Caracterização e validação de marcadores microssatélites para golfinhos-rotadores (Stenella longirostris)

A utilização de marcadores microssatélites tem auxiliado os programas de conservação, colaborando na definição de estratégias para proteção e manejo de populações de animais silvestres.Alguns microssatélites já foram desenvolvidos para algumas espécies de cetáceos, inclusive para os golfinhos-rotadores (Stenella longisrostris), aos quais recentemente foram publicados oito microssatélites espécie-específicos. A identificação e caracterização de novos SSR se faz necessário para ampliação das possibilidades de uso desses marcadores em estudos da Biologia e conservação dos golfinhos-rotadores. Deste modo, o presente projeto teve como objetivo dar continuidade a um trabalho de desenvolvimento de microssatélites para S. Longirostris iniciado no Departamento de Genética dessa Universidade, realizando a caracterização e validação de seis primers de microssatélites confeccionados para a espécie. O material tecido epidérmico de golfinhos-rotadores foi coletado no Arquipélago de Fernando de Noronha pelo método de raspagem da pele. A extração do DNA das amostras foi realizada com o uso da resina Chelex. Os primers de microssatélite foram avaliados em reação de PCR (Polymerase Chain Reaction) e validados na população natural. Dos seis primers avaliados quatro não apresentaram amplificação de produtos específicos (Slo5, Slo6, Slo7 e Slo12) e dois amplificaram bandas com tamanhos esperados (Slo8 e Slo10). O primer Slo10 foi monomórfico e o Slo8 apresentou-se polimórfico em gel de acrilamida. E, desta forma, os primers de microssatélites caracterizados neste trabalho contribuirão para a melhor compreensão da biologia da espécie, bem como no planejamento e monitoramento da população de Stenella longirostris

Prospecção de marcadores microssatélites, análise de viriabilidade e estrutura genética populacional de arara-azul-grande Anodorhynchus hyacinthinus (Latham, 1790) com ênfase na região do mosaico dos Carajás-PA

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fluxo gênico, estrutura genética espacial intrapopulacional e sistema de reprodução hierárquico entre e dentro de frutos em uma pequena população isolada de Genipa americana L., utilizando marcadores microssatélites

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Organização de DNAs microssatélites nos cromossomos do gafanhoto Abracris flavolineata, com ênfase em cromossomos supranumerários

Com o propósito de se obter um conhecimento aprofundado sobre DNAs repetitivos e sua organização nos cromossomos de gafanhotos, nós utilizamos a técnica citogenética de Hibridização in situ fluorescente (FISH) para o mapeamento da distribuição de dezesseis sequências de microssatélites, incluindo mono-, di-, tri- e tetra-nucleotídeos, nos cromossomos da espécie Abracris flavolineata (Acrididae), que comporta um cromossomo B (supranumerário). A FISH (Hibridização in situ fluorescente) revelou pelo menos dois padrões distintos: (i) sinais exclusivamente espalhados, e (ii) sinais espalhados e específicos, formando blocos evidentes. O enriquecimento foi observado em ambas áreas de eucromatina e heterocromatina e também apenas o motivo (C)30 apresentou ausência na heterocromatina. Os cromossomos A e B se apresentaram enriquecidos com todos os elementos mapeados, sendo observado para o cromossomo a presença de blocos mais distintivos para (GA)15 e (GAG)10. Para o complemento A blocos distintos foram observados para (A)30, (CA)15, (CG)15, (GA)15, (CAC)10, (CAA)10, (CGG)10, (GAA)10, (GAC)10 e (GATA)8. Estes resultados revelaram um intenso espalhamento dos microssatélites no genoma de Abracris flavolineata independentemente de enriquecimento de A+T ou G+C de cada uma das sequências. Os dados indicam que os microssatélites compõem o cromossomo B e que poderiam estar envolvidos na evolução deste elemento na espécie em estudo, embora nenhuma relação específica com qualquer cromossomo A tenha sido observado para discutir sobre sua origem. A análise sistemática apresentada neste trabalho contribui para o conhecimento sobre DNAs repetitivos e sua organização nos cromossomos dos gafanhotos, incluindo os cromossomos B

