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.

Avaliação da dissimilaridade genética em genótipos de bananeira (Musa spp.) via marcadores RAPD

A bananicultura possui grande importância econômica e social. A UENF, por meio do Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal iniciou um trabalho de introdução de cultivares de bananeira. Foram introduzidas cultivares com procedência da Embrapa Mandioca e Fruticultura e Embrapa Amazônia Ocidental. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo de diversidade genética entre 21 cultivares e obter a correta identificação de possíveis genótipos introduzidos na UENF. Foram avaliados os seguintes genótipos: Fhia 18, Prata-Anã, UENF 1526, Pacovan, Caipira, Maçã, UENF 1527, Nanicão, Thap Maeo, UENF 1528, UENF 1529, Grande Naine, Ambrósia, Bucaneiro, Calipso, PV42-68, PV42-85, PV42-142, ST12-31, Calcutta e BB da França. A análise de divergência genética foi feita com base na caracterização molecular, utilizando-se da técnica RAPD. Para serem obtidas marcas moleculares RAPD, foram utilizados 31 "primers", gerando um total de 94 marcas totais. Os resultados mostraram que os marcadores moleculares RAPD foram eficazes em revelar a existência de diversidade genética entre os 21 genótipos de bananeira. Na interpretação das análises moleculares, foi utilizado o complemento aritmético do Índice de Jaccard. Com base nas análises de agrupamento hierárquicas UPGMA e o método de otimização de Tocher, essa diversidade pôde ser observada pela presença de genótipos similares e divergentes.

Diferenciação genética entre procedências de açaizeiro por marcadores RAPD e SSR

Diferenciação genética refere-se à distribuição da variabilidade entre e dentro de populações, procedências ou outros tipos de agrupamentos. Seu conhecimento é importante para estabelecer estratégias de coleta, conservação e manejo de germoplasma de qualquer espécie. Neste trabalho, avaliou-se a diferenciação genética entre procedências de açaizeiro que compõem a coleção da Embrapa Amazônia Oriental, por meio de marcadores RAPD e SSR. Para tanto, foram utilizados DNAs de 107 acessos, representantes de 17 regiões geográficas diferentes e utilizados em PCR com 28 primers RAPD e sete primers SSR. Os dados foram submetidos à análise de variância molecular (AMOVA) com estrutura hierárquica desbalanceada. Altos níveis de diferenciação genética foram registrados entre procedências, com 0,301 para o marcador dominante e 0,242 para o co-dominante. Para os dois marcadores, a AMOVA apresentou grande variabilidade dentro das procedências (acima de 69%). O pequeno tamanho amostral das procedências do Maranhão pode ter contribuído para a diferenciação significativa entre procedências. Os dados obtidos por esses marcadores foram concordantes quanto à distribuição da variação genética entre e dentro de procedências dessa palmeira.

Avaliação genética de indivíduos e progênies de cupuaçuzeiro no estado do Pará e estimativas de parâmetros genéticos

O presente trabalho relata a avaliação genotípica de progênies de cupuaçuzeiro, no Estado do Pará, para os caracteres número de frutos (NF) em quatro safras, intensidade de ocorrência de vassoura- de-bruxa na inflorescência (VBI) e nos frutos (VBF), e peso de vassoura-de-bruxa (PVB). Apresenta também estimativas de parâmetros genéticos que permitem inferir sobre o controle genético e nível de variabilidade genética presente no material avaliado. Todos os caracteres apresentaram considerável variabilidade genética, com coeficientes de variação genética variando de 27% a 88% no âmbito de progênie e de 38% a 123% no âmbito individual. Isto revela excelentes possibilidades para a seleção nessa população experimental híbrida. As estimativas de herdabilidade individual no sentido restrito, em uma safra, variaram de 25% a 54%, e as repetibilidades individuais para NF equivaleram a 35%. Com as quatro safras realizadas, a herdabilidade em nível individual aumentou para 48%, propiciando acurácia seletiva de 70%, para a seleção de indivíduos. O ganho em eficiência, quando se usa mais de cinco safras, é praticamente desprezível. Para NF, ganhos acima de 60% podem ser obtidos com a seleção dos cinco melhores indivíduos. Poderão ser selecionados indivíduos com produção anual de 17 frutos, valor muito superior à média geral de 10 frutos, encontrada nos plantios comerciais. Verificam-se ganhos genéticos bastante superiores quando se faz a propagação clonal dos melhores indivíduos em relação ao que se verifica quando se realiza a propagação sexuada. Para o melhor indivíduo, o ganho genético aumenta de 75.5% para 88.3%, ou seja, de 17 para quase 19 frutos por planta. Isto revela um grande potencial para a clonagem comercial de cupuaçuzeiro. Para os caracteres VBI e VBF, verificaram-se altas herdabilidades individuais no sentido restrito com valores variando entre 30% e 54%. Isto revela o excelente potencial da seleção recorrente para melhorar, gradativamente, o nível de resistência. Parece suficiente considerar na seleção apenas o número de vassouras, não sendo necessário considerar o peso. A correlação entre resistência no fruto e na inflorescência foi alta (0.84), indicando algum controle genético comum aos dois caracteres. Foram identificadas progênies superiores, simultaneamente, para produção de frutos e resistência à vassoura.

