CARACTERIZAÇÃO GENÉTICA DOS CULTIVARES DO TARO(COLOCASIA
ESCULENTA) PRESERVADOS EM BANCO DE GERMOPLASMA
GENETIC DIVERSITY OF TARO (COLOCASIA ESCULENTA) PRESERVED IN THE
GERMOPLASM BANK
Raquel Soares Casaes Nunes1, Fernanda Romanholli Pinhati2, Roberta Soares Casaes1,
Vânia Margareth Flosi Paschoalin3Joab Trajano da Silva3
1
Mestranda da Pós Graduação em Ciência de Alimentos – Universidade Federal do Rio de
Janeiro-UFRJ
2
Doutoranda da Pós Graduação em Ciência de Alimentos – Universidade Federal do Rio
de Janeiro-UFRJ
3
Professor(a) Adjunto - Universidade Federal do Rio de Janeiro- UFRJ
Palavras-chave:Colocasia esculenta,, cultivares, germoplasma, DNA
Introdução
Recentemente, a tendência mundial é fornecer aos mercados, produtos oriundos de culturas
ecológicas. Nesta categoria, as plantas de maior dinâmica fisiológica e com melhor retenção
hídrica prevalecerão, dentre elas, o tubérculo da família Areacea, comumente denomidado
taro (Colocasia esculenta (L.) Schott). Os cultivares de Colocasia mais conhecidas no Brasil,
segundo PUIATTI (2002) são “Chinês”, Japonês”, “Macaquinho” e “São Bento”. O incentivo
ao cultivo e propagação dos cultivares proporciona estímulo para manutenção e
conservação das espécies produzidas evitando-se perdas genéticas por inflorescimento ou
deterioração microbiana para fins de conhecimento de genes com funções nutricionais. A
maneira de conservação de recursos genéticos adotados por diversos programas de
melhoramento de hortaliças é a conservação ex situ em Bancos de Germoplasma (NASS et
al., 2001).Assim, objetivou-se caracterizar geneticamente os cultivares do taro (Colocasia
esculenta) provenientes do Estado do Espírito Santo.
Material e Métodos
Sete cultivares de taro foram coletados no Banco de Germoplasma do Espírito
Santo/Incaper, caracterizados morfologicamente como taro “Macaquinho” (UFMG), “Chinês
(UFMS)”, “Japonês” (UFMS), “Branco” (UFMS), “Chinês R. (UFMS)”, “Cem em Um” (UFMS)
e “São Bento”. O DNA dos cultivares foi extraído.com DNase Plant Mini kit (QUIAGEN).
Foram utilizados sete pares de iniciadores SSR (“simple sequence repeat”), com base em
ensaios preliminares de amplificação (MACE & GODWIN, 2002; MACE, et al.2006). A
detecção dos fragmentos Polimórficos foram realizadas em géis de poliacrilamida 10% e
agarose 2.0%. Os amplicons foram comparadas polimorficamente utilizando-se o software
GelComparII (Applied Maths, Kortrijk, Bélgica) utilizando-se o coeficiente de similaridade
Dice-Sorensen com base na análise de clusters UPGMA (Unweighted Pair Groups Method
using Arithmetic Average).Para a avaliação taxonômica o DNA foi amplificado utilizando-se
iniciadores universais (Canadian Centre for DNA Barcoding) e a reação de sequenciamento
foi feita utilizando-se o kit BigDye Terminator v3.1 (Applied Biosystems) sequenciador
automático ABI-3730 .
