DIVERSIDADE GENÉTICA DE POPULAÇÕES DE Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd.
(ARECACEAE) NO NORTE DO ESTADO DE MINAS GERAIS
Dario Alves de Oliveira, Afrânio Farias de Melo Júnior, Murilo Malveira Brandão, Luana Alves
Rodrigues, Francine de Souza Alves da Fonseca, Maria Fernanda Maia Ferreira, Gabriela Medeiros
Silva (Universidade Estadual de Montes Claros, Unimontes, Rua Dr. Rui Braga, S/N, Vila
Mauricéia, 39401-081, Montes Claros, MG, e-mail: [email protected])
Termos para indexação: Macaúba, diversidade genética, Norte de Minas Gerais
Introdução
A extração de recursos madeireiros e substituição da cobertura florestal para crescimento das
fronteiras agrícolas e pecuárias é um cenário notório na paisagem norte mineira. Nestes locais é
comum a ocorrência da espécie Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd., da família Arecaceae, conhecida
popularmente como macaúba, macaibeira e bocaiúva (Novaes, 1952). Trata-se de uma palmeira
arbórea, podendo ter mais de 15m de altura, de ampla distribuição geográfica (Scariot et al., 1995).
Em Minas Gerais observa-se grande ocorrência de populações de macaúba, apontadas como
promissoras economicamente, em áreas de pastagem. Segundo Lorenzi (1998) a espécie A. aculeata
tem características pioneiras, apresenta maior dispersão em formações secundárias, sendo ela
facilitada pela grande produção de frutos que são consumidos pela fauna.
Os frutos desta palmeira apresentam grande potencial para produção de óleo, com aplicação
nos setores industriais e energéticos (Rolim, 1981). A produção de óleo vegetal pode chegar a
quatro mil litros por hectare por ano, podendo aumentar com adoção de medidas de plantio racional
e de programas de melhoramento genético desta espécie (Nucci, 2007). A utilização do óleo de
macaúba na produção de biodiesel pode ajudar na melhoria das condições sócio-econômicas em
regiões críticas do país. Em áreas do cerrado, a macaúba possui grande importância econômica e
apresenta grande utilidade ornamental, alimentar, medicinal e industrial (Almeida et al., 1998).
Estudos sobre a variabilidade genética de A. aculeata são escassos, portanto, conhecer a
diversidade genética natural da espécie é um passo importante para conservação genética e futuros
trabalhos de melhoramento com vista à melhor produção comercial. Sendo assim, este trabalho
objetivou caracterizar a diversidade genética de cinco populações naturais de macaúba no norte de
Minas Gerais, por meio de marcadores RAPD.
Material e Métodos
O material para determinação da variabilidade genética de Acrocomia aculeata foi obtido
em cinco localidades na região do Norte de Minas Gerais, sendo amostrados folhas jovens de 10
indivíduos de macaúba nos municípios de Montes Claros, Itacambira, Brasília de Minas, Mirabela e
9 indivíduos em Grão Mogol, totalizando 49 genótipos (Figura 1). As populações estão inseridas em
uma matriz composta de pastagem.
Figura 1: Mapa mostrando as localizações das cinco populações de A. aculeata (BM: Brasília de
Minas, MIR: Mirabela, MOC: Montes Claros, ITA: Itacambira, GM: Grão Mogol)
representados pelos pontos, utilizadas para este estudo.
O DNA genômico foi obtido de folhas jovens, devidamente armazenadas e conduzidas ao
Laboratório de Métodos Analíticos da Universidade Estadual de Montes Claros – UNIMONTES. A
extração do DNA foi realizada com utilização do método CTAB, com modificações (Faleiro et al.,
2003). As amostras foram submetidas à técnica de RAPD.
