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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Biologia Comparada

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Ttulo [PT]: Caracterizao gentica de variedades morfolgicas de Cereus peruvianus Mill. utilizando marcadores microssatlites
Ttulo [EN]: Genetic characterization of morphological varieties of Cereus peruvianus Mill. using microsatellite markers
Autor(es): Andra Florindo das Neves
Palavras-chave [PT]:

Cereus peruvianus Mill. Gentica. Tortuosus. Monstruosus. Marcadores microssatlites. Cactcea. Transferibilidade. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Cactaceae. Cereus peruvianus. C. tortuosus. C. monstruosus. Transferability. Brazil.
Titulao: Mestre em em Biologia das Interaes Orgnicas
Banca:
Claudete Aparecida Mangolin [Orientador] - UEM
Maria de Ftima Pires da Silva Machado - UEM
Patricia Sofiatti - UFPR
Resumo:
Resumo: As cactceas so plantas de grande importncia ecolgica e econmica, altamente adaptadas as regies secas. As diferentes morfologias do caule, assim como flores e frutos, vem sendo utilizadas para a classificao dos gneros e espcies nessa famlia. A espcie Cereus peruvianus, popularmente conhecida como mandacaru, e bem difundida no territrio brasileiro, e muito utilizada com fins ornamentais e industriais, alm de ser a principal espcie forrageira no ambiente seco do Nordeste brasileiro. Dentro desta espcie, ainda encontramos as supostas variedades monstruosos, cujo caule apresenta costelas formando sulcos irregulares e nmero varivel de arolas por costela, e a variedade tortuosos, com costelas em espiral. Para cactceas no e adequado que a classificao seja realizada baseada somente em sua morfologia, pois existe uma grande plasticidade de caractersticas morfolgicas. Neste sentido, a proposta da presente investigao foi utilizar marcadores microssatlites heterologos para determinar a variabilidade e a relao gentica entre as populaes de plantas com os fentipos tortuosos (morfotipo 2) e monstruosos (morfotipo 3)em relao as populaes de plantas de C. peruvianus (morfotipo1). Para a seleo dos marcadores microssatlites, foram avaliados 33 pares de primers desenvolvidos para diferentes espcies de cactceas. A partir desta avaliao, foram selecionados doze pares de primers de microssatlites desenvolvidos para Polaskia chichipe, Ariocarpus bravoanus, Astrophytum asterias e Echinocactus grusonii, conferindo uma transferibilidade de 36,36% para C. peruvianus. Dos doze primers, sete foram polimrficos e utilizados na anlise da diversidade gentica. A anlise dos sete loci microssatlites nas amostras dos trs morfotipos de mandacaru resultou na amplificao de 17 alelos, com uma mdia de 2,43 alelos por locus polimorfico e um polimorfismo mdio de 90,47%. As frequncias variveis dos alelos A, B ou C nos sete loci SSR conferiram uma heterozigosidade observada que variou de 0,00 a 0,7368 e a heterozigosidade esperada variou de 0,00 a 0,6771. O valor mdio de Fis para os sete loci foi de 0,1821,mostrando que existe excesso de homozigotos, a anlise da divergncia gentica entre os trs grupos de amostras foi moderado (Fst=0,0962). A anlise de varincia molecular (AMOVA) mostrou que a maior varincia se encontra dentro das populaes de cada morfotipo com valores de FST e RSTigual a 87% e 85% respectivamente, e os valores de variabilidade entre as populaes foram para o FST=13% e para o RST=15%, valores altamente significativos (p<0,0001). A similaridade entre as amostras variou de 0,8456 a 0,9329, e para o dendrograma houve a formao de dois grupos, o primeiro foi formado com os morfotipos 1 e o 2, indicando que a maior similaridade e observada entre as plantas de Cereus peruvianuscom morfologia normal e a var. tortuosus. O morfotipo 3 (var. monstruosus) ficou segregado dos demais indicando maior divergncia. As relaes genticas entre os gentipos individuais tambm foram exploradas atravs de uma anlise Bayesiana, o valor de ΔK, que deve ser levado em conta para definir o nmero de grupos, indicou a formao de 3 grupos, ou seja, manteve o nmero de agrupamentos formados usando o mtodo de agrupamento UPGMA. Confirmando a no especificidade de alelos associados com a morfologia, o bar plot evidenciou que os trs morfotipos compartilham alelos para os sete microssatlites estudados. A maior diferenciao gentica em nvel molecular (especiao) observada entre as plantas das variedades C. peruvianus var. tortuosus e C. peruvianus var. monstruosus devem estar sendo direcionadas por um rgido processo de seleo artificial, uma vez que estas duas variedades apresentam um acentuado carter ornamental.

