Estudo da Estrutura Genética de Populações Naturais de

Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
Estudo da Estrutura Genética de Populações Naturais
de Hancornia speciosa Gomes (Apocynaceae),
a Partir de Diferentes Parâmetros Biométricos
Isabela Pavanelli de Souza1 (PBIC/ UEG), Renata Borges Araújo (PVIC/ UEG)
Andréia Juliana Leite Rodrigues2
Universidade Estadual de Goiás, CEP – 75132-903, Brasil
1 – [email protected]; 2 – [email protected]
Palavras-Chave: Hancornia speciosa, microssatélites, estrutura genética.
1
INTRODUÇÃO
O Cerrado brasileiro é apontado como um dos centros de
biodiversidade mais importantes do planeta, com 1,5% das espécies de plantas
endêmicas em relação ao total global de plantas (MYERS et al., 2000). Dentre as
espécies de frutíferas do Cerrado a mangabeira (Hancornia speciosa Gomes)
destaca-se por seu valor nutritivo, medicinal e econômico, principalmente para as
comunidades que vivem do extrativismo dessa frutífera (FERREIRA & MARINHO,
2007). Apresenta seis variedades botânicas identificadas: H. speciosa Gomes
(variedade típica) ou H. speciosa var. speciosa, H. speciosa var. maximiliani A. DC.,
H. speciosa var. cuyabensis Malme, H. speciosa var. lundii A. DC., H. speciosa var.
gardneri (A. DC.) Muell. Arg., H. speciosa var. pubescens (Nees. et Martius) Muell.
Arg. Estas variedades botânicas apresentam diferenças marcantes na morfologia
foliar e no porte da planta adulta (MONACHINO, 1945).
A manutenção da diversidade genética dentro das populações é o que
permite a continuidade do processo evolutivo (FERREIRA; MORETZSOHN & BUSO,
2007). Por isso, é que se coloca como indispensável o estabelecimento de um
programa efetivo de conservação dos recursos genéticos, para a manutenção da
espécie, tanto in situ quanto ex situ. A execução desse programa depende, em
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grande parte, da avaliação e caracterização da variabilidade genética das
populações naturais, pois permitirá um maior conhecimento dos recursos genéticos,
e estabelecer a melhor forma de conservar os recursos (HOSBINO et al., 2002;
MOURA et al., 2005).
Nos últimos anos, os marcadores microssatélites (Simple Sequence
Repeats) se destacaram pelo conteúdo informativo e sua utilização em estudos
ecológicos e genéticos. São seqüências (de uma a seis bases) repetitivas em
“tandem”, sua análise é feita por meio da técnica de PCR (Polymerase Chain
Reaction), em que são utilizados iniciadores (primers) complementares as regiões
que flanqueiam os microssatélites (FERREIRA & GRATTAPAGLIA, 1998; HOSBINO
et al., 2002).
Devido às vantagens apresentadas pelos microssatélites na detecção de
variabilidade genética de espécies vegetais, foi desenvolvido um lote de iniciadores
por Rodrigues (2009) para a realização do estudo da estrutura populacional de
progênies de Hancornia speciosa Gomes presentes no banco de germoplasma da
Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás
(EA/UFG). A partir do conjunto de iniciadores desenvolvidos, surgiu a necessidade
de testar a sua eficiência na caracterização das populações em relação aos
parâmetros genéticos e de distribuição da variabilidade.
O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo preliminar de
caracterização genética de populações naturais de Hancornia speciosa Gomes, a
partir de marcadores moleculares microssatélites que vise a confirmação dos
marcadores como locos informativos de modo a serem posteriormente utilizados em
analises de estrutura populacional da espécie.
2
MATERIAIS E MÉTODOS
As plantas utilizadas neste estudo foram coletadas no banco de
germoplasma da espécie Hancornia speciosa Gomes, construído por Ganga (2008)
na área experimental da EA/UFG, localizada no município de Goiânia, GO. Foram
selecionadas 35 progênies ao acaso, de modo a contemplar todas as populações
dos indivíduos parentais (28 populações). O material genômico foi extraído no
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Laboratório de Genética Vegetal da EA/UFG, de acordo com o protocolo
desenvolvido por Ferreira & Grattapaglia (1998), otimizado por Almeida Júnior
(2008) para a espécie H. speciosa e quantificadas em eletroforese de gel de agarose
a 1%.