Caracterização e comparação de Cotesia flavipes (Hymenoptera: braconidae) em situação de criação massal utilizando microssatélites e morfologia

Pós-graduação em Agronomia (Entomologia Agrícola) - FCAV

Análise de ligação do gene de resistência Zym-2 com marcadores microssatélites e reação de acessos de meloeiro ao Zucchini yellow mosaic virus (ZYMV)

As viroses causam perdas significativas na cultura do melão. Dentre essas, o vírus do mosaico amarelo da abobrinha-de-moita (Zucchini yellow mosaic virus- ZYMV) possui grande importância para a cultura e é encontrado em todos os locais de plantio de cucurbitáceas. O controle desse vírus através da resistência genética é a forma mais eficiente de manejo. O acesso PI414723 é a única fonte de resistência de meloeiro ao ZYMV. Essa resistência é oligogênica e supostamente condicionada por três genes dominantes: Zym-1, Zym-2 e Zym-3. A localização cromossômica do gene Zym-1 já foi confirmada no grupo de ligação 2, próximo ao marcador CMAG36. Entretanto, a localização de Zym-2 ainda carece de confirmação experimental, muito embora existam evidências de sua localização no grupo de ligação 10 (LGX). Sendo assim, um dos objetivos do presente trabalho foi confirmar a localização do gene Zym-2 através de análises de ligação com marcadores microssatélites (SSRs). Para tanto, foi utilizada uma população F2 derivada do cruzamento PI414723 x \'Védrantais\'. As plantas foram inoculadas mecanicamente com o isolado RN6-F, patótipo 0, duas vezes em um intervalo de 24 h. A confirmação da infecção e a quantificação dos títulos virais nas plantas F2 foram realizadas através do teste PTA-ELISA. O DNA genômico das plantas foi extraído da primeira folha verdadeira e utilizado nas reações de PCR com primers específicos para SSRs selecionados pertencentes ao LGX. Observou-se uma distribuição assimétrica de classes de absorbância e maior frequência de indivíduos F2 na classe com menor valor (0,1 a 0,2), sugerindo a existência de um gene de efeito maior. O teste chi-quadrado mostrou que todos os marcadores segregaram na frequência esperada (1:2:1), exceto o marcador CMCT134b. A ligação do Zym-2 aos marcadores foi confirmada por meio de regressão linear simples. Dos marcadores analisados, a regressão linear foi significativa para MU6549 e CMBR55, com p-valores de 0,011 e 0,0054, respectivamente. As análises de ligação mostraram que as ordens e as distâncias entre os marcadores condizem com os mapas presentes na literatura. Um segundo objetivo do estudo foi o de avaliar a reação ao ZYMV de 42 acessos de meloeiro oriundos da região Nordeste do Brasil, com o intuito de explorar novas fontes de resistência. Foram realizados dois experimentos utilizando a mesma metodologia citada anteriormente. O título viral médio entre os acessos variou de 0,123 a 0,621 no experimento 1 e de 0,019 a 0,368 no experimento 2. Alguns acessos apresentaram consistentemente baixos títulos virais, próximos aos do acesso resistente PI414723 e dos controles negativos (plantas não inoculadas da cultivar \'Védrantais\'). Portanto, estes acessos mostram-se como potenciais fontes de resistência ao vírus para o emprego em programas de melhoramento.

