Avaliação da variabilidade genética de acessos de melão tipo

TAVARES,H.M.F.; LOURENÇO, R.T.; LINS,T.C.L.; BUSO,J.A.; PAIVA,W.O.; BUSO,G.S.C. Avaliação da
variabilidade genética de acessos de melão tipo cantaloupe utilizando marcadores moleculares.
Horticultura Brasileira, Brasília, v. 19, suplemento CD-ROM, julho 2001.
Avaliação da variabilidade genética de acessos de melão tipo
cantaloupe utilizando marcadores moleculares.
Hélio Márcio Ferreira Tavares¹; Rodrigo Tristan Lourenço¹; Túlio C. de Lima Lins¹;
José Amauri Buso²; Waldelice de Oliveira Paiva 3; Glaucia Salles Cortopassi Buso¹.
1
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Parque Estação Biológica, Final da Avenida W5 Norte, CEP
70770-900 Caixa Postal 02372, Brasília - DF, e-mail: [email protected]; 2Embrapa
Hortaliças; 3Embrapa Agroindústria Tropical.
RESUMO
Os melões do tipo Cantaloupe são os mais produzidos no mundo e os preferidos
do mercado consumidor americano. No Brasil são poucos os programas de melhoramento
para o desenvolvimento de novas cultivares deste tipo. O objetivo deste trabalho foi
realizar a caracterização molecular de acessos de melão utilizando marcadores RAPD. A
análise do dendrograma permitiu identificar dois grupos principais, o primeiro contendo
em sua maioria acessos do tipo Cantaloupe e o segundo representado por acessos do
tipo Amarelo. A análise da divergência genética entre estes grupos indicou que há
variabilidade entre os acessos analisados. Esta informação pode ser importante na
orientação de novos cruzamentos, e indica a possibilidade de extração de linhagens
divergentes, importante no processo de obtenção de híbridos.
Palavras-chave: Cucumis melo, marcadores moleculares, melão tipo Cantaloupe.
ABSTRACT
Genetic variability evaluation of cantaloupe melon accessions using molecular
markers.
The Cantaloupe type is the most produced melon in the world and the preferred one
in the American market. There are few breeding programs aiming to develop new cultivars
of this type of melon in Brazil. The objective of this work was the molecular
characterization of melon accessions using RAPD markers. Two main groups were
identified through the analysis of the dendrogram, the first one was composed mainly by
Cantaloupe type accessions, and the second was comprised mainly by Yellow type
cultivars. The genetic divergence analysis among these groups indicated that there is
genetic variability among the analyzed accessions. This information may be important in
orienting new crosses, and indicates the possibility of extraction of divergent lines,
important in hybrid development process.
Keywords: Cucumis melo, molecular markers, Cantaloupe type.
D
iferentes cores de polpa, aroma, formas e tamanhos de melão são preferidos
em diferentes partes do mundo, levando, atualmente, a uma grande
demanda por novas cultivares de melão, com melhores qualidades de fruto e mais
resistentes às doenças (McCreight, 1988). No entanto, as características mais desejáveis
quanto à qualidade referem-se à conservação do fruto após a colheita e, principalmente,
alto conteúdo de açúcares, expresso como teor de sólidos solúveis (medidos em graus
Brix) dos frutos no momento da comercialização. Dentro dos tipos de melão cultivados no
Brasil são poucos os programas de melhoramento que visam o desenvolvimento de novas
cultivares do tipo Cantaloupe, que são os mais produzidos no mundo. Este tipo de melão
é um dos preferidos do mercado americano, havendo potencial de entrada neste mercado
para o melão brasileiro.
Para suprir a demanda de cultivares com melhores características, é necessário
que programas de melhoramento introduzam variabilidade genética com o objetivo de se
aumentar as possibilidades de obtenção de novas cultivares, que contenham um maior
teor de açúcares e características adequadas de fruto. O objetivo deste trabalho foi
caracterizar molecularmente acessos de melão, na sua maioria do tipo Cantaloupe, e
avaliar a distância genética entre eles. Estes dados servirão de auxílio aos melhoristas na
tomada de decisões no planejamento de cruzamentos a partir do conhecimento da
similaridade genética entre os acessos.
MATERIAL E MÉTODOS
O material selecionado para análise de similaridade genética, incluiu 40 acessos
de melão da coleção de trabalho da Embrapa, sendo 33 de melão tipo Cantaloupe, 5 de
melão tipo Amarelo Valenciano e 2 híbridos, utilizados como controle.
O DNA genômico foi extraído das folhas mais jovens, de acordo com o protocolo
CTAB 2%, e a análise de similaridade dos acessos de melão foi feita utilizando
marcadores polimórficos de DNA amplificados ao acaso RAPD (“Random Amplified
Polymorphic DNA”), conforme Ferreira & Grattapaglia (1995). A reação de RAPD foi feita
em termociclador programado para 40 ciclos de: 1 minuto a 92 °C, 1 minuto a 35 °C, 2
minutos a 72 °C. Os produtos de amplificação foram separados por eletroforese em gel de
agarose 1,5%, corado com brometo de etídio e visualizados sob luz ultravioleta.
