título do resumo

ANÁLISE DE VARIABILIDADE GENÉTICA DE CULTIVARES DE Coffea
arabica var. Etiópia POR MEIO DE MARCADORES MOLECULARES AFLP
Patrícia Juliana Lopes, Bruna Delgado Góes, Paulo Maurício Ruas, e-mail:
[email protected]
Universidade Estadual de Londrina/Departamento de Biologia Geral/CCB.
Área e sub-área do conhecimento: Genética/Genética Vegetal.
Palavras-chave: Café; distância genética; melhoramento genético.
Resumo
O Brasil é classificado como o maior produtor, exportador e segundo maior
consumidor de café no cenário mundial, sendo Coffea arabica a espécie mais
importante comercialmente. Inversamente proporcional à sua importância
econômica, está a variabilidade genética da espécie, que apresenta uma base
genética muito estreita. A análise e melhoramento genético envolve muitas
vezes, análises complexas de características agronômicas, tornando difícil a
seleção devido ao elevado número de genes envolvidos. Com isso, estratégias
de melhoramento, tais como uso de marcadores moleculares como o AFLP
(Amplified Fragments Length Polymorfism) podem tornar os programas de
melhoramentos mais eficientes, visto que possibilitam o acesso à variabilidade
de forma rápida e eficiente. O trabalho teve como escopo avaliar a variabilidade
e distância genética de Coffea arabica e fornecer um parâmetro complementar
nas definições de estratégias de melhoramento genético, particularmente em
espécies com baixa variabilidade genética como C. arabica. Foram analisadas
dez plantas de cada um dos 11 cultivares. Os resultados desta pesquisa
determinaram uma porcentagem total de 83,77% de polimorfismo, detectando
uma variação máxima no número de locos polimórficos de 239 (63,22%) e
mínima de 114 (41,60%). De acordo com o dendrograma construído com a
distância genética de Nei não há a presença de grupos bem definidos, mesmo
que algumas cultivares tenham se agrupado quase totalmente. Isso indica que
os indivíduos analisados são geneticamente diferentes e apresentam potencial
para futuros programas de melhoramento genético.
Introdução
O Brasil é o maior produtor, exportador e segundo maior consumidor de café
no cenário mundial, sendo Coffea arabica a espécie responsável por cerca de
1
70% da produção. (RODRIGUES, 2001; ZAMBOLIM, 2003; CARVALHO, 2008;
ICO, 2016). A atividade cafeeira é fundamental no processo de estruturação da
economia de muitos países, tendo em vista que proporciona milhões de
empregos no mundo todo. A planta de café é originária da Etiópia (África), onde
ainda hoje faz parte da vegetação natural. A espécie Coffea arabica é
considerada a mais importante economicamente do gênero Coffea, contudo,
possui uma base genética muito estreita devido a diversos fatores ambientais e
antrópicos. Por ser uma espécie de grande interesse agronômico é
amplamente utilizada em bancos de germoplasma, onde são estocadas em
condições adequadas amostras de genótipos, variedades melhoradas,
espécies selvagens e relacionadas a uma determinada espécie de interesse
(ZIMMERMAN & TEIXEIRA, 1996). Os germoplasmas de C. arabica brasileiros
são conservados e pesquisados em Bancos Ativos de Germoplasmas de forma
ex situ por diferentes centros de pesquisa (FAZUOLI et al., 2000; EIRA et al.,
2007; CARVALHO, 2008). Porém, segundo Vanderborght (1988), a
variabilidade genética de um banco de germoplasma só pode ser
eficientemente utilizada quando devidamente avaliada e quantificada. A análise
e melhoramento genético envolve muitas vezes, análises complexas de
características agronômicas, tornando difícil a seleção devido ao elevado
número de genes envolvidos. Com isso, estratégias de melhoramento como
uso de marcadores moleculares como o AFLP (Amplified Fragments Length
Polymorfism) podem tornar os programas de melhoramentos mais eficientes,
visto que possibilitam o acesso à variabilidade de forma rápida e eficiente. O
presente trabalho avaliou a variabilidade e distância genética de Coffea arabica
a fim de fornecer um parâmetro complementar nas definições de estratégias de
melhoramento genético, particularmente em espécies com baixa variabilidade
genética como C. arabica.
Material e Métodos
Foram coletados tecidos foliares de 11 cultivares de Coffea arabica com cerca
de 10 plantas de cada cultivar e armazenadas em freezer -20 ºC para posterior
extração de DNA. A extração do DNA foi realizada conforme o protocolo de
Doyle & Doyle (1987), com modificações. Umas das modificações é a
substituição do CTAB por MATAB (Mixed Alyltrimethylammonium Bromide,
Sigma) no tampão de extração. As amostras de DNA forma quantificadas no
Nanodrop (Thermo Fisher Scientific) para a verificação da concentração e
pureza das mesmas.
Os DNAs foram diluídos para 700 ng/μl e realizado a reação de AFLP
conforme protocolo de Vos et al. (1995) com modificações. Nas reações de
amplificação seletiva, foram utilizados primers marcados com fluoróforos FAM,
NED, PET e VIC (Primers EcoRI ATC (FAM-azul) / MseI-CTA, EcoRI-ACT
2
(NED-amarelo) / MseI-CTAG, EcoRI ACT (VIC- verde) / MseI CTG e EcoRI
AGC (PET-vermelho) / MseI –CTAG) e submetidos a genotipagem através de
sistema multiplex em eletroforese capilar pelo sistema automatizado ABI
3500XL (Applied Biosystems, Califórnia, USA). O resultado da eletroforese e os
eletroferogramas gerados, foram automaticamente transformados em uma
matriz binária pelo software GeneMapper® v.4.1 (Applied Biosystems,
Califórnia, USA) seguindo recomendações do fabricante. O número e a
porcentagem locos polimórficos e a distância genética de Nei (1978) foram
calculados para as 11 cultivares utilizando o programa FAMD. Para a
construção do dendrograma foi utilizado o programa TreeView (PAGE, 1996),
através do método de UPGMA (Unweighted Pair Group Method).
Resultados e Discussão
A partir das quatro combinações de primers utilizadas, foram encontrados um
total de 597 marcadores. De acordo com os dados descritivos da variabilidade
genética intra-populacional para as 11 cultivares avaliadas, foi determinado
uma porcentagem total de 83,77% de polimorfismo, sendo detectada uma
variação máxima no número de locos polimórficos de 239 (63,22%) na cultivar
15.223 e mínima de 114 (41,60%) para a cultivar 15.213.
Em sua totalidade, as cultivares apresentaram um grau de polimorfismo
alto, corroborando com o esperado, considerando que estas representam uma
variedade originária de acessos provenientes da Etiópia, os quais possuem alta
diversidade genética devido à sua natureza selvagem e pelo fato de serem
oriundos do centro de origem da planta do cafeeiro.
Entretanto, quando analisadas individualmente algumas cultivares
apresentaram baixa variabilidade. Esse resultado provavelmente se deu devido
aos 43 anos de seleção e segregação aos quais essa variedade foi submetida.
Conclusões
Observou-se um alto grau de polimorfismo nas cultivares, revelando que as
mesmas apresentam potencial para futuros programas de melhoramento
genético.
Agradecimentos
Ao CNPq, pelo financiamento dessa pesquisa; ao professor orientador Paulo
Maurício Ruas, ao Dr. Eduardo Augusto Ruas e aos colegas de laboratório pela
ajuda nas análises.
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Referências
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