial mango orchards.

Caracterização molecular de butiazeiro por marcadores RAPD

O grupo botânico Arecaceae é de extremo interesse por compreender plantas em extinção e por apresentar um grande potencial de exploração econômica. O butiazeiro (Butia capitata (Mart.) Becc.) ocorre naturalmente no Sul do Brasil. Sua caracterização molecular é de extremo interesse para futuros trabalhos de melhoramento genético. Assim sendo, verificou-se a variabilidade genética existente entre vinte e dois genótipos de butiazeiro da espécie (Butia capitata), pertencentes ao BAG (Banco Ativo de Germoplasma) de frutíferas nativas do Centro Agropecuário da Palma - UFPel. Esses genótipos foram analisados usando marcadores do tipo RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). Um total de 136 fragmentos foram obtidos, sendo 77 polimórficos. O primer OPA11 apresentou maior polimorfismo, produzindo 9 perfis diferentes. A análise de agrupamento, realizada pelo método UPGMA, produziu um dendrograma que permitiu a clara separação dos genótipos em dois grupos principais. Verificou-se que, com a técnica de marcadores de RAPD, foi possível obter um perfil molecular único e uma estimativa da variabilidade existente entre os genótipos de butiazeiro avaliados.

Diversidade genética de pitayas nativas do cerrado com base em marcadores RAPD

As pitayas do Cerrado vegetam naturalmente sobre maciços rochosos de arenito ou quartzito, troncos de árvores e em solos arenosos de campos rupestres de Minas Gerais, Bahia, Goiás, Distrito Federal, Tocantins, Rio de Janeiro e Bahia, havendo fortes evidências de que a região central do Brasil seja o maior centro de dispersão das pitayas, tendo em vista a grande diversidade fenotípica observada em acessos coletados. Objetivou-se realizar o estudo da diversidade genética de 13 acessos de pitayas mantidos na coleção de germoplasma da Embrapa Cerrados por meio de marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O DNA genômico de cada acesso foi extraído, e quatorze 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 com base no complemento do coeficiente de similaridade de Nei e Li (1979) e realizadas análises de agrupamento e de dispersão gráfica. Foram obtidos 162 marcadores RAPD, perfazendo uma média de 11,57 marcadores por primer. Do total de marcadores, 154 (95,06%) foram polimórficos. As distâncias genéticas variaram entre 0,088 e 0,848, sendo que os maiores valores observados se referem a distância entre o acesso de Unaí-MG e o acesso Seleção Embrapa Cerrados. O acesso que mais se diferenciou dos demais foi "Unaí-MG", que apresentou uma distância genética média de 0,675 em relação aos demais acessos. A alta distância genética verificada é devido ao fato de os referidos acessos não pertencerem à mesma espécie. Os agrupamentos dos acessos de pitaya pouco se relacionaram com a origem geográfica dos mesmos. A grande diversidade genética das pitayas encontradas no Cerrado permite incluir esse Bioma no centro de diversidade e abre boas perspectivas para maiores estudos acerca do potencial dessa frutífera.

Variabilidade genética de acessos de pitaya com diferentes níveis de produção por meio de marcadores RAPD

A espécie de pitaya mais cultivada atualmente é Hylocereus undatus, a pitaya-vermelha-de-polpa-branca. Colômbia e México são os principais produtores mundiais e, devido à sua rusticidade, a pitaya é considerada uma alternativa potencialmente viável também para o aproveitamento de solos pedregosos, arenosos e maciços rochosos. Apesar da crescente demanda, ainda não há uma cultivar lançada no mercado que atenda às necessidades climáticas de produção e às exigências do consumidor brasileiro. O presente trabalho é parte do programa de seleção e melhoramento da pitaya CPAC PY-01 da Embrapa Cerrados. Objetivou-se realizar o estudo da variabilidade genética de 16 acessos de pitayas mantidos na coleção de germoplasma da Embrapa Cerrados, apresentando diferentes características fenotípicas relacionadas especialmente à produção, por meio de marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA). O DNA genômico de cada acesso foi extraído, e onze 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 111 marcadores RAPD, perfazendo uma média de 10,1 marcadores por primer, dos quais 45 (40,54%) foram polimórficos. As distâncias genéticas entre os 16 acessos variaram entre 0,006 e 0,148. As maiores distâncias genéticas foram obtidas entre os acessos "52" e "61", sendo que, em 2007, o primeiro produziu mais de 25 frutos, e o segundo, nenhum. Assim, deduz-se que, nesse caso, a próvável causa da variação seja genotípica. As menores distâncias genéticas foram constatadas entre os acessos "63"e "55" e entre "19"e "59". Os dois grupos apresentaram valores de produção próximos. Os marcadores moleculares RAPD mostraram que, mesmo dentro da mesma espécie, há variabilidade genética entre plantas com produções diferentes, ressaltando a importância das técnicas moleculares para subsidiar e auxiliar nos trabalhos de seleção, em programas de melhoramento genético.