Desenvolvimento de marcadores microssatélites e estrutura genética espacial da Copernicia prunifera (Miller) H. E. Moore (Arecaceae)

The present study aimed to develop microsatellite markers (SSR) for Copernicia prunifera; and characterize the demographic pattern and the spatial genetic structure (SGS) in different development stages of C. prunifera in a natural population of Rio Grande do Norte (RN) by using ISSR molecular markers. 17 SSR primers pairs were developed, which were tested by using DNA from samples of different populations. The demographic and genetic spatial structure was assessed in a plot with an area of 0.55 ha, where all individuals were georeferenced. The molecular analyses with the use of microsatellite markers pointed out that all built primers pairs, when submitted to PCR, had amplification. They showed sizes of base pairs ranging between 113 and 250 bp. The demographic analyses showed a clustered standard of spatial distribution in the first distance classes, random between 40 and 50 m and segregated in higher distances. Eight ISSR primers were used, thereby producing a total of 102 loci, with 100 of them being polymorphic. Among the three stages, the young showed the highest Nei’s genetic diversity index (He = 0.37); whilst the lowest index was found in the reproductive adults (He = 0.34). The AMOVA results showed a greater genetic differentiation within the development stages (98.61%) in comparison to the interval among the stages (1.39%). The total population (n = 161) showed a positive and significant relationship of kinship in the first distance class (12.3 m). The young showed a significant kinship up to 10.5 m and negative in the fifth distance class (37.6 m). The non-reproductive adults had a positive relationship of kinship in the first distance class (11.0 m) and random distribution of genotypes in the remaining classes. The reproductive adults showed genotypes spatially distributed in a random way. The values for the genetic bottleneck tests proved that the number of loci with excess observed heterozygosity was greater than expected. The SGS results reflect the restricted dispersion of the species, and the bottleneck tests reflect the reduction genotypes provoked by the anthropization of natural environments of C. prunifera.

Aplicação de microssatélites na crioconservação da diversidade genética do cavalo lusitano

O género Equus teve origem na América do Norte e alguns exemplares migraram para a Eurásia pelo Estreito de Bering, durante a última glaciação. No fim da glaciação, todos os cavalos do continente americano extinguiram-se, mas sobreviveram nas estepes da Eurásia, na Peninsula lbérica e nas florestas da Europa Ocidental e Central. O cavalo Lusitano teve a sua origem em cavalos selvagens e domesticados da Peninsula lbérica, ocorrendo uma mistura com outros animais trazidos por eventos migratórios ocorridos no passado. Os cavalos deste gene pool contribuiram para o desenvolvimento de outras raças modernas na Europa e foram mais tarde introduzidos e dispersos pelo continente Americano, tornando-se fundadores de numerosas raças do novo mundo. A raça Lusitana é uma raça equina autóctone portuguesa, com especial relevancia económica no panorama nacional e internacional. Apesar de não ser uma raça ameaçada, alguns autores defendem que a informação genealógica disponivel (pedigrees) indica que uma utilização excessiva de um reduzido número de reprodutores machos esta a diminuir a diversidade genética da raça, tendo como consequência o aumento da consanguinidade e a diminuição do tamanho efetivo da população para cerca de metade dos valores recomendados pela FAO. No entanto, a anàlise da diversidade genética com base em 16 microssatélites (Marcadores de DNA) a um grupo de 2699 machos da raça Lusitana, nascidos entre 1985 e 2010 e inscritos como reprodutores no Livro Genealógico da raça, revelou um elevado nível de diversidade, idêntico ao encontrado na maioria das raças equinas. Dada a crescente relevância da Crioconservação, omo estratégia complementar para a conservação da diversidade genética in situ, e tendo em conta que não existe criopreservação de oocitos, embriões ou sémen, do cavalo de raça Lusitana em Banco de Genes, selecionaram-se 62 machos reprodutores (garanhões) com interesse genético para a criopreservação de sémen, quer no sentido de preservar a diversidade da raça quer no da salvaguardar em caso de calamidade; ABSTRACT: The genus Equus originated in North America and some exemplary migrated to Eurasia through the Bering Strait during the last glaciation. By the end of the last glaciation, all horses on the American continent became extinct but the genus survived in the steppes of Eurasia, in the Iberian Peninsula and on the Central and West Europe forests. The Lusitano horse breed has its origins in wild and domesticated horses of the Iberian Peninsula, where a mixture with other animals brought by migratory events in the past occurred. The horses of this gene pool contributed to the development of other modern breeds in Europe and were later introduced and spread throughout the American continent, becoming founders of numerous breeds of the New World. The Lusitano horse breed, is a Portuguese native equine breed, with special economic relevance in the national and international scene. Although not being an endangered breed, some authors argue that the available genealogical information (pedigrees) indicates that an excessive use of a limited number of stallions is decreasing the genetic diversity of the breed, resulting in the increase of inbreeding and on the decrease of the effective population size to about half of the values recommended by FAO. However, the analysis of genetic diversity based on 16 microsatellites (DNA markers) in a group of 2699 males of the Lusitano horse breed, born between 1985 and 2010 and registered as Stallions in the Studbook, revealed a high level of diversity similar to that found in the majority of equine breeds. Given the growing relevance of Cryopreservation as a complementary strategy for the conservation of genetic diversity in situ and, taking into consideration the inexistence of criopreservation for oocytes, embryos and semen, in a Gene Bank, for the Lusitano horse breed, 62 breeding males (stallions) with genetic interest for semen cryopreservation were selected in order either to preserve the diversity of the breed or as safeguard in case of calamity.

