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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento

Título [PT]: Seleção de marcadores ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) para o estudo da diversidade genética em Euphorbia heterophylla L
Título [EN]: Selection ISSR markers (Inter Simple Sequence Repeat) for the study of genetic diversity in Euphorbia heterophylla L
Autor(es): Débora da Silva
Palavras-chave [PT]:

Amendoim bravo (Euphorbia heterophylla). Marcador molecular. Euphorbia heterophylla. Marcadores ISSR. Genética de populações. Brasil.

ISSR markers. Population genetics. Wild poinsettia. Brazil.

Claudete Aparecida Mangolim [Orientador] - UEM Fernando Storniolo Adegas - EMBRAPA Rubem Silvério de Oliveira Júnior - UEM Maria de Fátima Pires da Silva Machado - UEM

Resumo: A espécie Euphorbia heterophylla L. é popularmente conhecida no Brasil como amendoim-bravo ou leiteiro, sendo uma das plantas daninhas mais importante da cultura da soja e que afeta a produtividade de cerca de muitas culturas anuais e perenes em vários países. A importância do estudo dessa espécie se deve à sua frequente presença como invasora em culturas de grande importância econômica, como soja, milho e cana-de-açúcar. A avaliação da diversidade genética e o entendimento da estrutura de genética de populações são elementos importantes para identificar formas de manejo e para orientar o desenvolvimento de planos efetivos de controle das plantas daninhas. Frente à importância do controle desta daninha, o objetivo no presente estudo foi padronizar as reações e selecionar marcadores ISSR para avaliar a diversidade genética em 132 amostras de leiteiro, coletadas em oito regiões do Paraná, uma região do Rio Grande do Sul e uma de São Paulo, para verificar como estas populações estão geneticamente estruturadas. Dos 30 primers de ISSR avaliados, apenas nove amplificaram o DNA das 132 amostras de E. heterophylla. Em nível populacional, foi observada uma ampla diversidade genética. O polimorfismo médio nas sequências ISSR foi de 98,50%, sendo maior para as plantas da amostra coletada em Pato Branco II (87,97%) e menor para a população de Pato Branco I (33,83%), ambas coletadas no estado do Paraná. A diversidade genética de Nei (He) e o índice de Shannon variaram de 0,1335 a 0,3800 e de 0,1948 a 0,5462, respectivamente, indicando que as amostras de leiteiro analisadas são geneticamente divergentes. A diversidade total (Ht) avaliada para todas as plantas dos 10 locais de coletas foi 0,3611 e o nível de divergência genética (GST) foi alto (0,3607). Os valores altos para diversidade total e coeficiente de diferenciação representam a grande variação para alguns segmentos de ISSR, indicando que as amostras coletadas nas diferentes regiões formam amostras geneticamente divergentes. A análise do polimorfismo realizada utilizando a estatística bayesiana indicou que as plantas das 10 localidades foram agrupadas em seis grupos ancestrais. Algumas amostras apresentaram predomínio de grupos de alelos e outras compartilham alelos de cinco ou de seis grupos, conferindo uma variância molecular alta dentro das amostras avaliadas. Este resultado também foi evidenciado pela análise da AMOVA, que indicou que 68% da variação genética total estão presentes dentro das amostras, enquanto a variação entre as amostras foi de 32%. O valor de identidade e similaridade genética estimado pelo método de agrupamento UPGMA mostrou que as amostras de Jandaia I e Jandaia II são as mais similares (I = 0,9416) e que as amostras de Pato Branco I e Pato Branco II são as mais divergentes (I = 0,6915). As amostras avaliadas formaram um grande grupo, não fazendo parte deste agrupamento somente a amostra de Pato Branco III. O intervalo dos valores de identidade genética estimados entre 0,6915 e 0,9416 indica ampla base genética para as 10 amostras de E. heterophylla coletadas. O resultado do agrupamento mostra que a divergência genética é independente da distância geográfica. Desta forma, as amostras de leiteiro analisadas no presente estudo, apresentando diversidade genética alta em nível molecular, podem ser de populações fundadoras que contêm marcadores ISSR diferenciados e formam populações geneticamente estruturadas. Os nove marcadores ISSR