Uso sustentável da Copernicia prunifera (Miller) H. E Moore no semiárido potiguar: valorização de saberes e conservação dos recursos genéticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Diversidade e estrutura genética de populações de batata da serra (Ipomoea serrana Sim.-Bianch. & L.V. Vasconcelos) da Chapada Diamantina, Bahia, utilizando marcadores ISSR

A batata-da-serra, Ipomoea serrana Sim.-Bianch. & L.V. Vasconcelos, é uma liana endêmica da Chapada Diamantina, Bahia, cuja raiz tuberosa e consumida por populações humanas ha muitos anos. Apesar da espécie, classificada como vulnerável pela IUCN (União Internacional para a Conservação da Natureza), estar submetida à pressão antrópica devido à exploração de raízes tuberosas, para uso na alimentação, são raros os estudos com a espécie, razão pela qual e de grande importância conhecer a diversidade e estrutura genética da espécie. Estudos sobre diversidade e estrutura genética a partir de marcadores moleculares são importantes por fornecerem dados sobre impactos da exploração antrópica sobre as populações, podendo oferecer subsídio para planos de manejo e conservação de espécie. Cinco populações da Chapada Diamantina, constituindo um total de 142 indivíduos, foram investigados com quatro iniciadores Inter Simple Sequence Repeats (ISSR), resultando em 34 bandas, das quais 25 foram polimórficas. A analise dos parâmetros genéticos mostrou que as populações apresentam variabilidade moderada, com 73,8% de bandas polimórficas, 0,264 de índice de diversidade de Nei e 0,389 de índice de Shannon (valores médios). A maior parte da variação ocorreu dentro das populações (77%), estimado pela analise de variância molecular (AMOVA), enquanto que a variação entre populações foi de 23%, o que corroborou os resultados de estruturação obtidos pelo programa Structure, analise de coordenadas principais (PCoA) e agrupamento estimado pelo método Neighbor-Joining, a partir do coeficiente de dissimilaridade de Jaccard. A analise Bayesiana separou os indivíduos em quatro grupos, sendo que as populações Andaraí e Capão foram alocadas em grupos distintos, enquanto as outras três populações compartilharam indivíduos distribuídos em outros dois grupos. Este estudo, por seu caráter pioneiro com relação aos marcadores moleculares, constituiu o primeiro passo para o conhecimento da diversidade genética da espécie. Estudos futuros poderão ampliar o conhecimento sobre a espécie podendo oferecer subsidio para a elaboração de um plano de manejo para esta espécie que tem sido explorada na região.

Diversidade e estrutura genética espacial em duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. sob diferentes condições antrópicas

O objetivo deste trabalho foi estudar, por locos isoenzimáticos, a diversidade e a estrutura genética espacial de genótipos de Myracrodruon urundeuva em duas populações naturais, uma no Sudoeste (Selvíria-SEL) e outra no Sudeste (Paulo de Faria-PFA) do Brasil. Para isso, foram avaliados cinco sistemas isoenzimáticos, 25 e 30 indivíduos adultos das populações SEL e PFA, respectivamente. A estimativa da divergência genética entre populações foi baixa (=0,043). As heterozigosidades observada e esperada foram altas nas populações (0,317 e 0,511, respectivamente), e o excesso significativo de heterozigotos foi detectado na população PFA (= -0,252). A análise da distribuição genética espacial dos genótipos a partir do índice I de Moran revelou estruturação significativa até 5.224 m na população mais explorada (SEL, =0,09) e tendência à distribuição aleatória na população menos explorada (PFA, = -0,02). A provável causa da estruturação na população SEL foi a dispersão de sementes próxima às árvores-matriz, associada ao processo de recolonização a partir de sementes oriundas de poucos genótipos remanescentes. As implicações dos resultados são discutidas do ponto de vista da conservação e do melhoramento genético.

Diversidade e estrutura genética espacial de Calophyllum brasiliense Camb. (Clusiaceae) em uma floresta paludosa