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.

Inter-relações genéticas entre espécies do gênero Spondias com base em marcadores AFLP

O objetivo deste trabalho foi construir um fenograma de trinta indivíduos de seis espécies de Spondias, amostradas em três diferentes locais, baseado em 120 marcadores AFLP das combinações de primers EcoR1/Mse1 para esclarecer as inter-relações entre as espécies, subsidiar a exploração das espécies como porta-enxerto e fornecer informações genômicas dessas espécies. O fenograma UPGMA do coeficiente de Jaccard apresentou boa definição, com valor co-fenético de 0,925 e localização externa de dois "outgroups" das espécies Mangifera indica e Schinopsis brasiliensis da família Anacardeaceae. Todos os indivíduos de S. cytherea, S. tuberosa e S. purpurea foram agrupados dentro de cada espécie, independentemente do local de amostragem, enquanto quatro dos seis indivíduos de Spondias sp (umbu-cajá) e S. mombin foram agrupadas, e outros dois indivíduos foram posicionados fora dos agrupamentos dessas espécies. Os dois indivíduos de Spondias sp (umbuguela) não se posicionaram próximos no fenograma. A posição do umbu-cajá e da umbuguela (PE) entre umbuzeiro e cajazeira, e similaridades entre 50% e 60% sugerem que as mesmas possam ser híbridas entre as duas espécies. O fenograma sugeriu que S. cytherea foi a espécie mais divergente das estudadas.

Identificação de microssatélites para o mamoeiro por meio da exploração do banco de dados de DNA

Os marcadores microssatélites são ferramentas úteis em diversas análises genéticas em plantas. No caso do mamoeiro (Carica papaya L.), poucos locos de microssatélites foram descritos até o momento. Assim, o objetivo deste trabalho foi explorar a base de dados do GenBank / NCBI (National Center of Biotechnoloy Information) à procura de microssatélites de mamoeiro, visando a seu futuro uso em estudos genéticos e moleculares aplicados ao melhoramento genético. As seqüências foram obtidas no GenBank / NCBI, no formato FASTA, e analisadas para a presença de microssatélites com um mínimo de 20; 7 e 5 repetições dos motivos de mono-, di- e trinucleotídeos, respectivamente, e acima de 4 repetições para tetra- e pentanucleotídeos. Seqüências com mais de 90% de similaridade foram consideradas redundantes e, portanto, eliminadas das análises. Foram analisadas 44.591 seqüências, das quais 3.180 foram não-redundantes e apresentaram 3.947 microssatélites. Desse total, 3.587 foram classificados como microssatélites perfeitos, 8 imperfeitos, 65 interrompidos, 239 compostos-perfeitos, 8 compostos-imperfeitos e 40 compostos-interrompidos. As repetições de di- e trinucleotídeos representaram 65,7 e 14,4% do total de seqüências analisadas, respectivamente. Somente os motivos do tipo AT/TA representaram 44,1% dos microssatélites encontrados. Os motivos mais comuns de tri-, tetra- e pentanucleotídeos foram AAT, AATT e TTTAA, respectivamente. Observou-se que, nas seqüências disponíveis, o genoma do mamoeiro apresenta, em média, um microssatélite a cada 5,65 kb.