Os 35 genótipos de progênies de mangabeiras pertencentes à coleção de
germoplasma da espécie na EA/UFG foram avaliados a partir dos 35 locos
microssatélites desenvolvidos por Rodrigues (2009) no Laboratório de Genética
Vegetal da EMBRAPA – Recursos Genéticos e Biotecnologia (Brasília. DF), segundo
protocolo descrito por Rafalski et al., (1996). As estimativas das freqüências alélicas
foram obtidas por meio da amplificação por PCR em um volume final de 25 µL por
reação, composta pelas concentrações previamente estabelecidas. Para a
visualização do padrão de bandas gerado foi utilizado eletroforese em gel de
agarose 3,5%
A genotipagem para cada loco avaliado foi obtida a partir da leitura das
fotos dos géis. Os fragmentos visualizados foram estimados em pares de base, por
comparação com DNA padrão de peso molecular conhecido (Ladder 10bp Invitrogen®), cuja amplitude é de 10bp a 330bp. Os dados obtidos a partir dessa
leitura foram gentilmente cedidos para a realização deste trabalho. Em uma primeira
análise os 35 genótipos foram avaliados individualmente, como representantes de
uma única população. Em uma segunda análise, os indivíduos serão avaliados de
acordo com a variedade botânica a qual pertence. A avaliação dos indivíduos
realizou-se sob os aspectos: Parâmetros genéticos obtidas pelo programa GDA
(LEWIS & ZAKIN, 2001), em que foram estimadas: a porcentagem de locos
polimórficos (P); o número médio de alelos por loco (A); o número médio de alelos
por loco polimórfico (Ap); a heterozigosidade esperada sob condições do equilíbrio
de Hardy- Weinberg (He), heterozigosidade observada (Ho) e índice de fixação
intrapopulacional (f). Estrutura populacional obtidas pelo programa Arlequin
(EXCOFFIER; LAVAL & SCHNEIDER, 2005), em que foram estimados os índices da
estatística F incluem: índice de fixação intrapopulacional (FIS), coeficiente de fixação
de alelos intrapopulacional (FIT) e coeficiente de divergência genética entre
subpopulações (FST) (WEIR, 1996).
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3
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Em
uma
primeira
análise
as
progênies
foram
avaliadas
como
pertencentes a mesma população e posteriormente, de acordo com a variedade
botânica a qual pertence. Para ambos os conjuntos de dados foram calculados os
parâmetros de diversidade genética, com base nos 35 locos microssatélites (Tabela
1).
Tabela 1. Estimativas de diversidade genética estimada com base nos 35 locos
microssatélites para 35 indivíduos agrupados como uma única população.
Iniciador
AP
He
Ho
f
HS 01
13
0.89931
0.28125
0.690687
HS 02
4
0.68438
0.00000
1.000000
HS 03
7
0.81688
0.07143
0.914013
HS 04
13
0.84522
0.36364
0.573570
HS 05
7
0.73810
0.05556
0.926724
HS 06
7
0.75415
0.00000
1.000000
HS 07
5
0.69933
0.00000
1.000000
HS 08
12
0.89416
0.75000
0.163717
HS 09
8
0.81305
0.06061
0.926521
HS 10
8
0.85455
0.00000
1.000000
HS 11
8
0.77005
0.21739
0.722222
HS 12
5
0.66384
0.03333
0.950596
HS 13
8
0.84997
0.03448
0.960114
HS 14
6
0.71644
0.80769
-0.130248
HS 15
5
0.62890
0.03030
0.952522
HS 16
7
0.72542
0.00000
1.000000
HS 17
11
0.82739
0.29630
0.646259
HS 18
11
0.87296
0.03448
0.961165
HS 19
4
0.63403
0.00000
1.000000
HS 20
9
0.84675
0.82143
0.030445
HS 21
7
0.76734
0.08824
0.886533
HS 22
7
0.74306
0.09375
0.875585
HS 23
9
0.84636
0.00000
1.000000
HS 24
7
0.81932
0.00000
1.000000
HS 25
6
0.65944
0.03226
0.951846
HS 26
9
0.80114
0.08824
0.891328
HS 27
20
0.94616
0.51724
0.457715
HS 28
5
0.76950
0.00000
1.000000
HS 29
6
0.68065
0.00000
1.000000
HS 30
10
0.88470
0.07407
0.917722
HS 31
5
0.70130
0.00000
1.000000
HS 32
14
0.90129
0.78125
0.135045
HS 33
9
0.83275
0.08824
0.895459
HS 34
4
0.65628
0.20588
0.689516
HS 35
33
0.95478
0.91176
0.045709
Média
8.828571
0.785684
0.192538
0.758104
AP: número médio de alelos; Ho: heterozigozidade observada; He: heterozigozidade esperada sob
equilíbrio de Hardy-Weinberg; f: índice de fixação.
