Pesquisa
Diversidade genética por marcadores moleculares de rapd e issr, e análise físico-química de genótipos de acerola (Malpighia emarginata d.c.)
Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Fabio Gomes Ferreira
Orientador: Nelson Barros Colauto
Defendido em: 26/02/2014
Resumo
A aceroleira (Malpighia emarginata D.C.) é uma frutífera tropical nativa da América Central e do Norte da América do Sul, a qual apresenta importância econômica principalmente devido ao alto teor de vitamina C (ácido ascórbico) encontrado nos frutos. Conhecer a variabilidade genética existente entre os genótipos de aceroleiras e a composição química dos frutos quanto ao teor de vitamina C, acidez e sólidos solúveis são de grande importância para os programas de melhoramento. Desta forma o objetivo desta pesquisa foi avaliar as características físico-químicas de frutos de aceroleiras e a eficácia dos marcadores moleculares RAPD e ISSR em discriminar a diversidade entre diversos genótipos de aceroleiras. Foram analisados 21 genótipos de acerola provenientes do Instituto Agronômico do Paraná-IAPAR/Londrina-PR. Onze genótipos apresentaram maior rendimento de vitamina C para uso pela indústria farmacêutica e outros quatro genótipos para o comércio de frutas para mesa. Todos os genótipos de frutos verdes apresentaram alto teor de vitamina C. Em relação aos sólidos solúveis totais e rendimento de suco, todos os genótipos (frutos verdes e maduros) estão dentro do padrão exigido pelo mercado. Nas análises moleculares 11 primers de RAPD e 10 de ISSR resultaram em 128 e 138 bandas amplificadas, respectivamente. A dissimilaridade genética utilizando o coeficiente de Jaccard variou de 0,15 entre os genótipos CAMB-02 e CIA-05 a 0,81 para os genótipos ROL-02 e WART-02 empregando os marcadores RAPD, enquanto que para os marcadores ISSR variou de 0,21 entre os genótipos CIA-05 e PER-29 a 0,60 para os genótipos ROL-02 e WART-02. Os dendrogramas resultantes a partir dos dados de RAPD e ISSR dividiram-se em três e dois grupos principais, respectivamente. O agrupamento baseado na análise conjunta entre os dois marcadores formou três grupos principais. A análise dos resultados revelou alta variabilidade entre os genótipos, permitindo associar o grau de similaridade genética, obtido por marcadores genéticos com as características físico-químicas compartilhadas entre os genótipos. Os marcadores utilizados nesse trabalho estabelecem um conjunto de diferentes marcadores polimórficos que poderão ser empregados nos programas de melhoramento de acerola.
Palavras-chave
PCR, melhoramento genético, análise físico-química, maturação
Abstract
Acerola (Malpighiae marginata D.C.) is a tropical fruit native from Central America and north of South America and is economically relevant due to its high level of vitamin C (acid ascorbic) in the fruits. Chemical characterization of the fruits as level of vitamin C, acid and soluble solids are important tools in the process to select acerola tree. Also, analysis of genetic diversity is important in order to maximize the use of genetic resources for genetic improvement programs. The objective of this study was to evaluate physico-chemical characteristics of fruits, and RAPD and ISSR efficiency in discriminate genetic diversity of acerola trees. It was analyzed 21 acerola genotypes from Instituto Agronômico do Paraná-IAPAR/Londrina-PR, physicochemical characteristics (green and mature fruits) and RAPD and ISSR markers. Twenty one acerola genotypes were analyzed from 11 RAPD and 10 ISSR primers resulting in 128 and 138 amplified bands, respectively. Both markers showed a high level of polymorphism (93.75% to RAPD and 98.5% to ISSR). Selected markers were analyzed using UPGMA clustering method and Jaccard index. Eleven genotypes showed high yield of vitamin C that could be used in pharmaceutical industry and other four genotypes could be used for in natura fruits commercialization. All genotypes of green fruits had high level of vitamin C. Total soluble solids and juices (green and mature fruits) were within the standards for market demand. Genetic similarity ranged from 0.15 to 0.81 to RAPD and from 0.21 to 0.60 to ISSR. Dendrograms resulted from RAPD and ISSR were divided into three and two major groups, respectively. Clusters based in joint analyses between the two markers formed three major groups. High variability was verified among genotypes allowing associate genetic similarity with physicochemical characteristics among genotypes.
Keywords
PCR, genetic breeding, electrophoresis, physicochemical analyses, maturation.