Caracterização de três genótipos de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) por marcadores RAPD

Um projeto de pesquisa visando à utilização de clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) como porta-enxertos para pessegueiro [Prunus persica (L.) Batsch] está sendo conduzido na FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP, com promissoras perspectivas de sucesso. Três genótipos de umezeiro foram selecionados de acordo com características agronômicas desejáveis para esta finalidade. A distinção dos três genótipos entre si, baseada exclusivamente em características morfológicas, apresenta limitações. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi identificar marcadores RAPD capazes de diferenciar e caracterizar os Clones 05, 15 e a cv. Rigitano (Clone 10) de umezeiro, utilizando-se das cultivares Aurora-1 e Okinawa de pessegueiro como outgroup. Dos 220 primers testados, foram selecionados 42, que amplificaram todos os cinco genótipos. Verificou-se que os marcadores RAPD permitiram a distinção entre o Clone 05, o Clone 15 e a cv. Rigitano de umezeiro, demonstrando a existência de variabilidade genética entre os mesmos. Dentre os três genótipos de umezeiro estudados, constatou-se que a similaridade genética é maior entre o Clone 05 e o Clone 15.

Estimativas de parâmetros genéticos e ganhos de seleção em progênies de polinização aberta de açaizeiro

O presente trabalho teve como objetivos estudar a variabilidade genética, estimar parâmetros genéticos e fenotípicos, e realizar a predição de valores genéticos dos indivíduos de açaizeiro irrigado no Estado do Pará, utilizando a metodologia BLUP/REML a partir da avaliação de progênies com base nos caracteres altura do primeiro cacho (APC), peso total do cacho (PTC), peso total de frutos (PTF), número de cachos (NC), peso médio do cacho (PMC), comprimento médio da ráquis (CMR), número médio de ráquilas (NMR), número de perfilhos (NP) e peso médio de cem frutos (P100). Cinqüenta progênies foram avaliadas em dois látices 5 x 5 com duas repetições e parcelas lineares de cinco plantas cada, no espaçamento de 5 m x 5 m. O programa computacional Selegen- Reml/Blup foi utilizado para as análises genéticas e a identificação dos melhores indivíduos para compor a população de produção de sementes para um programa a curto prazo e a de melhoramento para um programa a longo prazo. As correlações genotípicas de maiores magnitudes foram aquelas envolvendo o peso total de frutos e peso total do cacho, peso total do cacho e número de cacho e peso total de fruto e número de cacho, indicando que a seleção para peso total de frutos pode ser realizada por meio da seleção daquela de mais fácil seleção. As estimativas dos parâmetros genéticos obtidos revelam excelente potencial seletivo da população e variabilidade genética suficiente para o melhoramento genético da população a curto e longo prazos. Ganho genético considerável de 45,33% em relação à média do experimento pode ser obtido com a seleção dos 20 melhores indivíduos para o caráter produção total de frutos.

Seleção de genótipos de aceroleira assistida por marcadores isoenzimáticos visando à resistência a Meloidogyne incognita raça 2

A cultura da aceroleira despertou um grande interesse do mercado consumidor, tendo em vista o alto teor de vitamina C (ácido ascórbico), que varia entre 1.325 a 2.250 mg por 100 mL de suco. Com a expansão da cultura, surgiram problemas fitossanitários, entre os quais a infecção das raízes da aceroleira por nematóides. Os produtos químicos utilizados no controle dos nematóides são agressivos ao meio ambiente, e a seleção de genótipos resistentes e tolerantes constitui-se na melhor alternativa para a solução do problema. O trabalho foi desenvolvido em casa de vegetação com 18 genótipos de aceroleira, com o objetivo de encontrar genótipos resistentes e tolerantes a Meloidogyne incognita raça 2 assistida por marcadores isoenzimáticos, para indicar plantas destinadas a porta-enxerto. A avaliação foi realizada 60 dias após a inoculação mediante análise das variáveis: número de ovos por planta e por grama de raiz, índice de galhas e massa de ovos, biomassa fresca relativa do sistema radicular e biomassa fresca relativa da parte aérea. Os resultados permitiram identificar o genótipo 023-CMF como menos suscetível, e os genótipos 027-CMF e 035-CMF, como mais suscetíveis. Estudos realizados através da eletroforese isoenzimática com os sistemas α esterase, fosfatase ácida e peroxidase, 20; 40 e 60 dias após a inoculação com ovos de M. incognita raça 2, possibilitaram relacionar a expressão de proteínas com a suscetibilidade. Os genótipos mais próximos geneticamente, com índice de similaridade 0,941, foram 027-CMF e 026-CMF, 046-CMF e 026-CMF, e 041-CMF e 026-CMF. O menor índice de similaridade genética (0,115) foi observado entre os genótipos 002-SPE e 036-CMF.

