Genetic and antigenic analysis of Babesia bigemina isolates from five geographical regions of Brazil

A molecular epidemiological study was performed with Babesia bigemina isolates from five geographical regions of Brazil. The genetic analysis was done with random amplification of polymorphic DNA (RAPD), repetitive extragenic palindromic elements-polymerase chain reaction (REP-PCR) and enterobacterial repetitive intergenic consensus sequences-polymerase chain reaction (ERIC-PCR) that showed genetic polymorphism between these isolates and generated fingerprinting. In RAPD, ILO872 and ILO876 primers were able to detect at least one fingerprinting for each B. bigemina isolate. The amplification of B. bigemina DNA fragments by REP-PCR and ERIC-PCR gave evidence for the presence in this haemoprotozoan of the sequences described previously in microorganisms of the bacterial kingdom. For the first time it was demonstrated that both techniques can be used for genetic analysis of a protozoan parasite, although the ERIC-PCR was more discriminatory than REP-PCR. The dendogram with similarity coefficient among isolates showed two clusters and one subcluster. The Northeastern and Mid-Western isolates showed the greatest genetic diversity, while the Southeastern and Southern isolates were the closest. The antigenic analysis was done through indirect fluorescent antibody technique and Western blotting using a panel of monoclonal antibodies directed against epitopes on the merozoite membrane surface, rhoptries and membrane of infected erythrocytes. As expected, the merozoite variable surface antigens, major surface antigen (MSA)-1 and MSA-2 showed antigenic diversity. However, B cell epitopes on rhoptries and infected erythrocytes were conserved among all isolates studied. In this study it was possible to identify variable and conserved antigens, which had already been described as potential immunogens. Considering that an attenuated Babesia clone used as immunogen selected populations capable of evading the immunity induced by this vaccine, it is necessary to evaluate more deeply the cross-protection conferred by genetically more distant Brazilian B. bigemina isolates and make an evaluation of the polymorphism degree of variable antigens such as MSA-1 and MSA-2.

Caracterização fenotípica e molecular de amostras de Burkholderia mallei isoladas na Região Nordeste do Brasil

Objetivou-se com este trabalho realizar o estudo bioquímico e molecular de amostras de Burkholderia mallei isoladas de eqüídeos com diagnóstico clínico e sorológico para o mormo e provenientes da Região Metropolitana do Recife-PE e Zona da Mata dos Estados de Alagoas e Pernambuco. Foram realizadas as técnicas microbiológicas para o isolamento e identificação fenotípica de B. mallei e as técnicas moleculares de ribotipagem-PCR e RAPD-PCR. Das oito amostras estudadas, quatro apresentaram pequenas variações fenotípicas. Nas técnicas moleculares, as amostras formaram quatro grupos de diferentes perfis ribotípicos, demonstrando também quatro perfis genotípicos. Houve associação nos resultados da Ribotipagem-PCR e RAPD-PCR. As variações nos perfis ribotípicos e genotípicos foram associadas às diferentes regiões estudadas. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que as pequenas variações bioquímicas não estão associadas aos diferentes perfis moleculares e que essas diferenças demonstram uma heterogeneidade que está associada à procedência das amostras, indicando que a infecção nos animais ocorre por clones diferentes das amostras analisadas.

Identificação sorológica e relação filogenética de Salmonella spp. de origem suína

Salmonella spp. é um importante patógeno zoonótico que pode ser disseminado ao longo da cadeia produtiva de suínos. Objetivou-se avaliar a incidência de Salmonella spp. em fezes de suínos de terminação na granja, no pré-abate e amostras ambientais, identificar os sorovares e estabelecer a relação filogenética entre os isolados. Foram realizadas três coletas em lotes diferentes de suínos alojados na granja de terminação e nos mesmos animais após o transporte ao frigorífico totalizando 90 parcelas e 9 amostras ambientais. O transporte não influenciou na porcentagem de isolamento do microrganismo (p>0,05). Das 99 amostras, 50 (50,5%) foram identificados como Salmonella spp., sendo identificado uma multiplicidade de sorovares: Agona (30%), Typhimurium (26%), Minnesota (24%), Infantis (18%) e Panama (2%). Os dendrogramas demonstraram homologia entre isolados dos diferentes sorovares agrupados em clusters. A similaridade foi independente do local de isolamento indicando a presença de vários clones. As principais fontes de infecção determinadas foram a contaminação cruzada entre animais e ambiente e o consumo de ração contaminada. A diversidade de sorovares e a homologia entre eles indicam origem comum, demonstrando necessidade de monitoramento de bactérias zoonóticas e de implantação de medidas de controle mais eficazes para Salmonella spp. em suínos.