Foram testados 15 primers dos quais foram selecionados 11, sendo verificado o perfil de
amplificação de cada primer em gel de agarose após eletroforese. Foi utilizado volume final de 25
µL com Tris – HCl 10mM, KCl 50mM, MgCl2 2mM, 100µM de cada desoxinucleotídeo (dATP,
dTTP, dGTP, e dCTP), 0,4µM primer, 0,2 unidade de Taq DNA Polimerase, 50 ng de DNA de
folhas de macaúba. As amplificações foram realizadas em termociclador na programação de 40
ciclos constituído de: 15 segundos a 94°C, 30 segundos a 35°C e 60 segundos a 72°C, seguidos de
mais sete minutos a 72°C, para a completa extensão dos produtos amplificados, e, finalmente, a
temperatura foi reduzida para 4°C. Ao volume final da reação de amplificação foram acrescidos 4
µL solução de azul de bromofenol (0,25%) mais sacarose (40%). A separação dos produtos
amplificados foram realizadas por meio de eletroforese horizontal em géis de agarose (1,2%) corado
com brometo de etídio (1 mg/mL), submerso em tampão TBE (Tris-base 0,1 M; Ácido Bórico 1M,
EDTA 0,5 M). A separação eletroforética foi de, aproximadamente, duas horas e meia, a 110 volts.
Ao termino da corrida, os géis foram foto-documentados sob luz ultravioleta.
A partir da leitura cuidadosa das fotografias dos géis de agarose, os marcadores RAPD
obtidos foram genotipados quanto à presença (1) e à ausência (0) dos fragmentos, gerando uma
matriz binária. Para estimativas das similaridades genéticas entre as populações estudadas, foi
utilizado o software PopGene 1.32 (Yeh, et al., 1997), usadas para construção do dendrograma, pelo
método UPGMA, com o auxílio do programa NTSYS 2.11 (Rohlf, 2000). A análise foi
complementada pelo software TFPGA 1.3 (Miller, 1997) para verificar as consistências dos
agrupamentos, a partir de 1000 permutações. Para a análise da diversidade genética
intrapopulacional, empregou-se o programa PopGene, onde foram estimados o número de alelos
observados (na), número de alelos efetivos (ne) diversidade gênica de Nei (1973) (Ĥe) e
porcentagem de locos polimórficos (P%). Também foi estimada a heterozigosidade total (Ht),
heterozigosidade média dentro (Hs), coeficiente de diferenciação populacional (Gst) e fluxo alélico
(Nm). Para os índices avaliados foi feita a análise de variância (ANOVA) F-teste, a 95% de
probabilidade para comparação dos valores obtidos entre as populações.
Resultados e Discussão
Os primers utilizados geraram um total de 47 locos polimórficos, com variação de 2 a 7
locos por primer. Na Tabela 1 são mostrados os primers escolhidos, suas respectivas seqüências e o
número de fragmentos produzidos. A média de fragmentos por primer foi de 4,2.
Tabela 1: Primers utilizados, suas respectivas seqüências e número de bandas produzidas.
Nome do primer
Seqüência (5’–3’)
Número de bandas
P1
CCGCATCTAC
6
P2
TGTCATCCCC
3
P3
CCCGCCTTCC
7
P4
TCACACGTGC
4
P5
ACAGGGCTCA
4
P6
TTAACCGGGG
2
P9
TTCGGGCCGT
4
P10
GAAGCGCGAT
5
P11
GTGACATGCC
2
P20
GGCTCATGTG
4
P26
GGGACCGTGT
6
Total
47
Com base na análise de variância, os resultados obtidos apresentam diferença significativa
para os índices de diversidade genética entre as populações (Tabela 2). Em alguns trabalhos com
populações naturais, utilizando marcadores dominantes (Brandão, 2008; Xia et al., 2007) a
porcentagem de locos polimórficos tem sido utilizada como medida de diversidade genética. Os
menores valores de locos polimórficos foram nos municípios de Mirabela (61,7%) e Itacambira
(72,3%), e os maiores valores foram observados nos municípios de Grão Mogol (93,6%) e Montes
Claros (85,1%). Os baixos valores observados no município de Mirabela pode ser um indicativo de
isolamento entre as populações do local.
Tabela 2: Estimativas de diversidade em cinco populações de A. aculeata. Na: número de alelos
observados; Ne: número de alelos efetivos; He: diversidade genética de Nei e P:
porcentagem de locos polimórficos.