As áreas de ocorrência de florestas paludosas se encontram alteradas e restritas devido aos processos de destruição e fragmentação, com consequente redução do seu tamanho populacional. Calophyllum brasiliense Camb. é uma espécie arbórea abundante em ambientes ciliares, devido à sua preferência em colonizar solos com alta saturação hídrica, sendo considerada especialista em hábitat. Além das consequências ecológicas, como mortalidade e baixo recrutamento, poderá ocorrer perda da variabilidade genética, comprometendo a viabilidade da espécie no local. Nesse contexto, foi realizado um censo da espécie em um fragmento de floresta paludosa, sendo estabelecidas quatro classes de altura para a análise genética. Os marcadores aloenzimáticos revelaram 11 locos polimórficos, com um número médio de 2,0 alelos em cada loco, não sendo observada a perda ou a fixação de alelos e polimorfismo de 100%. As Classes I e III apresentaram excesso de homozigotos, sendo esse valor não significativo para na Classe I. A heterozigosidade foi superior à esperada nas Classes II e IV. Os valores de diversidade genética encontrados na espécie estudada foram considerados altos em relação aos valores relatados em outras espécies arbóreas. Portanto, a ocorrência de mutações e a incorporação de novos alelos na população são elevadas, além de aumentarem o número de recombinações e múltiplas paternidades nas progênies. No geral, a análise da distribuição espacial dos genótipos foi aleatória nas classes analisadas e, na Classe I, os indivíduos próximos a uma distância de 10 m apresentaram estrutura de família. A alta diversidade genética da espécie e a ausência de estruturação espacial dos genótipos na maioria das classes analisadas devem ser consideradas em planos de conservação dessa área.

Diversidade genética do vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1) em mulheres infectadas de uma cidade do nordeste do Brasil

OBJETIVO: descrever a diversidade genética dos isolados de HIV-1 de mulheres soropositivas acompanhadas em um centro de referência. MÉTODOS: estudo transversal, no qual foram incluídas 96 mulheres com dois testes sorológicos ELISA e um teste confirmatório Western Blot. Das amostras de sangue periférico, foram determinadas a carga viral pelo kit b-DNA e a contagem de linfócitos T CD4 e T CD8 pela citometria de fluxo excalibur. A extração e purificação do DNA pró-viral foi realizada pela reação em cadeia da polimerase (PCR), utilizando o kit QIAamp Blood (Qiagen Inc., Chatsworth, CA, USA). O sequenciamento da região pol foi realizado em 52 isolados com o (3100 Genetic Analyzer, Applied Biosystems Inc., Foster City, CA) e a genotipagem foi investigada pela ferramenta Rega (Rega Subtyping Tool). O padrão de resistência aos antirretrovirais (ARV) foi inferido pelo algoritmo do banco de dados Stanford HIV Resistance. Os estágios clínicos das participantes foram definidos como A, B ou C segundo os critérios do Center for Diseases Control (CDC). Para a análise estatística dos dados, foram utilizados os testes do χ2 para as variáveis categóricas e o teste t de Student para as variáveis numéricas. RESULTADOS: a média de idade da amostra, o tempo médio de doença e de tratamento foram: 33,7; 3,8 e 2,5 anos, respectivamente. A média da carga viral foi log10 2,3 cópias/mL; a dos linfócitos T CD4 e T CD8 foi 494,9 células/µL e 1126,4 células/µL. Sobre o estágio clínico, 30 mulheres estavam no estádio A, 47 no B e 19 no C. O sequenciamento dos 52 isolados encontrou 33 do subtipo B, quatro do F, um do C e 14 do recombinante BF. A análise da resistência aos ARV mostrou 39 (75,0%) isolados susceptíveis, 13 (25,0%) resistentes aos inibidores da transcriptase reversa (INTR) e três (5,7%) aos inibidores da protease (IP). CONCLUSÕES: Houve grande diversidade do HIV-1 e elevado percentual de isolados resistentes aos ARV na amostra estudada.

Estrutura genética espacial em populações naturais de Dimorphandra mollis (Fabaceae) na região norte de Minas Gerais, Brasil

O conhecimento e o entendimento da estruturação genética intrapopulacional são importantes para o manejo e conservação dos recursos genéticos florestais, bem como para avaliar os impactos da exploração e fragmentação e estabelecer estratégias de amostragem em populações naturais. O objetivo deste estudo foi determinar a estrutura genética espacial (EGE) dentro das populações de Dimorphandra mollis Benth., visando gerar informações para a conservação genética in situ das populações naturais da espécie. Dez locos aloenzimáticos foram utilizados para estimar as frequências de 20 alelos referentes a 180 indivíduos, distribuídos em três populações naturais (Campina Verde, Pau de Fruta e Vargem da Cruz) no norte de Minas Gerais, Brasil. A diversidade genética média (Ĥe) para a espécie foi de 0,463, considerada alta e todos os locos foram polimórficos, com média de 2,0 alelos por loco. Os genótipos de D. mollis nas populações Vargem da Cruz e Pau de Fruta encontram-se distribuídos espacialmente de maneira aleatória (b log = -0,007, P = 0,171; b log = -0,004, P = 0,772, respectivamente). Por outro lado, os indivíduos da população Campina Verde apresentaram EGE positiva na menor classe de distância (F(300,m) = 0,05, P < 0,001), indicando agrupamentos de indivíduos aparentados. A EGE significativa nessa população foi confirmada pela estatística Sp, com valor de 0,047 (P < 0,001). Fatores como a dispersão de pólen e sementes restritas e o histórico de perturbação antrópica dessa população podem ter contribuído para esse padrão de estrutura familiar dos genótipos. Os níveis de estruturação genética detectados nas populações estudadas devem ser considerados para estratégias mais eficientes de amostragem visando à conservação genética in situ.