Abstract: Cacti are plants with great adaptability in drought-stricken regions and with high ecological and economical relevance. The stems different morphologies, as well as flowers and fruits, are employed to classify the familys genera and species. The species Cereus peruvianus, popularly known as mandacaru, may be found throughout Brazil. It is used as an ornamental plant, for industrial purposes and is the main forage plant in the rainless region of the northeastern region of Brazil. Whereas monstrous varieties of the species may be found with their stem forming ribs with irregular ridges and a variable number of areoles per rib, there is the crooked variety with spiral-form ribs. It is not adequate to classify cacti merely by their morphology since there high plasticity rates are extant in their morphological characteristics. Current investigation employs heterologous microsatellite markers to determine the variability and genetic relationship among plant populations with crooked (morphotype 2) and monstrous (morphotype 3) phenotypes when compared to populations of C. peruvianus (morphotype 1). Thirty-three primer pairs were developed for different cactus species for the selection of microsatellite markers. Twelve pairs of microsatellites primers developed for Polaskia chichipe, Ariocarpus bravoanus, Astrophytum asterias and Echinocactus grusonii were then selected with 36.36% transferability for C. peruvianus. Seven out of the twelve primers were polymorphic and employed to analyze genetic diversity. The analysis of the seven microsatellite loci in the samples of the three mandacaru morphotypes provided the amplification of 17 alleles with mean 2.43 alleles per polymorphic locus and mean polymorphisms of 90.47%. Variable frequencies of alleles A, B or C in the seven SSR loci provided heterozygosity ranging between 0.00 and 0.7368 and an expected heterozygosity between 0.00 and 0.6771. Fis mean rate for the seven loci was 0.1821 and showed that there was an excess in homozygotes, whereas analysis of genetic divergence among the three sample groups was shown to be moderate (Fst=0.0962). The analysis of molecular variance (AMOVA) revealed that the highest variance was found within populations of each morphotype with FST and RST rates equal to 87% and 85% respectively. Variability rates among populations went to FST=13% and RST=15%, highly significant rates (p<0.0001). Similarity among samples varied between 0.8456 and 0.9329. Dendrogram showed the formation of two groups. One was formed by morphotypes 1 and 2 and showed that the highest similarity occurred between Cereus peruvianus plants with normal morphology and the tortuosus variety. Morphotype 3 (var. monstruosus) remained segregated from the others and showed the greatest divergence. Genetic relationships among individual genotypes were also assessed by the Bayesian analysis; ΔK rate, which should be taken into consideration to define the number of groups, indicated the formation of three groups, or rather, the number of formed groupings was maintained by the UPGMA grouping method. While confirming the non-specification of alleles associated with morphology, the bar plot revealed that the three morphotypes shared alleles with the seven microsatellites under analysis. The largest genetic differentiation at the molecular level (speciation) found among the plants of the C. peruvianus var. tortuosus and C. peruvianus var. monstruosus varieties are being targeted by a rigid process of artificial selection, since these two varieties exhibit a marked ornamental character.
Data da defesa: 06/06/2013
Cdigo: vtls000225324
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2013
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Claudete Aparecida Mangolin
Instituio: Universidade Estadual de Maring . Centro de Cincias Biolgicas
Nvel: Dissertao (mestrado em Biologia Comparada)
UEM: Programa de Ps-Graduao em Biologia Comparada

Responsavel: edson
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertao Andra_Final.pdf
Tamanho: 4754 Kb (4867663 bytes)
Criado: 25-04-2017 21:23
Atualizado: 25-04-2017 21:29
Visitas: 356
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