Populações
Na
Ne
He
P(%)
GM
1,93 (0,24)
1,80 (0,25)
0,42 (0,12)
93,62
ITA
1,72 (0,45)
1,50 (0,37)
0,28 (0,19)
72,34
MOC
1,85 (0,35)
1,61 (0,34)
0,34 (0,17)
85,11
BM
1,82 (0,37)
1,61 (0,37)
0,34 (0,18)
82,98
MIR
1,61 (0,49)
1,46 (0,43)
0,25 (0,22)
61,70
FANOVA
4,49*
6,13*
6,05*
–
*
( ): desvio padrão. : p<0,05.
A diversidade genética (He) estimada foi relativamente alta (Tabela 2) para as populações de
Grão Mogol (0,42), Montes Claros e Brasília de Minas (0,34), mostrando razoável reserva de
variabilidade genética nestas populações, com exceção da população de Mirabela, que apresentou
menor diversidade genética (0,25).
A distribuição da variabilidade genética entre e dentro de populações (Tabela 3) mostram
que 17,2% da variabilidade genética estava entre populações (Gst=0,172) e 82,8% dentro de
populações. Em geral, as espécies arbóreas apresentam maior variabilidade genética dentro de
populações.
Tabela 3: Dados da estrutura genética de A. aculeata. Ht = heterozigosidade genética total; Hs =
heterozigosidade média dentro da população; GST = coeficiente de diferenciação
populacional e Nm = fluxo alélico.
Ht
Hs
GST
Nm
Média
Desvio padrão
0,399
0,012
0,33
0,011
0,17
–
2,4
–
O valor de GST foi próximo da média esperada para espécies com sistema de cruzamento
misto (GST=0,2) (Nybom, 2004). O fluxo alélico entre populações foi baixo (Nm=2,4). Segundo
Hartl & Clark (1997), quando o fluxo gênico entre populações excede a quatro migrantes por
geração ocorre homogeneização dos alelos entre estas. Wright (1931) afirma que valores de Nm
menores do que 1 mostram um isolamento genético. O baixo valor de Nm encontrado neste trabalho
pode ser um indicativo de isolamento genético entre essas populações, podendo estar associado com
a distância geográfica entre elas.
A distância genética média entre as populações de macaúba foi de 0,108 (Tabela 4). A
menor distância genética foi entre as populações MOC e BM (0,054) e a maior distância foram
entre as populações de GM e MIR (0,153).
Tabela 4: Estimativas de identidade (acima da diagonal) e distância genética (abaixo da diagonal)
de Nei (1978), entre as populações de A. aculeata. GM, ITA, MOC, BM e MIR.
Populações
GM
ITA
MOC
BM
MIR
GM
ITA
MOC
BM
MIR
****
0,931
0,070
0,079
0,134
0,153
0,923
0,888
0,874
0,871
0,947
0,857
0,904
0,883
0,898
****
0,118
0,137
0,100
****
0,054
0,123
****
0,107
****
Com a matriz de identidade genética de Nei (1978) entre as populações amostradas, foi
construído um dendrograma pelo método UPGMA (Figura 2) que apresenta uma faixa de
similaridade de 87,5% a 95% entre as populações. Acima de 88% de similaridade observa-se a
formação de três grupos: o primeiro formado pelas populações MOC e BM, o segundo grupo
formado pelas populações GM e ITA e isoladamente ficou a população de MIR.
Figura 2: Dendrograma UPGMA das populações de A. aculeata amostradas em cinco populações,
calculado de acordo com a identidade genética de Nei (1978).
Em uma visão geral, as populações mais próximas geograficamente foram mais próximas
geneticamente. Destacando a população MIR que, além de apresentar baixos valores de identidade
genética (Tabela 4) com as demais populações, esta população também apresentou baixos índices
de diversidade genética (Tabela 2). Os baixos índices observados para esta população pode ser
indicativo de isolamento genético causado por deriva, indicando a necessidade de estratégias de
conservação da espécie.
Conclusões
A espécie Acrocomia aculeata apresenta altos níveis de diversidade genética dentro das
populações analisadas. Os índices de diversidade genética foram altos, com exceção nas populações
de Itacambira e Mirabela. Esta última necessita de uma atenção maior já que apresentou os menores
valores de diversidade. Mais estudos devem ser realizados visando, principalmente, à conservação
da espécie e também subsidiar futuros programas de melhoramento e exploração comercial desta
espécie.
Apoio financeiro: CNPq/Fapemig.
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