ARAÚJO, L.B.R.; BERTINI, C.H.C.M.; Caracterização molecular de famílias de meios-irmãos de pinhão manso. In: II Simpósio da
Rede de Recursos Genéticos Vegetais do Nordeste, 2015, Fortaleza. Anais do II Simpósio da RGV Nordeste. Fortaleza, Embrapa
Agroindústria Tropical, 2015 (R 67).
Caracterização molecular de famílias de meios-irmãos de pinhão manso
Linda Brenna Ribeiro Araújo¹; Cândida Hermínia Campos de Magalhães Bertini²
¹Mestranda em Fitotecnia. Universidade Federal do Ceará (UFC). [email protected]; ²Docente. Universidade
Federal do Ceará (UFC), Centro de Ciências Agrárias (CCA), Departamento de Fitotecnia. CEP: 60.356-000, Fortaleza,
CE. [email protected].
Palavras chave: Jatropha curcas. Marcadores moleculares. Diversidade genética.
Introdução
O pinhão manso é membro da família Euphorbiaceae e de ampla distribuição nas regiões tropicais do
planeta. A espécie que vem sendo utilizada há séculos para fins diversos, mas só recentemente seu óleo foi
descoberto como uma boa alternativa como fonte de produção de biodiesel.
Embora a espécie tenha potencial de produção, existe falta de informação tecnológica, agronômica e
genética sobre a cultura (SILVA, 2013). Além disso, estudos mais aprofundados devem ser realizados pelo
fato da espécie ser perene, demandando muito rigor e precisão nos métodos de seleção, já que a utilização
dos indivíduos ocorrerá por muitos anos (JUHÁSZ et al., 2013).
Para iniciar um programa de melhoramento são necessárias fontes de variabilidade genética. Dessa
forma, a criação de bancos de germoplasma é essencial para o processo, bem como a caracterização dos
acessos coletados a fim de utilizá-los como base para a obtenção de indivíduos com potencial para o futuro
desenvolvimento de cultivares com características desejáveis.
Famílias de meios-irmãos vêm sendo estudadas quanto a sua variabilidade genética por diversos
pesquisadores e vêm se mostrando promissoras por apresentarem algumas vezes diversidade genética
maior que seus genitores (LAVIOLA et al., 2010). Assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar a
dissimilaridade genética de acessos de pinhão manso da coleção de germoplasma da Universidade Federal
do Ceará e de suas famílias de meios-irmãos.
Material e Métodos
As análises foram realizadas no Laboratório de Biotecnologia e Melhoramento Vegetal da
Universidade Federal do Ceará (UFC).
Na avaliação da diversidade genética dos acessos de pinhão manso, realizou-se a análise do DNA a
fim de caracterizar os materiais através da utilização de marcadores moleculares ISSR.
A caracterização molecular foi realizada em dez acessos (genitores) e 29 progênies de meios-irmãos.
O isolamento do DNA genômico foi realizado de acordo com o protocolo descrito por Doyle & Doyle
(1990) com uma modificação, que constou de tratamento com RNAse somente após a extração completa
do DNA. Nas análises ISSR utilizaram-se 23 iniciadores. Foram realizadas as reações de PCR conforme
Silva (2013) e seus produtos foram submetidos à eletroforese em gel de agarose a 2% de concentração.
As fotos dos géis foram analisadas de forma a gerar uma planilha binária em que o número 1 foi
utilizado para representar a presença de bandas e o 0 a ausência. Foram criadas planilhas para todos os
materiais analisados e para cada iniciador que conferiu amplificação. Com os dados das planilhas, recorreuse ao software GENES (CRUZ, 2008) para o cálculo dos valores médios de heterozigose e da matriz de
dissimilaridade genética, utilizando o complemento do índice de similaridade de Jaccard (1901), e a partir
dessa matriz, foi realizado o agrupamento segundo o algoritmo UPGMA e pelo método de Tocher.
Resultados e Discussão
Na avaliação dos materiais vegetais quanto à variabilidade alélica observou-se amplificação de 12
iniciadores dos 23 testados, sendo 9 polimórficos. Os iniciadores amplificaram 44 bandas, observando-se
59,08% de polimorfismo, conforme mostra a Tabela 1.
