utilização de marcadores issr na diferenciação do

UTILIZAÇÃO DE MARCADORES ISSR NA DIFERENCIAÇÃO DO
GÊNERO POLYTRICHUM HEDW. (1)
Karine Elise Janner(2), Rodrigo Paidano Alves(3), Antônio Batista Pereira(3), Filipe de
Carvalho Victoria(4)
(1)
Trabalho executado com recursos do Edital 15/2008, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e
Tecnológico – CNPQ;
(2)
Bolsista de Mestrado no Programa de Pós Graduação em Ciências Biológicas; Universidade Federal do Pampa; São
Gabriel, Rio Grande do Sul; [email protected];
(3)
Bolsista IC de Graduação do Curso em Ciências Biológicas - Bacharelado; Universidade Federal do Pampa; São
Gabriel, Rio Grande do Sul; [email protected];
(3)
Professor
Adjunto;
Universidade
Federal
do Pampa;
São
Gabriel, Rio
Grande
do
Sul;
[email protected];
(4)
Orientador; Universidade Federal do Pampa;
RESUMO: Nos últimos anos houve um aumento das pesquisas utilizando as briófitas em estudos moleculares, isso se
deve ao padrão relativamente simples de desenvolvimento dessas plantas. O experimento foi desenvolvido na
Universidade Federal do Pampa, campus São Gabriel. As amostras de Polytrichum juniperinum e Polytrichum strictum
foram obtidas da Antártica Marítima e do Brasil. Para obtenção dos dados moleculares foi realizado a extração de DNA,
utilizando o Norgen Plant/Fungi DNA isolation kit. As amplificações dos fragmentos de DNA foram feitas pela técnica de
PCR utilizando o marcador ISSR. Os produtos da PCR foram analisados em gel de Agarose 3%. De acordo com os
dados obtidos, as espécies próximas não são necessariamente aquelas mais similares quanto à genética, e que a
diferenciação genética entre espécies mais afastadas, são maiores e, portanto, não há um fluxo gênico. Conclui-se que
houve diferenças entre as regiões amplificadas entre as espécies de Polytrichum, demostrando dessa forma como o
ambiente pode interferir na diversidade genética do organismo.
Palavras-Chave: Marcadores Moleculares, Musgo, Antártica.
INTRODUÇÃO
A família Polytrichaceae Schwägr. (Bryophyta) compreende 19 gêneros, sendo amplamente
distribuida por todo o Planeta (HYVÖNEN, 2012). As espécies Polytrichum juniperinum Hedw. e Polytrichum
strictum Menzies ex Brid. são duas das três espécies da família Polytrichaceae bem distribuída na Antártica
Marítima. Enquanto que, no Brasil, o musgo P. juniperinum é uma das espécies que apresentam a
distribuição mais ampla (OCHYRA, 1998; PERALTA, 2009).
O uso potencial dos musgos como modelo para estudos biotecnológicos em plantas é devido ao
padrão relativamente simples de desenvolvimento dessas plantas, resultante da dominância da geração
gametofítica no ciclo de vida dessas plantas. Devido a isso, nos últimos anos houve um crescente aumento
das pesquisas utilizando as briófitas em estudos moleculares (COVE et al., 1997). Segundo Varshney
(2005), os marcadores moleculares são utilizados para a detecção de variabilidade genética, identificação
de híbridos, mapeamento genético e seleção assistida por marcadores moleculares.
No caso dos marcadores ISSR, estes permitem a amplificação de apenas parte das regiões
amplificadas pelo marcador, aumentando a reprodutibilidade, que é uma das limitações do uso de algumas
técnicas baseadas em PCR (BORÉM; CAIXETA, 2009), sendo estes marcadores usados para investigar a
variabilidade genética e o relacionamento genético dos espécimes (CRESTE et al, 2004). Deste modo, este
trabalho tem por objetivo diferenciar as espécies do gênero Polytrichum decorrentes da Antártica e América
do Sul por meio de marcadores moleculares ISSR.
