Quinta, 20 de setembro de 2018.
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Tese
Título Caracterização do gênero Cereus (Cactaceae) baseada em sequências de genomas nuclear e cloroplastidial. A candidata foi arguida pela Banca Examinadora e, após o término dos trabalhos,
Autor Neves , Andréa Florindo das Neves
Unidade Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
Área de Concentração Genética e Melhoramento
Orientador Maria de Fátima Pires da Silva Machado
Co-Orientador(es) Claudete Ap. Mangolim.
Banca Examinadora
Claudete Aparecida Mangolin
Adriana Gonela
Kathia Socorro Mathias Mourão
Daniel Pacheco Bruschi
Data de Defesa 06/04/2018
Resumo
Cereus é um gênero composto principalmente por cactos colunares, cuja espécie Cereus jamacaru é uma das mais conhecidas, pelo nome mandacaru. A distribuição nativa do mandacaru, assim como de outros cactos colunares muito similares, é ampla e ocupa uma diversidade de habitats no Brasil, que representa o centro de origem para esse gênero. A variedade de formas e as flores produzidas pelas plantas do gênero Cereus popularizaram o cultivo desses cactos como plantas ornamentais, além de toda a importância ecológica e econômica dessas plantas, principalmente em regiões áridas e semiáridas. No entanto, assim como ocorrem com diversas outras espécies vegetais, a classificação das espécies dentro do gênero Cereus ainda é baseada unicamente em caracteres morfológicos. O objetivo do presente estudo foi realizar o sequenciamento das três diferentes regiões atualmente utilizadas no campo da sistemática molecular de plantas (regiões espaçadoras de cpDNA, nrDNA e genes nucleares com baixo número de cópias), para auxiliar na caracterização molecular e verificar a estruturação genética das plantas pertencentes ao gênero Cereus, coletadas em áreas naturais e urbanas do Brasil e do México, representando a sua distribuição geográfica e as diferentes morfologias “tortuosus” e “monstruosus”. As reações de amplificação e sequenciamento utilizaram primers universais para cinco regiões nucleares e do cpDNA (ITS, phyC, psbD-trnT, psbJ-petA, petL-psbE). O sequenciamento da região ITS em Cereus revelou a ocorrência de variação intraindividual em algumas amostras analisadas, sugerindo que o mecanismo conhecido como Evolução Concertada, que proporciona a homogeneização das cópias na família gênica do nrDNA, possa não estar ocorrendo de maneira completa. Além disso, não foram encontradas divergências nas sequências entre as três variedades morfológicas descritas para Cereus, confirmando a hipótese de que são realmente variedades de uma mesma espécie (Cereus peruvianus, cujo nome aceito é Cereus hildmannianus). A reconstrução filogenética utilizando as regiões phyC e do cpDNA revelou a existência de duas populações bem estruturadas geneticamente, que provavelmente correspondem às espécies Cereus fernambucensis (Espírito Santo) e Cereus bicolor (Mato Grosso do Sul). As demais amostras das regiões Norte/Nordeste e Sul/Sudeste apresentam maior similaridade genética, indicando o não isolamento geográfico ou uma mistura de genomas decorrente de migração de amostras promovida por ação do homem, e da propagação vegetativa como forma predominante para a dispersão das espécies de Cereus. Essa mistura de genomas teria ocorrido entre as espécies Cereus hildmannianus e Cereus jamacaru.
Palavras-chave phyC; espaçador interno transcrito; cpDNA não codificante.
Title
Abstract Cereus is a genus composed mainly by columnar cacti, whose species Cereus jamacaru is one of the most well-known, by the name mandacaru. The native distribution of mandacaru, as well as other very similar columnar cacti, is broad and occupies a diversity of habitats in Brazil, which represents the center of origin for this genus. The variety of forms and flowers produced by plants of the genus Cereus popularized the cultivation of these cacti as ornamental plants, in addition to all the ecological and economic importance of these plants, especially in arid and semi-arid regions. However, as with several other plant species, the classification of species within the genus Cereus is still based only on morphological characters. The aim of the present study was to perform the sequencing of the three different regions currently used in the field of molecular systematics of plants (cpDNA spacer regions, nrDNA and low-copy nuclear gene) to aid in the molecular characterization and to verify the genetic structuration of the plants belonging to the genus Cereus, collected in natural and urban areas in Brazil and Mexico, representing their geographical distribution and the different morphologies “tortuosus” and “monstruosus”. The amplification and sequencing reactions used universal primers for five nuclear regions and cpDNA (ITS, phyC, psbD-trnT, psbJ-petA, petL-psbE). The sequencing of the ITS region in Cereus revealed the occurrence of intraindividual variation in some samples analyzed, suggesting that the mechanism known as Concerted Evolution, which provides the homogenization of the copies in the nrDNA gene family, may not be occurring in a complete way. In addition, no differences were found in the sequences among the three morphological varieties described for Cereus, confirming the hypothesis that they are really varieties of the same species (Cereus peruvianus, whose name accepted is Cereus hildmannianus). The phylogenetic reconstruction using the phyC and cpDNA regions revealed the existence of two genetically well-structured populations, which probably corresponds to the species Cereus fernambucensis (Espírito Santo) and Cereus bicolor (Mato Grosso do Sul). The other samples from the North/Northeast and South/Southeast regions show a higher genetic similarity, indicating the non-geographic isolation or a mixture of genomes due to migration of samples promoted by the action of man, and the vegetative propagation as the predominant form for species dispersal of Cereus. This mixture of genomes would have occurred between the species Cereus hildmannianus and Cereus jamacaru.

Key-words phyC, internal transcribed spacer; non-coding cpDNA.
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