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Foram encontrados 100% de locos polimórficos para os indivíduos
amostrados como uma população. O número médio de alelos encontrados para os
35 indivíduos como pertencentes a uma mesma população foi de 8,82. O iniciador
que apresentou maior número de alelos foi HS35 com 33 alelos e o HS02, HS19 e o
HS34, foram os que apresentaram menor número de alelos, com quatro alelos cada
um. Os índices de heterozigozidade esperada (He) variaram entre 0,62 (HS15) e
0,95 (HS35), com média de 0,78. Para a heterozigozidade observada (H o) a média
foi de 0,19, em 11 locos dos 35 não foram observados indivíduos heterozigotos
(HS02, HS06, HS07, HS10, HS16, HS19, HS23, HS24, HS28, HS29, HS31).
Ao agrupar os indivíduos de acordo com a variedade botânica a qual
pertencem (var1: H. s. var. pubescens; var2: H. s. var. gardneri; var3: H. s. var.
speciosa; var4: H. s. var. cuyabensis) foram encontrados 91,88% de locos
polimórficos. Nota-se uma diminuição no número médio de alelos para 4,13 (Tabela
2). A variedade botânica que apresentou maior número de alelos foi a H. s. var.
gardneri (6,94) e o menor número de alelos foi verificado em H. s. var. cuyabensis
(2,92). Em relação à heterozigozidade esperada (He) a média foi de 0,65, e para a
heterozigozidade observada (Ho) a média foi de 0,17.
Tabela 2. Estimativas de diversidade genética estimada com base nos 35 locos
microssatélites para as quatro variedades botânicas (var1: H. s. var. pubescens; var2: H. s.
var. gardneri; var3: H. s. var. speciosa; var4: H. s. var. cuyabensis).
Estimativas de diversidade genética por variedade botânica
Variedade
n
AP
He
Ho
f
var1
4
3.375000
0.667211
0.17619
0.764491
var2
20
6.942857
0.744652
0.207345
0.727586
var3
6
3.303030
0.634902
0.145238
0.806720
var4
3
2.925926
0.559091
0.164141
0.775060
Média
8,25
4.136703
0.651464
0.173229
0.764972
n: número de indivíduos por variedade botânica; AP: número médio de alelos; Ho: heterozigozidade
observada; He: heterozigozidade esperada sob equilíbrio de Hardy-Weinberg; f: índice de fixação.
Para as progênies avaliadas como pertencentes a uma mesma população
o número médio de alelos encontrado (Tabela 1), foi considerado relativamente alto
o que reforça a característica multialélica dos microssatélites (SALLES et al., 2003).
Ao se avaliar as progênies de acordo com a variedade botânica a qual pertencem
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(var1: H. s. var. pubescens; var2: H. s. var. gardneri; var3: H. s. var. speciosa; var4:
H. s. var. cuyabensis) pode-se observar redução à praticamente a metade no
número médio de alelos (4,13) (Tabela 2). Esse fato pode ter resultado da estratégia
de amostragem escolhida, que contemplou um pequeno número de indivíduos
avaliados, não balanceados, por variedade botânica. A variedade H. s. var. gardneri
foi a que apresentou o maior numero de alelos por loco (6,94) decorrente do maior
número de indivíduos avaliados dessa variedade em relação às demais. Esses
dados foram reforçados por Rodrigues (2009) que avaliou genótipos de 162
progênies de mangabeiras pertencentes à coleção de germoplasma da Escola de
Agronomia e Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás, localizada
no município de Goiânia – GO, em relação a seis locos microssatélites previamente
selecionados a partir de informações obtidas neste trabalho. Para a média do
número de alelos por loco (A) obteve-se um valor de 20,17, superior ao encontrado
por esse estudo (8,82) devido à maior amostragem. Logo, observa-se que esta
medida de diversidade é influenciada pelo tamanho da amostra.