Caracterização genética de populações de Egeria najas presentes no reservatório de Jupiá e rios afluentes

A Egeria najas é uma espécie aquática submersa nativa da bacia hidrográfica do rio Paraná. Com o represamento das águas do rio para geração de energia elétrica a espécie tem mudado seu comportamento de colonização dos leitos dos rios e ocorrido em grandes maciços dentro da represa de Jupiá e rios afluentes. Essa planta tem causado problemas por obstruir a passagem de água para as turbinas de geração de energia elétrica. Coletas de material vegetativo foram realizadas na represa e afluentes do rio Paraná para análise da variabilidade isoenzimática e de DNA. A análise isoenzimática mostrou haver somente quatro classes de diferentes biotipos. No entanto, utilizando-se os procedimentos de RAPD, observou-se que a espécie possui grande variabilidade genética. O represamento das águas também está permitindo o acumulo de variabilidade no local e promovendo um aumento de variabilidade por meio de possíveis cruzamentos entre genótipos diferentes. Os resultados também possibilitaram inferir sobre as possíveis rotas de migração de material genético para colonização da represa e rios afluentes.

Variabilidade genética em biotipos de leiteiro de Londrina/PR

Euphorbia heterophylla, também conhecida como amendoim-bravo ou leiteira, é considerada planta invasora importante em mais de 56 países, inclusive no Brasil, tendo acarretado perdas de até 33 % na cultura da soja. Fenotipicamente, é uma espécie de características variáveis, especialmente em relação ao formato do limbo foliar. Esta variabilidade fenotípica tem sido utilizada para diferenciar e classificar as plantas, sugerindo a vários autores que a leiteira seria, de fato, constituída por diferentes espécies. Para estudar a variabilidade genética a nível de DNA entre plantas de Euphorbia heterophylla, que apresentam folhas morfologicamente diferentes, foram analisadas dez plantas diferentes coletadas em campos de soja, em Londrina/PR. As plantas foram transplantadas para casa-devegetação e o DNA das folhas foi extraído para análise pela técnica de RAPD. Vinte seis diferentes "primers", de dez nucleotídeos de sequência aleatória, geraram total de 102 bandas de DNA, sendo 38 delas polimórficas. A distância genética entre os indivíduos foi calculada em função da presença e da ausência das bandas, variando de 1 a 39% entre plantas. A análise de agrupamento dividiu as plantas em dois grupos, considerando limite de distância relativa de 22%. Os grupos gerados separaram nitidamente as plantas quanto ao formato do limbo foliar (estreito ou arredondado) e quanto á ramificação (densa ou normal).

Variabilidade genética de acessos de aguapé coletados no Estado de São Paulo

No presente trabalho foram coletados acessos de Eichhornia crassipes (aguapé) nos reservatórios das hidrelétricas de Barra Bonita, Bariri, Três Irmãos, Ilha Solteira, Salto Grande, Promissão, Ibitinga, Nova Avanhandava, Mogi-Guaçu, Euclides da Cunha, Jaguari, Jurumirim, Jupiá, Paraibuna e Porto Primavera, do Estado de São Paulo. Estes acessos foram submetidos a um estudo de variabilidade genética por meio de RAPD. Os "primers" utilizados foram OP X02, OP X07, OP X11 e OP P10 (TTCCGCCACC, GAGCGAGGCT, GGAGCCTCAG, TCCCGCCTAG, respectivamente). Dentre os acessos coletados e analisados, 21 apresentaram índice de identidade genética acima de 0,90. O dendrograma gerado com dados entre populações revelou forte coerência com a distribuição geográfica dos reservatórios que continham as plantas de aguapé. A variabilidade genética encontrada entre os acessos coletados nos diferentes reservatórios estudados foi elevada, considerando que a principal via de reprodução dessa espécie é a vegetativa.