METODOLOGIA
O experimento foi conduzido na Universidade Federal do Pampa, campus São Gabriel, RS – Brasil,
juntamente ao grupo de pesquisa intitulado NEVA (Núcleo de Estudos da Vegetação Antártica). As
amostras foram obtidas de três locais, sendo a primeira da ilha Ardley, localizada no Arquipélago Shetlands
do Sul na Antártica, e o outros no município de São Sepé e Santa Cruz do Sul, no estado do Rio Grande do
Sul. Os espécimes foram conservados em freezer a -80ºC, sendo posteriormente encaminhadas ao
laboratório. Para obtenção dos dados moleculares foi realizado a extração de DNA, utilizando o Norgen
Plant/Fungi DNA isolation kit (Biotek Corporation, modelo 26200). As amplificações dos fragmentos de DNA
foram feitas pela técnica de PCR utilizando oligonucleotídeos iniciadores ISSR (Tabela 1), amplificando as
regiões microssatélites. Os produtos da PCR foram analisados em gel de agarose 3% e corados com
TM
GelRed (Uniscience).
Anais do VII Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão – Universidade Federal do Pampa
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Código
ISSR1
ISSR2
ISSR4
ISSR9
ISSR10
ISSR11
Tabela 1 – Iniciadores ISSR utilizados para amplificação.
Sequências (5’ – 3’)
Temperatura de Anelamento
GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAA
53.5°C
GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAC
52.8°C
GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAT
52.3°C
AGAGAGAGAGAGAGAGAGAGA
53.0°C
AGAGAGAGAGAGAGAGAGAGC
55.3°C
AGAGAGAGAGAGAGAGAGAGG
55.1°C
Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 1 – Gel de Agarose à 3% com amplificações de ISSRs. (A) P. juniperinum - Antártica; (B) P.
strictum - Antártica; (C) P. juniperinum – São Sepé; (D) P. juniperinum – Santa Cruz do Sul; (M)
Marcador de 100bp
Fonte: O autor, 2015.
Os resultados obtidos no presente estudo (Figura 1) indicam que as populações de P. Juniperinum e
P. strictum, ambas oriundas a Antártica, não são necessariamente aquelas mais similares quanto à
genética, embora estas populações estejam próximas geograficamente, e que há diferenciação genética
entre espécies mais afastadas, no caso o P. juniperinum da Antártica e o de Santa Cruz do Sul, são maiores
e, portanto, não há um fluxo gênico contemporâneo entre populações geograficamente distantes. Segundo
Kim & Sappington (2004), é comum encontrar a mesma espécie em diferentes locais com baixos níveis de
diferenciação genética, pois a diversidade encontrada em áreas recém-colonizadas é composta apenas de
uma pequena parcela da diversidade genética existente nos centros de origem, em razão do efeito do
fundador.
CONCLUSÕES
Conclui-se que houve diferenças entre as regiões amplificadas utilizando o marcador ISSR, entre as
espécies de Polytrichum, demostrando dessa forma como o ambiente pode interferir na diversidade
genética do organismo.
REFERÊNCIAS
BORÉM, A.; CAIXETA, E.T. Marcadores Moleculares. 2.ed. Viçosa: UFV, 2009.
CRESTE, S., NETO, A. T., VENCOVSKY, R., DE OLIVEIRA SILVA, S., & FIGUEIRA, A. Genetic diversity of Musa diploid
and triploid accessions from the Brazilian banana breeding program estimated by microsatellite markers. Genetic
Resources and Crop Evolution, 51, 723-733, 2004.
COVE, David J.; KNIGHT, Celia D.; LAMPARTER, Tilman. Mosses as model systems. Trends in Plant Science, 2, 99105, 1997.
KIM, K.S.; SAPPINGTON, T.W. Boll weevil dispersal in the Southern United States: evidence from mitochondrial DNA
variation. Environmental Entomology, 33, 457-470, 2004.
PERALTA, D.F. Polytrichaceae (Polytrichales, Bryophyta) do Brasil. Tese apresentada ao Programa de PósGraduação e Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente, USP, 2009.
HYVÖNEN,
J.
Australian
Mosses
Online.
48.
Polytrichaceae.
Disponível
em:
<http://www.anbg.gov.au/abrs/Mosses_online/Polytrichaceae.pdf>(2012). Acesso em set. 2015.
OCHYRA, R. The moss flora of King George Island, Antarctica. Polish Academy of Sciences, W. Szafer Institute of
Botany, Cracow, 1998.
VARSHNEY, R.K.; GRANER, A; SORRELS, M.E. Genomics-assisted breeding for crop improvement. Trends in Plant
Science, 10, 621-630, 2005.
Anais do VII Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão – Universidade Federal do Pampa