Em estudos envolvendo frutíferas do Cerrado, foram encontrados
resultados semelhantes para a média da estimativa do número de alelos (Tabela 3).
Zucchi et al. (2003) em estudo de caracterização de estrutura genética de Cagaita
(Eugenia dysenterica) obteve um número médio de alelos de 10,43. Para Araticum
(Annona crassiflora) foi encontrado número médio de alelos de 19,3 (PEREIRA et
al., 2008). No entanto, para Lobeira (Solanum lycocarpum) (MOURA, 2007) e Baru
(Dypteryx alata Vogel) (SOARES, 2008) foram encontrados valores respectivamente
inferiores 3,90 e 2,5. As estimativas são relativamente baixas para o esperado para
locos microssatélites que são multialélicos por definição (GOLDSTEIN &
SCHLÖTTERER, 1999). Em relação ao Baru deve-se levar em consideração que o
baixo número de alelos encontrados é típico da espécie e considerado exceção às
características das nativas do Cerrado por esse motivo (SOARES, 2008).
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Tabela 3. Metanálise das estimativas de diversidade genética para frutíferas do Cerrado.
Estimativas de diversidade genética para frutíferas do
Cerrado
Espécie
n
AP
He
Ho
f
Cagaita
116
10,43
0,442
0,458
-0,037
Araticum 32
19,30
0,906
0,805
0,113
Lobeira
240
3,90
0,334
0,346
-0,035
Baru
775
2,50
0,226
0,221
Média 290,8
9,03
0,477
0,457
0,0136
(ZUCCHI et al.,2003)
(PEREIRA et al., 2008)
(MOURA, 2007)
(SOARES, 2008)
n: número de indivíduos; AP: número médio de alelos; Ho: heterozigozidade observada; He:
heterozigozidade esperada sob equilíbrio de Hardy-Weinberg; f: índice de fixação.
Para os valores de heterozigozidade esperada (He) na avaliação das
progênies de mangabeira como uma população, obteve-se uma média de 0,78 e
heterozigozidade observada (Ho) de 0,19 (Tabela 1). Do mesmo modo, para a
avaliação quanto à variedade botânica, a heterozigozidade esperada (0,65) superou
os índices encontrados para a observada (0,17), valores decorrentes do alto índice
de homozigotos encontrados nos locos em estudo. A menor heterozigozidade
observada em relação à esperada sugere que a população não esteja em equilíbrio
de Hardy-Weinberg, e que possa estar sobre algum efeito seletivo. Mas, para uma
afirmação precisa sobre a espécie seria necessário um estudo com um maior
número de indivíduos. O estudo realizado por Rodrigues (2009) robustece os dados
obtidos
pelo
estudo
preliminar,
por
apresentar
maior
amostragem.
A
heterozigozidade esperada foi superior à observada, 0,84 e 0,54 respectivamente, o
que revela a alta diversidade genética aliada à alta taxa de endogamia nas
subpopulações. Ambos índices foram elevados em relação aos obtidos nesse
estudo (He = 0,78 e Ho = 0,19), decorrentes, mais uma vez, do maior número de
indivíduos analisados que sugere maior número de heterozigotos amostrados. Para
o estudo em que os indivíduos foram agrupados de acordo com a variabilidade
botânica a qual pertencem, os valores encontrados são semelhantes aos obtidos
pelo estudo preliminar, entretanto, ligeiramente superiores, a heterozigozidade
esperada foi superior à observada, 0,77 e 0,52 respectivamente.