Sensibilidade a herbicidas de acessos de aguapé coletados em reservatórios do Estado de São Paulo

Com o objetivo de avaliar o efeito de herbicidas em diferentes acessos de aguapé coletados em reservatórios de hidrelétricas do Estado de São Paulo, foi realizado um estudo no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia da FCA-UNESP, campus de Botucatu. A escolha das plantas geneticamente diferentes foi feita com base em estudos de variabilidade genética, nos quais se utilizou a técnica de RAPD. Avaliou-se o efeito dos herbicidas imazapyr nas doses de 62,5 e 125,0 g e.a. ha-1, glyphosate a 1.680 e 3.360 g e.a. ha-1 + 0,5% V/V de Extravon, diquat a 480 e 960 g i.a. ha-1 e 2,4-D a 670 e 1.340 g e.a. ha-1. Os seis acessos escolhidos foram colocados em caixas plásticas de 28,0 x 14,0 x 12,0 cm, contendo 4 litros de água. A aplicação dos produtos foi realizada com um simulador de pulverização pressurizado com ar comprimido, equipado com barra de aplicação com quatro bicos de jato plano Teejet 110.02 VS. A pressão constante de trabalho foi de 1,6 bar, e o consumo de calda, de 193 L ha-1. A velocidade de aplicação foi de 3,69 km h-1. Durante as aplicações, a temperatura do ar foi de 25 ºC e a umidade relativa de 73%. Foram realizadas avaliações visuais de controle aos 3, 5, 7, 11, 21 e 28 dias, nas quais 0 consistiu em nenhum controle e 100 em morte de plantas. Todos os herbicidas e doses testados proporcionaram controle eficiente das plantas de aguapé, e os seis acessos estudados responderam de forma semelhante.

Variabilidade genética entre populações de Pistia stratiotes

O manejo de plantas daninhas em ambientes aquáticos requer cuidado diferencial e específico, a fim de evitar a contaminação ou alteração nas funções dos corpos hídricos e otimização do custo-benefício das operações. O estudo das características genéticas de populações de plantas daninhas aquáticas fornece informações que podem auxiliar no seu controle e manejo. A alface-d'água é uma planta aquática flutuante livre amplamente distribuída em todo o Brasil, mas é em ambientes aquáticos eutrofizados que essa e outras espécies de rápido desenvolvimento causam problemas sociais e econômicos, devido à grande massa vegetal produzida. Este estudo caracterizou geneticamente populações de alface-d'água coletadas em 15 reservatórios de hidrelétricas (Barra Bonita-BAB, Bariri-BAR, Ibitinga-IBI, Chavantes-CHA, Salto Grande-SAG, Jurumirim-JUR, Promissão-PRO Jaguari-JAG, Nova Avanhandava-NAV, Mogi-Guaçu-MOG, Limoeiro-LIM, Três Irmãos-TRI, Ilha Solteira-ILS, Jupiá-JUP e Porto Primavera-PPR) do Estado de São Paulo. As análises foram realizadas no NUPAM (Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia), ligado à FCA/UNESP, campus de Botucatu-SP. A técnica utilizada no estudo da diversidade genética foi o RAPD. Os materiais amostrados nos reservatórios do Estado foram muito similares em sua maioria. As populações de NAV, MOG, IBI, JUR, PRO e CHA foram idênticas geneticamente. BAB e SAG, LIM e TRI também foram muito parecidas, apresentando índice de distância genética de 0,0093 e 0,0178, respectivamente. A grande maioria dos reservatórios estudados (93%) apresentou distâncias inferiores a 0,30, formando um grupo definido. No entanto, a população de Jupiá, em média, foi a que apresentou maior diversidade genética (0,45).

Similaridade genética entre acessos de Bidens pilosa resistentes aos herbicidas inibidores da ALS

Herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase (ALS) têm sido amplamente utilizados no controle da planta daninha picão-preto (Bidens pilosa). A pressão de seleção causada pelo uso intensivo desses herbicidas tem selecionado biótipos de picão-preto resistentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o grau de similaridade genética entre acessos de picão-preto resistentes aos herbicidas inibidores da ALS, bem como a relação entre coeficiente de similaridade genética e distância geográfica desses acessos. Para isso, sementes de dois grupos de acessos de picão-preto, originárias de uma propriedade em Pato Branco, Paraná, resistentes aos herbicidas inibidores da ALS foram colhidas, e plântulas foram cultivadas em casa de vegetação na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre-RS, em outubro de 2004. Por meio do marcador molecular RAPD (polimorfismo de DNA amplificado ao acaso) foi possível avaliar a similaridade genética entre os acessos de picão-preto. Na análise conjunta dos acessos, dos 20 primers utilizados, 17 apresentaram-se polimórficos, amplificando um total de 94 bandas. Houve baixa similaridade genética (38%) entre acessos de picão-preto resistentes aos herbicidas inibidores da ALS originários de uma mesma propriedade. Não foi observada relação entre distância genética e distância geográfica entre os acessos avaliados.