Anther culture properties of oat x wild red oat progenies and a search for RAPD markers associated with anther culture ability

Selostus: Ponsiviljeltävyys ja siihen liittyvät geenimerkit peltokauran ja susikauran risteytysjälkeläisissä

Herança da resistência à mancha-angular do feijoeiro e identificação de marcadores moleculares flanqueando o loco de resistência

A mancha-angular, cujo agente causal é o fungo Phaeoisariopsis griseola, é uma das principais doenças do feijoeiro comum (Phaseolus vulgaris). Os marcadores moleculares disponíveis ainda não são suficientes para monitorar todos os genes de resistência a essa doença. Por isso, objetivou-se neste trabalho estudar a herança da resistência aos patótipos 63.39 e 31.23 de P. griseola, em populações derivadas de 'Ouro Negro' (ON) e 'US Pinto 111' (PT), e identificar marcadores moleculares ligados a genes de resistência presentes nessas cultivares. Quando inoculadas com o patótipo 63.39, as plantas ON, F1 (ON x PT) e 3/4 da população F2 mostraram-se resistentes enquanto que PT e 1/4 da população F2 foram suscetíveis. Quando inoculadas com o patótipo 31.23, as plantas PT e 1/4 das famílias F2:3 foram resistentes e todas as demais, suscetíveis. Esses dados indicam que a resistência proveniente de ON é conferida por um gene dominante enquanto que a de PT, por um recessivo. Esses dois genes segregaram independentemente. Amostras de DNA das plantas F2 foram amplificadas pela técnica de RAPD (random amplified polymorphic DNA) de acordo com a estratégia de análise de bulks segregantes. Foram identificados os marcadores OPM02(460C) e OPAA19(600C,) respectivamente a 5,3 e 10 centimorgans (cM) do loco de resistência proveniente de ON. Eles flanqueiam este loco e, quando empregados simultaneamente, proporcionam uma eficiência de seleção de 97,4%. Não foram identificados marcadores para o loco de resistência proveniente de PT.

Genetic diversity among isolates of stemphylium solani from cotton

The fungus Stemphylium solani causes leaf blight of tomato (Lycopersicon esculentum) in Brazil. In recent years, severe epidemics of a new leaf blight of cotton (Gossipium hyrsutum) caused by S. solani occurred in three major cotton-growing Brazilian states (PR, MT and GO). Molecular analysis was performed to assess the genetic diversity among the S. solani isolates from cotton, and to verify their relationship with representative S. solani isolates from tomato. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers and internal transcribed spacers of ribosomal DNA (rDNA) were used to compare 33 monosporic isolates of S. solani (28 from cotton and five from tomato). An isolate of Alternaria macrospora from cotton was also used for comparison. RAPD analysis showed the presence of polymorphism between the genera and the species. The A. macrospora and the S. solani isolates from cotton and tomato were distinct from each other, and fell into separate groups. Variation by geographic region was observed for the tomato isolates but not for the cotton isolates. Amplifications of the ITS region using the primer pair ITS4/ITS5 resulted in a single PCR product of approximately 600 bp for all the isolates. Similarly, when amplified fragments were digested with eight restriction enzymes, identical banding patterns were observed for all the isolates. Hence, rDNA analysis revealed no inter-generic or intra-specific variation. The genetic difference observed between the cotton and the tomato isolates provides evidence that S. solani attacking cotton in Brazil belongs to a distinct genotype.

