Quinta, 28 de março de 2024.
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Dissertação
Título Estudo da diversidade genética em Cattleya forbesii Lindl. (Orchidaceae), propagadas in vitro, utilizando isoenzimas
Autor Claudino, Leticia Oliveira
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Claudete Aparecida Mangolin
Co-Orientador(es) Maria de Fátima Pires da Silva Machado
Maria Claudia Colla Ruvolo Takasusuki
Banca Examinadora Clandio Medeiros da Silva
Maria Auxiliadora Milaneze Gutierre
Data de Defesa 04/03/2011
Resumo A proposta no presente estudo foi estabelecer a metodologia para estudo de Esterase (EST; EC 3.1.1.1) utilizando o sistema PAGE (Polyacrylamide Gel Electrophoresis), Malato Desidrogenase (MDH; EC 1.1.1.37) e Isocitrato Desidrogenase (IDH; EC 1.1.1.42), com o objetivo de investigar a diversidade genética em plântulas de Cattleya forbesii formadas a partir de sementes germinadas in vitro. Diferentes condições de extração e de fracionamento para os três sistemas isoenzimáticos foram testadas. Para a extração a condição mais adequada foi quando as amostras de plantas foram maceradas inteiras e com a solução de extração preparada com 5 % de PVP-40. A condição mais adequada para o estudo de α- e β-esterases em Cattleya forbesii foi com o fracionamento realizado em géis de poliacrilamida 12% por 6:30 horas. Para as isozimas MDH e IDH o melhor fracionamento foi em gel de amido 16% preparado com tampão contendo ácido cítrico 0,04M titulado com morfolina [N-(3-AMINOPROPYL)-MORFOLINE] para pH 7,5 com voltagem de 60 V nas extremidades dos géis por 14 horas. Para as condições padronizadas, foram revelados 10 loci (sete para EST, dois para MDH e um para IDH), conferindo um polimorfismo de 80% para a população de Cattleya forbesii estudada. O número médio de alelos por locus e por locus polimórfico para Cattleya forbesii foi de 3,1250 e de 2,5788 respectivamente. Os alelos de sete dos oito loci analisados não se apresentaram em uma distribuição de acordo com o equilíbrio de Hardy-Weinberg, somente o locus Mdh-1 manteve-se em equilíbrio. O valor médio de Fis para os oito loci analisados foi de 0,2870, indicando que existe uma deficiência de heterozigotos para a população analisada. Excesso de heterozigotos foi observado para os loci s-Mdh e mt-MDH sugerindo um significado fisiológico para esta condição. A base genética das plântulas crescidas de sementes germinadas in vitro usando o meio KC foi ampla (80% de polimorfismo) indicando que o cultivo in vitro pode produzir mudas de orquídea com uma ampla variabilidade genética. O sistema de germinação e cultivo in vitro das sementes de C. forbesii não estabeleceu uma pressão de seleção que possa indicar uma redução na diversidade genética da espécie, portanto este sistema pode ser considerado como adequado para produzir mudas para reposição de estoques a serem cultivados na natureza, ou com a perspectiva de realizar cruzamentos preferenciais para estimular a produção de híbridos em programas de melhoramento.
Palavras-chave Cattleya forbesii, Isozimas, diversidade genética, germinação in vitro.
Title
Abstract Current analysis establishes a methodology for the study of Esterase (EST; EC 3.1.1.1), Malato Dehydrogenase (MDH; EC 1.1.1.37) and Isocitrate Dehydrogenase (IDH; EC 1.1.1.42) by PAGE (Polyacrylamide Gel Electrophoresis) system to investigate the genetic diversity in C. forbesii shoots formed from in vitro germinated seeds. Different extraction and fractioning conditions were tested for the three isoenzyme systems. In the case of extraction, the most adequate condition occurred when plant samples were macerated whole and extraction solution prepared with 5 % PVP-40. The most adequate condition for studying α- and β-esterases in C. forbesii occurred by fractioning in polyacrylamide gel 12 % during 6 h and 30 minut. The best fractioning in the case of isoenzymes MDH and IDH, occurred in starch gel 16 % prepared with a buffer with citric acid 0.04M titred with morpholine [N-(3-AMINOPROPYL)-MORPHOLINE] for pH 7.5 at a 60 V voltage at the gel extremities during 14 h. Ten loci (seven for EST, two for MDH and one for IDH) were identified within the context of standardized conditions. This provided an 80 % polymorphism for the C. forbesii population under analysis. Mean number of alleles per locus and per polymorphic locus for C. forbesii were respectively 3.1250 and 2.5788. Alleles of seven of the eight loci analyzed were not distributed according to Hardy-Weinberg equilibrium. Only locus Mdh-1 maintained the equilibrium. Mean Fis value for the eight loci analyzed was 0.2870 and indicated heterozygote deficit in the population. Since excess of heterozygotes has been reported for loci s-Mdh and mt-MDH , this fact suggested a physiological significance for such a condition. The genetic basis of the plants grown from seeds germinated in vitro with KC medium was broad (80 % polymorphism) and indicated that in vitro culture may produce orchids with an extensive genetic variety. Germination system and in vitro culture of C. forbesii seeds failed to establish selection pressure that may indicate a decrease in the species’s genetic diversity. The system may be adequate to produce shoots for stock reposition to be cultivated in nature or for preferential crossings to stimulate the production of hybrids in improvement programs
Key-words Cattleya forbesii, isoenzymes, genetic diversity, in vitro germination
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