Variabilidade genética de acessos de pimenteira (Capsicum spp

Variabilidade genética de acessos de pimenteira (Capsicum spp.) por meio
de marcadores moleculares RAPD. ; Emerson Guedes1; Mailson Monteiro do
Rego2; Hyanameyka Evangelista de Lima1*; Gilcianny Pignata Cavalcante1*; Elizanilda
Ramalho do Rego2. 1, 2 Universidade Federal de Roraima- Laboratório de Melhoramento de Hortaliças, BR
174,
Km
12,
Campus
Cauamé,
CEP
69301-970,
Monte
Cristo-RR.
*
bolsista
PIBIC/CNPq.
[email protected].
RESUMO
O melhoramento genético aumenta a produtividade das culturas, mas leva a uma alta
vulnerabilidade, devido cruzamento entre indivíduos aparentados. Portanto, a variabilidade
genética é de suma importância para continuidade do melhoramento para produção e
qualidade. No laboratório de Melhoramento de Hortaliças foi estimado a diversidade genética
em quinze acessos de Capsicum por meio de marcadores moleculares tipo RAPD. Extraiu-se
DNA genômico de dezesseis acessos, pertencentes ao gênero Capsicum do Banco de
Germoplasma de Hortaliças da UFRR (Ferreira; Grattapaglia,1995), com modificações. Após
a determinação da concentração do DNA de cada amostra, foi realizada uma padronização
para uma concentração final de 10ng.µL-1, por meio de sucessivas diluições. Os fragmentos
foram amplificados e separados em gel de agarose a 1,2% em tampão e corado com
Brometo de Etídio. O gel foi visualizado em transilumidor UV e a imagem capturada em
sistema de fotodocumentação. A obtenção da matriz de distâncias genéticas foi feita
utilizando o coeficiente de Jaccard. Após a obtenção da matriz de distâncias os acessos
foram agrupados pelo método aglomerativo de Ward, tornando-se possível separar os
acessos estudados em cinco grupos. Dos primers utilizados quatro amplificaram 24 locos,
dos quais apenas um era monomórfico, sendo o mais polimórfico o UBC146 e o menos o
UBC 168. Os acessos estudados mostraram considerável diversidade genética, podendo
esta ser utilizada em programas de melhoramento do gênero.
PALAVRAS-CHAVE: diversidade genética; melhoramento de hortaliças; pimentas
ABSTRACT
Genetic diversity of peppers accessions (Capsicum spp.) by RAPD markers.
Genetic improvement increases the productivity of the cultures, but it causes a high
vulnerability, due to the crossing between parents. Fifteen accessions of Capsicum from the
Germplasm Bank of University Federal of Roraima were evaluated for genetic diversity
through RAPD markers.
DNA genomes were extracted from fifteen Capsicum samples
according to the protocol described by Ferreira and Grattapaglia (1995), with modifications
and diluted to 10ng.µL-1 for the PCR amplification reactions. The RAPD amplification was
carried out in a thermocycler and the amplification products were loaded in a 1.2% agarose
gel stained with ethidium bromide.
The amplifications products were separated by
electrophoresis and were visualized in a ultraviolet light and gel images were transferred to a
microcomputer for future analysis. The PCR were scored for the presence (1) and absence
(0) of amplified fragments. The data were then used to analyse the genetic distances among
accessions according to Jaccard’s coefficient complement.
A dendrogram of the
dissimilarities was constructed by Ward´s method. Four primers were selected based on the
preliminary test for their capacity to amplify and repeatable fragments. A total of 24 loci were
amplified. The most polymorphic prime was UBC146 and the least one was UBC 168. The
ward cluster grouped the fifteen accessions into five groups showing high levels of variability
that could be used to for management of the genetic variability in Capsicum accessions.
Keywords: Genetic diversity, vegetable breeding, peppers
INTRODUÇÃO
A perda de populações silvestres de plantas está associada ao crescimento
populacional mundial, pelo aumento das atividades humanas, utilização dos recursos
naturais e crescimento da demanda por moradia. Os métodos de melhoramento têm
aumentado a produtividade de nossas culturas, mas esse aumento na produção leva a uma
alta vulnerabilidade, como conseqüência de uma base genética estreita, resultante de
cruzamentos entre indivíduos aparentados, o que as tornam muito suscetíveis a
perturbações do ambiente. A continuação do melhoramento para produção e qualidade
depende, portanto, da aquisição de novos genes (Hancock,1992, Kelly, 1999).