Os valores de heterozigozidade esperada superior à observada
corroboram com trabalhos de outras frutíferas do Cerrado (Tabela 3). Para Annona
crassiflora, Pereira et al. (2008) obteve os valores de heterozigozidade esperada
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(He) e observada (Ho) de, respectivamente, 0,906 e 0,805. Para Dypteryx alata
Vogel, Soares (2008) estimou os mesmos parâmetros em 0,226 e 0,221,
respectivamente. Em contrapartida alguns trabalhos de caracterização da estrutura
genética de populações naturais de frutíferas do Cerrado encontraram valores de H o
maiores que He (ZUCCHI et al., 2003; MOURA, 2007), o que indica a presença de
mais heterozigotos nas populações estudadas do que o esperado pelo equilíbrio de
Hardy-Weinberg.
Para o mesmo conjunto de dados foi realizado um estudo preliminar da
caracterização genética das 35 progênies de mangabeira, com os mesmos 35 locos
microssatélites, a partir da análise de variância molecular (AMOVA) estimado pelo
programa Arlequim. Na avaliação dos genótipos como pertencentes a uma única
população foi possível estimar o valor do coeficiente de correlação de genes dentro
de indivíduos (FIS) igual a 0,71 (Tabela 4). Este valor revela uma alta variação entre
os genótipos (71,63%), maior que a variação dentro de indivíduos (28,37%).
Na avaliação dos indivíduos de acordo com a variedade botânica a qual
pertence (H. s. var. pubescens; H. s. var. gardneri; H. s. var. speciosa; H. s. var.
cuyabensis) foi possível estimar o coeficiente de correlação intra-classe dos alelos
para genes dentro de indivíduos, com relação a população total (FIT); o coeficiente
de correlação de genes dentro de indivíduos, considerando uma subpopulação (FIS);
e o coeficiente de correlação de genes dentro de subpopulações com relação à
população total (FST) (Tabela 4). Os valores obtidos foram, para FIT (0,72), FIS (0,71)
e FST (0,027). A maior variação foi observada entre os indivíduos dentro de
variedades (69,66%) e a menor entre as variedades (2,8%).
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Tabela 4. Análise de variância molecular (AMOVA) para 35 indivíduos de populações
naturais de mangabeira (H. speciosa Gomes) com dados de 35 locos microssatélites. Os
indivíduos foram avaliados isoladamente e quanto a variedade botânica que pertencem (H.
s. var. pubescens; H. s. var. gardneri; H. s. var. speciosa; H. s. var. cuyabensis).
FV
EI
DI
Total
ANÁLISE ENTRE INDIVÍUOS
G.L
SQ
CV
%
Variação
34 590.60 7.24958Va
71.63
0
35 100.50 2.87143Vb
28.37
0
69 691.10
10.12101
-
FV
EV
EIDV
DI
Total
ANÁLISE ENTRE VARIEDADES
G.L
SQ
CV
%
Variação
3
61.41
0.27912Va
2.80
29
482.140 6.93398 Vb
69.54
33
91.00
2.75758 Vc
27.66
65
634
9,97
-
FIS:
FST:
FIT:
0.71547
0.02799
0.72343
P-valor:
P-valor:
0.00000+-0.00000 (Va e FIS);
0.00000+-0.00000. (Va e FIS)
0.98925+-0.00360 (Vb e FST);
0.00000+-0.00000 (Vc e FIT)
GL: graus de liberdade; SQ: soma dos quadrados; FV: fontes de variação; CV: componentes de
variância; EI: entre indivíduos; EV: entre variedades; DI: dentro de indivíduos; EIDV: entre indivíduos,
dentro de variedades.
FIS
0.71629
O índice de fixação intrapopulacional (FIS), revelou uma variação entre os
genótipos de 71,63%, maior que a encontrada dentro de indivíduos (28,37%). Para
as quatro populações representadas pelas variedades botânicas das progênies em
estudo foi possível avaliar algumas estimativas de estrutura genética (Tabela 4). A
partir das estimativas dos coeficientes de fixação total de alelos entre populações
(FIT = 0,72), coeficiente de fixação de alelos intrapopulacional (FIS = 0,71) e
coeficiente de divergência genética entre subpopulações (FST = 0,027) foi possível
observar que a maior variação se encontra entre os indivíduos dentro de variedades
(69,66%) e a menor entre as variedades (2,8%). A baixa estimativa de variedade
entre as populações (variedade botânicas) constata a necessidade de um estudo
com maior amostragem, a fim de detectar possíveis diferenciações genéticas
esperada entre as variedades botânicas. A variabilidade das progênies de
mangabeira presentes no banco de germoplasma da EA/UFG foi observada por
Ganga (2008) em relação à variação fenotípica quanto a caracteres de frutos, porte
e diâmetro de caule. A autora detectou elevados níveis de variação fenotípica
quanto à caracteres de frutos, em que a maioria dessa variação está entre
populações e entre variedades botânicas. Para as medidas de diâmetro do caule, a
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maior parte da variação genética encontra-se dentro de populações e para a altura
está entre populações.