Caracterização in situ e diversidade genética de algodoeiros mocós (Gossypium hissutum raça marie galante) da Região Nordeste do Brasil

Brazil is one of the major centers of diversity for polyploid cotton plants; these plants belong to the genus Gossypium, which has three known species: G. hirsutum, G. barbadense and G. mustelinum. The Northeast is the only region where the three species occur, the last group being endemic. Northeast s cotton plants can be important sources of variability for genetic breeding. It is believed that great part of local diversity is being lost, due to economic, political, cultural and agricultural problems. In an attempt to mitigate this loss and delineate conservation strategies it is necessary to know how the species are found where they occur. The objective was to characterize and determine how plants are maintained in situ in the states of Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte and Paraíba at the beginning of the XXI century. The in situ characterization of G. hirsutum and G. barbadense was conducted through structured interviews with the cotton plants owners and through the analysis of the environment. The data were collected during expeditions undertaken between the years 2004 to 2005. Twenty-two plants were collected in the state of Paraíba, forty-four in the state of Rio Grande do Norte, one hundred and forty-six in the state of Ceará, forty in the state of Maranhão and ninety-one plants in the state of Piauí. All plants collected in the states of Paraíba and Rio Grande do Norte belonged to moco type. Moco cotton plants also predominated in the other states, representing 92%, 62% and 78% of plants collected in Ceará, Piauí and Maranhão, respectively. The other cotton plants collected belong to the species G. barbadense. The cotton plants were found in situ as dooryard plants, roads side, feral populations, cultivation or local varieties. Great part were dooryard plants (45.2%), being major in Piauí and Maranhão. Cultivation predominated in Ceará; in Rio Grande do Norte feral populations were the most frequent and, in Paraíba, local varieties. The maintenance of moco plants is related, mainly, to the phytotherapic domestic use (20.9%) and to confection of lamp wicks (29.7%). Few inhabitants in Paraíba, Rio Grande do Norte, Piauí and none in Maranhão used harvest the plants, storage the seeds or gin; however, in Ceará, 40.5% of owners affirmed that they harvested and commercialized the fiber. It was found that the maintenance of species is dependent of the fragile cultural habits of local inhabitants, therefore the maintenance in situ is not a suitable way to conservation of genetic resources. The efforts must be directed to the continuity of collections, maintenance and characterization ex situ

caracterização in situ e estrutura genética de populações de Gossypium mustelinum

Gossypium mustelinum Miers ex Watt is the only cotton species native from Brazil. It is endemic of the semi-arid region from North-east of the country, where it occur near from resilient water sources. The threats to the in situ conservation of the populations are caused by human interference in its habitat, mainly by excessive cattle graze and deforestation. Establish efficient strategies of in situ conservation depend on the accomplishment of a diagnosis of how the specie is found in its natural environment, and the knowledge about the genetic structure of the populations. The objectives of this work were i) to determine the in situ conditions of two populations present in rivers from basin of Rio Paraguaçu at the Bahia State, ii) to evaluate the structure and genetic variability presented in both populations, iii) to establish in situ and ex situ conservation strategies. It were realized collection in november 2007, when was realized in situ characterization of G. mustelinum. SSR markers were used for analyze 218 genotypes deriving from two populations of the G. mustelinum, localized at Tocó river and the Capivara river. The allelic frequencies, the heterozigosity and the F statics were estimated. All the plants were classified as wild and natives, and there was no evidence of the use the plants or its parts. The populations showed different conservation conditions in situ. Few plantlets were found in sites with excessive cattle feed, an indication that the damages in young plants should be high enough to compromise the renovation of the populations. On the other hand, populations were well preserved when the anthropic damages was low or inexistent. The 14 SSR primer pairs amplified 17 loci with a medium number of 5 alleles per locus (a total of 85 alleles). The high level of endogamy estimated (FIS=0,808) and the low observed heterozygosity (H0=0,093) were indicatives that the populations reproduce mainly by selfing, geitonogamy and crosses between related individuals. The genetic diversity was high (HE=0,482) and the differentiation between the populations was very high (FST=0,328). At least two sites from both populations of G. mustelinum must be preserved to achieve suitable in situ conservation. Actions that preserve the gallery forest and keep the cattle away should implemented, and could be as simple as erecting a fence. It is not possible anticipated if the in situ preservation will be possible. Therefore collections and ex situ preservation of representative specimens are essential to conserve the genetic diversity of native G. mustelinum