Diversidade genética de isolados de Rhizoctonia solani coletados em feijão-caupi no Estado de Roraima

O feijão-caupi (Vigna unguiculata) é uma das principais fontes de proteína para a população de baixa renda, principalmente nas Regiões Norte e Nordeste do Brasil. Esta leguminosa é suscetível a várias doenças incluindo a mela ou murcha-da-teia-micélica, cujo agente causal é o fungo Rhizoctonia solani (teleomorfo: Thanatephorus cucumeris). Embora Rhizoctonia solani seja um agente causal de doença muito importante, no Brasil inexiste qualquer informação sobre as características de seus isolados associados ao feijão-caupi. O objetivo do presente estudo foi avaliar, utilizando-se das técnicas Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) e RFLP-ITS (Internal Transcribed Spacer), a diversidade genética de isolados de R. solani coletados de plantas de feijão-caupi oriundas da região de cerrado e de mata do Estado de Roraima. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que existe diversidade genética em R.. solani coletada de feijão-caupi e que os dois métodos moleculares utilizados foram eficientes em avaliar a divergência genética deste patógeno.

Incompatibilidade somática em Rhizoctonia solani AG-1 IA da soja

O fungo Rhizoctonia solani AG-1 IA é um dos patógenos mais importantes que afeta a cultura da soja no Brasil, causando a mela ou queima foliar. A doença está associada com a fase teleomórfica de R. solani, o basidiomiceto Thanatephorus cucumeris. Neste estudo, baseando em conhecimento prévio sobre a biologia de R. solani AG-1 IA, duas hipóteses foram testadas. Na primeira hipótese postulou-se a ocorrência de incompatibilidade somática em populações de R. solani AG-1 IA. A segunda hipótese testada foi de que esta população de R. solani AG-1 IA da soja apresenta indicações de estrutura sexual clonal. Duas amostras de isolados de R. solani AG-1 IA da soja obtidas no Maranhão e no Mato Grosso foram utilizadas. Na primeira amostra, foram selecionados isolados apresentando diferentes perfis de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), procurando maximizar a diversidade dos isolados, e evitando a introdução de possíveis clones no teste. Os isolados foram pareados em todas as combinações possíveis em meio de BDA mais carvão ativado e examinados quanto às interações somáticas resultantes. Seis grupos de incompatibilidade somática (GCS) foram detectados entre 24 isolados do AG-1 IA. Entretanto, análises microscópicas dos pareamentos entre isolados indicaram maior freqüência de incompatibilidade somática, impossibilitando o grupamento em GCS. No geral, a metodologia de avaliação das interações somáticas macroscópicas em meio BDA + carvão ativado, não se mostrou totalmente apropriada para discriminação das categorias de reações de compatibilidade entre isolados de R. solani AG-1 IA. Com a segunda amostra procurou-se determinar a ocorrência de clones na população do patógeno, ou seja, isolados que compartilham o mesmo padrão fenotípico de RAPD e somaticamente compatíveis. No caso de R. solani AG 1 IA da soja, a gama de interações somáticas entre pareamentos de isolados e, principalmente, os desvios na associação estrita entre os GCS detectados neste trabalho, conjuntamente com os perfis de RAPD observados anteriormente por Fenille (11) e Meyer (20), são consistentes com recombinação. Entretanto, o patógeno ainda apresenta um componente clonal expressivo na população. De um total de 43 isolados, os exemplos de prováveis clones na população do patógeno totalizaram 16 isolados.

Characterization of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli isolates

A simple, quick and easy protocol was standardized for extraction of total DNA of the bacteria Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli. The DNA obtained by this method had high quality and the quantity was enough for the Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) reactions with random primers, and Polymerase Chain Reaction (PCR) with primers of the hypersensitivity and pathogenicity gene (hrp). The DNA obtained was free of contamination by proteins or carbohydrates. The ratio 260nm/380nm of the DNA extracted ranged from 1.7 to 1.8. The hrp gene cluster is required by bacterial plant pathogen to produce symptoms on susceptible hosts and hypersensitive reaction on resistant hosts. This gene has been found in different bacteria as well as in Xanthomonas campestris pv. vesicatoria (9). The primers RST21 and RST22 (9) were used to amplify the hrp gene of nine different isolates of Xanthomonas axonopodis pv. phaseoli from Botucatu, São Paulo State, Brazil, and one isolate, "Davis". PCR amplified products were obtained in all isolates pathogenic to beans.