Relação entre distância geográfica e variabilidade genética de uma população de Bidens spp. com resistência aos herbicidas inibidores de ALS

Espécies de plantas daninhas apresentam elevada variabilidade genética entre plantas dentro de uma população e exibem potencial para adaptar-se ao manejo realizado para o seu controle. Sementes de picão-preto foram coletadas em uma área retangular de 60 hectares, numa propriedade do município de Almirante Tamandaré do Sul-RS, com suspeita de resistência aos inibidores de ALS e cultivada com soja por aproximadamente 20 anos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a variabilidade genética de acessos de Bidens spp. oriundos de uma única propriedade, verificar a dispersão da resistência na gleba amostrada e determinar a relação entre o coeficiente de similaridade genética e a distância geográfica entre os acessos da mesma população. A área foi dividida em 100 pontos de coleta georreferenciados, dentre os quais apenas 40 possuíam plantas de Bidens spp. Essas sementes foram colocadas em potes plásticos com capacidade de 300 ml e, quando as plântulas apresentavam duas folhas, foram submetidas à aspersão de chlorimuron na dose de 200 g ha-1, para confirmação da resistência. A extração do DNA foi realizada a partir de adaptações de protocolos existentes na literatura. No mínimo 20 plantas de cada ponto amostrado foram utilizadas para a formação de bulk's de DNA. Vinte e seis primers do kit operon foram utilizados. Os acessos de Bidens spp. apresentaram grande variabilidade genética dentro da população. A análise de RAPD não permitiu separar as espécies Bidens pilosa e Bidens subalternans. A resistência aos herbicidas inibidores de ALS está disseminada em toda a área amostrada dentro da propriedade. Não ocorre relação entre distância geográfica e similaridade genética entre os acessos da população.

Variabilidade genética e sensibilidade de acessos de Pistia stratiotes ao herbicida glyphosate

A alface-d'água (Pistia stratiotes) é uma das principais entre as macrófitas aquáticas que causam problemas em corpos hídricos no Brasil e são consideradas como plantas daninhas. O presente trabalho foi realizado com os objetivos de conhecer melhor a variabilidade genética dessa macrófita e relacionar essa variabilidade com a resposta à aplicação do herbicida glyphosate. Para isso, foram coletados indivíduos em 12 corpos hídricos em diferentes cidades do território nacional (Americana, Cambaratiba, Curitiba, Itapura, Jaboticabal, Lagoa Santa, Piraí, Rio Grande, Rubinéia, Salto Grande, Santa Gertrudes e Três Lagoas). Os acessos foram caracterizados pelo uso de marcadores RAPD (DNA Polimórfico Amplificado ao Acaso), que permitiram, com o auxílio de iniciadores aleatórios, a caracterização dos locos polimórficos identificados por uma matriz de ausência e presença de bandas. Utilizando essa matriz, a análise de agrupamento permitiu nítida classificação dos acessos em três grupos com diferenças genéticas entre eles. Um ensaio de controle químico, com plantas mantidas em vasos plásticos (5 L) e pulverizadas com o herbicida glyphosate nas concentrações de 0,0, 0,6, 1,2, 1,8 e 2,4 kg ha-1, identificou, utilizando avaliações aos 7, 14 e 21 dias após aplicação, que as duas maiores doses promoveram melhor efeito herbicida. Foi verificado também que os acessos de Curitiba e Cambaratiba apresentaram menor suscetibilidade ao herbicida glyphosate. Não houve correspondência entre a estrutura de grupos dos acessos pela análise multivariada de agrupamento com a técnica RAPD e a suscetibilidade da alface-d'água ao glyphosate.