Análise da estrutura genética populacional da piraúna (cephalopholis fulva: serranidae) ao longo da costa e ilhas oceânicas brasileiras

Brazil has about 8,500 km of coastline and on this scale, fishing is a historically important source of animal protein for human consumption. The national fishing background shows a growth of marine fishery production until 1985 and within this period it was recorded a steady decline. From the year 2003 fishing statistics aim to some "recovery" of the total fisheries production, which probably is related to a change in industry practice. The target of commercial fishing became smaller species with low commercial value, but very abundants. The coney, Cephalopholis fulva (Serranidae), is one of these species that have been suffering a greater fishing pressure in recent years. In order to provide data about the current situation of the genetic diversity of these populations, several molecular markers have been being used for this purpose. The prior knowledge of genetic variability is crucial for management and biodiversity conservation. To this end, the control region sequences (dloop) of mtDNA from Cephalopholis fulva (Serranidae) from five geographical points of the coast of Brazil (Ceará, Rio Grande do Norte, Bahia and Espírito Santo) and the Archipelago of Fernando de Noronha (FN) were sequenced and their genetic diversity analyzed. The FST values were very low (0.0246 to 0.000), indicating high gene flow between the sampled spots. The indices h and indicate a secondary contact between previously allopatric lineages differentiated or large and stable populations with long evolutionary history. Tests of Tajima and Fu showed expansion for all populations. In contrast, the mismatch distribution and SSD indicated expansion just for coastal populations. Unlike other species of the Atlantic which have been deeply affected by events on later Pleistocene, the population-genetic patterns of C. fulva may be related to recent events occurred approximately 130,000 years ago. Moreover, the data presented by geographical samples of the specie C. fulva showed high genetic diversity, also indicating the absence of deleterious effects of over-exploitation on this specie, as well as evidence of complete panmixia between all sampled populations

Diversidade e estrutura genética espacial em duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. sob diferentes condições antrópicas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização da estrutura genética populacional do tubarão-crocodilo (Pseudocarcharias kamoharai) no Atlântico equatorial utilizando marcadores moleculares

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estrutura genética de populações de Crinipellis perniciosa e Moniliophthora roreri utilizando marcadores RAPD e SSR

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bacillus thuringiensis: diversidade gênica, estrutura genética de populações e eficiência no controle de Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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.

Estrutura Genética de Populações de Glossina palpalis gambiensis (Diptera: Glossinidae) na República da Guiné-Bissau

Glossina palpalis gambiensis é o principal vector de Tripanossomose Humana Africana (THA) na África Ocidental e a mosca tsé-tsé mais comum na Guiné-Bissau. Apesar da sua ampla distribuição, nenhum caso de THA tem sido reportado no país desde finais dos anos 70 do século XX. Populações naturais do Grupo palpalis demonstraram diferentes níveis de variação intraespecífica que podem influenciar a sua capacidade vectorial. Portanto, o conhecimento exacto acerca da identidade das espécies e estrutura populacional é essencial para prever o possível restabelecimento e propagação da transmissão de THA na Guiné-Bissau. A variação genética foi analisada em amostras de Glossina palpalis gambiensis de cinco regiões da Guiné-Bissau, com recurso a microssatélites. Três das regiões pertencem à parte continental e duas representam a parte insular do país. No total, 261 moscas tsé-tsé do sexo feminino foram genotipadas para 11 loci microssatélites. Baixos níveis de diferenciação genética foram observados entre as populações de G. p. gambiensis da Guiné-Bissau (FST = 0,006, P = 0,002). Este resultado está de acordo com a análise de agrupamentos, que revelou a presença de um único cluster agrupando todas as amostras, independentemente da origem geográfica. De um modo geral, estes resultados sugerem uma baixa subestruturação populacional em G. p. gambiensis nesta região. Análises de equilíbrio mutação-deriva sugerem ainda a ocorrência de expansão populacional recente. As evidências genéticas sugerem consideráveis níveis de fluxo genético entre as populações continentais e entre as populações insulares e continentais da Guiné-Bissau. No caso do restabelecimento de focos de transmissão de THA, a possibilidade de disseminação do protozoário Trypanosoma, através da dispersão activa das moscas tsé-tsé, deve ser tida em conta no planeamento de estratégias de controlo vectorial na Guiné-Bissau. PALAVRAS-CHAVE: Glossina, Tripanossomose Humana Africana, microssatélites, diferenciação genética.