Estudos de caracterização de populações naturais de Hancornia speciosa
Gomes já foram desenvolvidos com marcadores moleculares de amplificação
aleatória do polimorfismo genômico (RAPD). Capinan (2007) estudou três
populações de mangabeiras nativas oriundas de três regiões do Estado da Bahia,
com relação a 32 iniciadores RAPD. Foi possível detectar que 16,1% da
variabilidade genética encontra-se entre populações, valor substancialmente menor
que a variabilidade detectada dentro das populações naturais de mangabeira neste
trabalho (83,9%). Valores como esses corroboram com Moura (2003), que
desenvolveu um trabalho com oito populações naturais de mangabeira no Cerrado
provenientes de quatro regiões (Minas Gerais, Goiás, Tocantins e Bahia), avaliadas
por marcadores moleculares RAPD, em que a maior variação genética encontravase dentro de subpopulações, assim como no presente estudo em que a maior
variabilidade (69,54%) foi detectada entre os indivíduos dentro de subpopulações
(variedades). Foi verificado ainda um alto índice de diferenciação entre as
subpopulações revelado por meio da estimativa do parâmetro
st
(0,19) análogo ao
FST utilizado para marcadores codominantes. Este valor não confirma os índices
obtidos com o estudo preliminar, em que a estimativa para o parâmetro de
diferenciação entre as subpopulações foi de 0,027, o menor encontrado entre os
demais índices de variabilidade. Vale ressaltar que o baixo índice de variação
interpopulacional encontrado pode ser explicado pelo pequeno número de indivíduos
avaliados. Também foi analisada a variabilidade em relação às variedades botânicas
e, pode-se constatar que a maior variabilidade encontra-se dentro das variedades
(90, 70%) e não entre as variedades (4,71%), valores semelhantes aos obtidos com
as 35 progênies de mangabeira agrupadas de acordo com a variedade botânica, em
que foram obtidos índices de 69,66% de diversidade dentro das variedades e 2,8%
entre estas.
O presente estudo tem caráter preliminar, pois foi realizado com poucos
indivíduos provenientes das populações naturais representadas pelas progênies do
banco de germoplasma da EA/UFG, contudo, os dados apontam um elevado nível
de informatividade associados aos marcadores desenvolvidos. A partir dos dados
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apresentados com estudos de estrutura genética de mangabeira com RAPD
(MOURA, 2003; CAPINAN, 2007) pode-se confirmar a alta variabilidade genética da
espécie encontrada no presente estudo, em relação à alta diferenciação entre as
populações e elevada diversidade entre indivíduos dentro das subpopulações
(variedades
botânicas).
microssatélites
Entretanto,
possibilitam
a
estudos
obtenção
de
com
marcadores
informações
moleculares
importantes
na
caracterização das populações, como a heterozigozidade, que permite inferências
sobre o sistema reprodutivo da espécie, informações sobre fluxo gênico e fluxo de
alelos, por exemplo (HOSBINO et al., 2002).
A partir desses dados preliminares, Rodrigues (2009) selecionou os
marcadores moleculares microssatélites mais informativos para a avaliação da
magnitude e distribuição espacial da variabilidade genética em populações naturais
de H. speciosa do Cerrado. Em relação à estrutura genética interpopulacional, em
que cada área geográfica foi considerada como uma população, o índice de
divergência genética entre as subpopulações (FST = 0,19) revela um alto nível de
diferenciação, reforçado pela estimativa do parâmetro análogo NST igual a 0,32. Foi
apresentada ainda uma elevada variabilidade dentro das subpopulações (FIS = 0,21),
assim como o que foi obtido pelo presente estudo. É importante ressaltar que o
índice também confirma o obtido por Moura (2003), pela análise do parâmetro
st,
análogo ao FST para microssatélites, que revelou um valor de 0,19, idêntico ao obtido
por Rodrigues (2009).