Genetic variability among Commelina weed species from the states of Paraná and São Paulo, Brazil

This work aims to carry out a comparative analysis using RAPD molecular markers in four Commelina weed species from the state of Paraná and C. benghalensis populations from the states of Paraná and São Paulo, Brazil. The genomic plant DNA sample was extracted from the leaves, separated, randomly fragmented and amplified by PCR. Random amplified polymorphic DNA fragments (RAPD markers) were analyzed by using POPGENE statistical program. Eighty-five primer sequences were tested but only three were suitable as molecular markers producing 37 DNA polymorphic fragments for comparisons among four Commelina species and 22 polymorphic fragments for comparisons among C. benghalensis populations. The results showed that there were inter-specific and intra-specific genetic variabilities among Commelina plant genera. Genetic diversity analysis between species indicated four mono-specific clusters and it was suggested to keep C. villosa as one species. Regarding the intra-specific genetic variability of C. benghalensis alone, three groups were verified, although there were 13 populations from two geographical areas. However, these clusters do not correspond to the distinct characteristics verified.

Estrutura genética em populações naturais de Tibouchina papyrus (pau-papel) em áreas de campo rupestre no cerrado

O presente trabalho teve como objetivo utilizar marcadores RAPD para conhecer a variabilidade genética de populações de Tibouchina papyrus (Pohl) Toledo, provenientes da região de Serra Dourada e Serra dos Pirineus, no Estado de Goiás. Os seis iniciadores RAPD produziram um total de 147 locos, variando entre 23 e 26 por iniciador. A avaliação hierárquica da estruturação da variabilidade genética, realizada pela a AMOVA, considerando a existência de duas regiões (Serra dos Pirineus e Serra Dourada) apresentou uma estimativa de F ST = 0,3439. O valor do componente entre regiões (F CT) foi igual a 18,96% e a variação entre populações dentro de regiões igual a 15,43%. As estimativas de fluxo gênico sugerem a existência de uma baixa proporção de migrantes entre populações. As análises multivariadas (UPGMA e NMDS) indicam que existe uma relação entre distância genética e espaço geográfico, hipótese esta que foi confirmada por uma análise de padrão espacial utilizando o teste de Mantel (r = 0,71; P = 0,015 com 1000 permutações aleatórias). Os resultados indicam assim que esta estrutura tenha se originado seguindo um modelo de diferenciação estocástica (neutro), ou seja, por um balanço entre fluxo gênico a curtas distâncias e deriva genética nas populações. Os valores de diversidade genética obtidos apóiam a hipótese de que a espécie T. papyrus é uma espécie xenógama facultativa e o fato de não serem encontrados altos níveis de homozigose, indica que devem existir mecanismos relacionados à biologia reprodutiva da espécie, que previnem, de alguma maneira, a ocorrência de elevadas taxas de endogamia, que poderia ter um efeito deletério em médio e longo prazo.

Identification of reciprocal hybrids in citrus by the broadness of the leaf petiole wing

Broadness of leaf petiole wing (WB) was investigated as a morphological marker for screening hybrids of the very narrow-winged species Citrus limonia and C. sunki with broad-winged species C. aurantium and C. sinensis. Controlled polinizations produced over 500 reciprocal hybrids with potential in the ongoing rootstock breeding program identified by the Pgi-1 and Prxa-1 isozyme loci. Measurement ratios WB/leaf length, WB/leaf broadness and WB/petiole length identified 86 to 91% of the reciprocal hybrids produced. However, visual classification of WB was an equally efficient but much easier and faster method. It can be very useful in breeding programs when large number of plants have to be screened or when isozyme, RFLP or RAPD laboratories are not available.

Random amplified polymorphic DNA profiles as a tool for the characterization of Brazilian keratitis isolates of the genus Acanthamoeba

The genus Acanthamoeba comprises free-living amebae identified as opportunistic pathogens of humans and other animal species. Morphological, biochemical and molecular approaches have shown wide genetic diversity within the genus. In an attempt to determine the genetic relatedness among isolates of Acanthamoeba we analyzed randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) profiles of 11 Brazilian isolates from cases of human keratitis and 8 American type culture collection (ATCC) reference strains. We found that ATCC strains belonging to the same species present polymorphic RAPD profiles whereas strains of different species show very similar profiles. Although most Brazilian isolates could not be assigned with certainty to any of the reference species, they could be clustered according to pattern similarities. The results show that RAPD analysis is a useful tool for the rapid characterization of new isolates and the assessment of genetic relatedness of Acanthamoeba spp. A comparison between RAPD analyses and morphological characteristics of cyst stages is also discussed.