O "fingerprint" de DNA obtido a partir desta técnica permitiu a identificação de 71
fragmentos RAPD polimórficos, amplificados por 22 primers Operon Technologies
(OPA01, OPA02, OPA10, OPF03, OPO04 OPF05, OPF10, OPF12, OPF14, OPG09,
OPN08 OPO03, OPO04, OPO09, OPX05, OPX13, OPX14, OPX18, OPY06, OPY07,
OPY15 e OPV06), selecionados em análise prévia, com base no nível e qualidade de
polimorfismo. Uma matriz binária baseada na presença ou ausência dos marcadores
RAPD foi gerada e utilizada para estimar a similaridade genética entre os acessos,
empregando-se o coeficiente de Jaccard. Os acessos foram agrupados segundo sua
similaridade pelo método de agrupamento UPGMA (“Unweighted PairGroup Method with
Arithmetic Average") utilizando o software NTSYS versão 2.02pc (Rohlf, 1992).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise do dendrograma (Figura 1) permite verificar a formação de dois grupos
principais, o primeiro contendo cerca de 95% dos acessos e o outro formado pelos
acessos Golden Charm (83101) e Farmies Yellow (83102), oriundos da mesma região,
USA, e pertencentes ao tipo Amarelo.
No primeiro grupo, de forma geral, os acessos de mesma procedência agruparamse proximamente no dendrograma, indicando a existência de pouca variabilidade entre os
mesmos (ex. 85205, 82039, 85204, 85206 e 85203, procedentes da Austrália). É possível
notar um agrupamento discriminado entre acessos de melão do tipo Cantaloupe,
separado, em sua maioria, dos acessos do tipo Amarelo. Acessos obtidos de
intercruzamentos entre diferentes tipos de melão, com frutos amarelos, apresentaram-se,
em geral, em agrupamento diferente do grupo de acessos do tipo Cantaloupe. Os
resultados concordaram com expectativas anteriores, já que um acesso e uma linhagem
extraída do mesmo encontraram-se muito próximos no dendrograma.
Dentro do grupo de acessos tipo Cantaloupe observou-se pouca divergência
genética, embora acessos com coeficientes de similaridade de 0,75 foram identificados
(Mission e Bellegard, originários da França). Portanto, há possibilidade de indicar
cruzamentos entre acessos do tipo Cantaloupe com potencial de incremento da
variabilidade genética de populações sintetizadas para submissão à ciclos de seleção
recorrente e/ou extração de linhagens.
Pode-se notar no terceiro subgrupo a presença do acesso G3-6 entre os acessos
do tipo Cantaloupe. No entanto, isto se deve ao fato de que tanto este como os acessos
G3-2, G4-6 e G4-10 serem provenientes de plantas que produzem frutos amarelos com
polpa salmão. Estes acessos foram selecionados dentro de um grupo onde diferentes
tipos de frutos foram intercruzados. Outro aspecto interessante neste subgrupo é a
presença de agrupamentos entre acessos de mesma procedência indicando uma estreita
base genética entre eles. Por exemplo, 84175 e 84176 (Holanda), 85245 e 84177
(França).
Com exceção do acesso 82016, tipo Cantaloupe, todo agrupamento formado na
extremidade inferior do dendrograma é composto por melão do tipo Amarelo. Este
subgrupo também inclui o acesso L52 (amarelo), cujo material de onde foi extraído esta
linhagem é incerto. Os acessos 83101 e 83102, do tipo Amarelo, não se agruparam com
os demais grupos, mostrando serem bastante dissimilares em relação a todos os outros
acessos.
A análise da divergência genética entre estes grupos indicou que há variabilidade
entre os acessos analisados. Esta informação pode ser importante na orientação de
novos cruzamentos, e indica a possibilidade de extração de linhagens divergentes,
importante no processo de obtenção de híbridos.
LITERATURA CITADA
FERREIRA, M.E. ; GRATTAPAGLIA, D. Introdução ao uso de marcadores RAPD e RFLP
em análise genética, 2a Edição, Brasília, EMBRAPA-CENARGEN, 1995.
McCREIGHT, J.D.; NERSON, H.; GRUMET, R. Melon Cucumis melo L. In: KALLOO, G.,
ed. Vegetable Breeding. Boca Raton: CRC Press, 1988, p. 267-294.
ROHLF, F.J. Numerical taxonomy and multivariate analysis system. Version 2.02,
NY,1992.
Figura 1: Análise de aglomeração hierárquica pelo método de UPGMA de 40 acessos de
melão baseada na estimativa de similaridade genética computada pela análise de 71
fragmentos de DNA amplificados ao acaso. Brasília, Embrapa Recursos Genéticos, 2000.
Mission
0.0001
87305
82008
82010
83080
85205
82039
85204
85206
85203
83075
83071
85207
84147
82009
88436
82001
L-1
83074
82002
L-50
93688
HyMark
82006
84177
84175
84176
85245
88421
G3-6
82004
G4-6
G3-2
G4-10
L-52
88428
82016
83101
83102
0.00
0.25
0.50
Coefficient
0.75
1.00