Análise da recuperação do genitor recorrente em maracujazeiro-azedo por meio de marcadores RAPD

O Brasil é o maior produtor mundial de maracujá, entretanto tem-se observado redução na produtividade do maracujazeiro nos últimos anos, devido, principalmente, a fatores fitossanitários. Na Embrapa Cerrados, a transferência de genes de resistência de espécies silvestres para as comerciais de maracujazeiro tem sido feita por meio de hibridações interespecíficas seguidas de um programa de retrocruzamentos auxiliados por marcadores moleculares. Este trabalho teve por objetivo verificar a recuperação do genoma recorrente nas plantas RC4 e RC5 [(Passiflora edulis x Passiflora setacea) x Passiflora edulis ] com base em marcadores RAPD. O estudo foi desenvolvido no Laboratório de Genética e Biologia Molecular da Embrapa Cerrados. Amostras de DNA de cada material genético (17 plantas RC4, 16 plantas RC5, Passiflora edulis e Passiflora setacea) foram amplificadas para obtenção de marcadores RAPD. Foram utilizados 12 primers decâmeros para as plantas RC4 e 14 primers decâmeros para as plantas RC5. Os marcadores RAPD gerados foram convertidos em matriz de dados binários. Verificou-se alta porcentagem de marcadores polimórficos em consequência do cruzamento-base interespecífico. A menor similaridade genética foi observada entre as espécies P. edulis e P. setacea, evidenciando a grande distância genética dessas espécies.

Variabilidade genética de acessos obtidos de populações cultivadas e silvestres de maracujazeiro-doce com base em marcadores rapd

O maracujazeiro-doce (Passiflora alata Curtis), devido a preços diferenciados, vem ganhando importância dentro do mercado de frutas in natura. O melhoramento genético é fundamental para elevar a qualidade e a produtividade da cultura. Os marcadores moleculares do DNA têm sido muito úteis por permitirem a obtenção de um número praticamente ilimitado de polimorfismo genético sem influência do ambiente. Objetivou-se, neste trabalho, estudar a variabilidade genética de 17 acessos de maracujá-doce, com base em marcadores moleculares RAPD. Um acesso de P. quadrangularis e um de P. edulis foram utilizados como outgroups. Amostras de DNA genômico de cada acesso foram extraídas e 11 iniciadores decâmeros (OPD 04; 07; 08 e16; OPE 18 e 20; OPF 01 e 14; OPG 08; OPH 12 e 16) foram utilizados para a obtenção dos marcadores. Os marcadores obtidos foram convertidos em uma 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. Do total de marcadores, considerando-se apenas os acessos de P. alata, observaram-se 87 (62,12%) bandas polimórficas, evidenciando a grande variabilidade intraespecífica. A análise de agrupamento realizada com base nas distâncias genéticas permitiu subdividir os 17 acessos de P. alata em, pelo menos, cinco grupos de similaridade genética. Os acessos silvestres foram os que mais contribuíram para a ampliação da base genética dos materiais estudados, abrindo perspectivas para o uso desses materiais em programas de melhoramento.

Caracterização genética de espécies de Passiflora por marcadores moleculares análogos a genes de resistência

O cultivo comercial do maracujá é afetado por diversos problemas fitossanitários, os quais contribuem para quebras de produção e significativa redução da vida útil dos plantios. Em algumas situações, a incidência de doenças pode inviabilizar o cultivo do maracujá. Fontes de resistência a distintas doenças têm sido identificadas em acessos de espécies de Passiflora. Neste trabalho, buscou-se avaliar a diversidade genética de acessos de oito espécies silvestres (P. setacea, P. nitida, P. serratodigitata, P. caerulea, P. gibertii, P. odontophyla, P. edulis e P. coccinea) e de um híbrido interespecífico (P. setacea x P. coccinea), utilizando marcadores moleculares análogos a genes de resistência (RGAs). Verificou-se uma grande diversidade no perfil eletroforético de RGAs nos acessos de Passiflora, permitindo a anotação de 96 amplicons polimórficos entre, pelo menos, um par de acessos. Os níveis de dissimilaridade genética (calculados exclusivamente com os marcadores RGAs) variaram entre 0,40 e 0,89 nos acessos das espécies de Passiflora avaliadas. A análise de sequência de um subgrupo destes amplicons obtidos com primers RGAs indicou que estas bandas correspondem a regiões genômicas que contêm segmentos (motivos) com identidade aos encontrados em genes de resistência previamente caracterizados em outras espécies vegetais. Desta forma, os dados indicam a existência de um repertório variado de marcadores do tipo RGA em Passiflora que podem ser potencialmente úteis em sistemas de caracterização molecular de germoplasma e em programas de melhoramento genético visando à resistência a doenças nesta cultura.

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.