Transferibilidade de locos microssatélites desenvolvidos em outras espécies de palmeiras para Astrocaryum vulgare Mart.

Astrocaryum vulgare Mart., conhecida por tucumã-do-Pará, possui uso popular na região amazônica e grandes potencialidades de aproveitamento em indústrias farmacêutica, cosmética e de biodiesel. A exploração ainda é extrativista, tornando fundamentais informações sobre a variabilidade genética existente em áreas de ocorrência natural. A variabilidade genética pode ser acessada por marcadores microssatélites ou SSR, considerados ideais para estudo em populações naturais. Entretanto, não há relatos de desenvolvimento de microssatélites para A. vulgare. O objetivo foi avaliar a transferibilidade de locos SSR desenvolvidos para outras espécies de palmeiras em A. vulgare. Realizou-se a extração de DNA a partir de amostras de folíolos de tucumanzeiros de sete povoamentos e após a quantificação os DNA?s foram submetidos à PCR, com os locos desenvolvidos para Bactris gasipaes, Phoenix dactylifera e Astrocaryum aculeatum. As condições de amplificação seguiram o protocolo desenvolvido para A. aculeatum, com pequenas adaptações. Os produtos amplificados foram aplicados em gel de agarose a 3,5%, corado com brometo de etídio e submetidos à eletroforese horizontal. Os perfis dos géis foram fotodocumentados e as imagens armazenadas digitalmente. A transferibilidade dos locos foi avaliada com base na amplificação dos produtos, sua nitidez e ausência de bandas inespecíficas. Todos os locos de A. aculeatum e a maioria dos de B. gasipaes amplificaram, com 75% deles transferíveis para o genoma de A. vulgare, enquanto que apenas dois dos locos de P. dactylifera amplificaram, com muitas bandas inespecíficas, mostrando-se inviáveis para estudos do genoma da espécie.

Certificação da obtenção de híbridos de Paspalum spp. da safra 2014/2015 com o uso de marcadores microssatélites.

2016

Seleção de marcadores microssatélites e otimização de protocolo de amplificação em alfafa.

2016

Diversidade genética de milho-doce utilizando marcadores microssatélites.