Na análise das progênies de acordo com a variedade botânica por
Rodrigues (2009), o valor encontrado para a estimativa FST (0,058) revela um
elevado nível de diferenciação entre as variedades, superior ao encontrado no
presente trabalho (0,027). Os valores mostram que a maior variabilidade está entre
os indivíduos dentro das variedades (94,17%), e a menor entre elas (5,83%),
informações que confirmam os índices obtidos pela análise preliminar (diversidade
entre variedades = 2,80% e entre indivíduos dentro de variedades = 69,54%) e o de
Moura (2003) com marcadores RAPD, em que a maior diferenciação está entre
indivíduos dentro de variedades.
Diante dos resultados apresentados por Rodrigues (2009), pode-se
confirmar a alta variabilidade genética existente entre populações e entre os
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indivíduos dentro das variedades botânicas. Pode-se autenticar a eficiência de
dados obtidos por marcadores microssatélites como ferramenta na caracterização
genética da espécie Hancornia speciosa Gomes, em relação a dados de marcadores
moleculares RAPD que, mesmo capazes de detectar alta variabilidade nas
populações, não oferecem dados informativos para inferências sobre a estrutura
genética da espécie.
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CONCLUSÕES
 Alto polimorfismo detectado nos indivíduos avaliados como uma única
população e em relação as variedades botânicas;
 Foi detectado elevado número de alelos por loco e de índice de
heterozigotos, tanto no estudo dos indivíduos considerados como única
população, quanto subdivididos em relação as variedades botânicas;
 A maior parte da variabilidade encontra-se entre os genótipos e não
dentro de indivíduos pela estimativa do FIS quando os indivíduos são
considerados como uma população;
 Para as variedades botânicas das progênies, a maior variação está
entre os indivíduos dentro de variedades e a menor entre as
variedades, pelas estimativas do FIT (0,72), FIS (0,71) e FST (0,027);
 Em relação a frutíferas nativas do Cerrado, verifica-se que a maioria
dos trabalhos compartilham resultados semelhantes aos encontrados
pelo presente estudo;
O
estudo
com
mangabeira
a
partir de
locos microssatélites
selecionados pelo estudo preliminar de caracterização genética da
espécie confirma a alta variabilidade genética existente entre
populações e entre os indivíduos dentro das variedades botânicas;
 O estudo autentica a eficiência de dados obtidos por marcadores
microssatélites como ferramenta na caracterização genética da espécie
Hancornia speciosa Gomes.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALMEIDA JÚNIOR, E.B. Otimização de um protocolo de extração de dna da
mangabeira Hancornia speciosa Gomes. Anápolis: Universidade Estadual de Goiás,
2008, 48p.
CAPINAN, G. C. S. Seleção de germoplasma de mangabeira (Hancornia speciosa
Gomes) definidos por marcadores morfológicos e moleculares. 2007. 152f. Dissertação
(Mestrado em Ciências Agrárias) - Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Bahia.
2007.
EXCOFFIER, L.; LAVAL, G.; SCHNEIDER, S. Arlequin ver. 3.0: An integrated software
package for population genetics data analysis. Evolutionary Bioinformatics Online, v. 1, p.
47-50, 2005.
FERREIRA, E.G.; MARINHO, S.J.O. Produção de frutos da mangabeira para consumo in
natura e industrialização. Tecnol. & Ciên. Agropec, João Pessoa, v.1, n.1, p.9-14, set.
2007.
FERREIRA, M.E.; GRATTAPAGLIA, D. Introdução ao Uso de Marcadores Moleculares
me Análise Genética. Brasília: EMBRAPA – CENARGEN, 1998, 220p
FERREIRA, M.E.; MORETZSOHN, M.C.; BUSO, G.S.C. Fundamentos de Caracterização
Molecular do Germoplasma Vegetal. In: NASS, L.L. Recursos Genéticos Vegetais,
Brasília: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, 2007, p.377-420.
GANGA, R.M.D. Variabilidade de plantas e progênies de populações naturais de
Hancornia speciosa Gomes do Cerrado. 2008. Tese (Doutorado)- Escola de Agronomia e
Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2008.