Tabela 1 – Iniciadores ISSR, sequência, número total de bandas, número de bandas polimórficas e
porcentagem de polimorfismo gerados pela amplificação dos DNAs dos acessos estudados.
Iniciador
I-810
I-812
Sequência 5’-3’
(
(
)
)
Total de
bandas
1
7
Nº de bandas
polimórficas
1
0
II Simpósio da Rede de Recursos Genéticos Vegetais do Nordeste
Fortaleza, 10-13 de novembro de 2015
% de
polimorfismo
100,0
0,0
Valorização e Uso das Plantas da Caatinga
I-825
I-827
I-841
I-842
I-888
UBC-811
UBC-825
UBC-827
UBC-873
UBC-880
TOTAL
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
(
)
(
)
3
3
2
5
2
2
11
2
4
2
44
2
3
0
0
2
2
8
2
4
2
26
66,66
100,0
0,0
0,0
100,0
100,0
72,72
100,0
100,0
100,0
59,08
A porcentagem de iniciadores que amplificaram foi de 52,17% e valores semelhantes foram obtidos
por pesquisadores trabalhando com germoplasma de pinhão manso ao utilizarem marcadores ISSR, como
Basha et al. (2009) com 48% e Singh et al. (2010) com 56%.
Os grupos formados pelos dois métodos de agrupamento foram bastante semelhantes, havendo
divergência na separação de apenas 3 acessos, do total de 29 (Tabela 2). O número de grupos também foi
o mesmo para os dois métodos, mostrando uma boa representatividade de ambos. No entanto, o método de
Tocher é o mais indicado para esse tipo de análise, já que garante o estabelecimento de grupos onde existe
homogeneidade entre seus membros e heterogeneidade entre membros de grupos distintos.
Tabela 2 – Agrupamento dos genitores (P1 a P10) e progênies (1 a 29) pelo método de Tocher e pelo
método UPGMA utilizando o complemento de Jaccard.
Grupo
I
II
Tocher
9, 10, 11, 12, 13, 14, 17
Jaccard
9, 10, 11, 12, 14, 16
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 15, 16, 18, 19, 20,
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 13, 15, 17, 18, 19,
20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29
Nos grupos I gerados pelos dois métodos, observa-se a presença apenas de meios-irmãos, indicando
que houve maior distância genética desses acessos com relação aos demais, contribuindo para o aumento
da diversidade dentro da população.
Considerando os genitores e suas progênies como duas populações distintas, foi possível calcular os
valores médios de heterozigose para os locus avaliados, que foram de 0,18 para as plantas-mãe e 0,35
para as famílias de meios-irmãos. Esses dados afirmam o aumento de variabilidade das progênies
descendentes de acasalamentos ao acaso, sugerindo que maiores distâncias genéticas possam ser obtidas
nos próximos cruzamentos antes de atingir o equilíbrio de Hardy-Weinberg. Esse equilíbrio ocorre nas
populações de plantas alógamas quando bem estabelecidas e sem intervenções por seleção,
correspondendo à constância nas frequências genéticas.
Conclusões
Os acessos mais divergentes, separados pelos métodos de agrupamento, podem ser utilizados como fonte
de variação genética em cruzamentos de programas de melhoramento genético;
Houve aumento considerável na heterozigosidade das progênies com relação aos seus genitores.
Referências
JUHÁSZ, A. C. P. et al. Melhoramento genético de Jatropha curcas: considerações
metodologias. Embrapa Agroenergia - Capítulo em livro técnico-científico (ALICE), 2013.
e
LAVIOLA, B. G. et al. Genetic parameters and variability in physic nut accessions during early
developmental stages. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 45, 2010.
SILVA, A. P. M. Caracterização de acessos de Jatropha curcas da coleção de germoplasma da
Universidade Federal do Ceará. 2013. 66 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) – Universidade Federal
do Ceará. Fortaleza, Ceará. 2013.
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Fortaleza, 10-13 de novembro de 2015