2016

Estrutura populacional e filogeografia de Panulirus argus (Latreille, 1804)

Panulirus argus (Latreille, 1804) é uma das principais espécies de lagosta no Atlântico, sendo um dos maiores recursos pesqueiros do Atlântico Ocidental, onde apresenta um alto valor comercial. A forte explotação da espécie resulta em uma grande pressão sobre suas populações. Recentemente, foi descoberto que sob o binômio P. argus estão contidas duas espécies crípticas que ocorrem em alopatria, uma na região do Caribe e outra na costa brasileira. Esta tese tem como objetivo estudar como se estruturam geneticamente as populações dessas duas espécies, com o propósito de fornecer mais informações para a determinação de estoques e um correto manejo das espécies, e analisar os processos históricos evolutivos que moldaram suas histórias demográficas. Para tal, foram estudados dois marcadores mitocondriais (região controle e o gene da Citocromo Oxidase I) e loci de microssatélites de indivíduos de 7 regiões do Caribe (Florida, Bahamas, Turks e Caicos, Porto Rico, Cuba, Colômbia e Venezuela) e 11 estados do Brasil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro e São Paulo). Dentro de cada espécie foram observadas duas linhagens mitocondriais diferentes, que co-ocorriam, de maneira homogênea, ao longo de suas distribuições. Hipotetiso que essas linhagens foram formadas a partir de um evento de vicariância com contato secundário ou como consequência de um efeito gargalo seguido de expansão. As duas linhagens são evidentes nas sequências da região controle mitocondrial, mas no gene da COI foram evidentes apenas em P. cf. argus do Caribe. As linhagens do Brasil se separaram há aproximadamente 233 - 288 mil anos e cada uma sofreu expansão em tempos diferentes, a primeira se expandiu há 100 mil anos e a segunda linhagem há 50 mil anos. As linhagens do Caribe se separaram cerca de 1 milhão de anos atrás e possuem o mesmo tempo de expansão, 50 mil anos. Os microssatélites não revelaram subdivisão populacional para nenhuma das duas espécies, porém os marcadores, juntos, sugeriram um fluxo gênico diferenciado entre localidades expostas a diferentes correntes marítimas. Considerando que essas lagostas são intensamente explotadas, é importante ser cuidadoso no momento de definir estoques pesqueiros. Para a espécie do Brasil, dois estoques pesqueiros foram sugeridos, o primeiro do Pará à Bahia e o segundo do sul da Bahia a São Paulo. Para a espécie do Caribe, foi mantida e reforçada a hipótese de quatro estoques sugerida pela FAO (Norte, Sul, Centro-Norte e Centro-Sul).

Diversidade genética em um grupo de anuros em miniatura endêmico da Mata Atlântica brasileira (Euparkerella Griffiths 1959).

A Mata Atlântica (MA) está entre as regiões com maior biodiversidade e mais ameaçadas do planeta. Esforços em diversas áreas do conhecimento têm sido feitos para que se tenha uma estimativa mais refinada da diversidade existente e sua organização ao longo do bioma. O crescente número de estudos que buscam reconstituir a história da diversificação da MA apontam para um cenário espacial e temporal complexo, havendo ainda uma lacuna no conhecimento dos processos em pequena escala. Vertebrados em miniatura têm se mostrado uma boa ferramenta para estudos de processos evolutivos em pequena escala. Assim, o gênero Euparkerella, endêmico de uma pequena região da MA dos Estados do Rio de Janeiro (RJ) e Espírito Santo (ES), foi escolhido como modelo para este estudo. No primeiro capítulo buscou-se descrever a diversidade existente dentro do gênero a partir de uma filogenia molecular. Para isso, utilizaram-se métodos bayesianos para gerar genealogias de genes e de espécies a partir de um fragmento de gene mitocondrial e quatro fragmentos de genes nucleares. Os resultados obtidos apontaram para uma grande diversidade críptica no gênero. Foram identificadas seis unidades evolutivas significativamente divergentes para o RJ: duas em Euparkerella cochranae, três em Euparkerella brasiliensis, e Euparkerella sp.. A espécie mais basal recuperada foi Euparkerella robusta, do ES, e estimou-se o início da diversificação do gênero para o final do Mioceno. O segundo capítulo descreve onze marcadores de microssatélites desenvolvidos para Euparkerella brasiliensis através do método de pirosequenciamento de nova geração 454. No terceiro capítulo estudou-se apenas uma unidade evolutiva, Euparkerella brasiliensis da área dos Três Picos/ RJ. A partir de marcadores de evolução rápida (microssatélites) e lenta (sequências de DNA) buscou-se compreender a estrutura e a dinâmica populacional desta unidade evolutiva em uma área bastante pequena (aprox. 20 km) sob influência de um gradiente ambiental altitudinal (40 m 1000 m). Foram identificadas, a partir dos microssatélites, duas subpopulações geneticamente distintas nas bordas do gradiente. O fluxo gênico se deu predominantemente das bordas para a zona de contato, onde foi observado o maior efetivo populacional. Tais resultados indicam que pequenas variações ambientais podem atuar no isolamento populacional em Euparkerella e corroboram o padrão de formas microendêmicas identificadas na filogenia. Futuros estudos devem ser feitos no sentido de buscar caracterizar morfologicamente as unidades evolutivas aqui identificadas; preencher as lacunas amostrais, especialmente no ES; e descrever os processos que atuam em pequena escala nas zonas de contato entre as unidades evolutivas e fatores limitantes a distribuição das mesmas.

