Terça, 28 de maio de 2024.
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Tese
Título Marcadores moleculares para a caracterização genética de Cereus peruvianus Mill. (Cactaceae)
Autor Tavares , Juliana Sala de Faria
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 Cláudia Colla Ruvolo-Takasusuki
Banca Examinadora Paulo Roberto da Silva
Maria de Fátima Pires da Silva Machado
Adriana Gonela
Maria Claudia Colla Ruvolo Takasusuki
Claudete Aparecida Mangolin
Data de Defesa 22/01/2013
Resumo Cereus peruvianus é uma espécie de cacto ornamental popularmente conhecida no Brasil como mandacaru. Cultivada em jardins e reservas, esta espécie apresenta importância ecológica, econômica e industrial, devido à grande diversidade de compostos que produzem. Em razão de sua importância, os objetivos do presente trabalho foram estimar a transferibilidade de marcadores microssatélites de outras espécies de cactáceas para Cereus peruvianus e com eles analisar a diversidade genética desta espécie. Estimar a diversidade/similaridade genética utilizando marcadores AFLP (Amplified Fragments Length Polymorphism) em plântulas obtidas a partir de sementes de acessos de diferentes municípios nos estados do Paraná, Piauí e São Paulo, Brasil. Para a caracterização de marcadores microssatélites, foram avaliados 33 pares de primers microssatélites desenvolvidos para diferentes espécies de cactáceas. Desta avaliação, foram selecionados cinco pares de primers microssatélites desenvolvidos para Polaskia chichipe, Ariocarpus bravoanus e Echinocactus grusonii conferindo uma transferibilidade de 15,15% destes primers para C. peruvianus. O microssatélite Pchi47 forneceu informação para dois loci no genoma, desta maneira foram avaliados seis loci heterólogos de microssatélites nas plântulas de C. peruvianus. O polimorfismo médio para as plântulas descendentes dos 13 acessos foi de 62,82%; os loci avaliados apresentaram 17 alelos, com uma média de 2,83 alelos por locus. A análise das freqüências genotípicas indica distorção na segregação para vários loci onde as freqüências destes não apresentam uma distribuição de acordo com o equilíbrio de Hardy-Weinberg. O valor médio de Fis (0, 4466) indica déficit de heterozigotos para os loci estudados. A freqüência diferencial de determinados alelos nas diferentes plântulas obtidas dos acessos demonstrou uma grande diferenciação genética (Fst = 0, 4260) entre os mesmos. A análise da diversidade genética em plântulas descendentes dos 17 acessos de C. peruvianus de diferentes localidades do Paraná, de Picos - PI e de Peruíbe-SP foi realizada com seis combinações de primers AFLP. Este estudo gerou 348 loci, dos quais 282 (81%) foram polimórficos, revelando um polimorfismo médio dentro dos acessos de 10,42%. O coeficiente de diferenciação genética de Nei (Gst=0, 7938), assim como o obtido com microssatélites, revelou maior diversidade genética entre os acessos do que dentro dos mesmos, corroborando o baixo fluxo gênico (Nm=0, 1299). A similaridade entre as plântulas descendentes dos 17 acessos analisados variou de 0, 6193 a 0, 9494 e esses foram organizados em um dendrograma com três grupos, sendo que dois grupos foram formados por diferentes acessos coletados no estado do Paraná e o terceiro grupo constituído por acessos coletados no estado do Piauí. O acesso obtido a partir do estado de São Paulo ficou isolado dos demais grupos. Os resultados obtidos neste trabalho, tanto com microssatélites como com AFLP, sugerem um processo de especiação do gênero Cereus. Portanto, as plantas que crescem nos estados do Piauí (Picos), de São Paulo (Peruíbe) e do Paraná podem corresponder a plantas de espécies diferentes do gênero Cereus, ou pode se tratar de uma espécie em processo de especiação.
Palavras-chave Cereus peruvianus, mandacaru, microssatélites, AFLP e diversidade/similaridade genética
Title
Abstract Cereus peruvianus is an ornamental cactus, popularly called “mandacaru” in Brazil, cultivated in gardens and in biological preservation areas. The species is ecologically, economically and industrially important due to the large number of compounds it can produce. Current research estimates the transferability of microsatellite markers of other cactus species to Cereus peruvianus and analyzes the species’s genetic diversity. Genetic diversity/similarity has been estimated by Amplified Fragments Length Polymorphism (AFLP) markers in seedlings originated from seeds of different accesses collected at different locations in the states of Paraná, Piauí and São Paulo, Brazil. Thirty-three pairs of microsatellite primers developed from different cactus species were evaluated so that microsatellite markers could be characterized. Five pairs of microsatellite primers developed from Polaskia chichipe, Ariocarpus bravoanus and Echinocactus grusonii were chosen, giving a 15.15% transferability of these primers to C. peruvianus. One of the microsatellites (Pchi47) provided information for 2 loci in the genome and thus 6 microsatellite heterologous loci were evaluated in 13 C. peruvianus accesses. Mean polymorphism for the 13 accesses reached 62.82% and evaluated loci showed 17 alleles at an average of 2.83 alleles per locus. Analysis of genotype frequency suggests a segregation distortion for several loci in which their frequency failed to present a Hardy-Weinberg equilibrium distribution. Fis mean rate (0.4466) indicated a deficit of heterozygotes for the loci under analysis. Differential frequency of certain alleles in the different accesses produced high genetic differentiation (Fst = 0.4260) among them. Genetic diversity analysis of descendents seedlings of 17 C. peruvianus accesses collected at different sites in the state of Paraná, in Picos (in the state of Piauí) and Peruíbe (in the state of São Paulo) was undertaken with six AFLP primers combinations. This analysis showed 348 loci where 282 (81%) polymorphs were. Polymorphism reached 10.42% within the accesses. Nei’s genetic differentiation coefficient (Gst=0.7938) and the coefficient from microsatellites showed a higher genetic diversity among the accesses than that withing themselves. This information corroborated the low gene flow (Nm=0.1299). The similarity between the 17 descendants of evaluated seedlings ranged between 0.6193 and 0.9494 and produced a three-group dendrogram, or rather, two groups were made up from different accesses collected in the state of Paraná, whereas the third one was formed by accesses collected in the state of Piauí. The access from the state of São Paulo did not belong to the above groups. Microsatellite and AFLP results suggest a speciation process of the genus Cereus. Consequently, plants that grow in the states of Piauí (Picos), São Paulo (Peruíbe) and Paraná may either be different species of the genus Cereus or a species undergoing a speciation process.
Key-words Cereus peruvianus, mandacaru, microssatellites, AFLP, genetic diversity/similarity.
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