Resultado e Discussão
Durante os experimentos foram utilizados dois tipos de géis de resolução: o gel de agarose
e gel de poliacrilamida, respectivamente.Segundo a literatura, foi observado que o gel de
poliacrilamida é o mais utilizado na análise de iniciadores microssatélites, pois este permite
discriminar alelos com diferença em até 15 pb, (WEILER et al., 2010), apresentando melhor
Autor a ser contactado: Raquel Soares Casaes Nunes,Universidade Federal do Rio de Janeiro/Instituto de
Química/Departamento de Bioquímica 5°andar/UFRJ– e-mail: [email protected]
resolução neste estudo. Em decorrência, analisamos os amplicons em géis de poliacrilamida
à 10% e percebemos um número significativo de alelos, pois cada locos encontrado
continha entre 3 a 8 alelos (valores medianos) (Tabela 1). Estes resultados diferem do
número de alelos encontrados nas análises de polimorfismo com esses iniciadores em
outros estudos (MACE et al., 2006).Verificamos, uma baixa porcentagem de similaridade
entre os cultivares (20% a 80%). A ocorrência desta divergência genética provavelmente
ocorreu devido a perdas ou surgimento de novos alelos adaptados a diversas condições
ambientais. Tal evento tem como referência um ancestral comum (cultivar primário) entre os
cultivares analisados, de onde surge novos cultivares que possuem novos alelos para
determinada característica. Percebemos na análise do dendograma, que as subespécies
que não eram cultivadas no Mato Grosso do Sul eram as enraizadoras da árvore e muitas
vezes estavam em subclusters isolados, indicando com isso serem os cultivares primitivos
durante a evolução.
Tabela 1. Características dos iniciadores SSR utilizados.
Identidade
SSR
Sequências
curtas
repetidas
Iniciadores
Temperatura
de
anelamento
Xuqtem 55
Xuqtem 73
(CAC)5
Xuqtem 84
(CT)18
Fwd: cttttgtgacatttgtggagc
Rvs: caataatggtggtggaagtgg
Fwd: atgccaatggaggatggcag
Rvs: cgtctagcttaggacaacatgc
Fwd: aggacaaaatagcatcagcac
Rvs:
cccattggagagatagagagac
Xuqtem 88
(CAT)9
Xuqtem 91
(TG)6
(GA)4
(CA)8
Fwd: cacacatacccacatacacg
Rvs: ccaggctctaatgatgatgatg
Fwd:gtccagtgtagagaaaaaccag
Rvs: cacaaccaaacatacggaaac
Fwd: gtaatctattcaaccccccttc
Rvs: tcaaccttctccatcagtcc
Fwd: agccacgacactcaactatc
Rvs: gcccagtatatcttgcatctcc
Xuqtem 97
Xuqtem110
(CT)15
(TGA)6
(TGGA)4
Número
de alelos
(mediana)
65°C
Tamanho
aproximado
dos alelos
(pb)
150-250
65°C
150-200
6
65°C
300-350
8
64°C
100-150
9
65°C
300-350
4-8
66°C
350
5
66°C
300-400
4-6
3
*Fwd: Foward; Rvs: Reverse; pb: pares de bases
Conclusão
A análise de marcadores SSR neste trabalho tornou-se uma importante ferramenta na
identificação alélica nas coleções de taro do Estado do Espírito Santo. O estudo tem
contribuído com a identificação da quantidade de alelos divergentes, em combinação com a
análise de agrupamento UPGMA.
Referências Bibliografias
MACE, E.S. & GODWIN, I.D. Development and characterisation of polymorphic
microsatellite markers in taro, Colocasia esculenta (L.) Schott. Genome 45: 823–832,2002.
MACE, E. S.; MATHUR, P. N. ; IZQUIERDO, L. ;HUNTER, D.; TAYLOR, M. B;SINGH, D. ;
DELACY, I. H.; JACKSON, G. V. H. & GODWIN, I. D. Rationalization of taro germplasm
collections in the Pacific Island region using simple sequence repeat (SSR) markers. Plant
Genetic Resources 4(3); 210–220, 2006.
NASS, L. L.; VALOIS, A.C.C.; MELO, I.S.; VALADARES-INGLIS, M.C. Recursos
genéticos e melhoramento- Plantas, Rondonópolis: Fundação MT, 2001. 1183p.
Autor a ser contactado: Raquel Soares Casaes Nunes,Universidade Federal do Rio de Janeiro/Instituto de
Química/Departamento de Bioquímica 5°andar/UFRJ– e-mail: [email protected]
PUIATTI, M. Manejo da cultura do taro. In: CARMO, C.A.S., (Ed.) Inhame e taro:
sistema de produção familiar. Vitória, ES: Incaper, 2002. p. 203-252.
Autor a ser contactado: Raquel Soares Casaes Nunes,Universidade Federal do Rio de Janeiro/Instituto de
Química/Departamento de Bioquímica 5°andar/UFRJ– e-mail: [email protected]