identificados no presente estudo poderão ser usados para monitorar efeitos de tipos e/ou doses diferentes de herbicidas sobre o genoma de leiteiro, como fatores determinantes ou não determinantes da estrutura de populações de E. heterophylla. Abstract: The species Euphorbia heterophylla L., popularly known as milkweed (amendoim-bravo and leiteiro in Brazil), is one of the most important weeds in soybean culture and affects the productivity of many annual and perennial crops in several countries. Studies on the species are especially due to its frequent invading factor in economically important crops such as soybeans, corn and sugar cane. The assessment of genetic diversity and knowledge of population genetics structure are important factors to identify types of management and to guide the development of effective planning in weed control. Owing to the relevance of the weed control, current study standardized reactions and selected ISSR markers to assess the genetic diversity in 132 samples of Euphorbia harvested in eight regions of the state of Paraná, Brazil, and a single region of the state of Rio Grande do Sul, and of the state of São Paulo, Brazil, to investigate how these populations were genetically structured. In a total of 132 samples of E. heterophylla, thirty ISSR primers were evaluated and only nine had their DNA amplified. A wide genetic diversity was reported at population level; average polymorphic ISSR sequences was 98.50%, with highest rates in plants collected in Pato Branco II (87.97%) and with lowest rates in plants collected in Pato Branco I (33.83%), both in the state of Paraná. Ney´s genetic diversity (He) and Shannon´s index ranged between 0.1335 and 0.3800 and between 0.1948 and 0.5462, respectively. The above showed that the samples of milkweed analyzed are genetically divergent. Total diversity (Ht) for all plants collected from 10 sites was 0.3611, whilst the level of genetic divergence (GST) was high (0.3607). Since high total diversity and differentiation coefficient rates demonstrated the great variation for some ISSR segments, this fact indicated that the samples collected in different regions comprised genetically divergent samples. Polymorphism analysis with Bayesian statistics indicated that plants from the 10 localities were grouped into six ancestral groups. Some samples showed a predominance of groups of alleles and other shared alleles with five or six groups. The above provided a high molecular variance within the samples evaluated. The same result was also given by the AMOVA analysis, which indicated that 68% of the total genetic variation occurred in the samples, whereas the variation between samples reached 32%. The identity and genetic similarity rates estimated by the UPGMA grouping method showed that samples Jandaia I and Jandaia II were the most similar (I = 0.9416), and the samples of Pato Branco I and Pato Branco III were the most divergent (I = 0.6915). The samples evaluated formed a large group, with the exception of sample from Pato Branco III. The estimated genetic identity rates ranged between 0.6915 and 0.9416, and indicated a broad genetic base for the ten E. heterophylla samples collected. Results show that genetic divergence is independent of geographic distance. Consequently, samples of milkweed analyzed in current study with high genetic diversity at the molecular level may be founder populations containing different ISSR markers and forming genetically structured populations. The nine ISSR markers identified in current analysis may be used to monitor effects of types and/or different doses of herbicides on the milkweed genome and as determinant or non-determinant factors of E. heterophylla population structure.

Idioma: Português Data de Publicação: 2014 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof.ª Dr.ª Claudete Aparecida Mangolim Instituição: Universidade Estadual de Maringá . Centro de Ciências Agrárias Nível: Dissertação (mestrado em Genética e Melhoramento)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento

Responsavel: beth
Categoria: Aplicação
Formato: Documento PDF
Arquivo: m-dsilva.pdf
Tamanho: 6186 Kb (6334156 bytes)
Criado: 02-09-2016 14:27
Atualizado: 02-09-2016 14:49
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