Cross-species amplification of microsatellite markers and genetic diversity in the macaw palm (Acrocomia aculeata)

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Mengistu, Fekadu Gebretensay
• Orientador(a): Motoike, Sérgio Yoshimitsu
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Área do conhecimento CNPq: Fitotecnia
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/6759

A palmeira macaúba (Acrocomia aculeata) é espécies oleaginosas na América do Sul com abundante distribuição natural no Brasil. A macaúba é considerado como um grande potencial para a produção de biodiesel e estar sob domesticação no Brasil. Recentemente pesquisas mostram que macaúba está sob a ameaça de extrativismo predatório, as alterações climáticas e as políticas de uso da terra na população natural e precisa ser conservada ex situ para o futuro melhoramento genético e uso sustentável de seus recursos genéticos. Os microssatélites (Simple Sequence Repeats-SSR) são um dos marcadores moleculares mais aplicáveis na caracterização de coleções de germoplasma e ajudar na conservação da variabilidade genética em bancos de germoplasma. No passado, apenas alguns marcadores SSR foram desenvolvidos para a macaúba, devido ao alto custo do desenvolvimento e da limitação do conhecimento sobre o potencial da macaúba. Dois experimentos foram conduzidos neste estudo: (1) para demonstrar o uso de amplificação cruzada de marcadores SSR como uma alternativa de baixo custo para estabelecer os marcadores SSR para A. aculeata; e (2) para estudar a diversidade genética nas coleções ex situ de germoplasma da A. aculeata que foram originalmente coletadas de diferentes procedências no Brasil. Na primeira parte do trabalho, um estudo de amplificação cruzada realizado para avaliar a possibilidade de transferência de 34 marcadores SSR, originalmente desenvolvidos para duas espécies de Arecaceae (Astrocaryum aculeatum e Elaies oleifera) em A. aculeata usando 192 acessos de 41 famílias originalmente oriundos de seis procediências no Brasil. Do total de marcadores avaliados, 15 SSR (44%) amplificaram com sucesso o DNA genômico de A. aculeata, dos quais quatro SSR (26%) foram polimórficos. O baixo sucesso do amplificção cruzada foi devido á relativa distância taxonómica entre as fontes (A. aculeatum e E. oleifera) e as espécies-alvo (A. aculeata). No entanto, os marcadores polimórficos identificados pela transferência detectaram uma média elevada de locos polimórficos (P = 79%) por procediência. Os marcadores também revelaram a deficiência de heterozigotos nos acessos analisados, e que for confirmado pelo coeficientes de endogamia positivos obtidos em todos os locos. No segundo trabalho, estudo da xi diversidade genética foi realizada nos 192 acessos de A. aculeata com base em dez marcadores SSR (incluindo dois SSR polimórficos identificados no estudo da transferibilidade e o resto de oito SSR foram seleccionados a partir de grupos de SSR anteriormente desenvolvidos para A. aculeata). O estudo resultou em diferentes níveis de diversidade alélica, heterozigosidade e polimorfismo entre os acessos analisados. Com base em distâncias genéticas, três grupos distintos de procediências foram estabelecidos utilizando diferentes métodos de agrupamento. No entanto, o teste de Mantel revelou uma correlação não significativa entre a distância genética e geográfica entre as procediências. A proporção da variação genética foi estimada pela análise de variância molecular (AMOVA), que revelou maior variação genética dentro da família do que entre as famílias de A. aculeata, seguido de variação entre as procediências. O estudo comprovou a eficiência de transferência inter-espécies de marcadores SSR entre diferentes espécies de Arecaceae. Ele também reafirmou que SSR são marcadores moleculares úteis na caracterização de germoplasma de A. aculeata e as informações que foram gerados podem ser utilizados em conservação de germoplasma e no programa de melhoramento da A. aculeata. Os marcadores podem ser utilizados para ajudar o programa de melhoramento genético através de genotipagem de cada indivíduo no banco de germoplasma que ajudaria a identificar grupos geneticamente distintos e também minimizar a redundância de entradas no banco de germoplasma que potencialmente maximizar a eficiência de conservação e reduzir seus custos.