Ecologia molecular de ostras (Crassostrea spp.) do Atlântico Tropical

Crassostrea (Sacco, 1897) é o gênero mais importante do mundo de ostras de cultivo e consiste de 34 espécies distribuídas pelas regiões tropicais e temperadas do globo. C. gasar e C. rhizophorae são as duas espécies nativas que estão distribuídas ao longo de toda a costa do Brasil até o Caribe. C. gasar também ocorre na costa da Africa. Ainda que sua distribuição seja extensa e com disponibilidade abundante, o cultivo de ostras nativas no Brasil ainda é incipiente e a delimitação correta dos estoques mantém-se incerta. O sucesso do desenvolvimento da malacocultura, que é recomendada internacionalmente como forma sustentável de aquicultura, depende da resolução desses problemas. Assim, com o objetivo de determinar geneticamente seus estoques no Atlântico como também estimar sua história demográfica, dois diferentes marcadores moleculares foram empregados: sequências de DNA da região controle mitocondrial e loci de microssatélites espécie-especifícos, desenvolvidos no presente estudo. Foram sequenciados fragmentos da região controle de um total de 930 indivíduos de C. gasar e C. rhizophorae coletados em 32 localidades que incluíram o Caribe, a Guiana Francesa, a costa brasileira e a África. Também foram realizadas genotipagens de 1178 indivíduos, e ambas as espécies, com 9 e 11 loci de microssatélites para C. gasar e C. rhizophorae, respectivamente. Os dados genéticos foram analisados através de diferentes abordagens (índices de estruturação (FST) e de (Jost D), análise molecular de variância (AMOVA), análise espacial molecular de variância (SAMOVA), Bayesian Skyline Plots (BSP), análise fatorial de correspondência (AFC) e análise de atribuição Bayesiana (STRUCTURE)). Os resultados indicaram um padrão geral de estruturação, onde dois diferentes estoques foram detectados para ambas as espécies: grupos do norte e do sul, onde o Rio de Janeiro seria a região limitante entre os dois estoques. Os maiores valores dos índices de estruturação foram encontrados para C. gasar, indicando que esta espécie estaria mais estruturada do que C. rhizophorae. As análises demográficas indicaram uma provável expansão das populações durante o ultimo período glacial e uma possível origem americana das populações africanas. Todos os resultados sugeriram a existência de uma barreira geográfica próxima ao Rio de Janeiro, que poderia ser a cadeia de Vitória-Trindade e o fenômeno de ressurgência que ocorre em Cabo Frio (RJ). Esses resultados serão de grande utilidade para estabelecer critérios para seleção de sementes para cultivo ao longo da costa do Brasil que permitirá o manejo adequado dos estoques ostreícolas, prevenindo seu desaparecimento como já ocorrido em outros recifes no mundo.