título do resumo

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AVALIAÇÃO DA VARIABILIDADE GENÉTICA DE CULTIVARES DE CAFÉ
(Coffea arabica L.) ACESSADOS POR MARCADORES AFLP
Alana Padia Cavalcante; Eduardo Augusto Ruas; Claudete de Fátima Ruas.
Email: [email protected]
Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Biológicas
Área e subárea do conhecimento: Genética/ Genética vegetal.
Palavras-chave: híbridos; polimorfismo; marcador molecular.
Resumo
A introdução do café no Brasil foi um marco importante na economia do país,
onde devido às condições climáticas favoráveis, o cultivo de café se espalhou
rapidamente tornando-se produto-base da economia brasileira. A última
estimativa de produção de café para a safra 2015 indica que o Brasil colheu
aproximadamente 43,24 milhões de sacas de 60 quilos do produto beneficiado.
A técnica de AFLP (Amplified Fragment Lenght Polymorphism) foi utilizada para
acessar a variabilidade e distância genética de quatro populações de Coffea
arabica L., obtidas do cruzamento de C. arabica x C. canephora e C. arabica x
C. liberica. Os resultados mostram que cultivares com diferentes números de
gerações de seleção apresentam diferenças na taxa de variabilidade genética,
em relação às cultivares de origens semelhantes. Devido ao elevado grau de
polimorfismo apresentado pelas cultivares, fica claro o potencial para sua
utilização em futuros programas de melhoramento genético de C. arabica.
Introdução
Existem aproximadamente 100 espécies do gênero Coffea, mas somente
Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre em Froehner, conhecidas,
respectivamente como Arábica e Robusta, são cultivadas. C. arabica se
destaca por representar aproximadamente 70% da produção mundial, e no
Brasil representa a proporção de 74,1% da produção total do país segundo o
levantamento da CONAB de 2015. Contrastando com a considerável
variabilidade encontrada em espécies diplóides de café (BERTHAUD &
CHARRIER,1988), C. arabica é caracterizada por uma baixa diversidade
genética (ANTHONY et all.,2002), isso se deve ao seu modo de propagação,
que foi feito a partir de poucos parentais, e ao alto nível de autogamia da
espécie.
Diante disto, os marcadores moleculares vêm sendo considerados
importantes ferramentas para um rápido e eficiente acesso à variabilidade
1
genética que vem sendo utilizadas em bancos de germoplasma e programas
de melhoramento de várias espécies vegetais (RAFALSKI; TINGEY, 1993).
Entre estas técnicas moleculares, os AFLPs (Amplified Fragment Lenght
Polymorphism) tem se mostrado os marcadores mais eficientes no estudo da
diversidade genética e análises introgressivas no gênero Coffea. Neste estudo,
verificou-se, por meio de marcadores moleculares AFLP, a variabilidade
genética entre e dentro cultivares de Coffea arabica com diferentes gerações
de seleção, bem como a distância genética tendo em vista o uso destes
materiais em futuros programas de melhoramento genético.
Material e Métodos
Para o desenvolvimento deste estudo, os materiais genéticos que foram
utilizados são do Banco de Germoplasma do Instituto Agronômico do Paraná,
foram coletados tecidos foliares de plantas representando 4 cultivares, 10
indivíduos do cultivar IAPAR 59 (F6), 9 do IPR 105 (F6), 9 do IPR 107 (F4) e 10
do IPR 108 (F5), de C. arabica (Ensaio E1001) implantado em área
experimental do IAPAR em Londrina-PR.
A extração do DNA de cada indivíduo foi realizada segundo protocolo
CTAB (DOYLE; DOYLE, 1987) com algumas modificações. Após quantificação
as amostras foram submetidas à técnica de AFLP , que consiste das etapas de
restrição e ligação, amplificação pré-seletiva e amplificação seletiva.
Para resolução dos produtos de PCR obtidos da reação seletiva, as amostras
foram amplificadas com primers distintamente marcados com os fluoróforos:
verde (HEX), amarelo (NED) e azul (FAM) e foram submetidos à eletroforese
capilar usando o sistema automatizado 3500xL (Applied Biosystems, California,
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). O número e a
porcentagem locos polimórficos e a distância genética de Nei (1978) foram
calculados para as quatro cultivares utilizando o programa FAMD. O
dendrograma foi construído através do método de UPGMA (Unweighted Pair
Group Method) no programa TreeView.