A seleção de genótipos em programas de melhoramento pode ser acelerada se
marcadores moleculares são conhecidos para a característica de interesse. O objetivo desse
trabalho foi avaliar a variabilidade genética entre 15 acessos de pimenteira, por meio de
marcadores moleculares.
MATERIAL E MÉTODOS
Folhas jovens de quinze acessos do gênero Capsicum pertencentes ao Banco de
Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Roraima-UFRR foram coletadas e
encaminhadas para o Laboratório de Melhoramento de Plantas e Biologia Molecular da
Universidade Federal de Roraima – UFRR, onde procedeu-se a extração do DNA genômico
conforme Ferreira; Grattapaglia (1995), com modificações. Após a determinação da
concentração do DNA de cada amostra, foi realizada uma padronização para uma
concentração final de 10ng.µL-1, por meio de sucessivas diluições. Os fragmentos foram
amplificados e separados em gel de agarose a 1,2% em tampão e corado com Brometo de
Etídio. O gel foi visualizado em transilumidor UV e a imagem capturada em sistema de
fotodocumentação. A obtenção da matriz de distâncias genéticas foi feita utilizando o
coeficiente de Jaccard. Após a obtenção da matriz de distâncias os acessos foram
agrupados pelo método aglomerativo de Ward, tornando-se possível separar os acessos
estudados em cinco grupos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
De dez primers utilizados apenas quatro amplificaram o DNA dos acessos do
BGH/UFRR, sendo necessário a ampliação do número de primers a serem testados para que
haja maior segurança nos marcadores para uso em seleção assistida, entretanto, destes 04
primers, foi possível amplificar 24 locos, dos quais apenas um era monomórfico. Cada primer
originou entre 5 a 10 locos, não ocorrendo, em alguns casos, muito polimorfismo como o
obtido com o primer UBC 168. A metodologia de Ward permitiu separar os acessos
estudados em cinco grupos (Figura 1), revelando variabilidade genética, em nível molecular,
entre os acessos estudados, podendo esta ser utilizada em programas de melhoramento do
gênero. Dados semelhantes foram obtidos por Portela et al. (2003), Rêgo et al. (2003) e
Rêgo (2001), trabalhando com dados biométricos.
Figura 1. Associações entre 15 acessos do gênero capisicum revelados pela análise de agrupamento do vizinho
mais próximo do coeficiente de similaridade genética de Jaccard calculado de 24 bandas de RAPD geradas por 4
primers. A numeração corresponde às espécies do Quadro 1.
LITERATURA CITADA
FERREIRA, M.E.; GRATTAPAGLIA, D. Introdução ao uso de marcadores moleculares
em análise genética. 2ª. ed. Brasília: Embrapa-Cenargen, 1995. pp. 220.
HANCOCK, J.F. Plant Evolution and the Origin of Crop Species. London: Prentice Hall,
1992, 305p.
KELLY, J.D. Perspective of plant breeding in the next millenium. In: Biowork II, BORÉM, A,
GIUDICE, M.P. & SAKIYAMA, N.S. (Eds.), 1999, 379 p.
PORTELA, A. L. ; RÊGO, E.R.; MATOS, I.W.F.; POSSAMAI, E.V.; SOUSA, F.A. Parâmetros
genéticos em pimenteira (Capsicum spp.). 2° CONGRESSO BRASILEIRO DE MELHORAMENTO
DE PLANTAS, 2003, Centro de Convenções do Descobrimento. Porto Seguro-BA, 2003.
RÊGO, E.R. Diversidade, herança e capacidade de análise combinatória em pimenta (Capsicum
baccatum). Minas Gerais: UFV, 2001. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas),
Universidade Federal de Viçosa, 2001.
RÊGO, E. R.; RÊGO, M.M.; CRUZ, C. D., CECON, P.R.; AMARAL, D.S.S.L. D. & FINGER, F.L.
Genetic diversity analysis of pepper: a comparison of discarding variables methods. Crop
Breeding and Applied Biotechnology, v.3, n.1, p. 19-26, 2003.