GOLDSTEIN, D.B.; SCHLOTTERER, C. Microsatellites: evolution and applications. New
York: Oxford University Press Inc., 1999. 351p.
HOSBINO, A.A.; PALMIERI, D.A.; BRAVO, J.P.; PEREIRA, T.E.B.; LOPES, C.R.;
GIMEMES, M.A. Marcador microssatélite na conservação de germoplasma vegetal. Revista
Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, n. 29, nov./dez. 2002.
LEWIS, P.O.; ZAYKIN, D. Genetic Data Analysis: Computer program for the analysis of
allelic data. Version 1.0 (d16c). 2001.
MONACHINO, J. A revision of Hancornia (Apocynaceae). Lilloa, Tucumán, v. 11, p. 19-48,
1945.
MOURA, N.F. Estrutura genética de subpopulações de mangabeira (Hancornia
speciosa Gomes) nos cerrados do Brasil Central. 2003. 70f. Dissertação (Mestrado) –
Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia,
2003.
MOURA, N.F.; CHAVES, L.J.; VENCOVSKY, R.; ZUCCHI, M.I.; PINHEIRO, J.B.; MORAIS,
L.K.; MOURA, M.F. Seleção de marcadores RAPD para o estudo da estrutura genética de
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Anais do VIII Seminário de Iniciação Científica e V Jornada de Pesquisa e Pós-Graduação
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
10 a 12 de novembro de 2010
populações de Hancornia speciosa Gomes. Biosci. J., Uberlandia, v.21, n.3, p.119-125,
set./dez. 2005.
MOURA, T.M. Estrutura genética em lobeira (Solanum lycocarpum A. St.-Hill.,
Solanaceae), em ambientes naturais e antropizados no estado de Goiás. 2007. 98f.
Dissertação (Mestrado em Ecologia Aplicada) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de
Queiroz”, Universidade de São Paulo, Piracicaba. 2007.
MYERS, N.; MITTERMEIER, R.A.; MITTERMEIER, C.G.; FONSECA, G.A.B.; KENT, J.
Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, v. 403, p. 853-858, fev. 2000.
PEREIRA, M. F.; BANDEIRA, L. F.; BLANCO, A. J. V.; CIAMPI, A. Y.; COELHO, A. S. G.
Development of microsatellite markers in Annona crassiflora Mart., a Brazilian Cerrado fruit
tree species. Molecular Ecology Resources, v. 8, p. 1329–1331, 2008.
RAFALSKI, J.A.; MORGANTE, M.; POWELL, W.; VOGEL, J.M.; TINGEY, S.V. Generating
and using DNA markes in plants. In: BIRREN, B.; LAI, E. Analysis of non mammalian
genomes – a pratical guide. New York: Academic Press., 1996, p. 75-134.
RODRIGUES, A. J. L. Desenvolvimento de marcadores microssatélites e estrutura
genética de Hancornia speciosa Gomes (Apocynaceae). 2009. Tese (Doutorado em
Agronomia: Genética e Melhoramento de Plantas) – Escola de Agronomia e Engenharia de
Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2009.
SALLES, G.; BUSO, C.; CIAMPI, A.Y.; MORETZSOHN, M.C.; AMARAL, Z.P.S. Protocolo
de desenvolvimento de marcadores microssatélites. 1 ed. Brasília: Embrapa Recursos
Genéticos e Biotecnologia, 2003. 11p.
SOARES, T.N. Estrutura genética populacional e fluxo gênico em Dipteryx alata Vogel
(Fabaceae) no Cerrado. 2008. 110f. Tese (Doutorado em Agronomia) – Escola de
Agronomia e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2008.
WEIR, B.S. Genetic data analysis II. Methods for discrete population genetic data.
Suderland, Massachusets: North Caroline State University, Sinauer Associates Inc. Pub.,
1996. 445 p.
ZUCCHI, M.; BRONDANI R.V.; PINHEIRO J.B.; CHAVES, L.J.; COELHO, A.S.G.;
VENCOVSKY, R. Genetic structure and gene flow in Eugenia dysenterica DC in the Brazilian
Cerrado utilizing SSR markers. Genetics and Molecular Biology, Ribeirão Preto, v. 26, n.
4, p. 449-457, 2003.
14