Resultados e Discussão
Quatro combinações de primers seletivos de AFLP geraram 529 marcadores. A
porcentagem total de polimorfismo foi de 82,45%, mostrando que as quatro
cultivares estudadas tem grande potencial para uso em programas de
melhoramento.
2
Tabela 1. Número de locos polimórficos e porcentagem de polimorfismo.
Cultivares
N°de
locos
Polimorfismo (%)
polimórficos
IAPAR 59
192
52,03
IPR 105
186
50,40
IPR 107
198
61,87
IPR 108
265
61,62
Os cultivares de café estudados são provenientes de cruzamentos
diferentes. IAPAR 59, IPR 107 são resultados do cruzamento de C. arabica
com Híbrido de Timor; IPR 105 é resultado do cruzamento de C. arabica com
C. liberica; e IPR 108 proveniente do cruzamento de C. arabica com C.
canephora. O número de locos polimórficos e a porcentagem de locos
polimórficos foram discrepantes entre os cultivares IAPAR 59 e IPR 107,
mesmo eles sendo estas originárias do cruzamento entre as mesmas espécies.
Isso pode ser devido ao fato dos cultivares estarem em diferentes ciclos de
seleção, uma vez que IAPAR 59 está na geração F6 e IPR 107 está na
geração F4.
A cultivar IPR 108 apresentou alto índice de polimorfismo. Esta cultivar é
resultante do cruzamento de C. arabica com C. canephora. C. canephora,
apesar de produzir uma bebida de qualidade inferior, é considerada uma
espécie importante como fonte de genes, pois é resistente a várias doenças
possuindo grande diversidade genética.
Apesar de IAPAR 59 e IPR 107 serem originárias do mesmo
cruzamento, elas se encontram em grupos diferentes no dendrograma (Figura
1). Isso pode ser explicado pela segregação e seleção realizada durante as
gerações, considerando que estas cultivares já estão na geração F6 e F4
respectivamente. IAPAR 59 e IPR 105 se encontram no mesmo grupo devido
ao fato de compartilharem um dos parentais (C. arabica). A dispersão dos
indivíduos da cultivar IPR 108 no dendrograma pode ser devido ao de um de
seus parentais ser a espécie C. canephora, visto que esta espécie apresenta
uma maior taxa de alogamia quando comparada com C. arabica.
Conclusões
Os dados obtidos neste estudo mostraram que a variabilidade genética das
cultivares ainda se encontra em níveis elevados, mostrando que e possuem
potencial para serem utilizadas em futuros programas de melhoramento de C.
arabica.
Agradecimentos
3
À Universidade Estadual de Londrina pela bolsa de Iniciação Científica, a Prof.
Dra. Claudete de Fátima Ruas pela orientação e aos colegas do laboratório por
todo apoio.
Figura 1: Dendrograma construído com base na distância genética de Nei
(1978) pelo método UPGMA das quatro cultivares de C. arabica.
Referências
ANTHONY F., M. C. COMBES, C. ASTORGA, B. BERTRAND, G. GRAZIOSI e
P. LASHERMES. The origin of cultivated Coffea arabica L. varieties revealed by
AFLP and SSR markers. Theoretical and Applied Genetics 104:894–900.
2002
BERTHAUD, J.; CHARRIER, A. Genetic resources of Coffea. In: Clark, R. J.;
Macrae, R.(Ed.) Coffe. London: Elsevier Applied Science. v. 4, p. 1-42.1988.
DOYLE J. J. e J. L. DOYLE. A rapid DNA isolation for small quantiiies of leaf
tissue. Phytochemistry Bulletin 19:11-15. 1987.
RAFALSKI,J.A. and TINGEY, S.V. RFLP map of soybean (Glycine max) 2N =
40. In: Genetic Maps (O’Brien, S.J., ed.). Cold Spring Harbor Laboratory, New
York, pp. 149-156. 1993.
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