Variabilidade genética de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae

A mancha bacteriana, causada por Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, é uma das mais importantes doenças do maracujazeiro, podendo limitar a produção dessa frutífera em algumas regiões do País. O uso de resistência genética e controle químico, juntamente com o emprego de medidas de exclusão, são as práticas de controle da doença mais recomendadas. Para o desenvolvimento de variedades resistentes é necessário conhecer tanto a variabilidade genética do hospedeiro quanto do patógeno. Nesse trabalho foi estudada a variabilidade de cinqüenta isolados patogênicos de Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, coletados em quatro diferentes locais no estado de São Paulo. No estudo da variabilidade genética foram usados dados de marcadores moleculares RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), os quais foram usados para o cálculo do coeficiente de similaridade de Dice entre os isolados, análise de variância molecular (AMOVA) entre e dentro das populações e agrupamento dos isolados pelo método UPGMA. Para análise da agressividade foram usados cinco isolados, mais divergentes, baseado no dendrograma. O coeficiente de similaridade variou entre 0,6887 e 0,9688. Na análise de agrupamento, os isolados foram separados em sete grupos e não houve relação evidente entre local de coleta com a composição dos grupos. Na análise da variância molecular (AMOVA) verificou-se que a maior parte da variabilidade genética está dentro das populações (89,4%) e apenas 10,6%, entre populações. Os resultados da análise de agrupamento e da AMOVA indicam que existe grande fluxo gênico entre isolados bacterianos nas regiões analisadas. No teste de patogenicidade verificou-se diferença significativa de agressividade entre os isolados. Os resultados demonstram a importância do conhecimento da variabilidade genética e da agressividade na seleção dos isolados para serem utilizados em testes de resistência genética no desenvolvimento de variedades resistentes.

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.

Potential pathogenic role of aggregative- adhering Corynebacterium diphtheriae of different clonal groups in endocarditis

Invasive diseases caused by Corynebacterium diphtheriae have been described increasingly. Several reports indicate the destructive feature of endocarditis attributable to nontoxigenic strains. However, few reports have dealt with the pathogenicity of invasive strains. The present investigation demonstrates a phenotypic trait that may be used to identify potentially invasive strains. The study also draws attention to clinical and microbiological aspects observed in 5 cases of endocarditis due to C. diphtheriae that occurred outside Europe. Four cases occurred in female school-age children (7-14 years) treated at different hospitals in Rio de Janeiro, Brazil. All patients developed other complications including septicemia, renal failure and/or arthritis. Surgical treatment was performed on 2 patients for valve replacement. Lethality was observed in 40% of the cases. Microorganisms isolated from 5 blood samples and identified as C. diphtheriae subsp mitis (N = 4) and C. diphtheriae subsp gravis (N = 1) displayed an aggregative adherence pattern to HEp-2 cells and identical one-dimensional SDS-PAGE protein profiles. Aggregative-adhering invasive strains of C. diphtheriae showed 5 distinct RAPD profiles. Despite the clonal diversity, all 5 C. diphtheriae invasive isolates seemed to display special bacterial adhesive properties that may favor blood-barrier disruption and systemic dissemination of bacteria. In conclusion, blood isolates from patients with endocarditis exhibited a unique adhering pattern, suggesting a pathogenic role of aggregative-adhering C. diphtheriae of different clones in endocarditis. Accordingly, the aggregative-adherence pattern may be used as an indication of some invasive potential of C. diphtheriae strains.

Molecular Genetic Characterization of Endemic Yellow Catfish, Horab rus brachysoma (Gunther)

The present study Molecular genetic characterization of endemic yellow catfish ,generated an important information on the genetic variation and stock structure of the endangered yellow catfish(Horabagrus brachysoma) endemic to the western Ghats. Three genetically discrete stocks of the species have been identified for the first time using allozymes, RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA) and microsatelite markers and it is a significant step towards realizing the goal of management of fishery and conservation of the yellow catfish populations in the rivers of the Western Ghats region. In conclusion genetic markers were found to be powerful tools to analyze the population genetic structure of the yellow catfish. Geographic isolation by land distance,inbreading as a result of over-exploitation etc are some reasons for the genetic differenciation between the pairs and deficiency of hetrozygosity revealed by the two co dominant markers, allozyme, and microsatelites.the study emphasizes the need for stock-wise, propagation assisted-rehabilitation of the natural populations yellow catfish