Variabilidade e estrutura genética molecular em acessos de Passiflora edulis Sims. com base em marcadores análogos a genes de resistência
DOI:
https://doi.org/10.5007/2175-7925.2023.e91095Palavras-chave:
Diversidade, Germoplasma, Maracujazeiro, Marcador molecular, Recursos genéticosResumo
O Brasil é um centro de diversidade de espécies do maracujazeiro, sendo a Passiflora edulis Sims. a mais cultivada. Devido à sua importância comercial e à suscetibilidade às doenças, objetivou-se avaliar a diversidade genética e a estruturação de acessos de Passiflora edulis dos bancos ativos de germoplasma da Embrapa Cerrados e Mandioca e Fruticultura utilizando marcadores moleculares análogo a genes de resistência (RGAs). A diversidade genética de 163 plantas, totalizando 71 variedades não melhoradas e cinco cultivares foram avaliadas. Foram utilizadas nove combinações de iniciadores, totalizando 157 marcadores, com média de 17,4 marcadores/combinação. A heterozigosidade esperada média foi 0,18. O conteúdo de informação polimórfica foi 0,15. A variância molecular apresentou 82% de diversidade existente dentro dos Bancos Ativos de Germoplasma (BAG). Os genótipos estruturaram-se em três pools gênicos, com subgrupo heterogêneo com acessos de ambos os bancos, um homogêneo com acessos do BAG Cerrados e o último predominando cultivares também do BAG Cerrados. A análise de Coordenadas Principais demonstrou que os bancos possuem genótipos semelhantes. Os resultados enfatizaram existência de material genômico passivo para desenvolvimento de novas cultivares. Os marcadores certificaram como estas coleções podem contribuir nos programas de melhoramento. Existem alelos compartilhados entre as variedades não melhoradas dos dois BAGs, porém, respectivas variedades não possuem relação com as cultivares.
Referências
BERNACCI, L. C.; CERVI, A. C.; MILWARD-DE-AZEVEDO, M. A.; NUNES, T. S.; IMIG, D. C.; & MEZZONATO, A. C. Lista de espécies da flora do Brasil: Passifloraceae. Rio de Janeiro: Jardim Botânico, 2014.
BOTSTEIN, D.; WHITE, R. L.; SKOLNICK, M.; & DAVIS, R. W. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Journal of Human Genetics, v. 32, p. 314-331, 1980.
CERQUEIRA-SILVA, C. B. M.; FALEIRO, F. G.; JESUS, O. N.; SANTOS, E. S. L.; & SOUZA, A. P. Passion Fruit (Passiflora spp.) breeding. In: AL-KHAYRI, J.; JAIN, S.; JOHNSON, D. (Eds.), Advances in Plant Breeding Strategies: Fruits. Springer, Cham, 2018. p. 929-951.
CERQUEIRA-SILVA, C. B. M.; SANTOS, E. S.; CONCEIÇÃO, L. D.; CARDOSO-SILVA, C. B.; PEREIRA, A. S.; OLIVEIRA, A. C.; & CORRÊA, R. X. Genetic variation in a wild population of the “sleep” passion fruit (Passiflora setacea) based on molecular markers. Genetics and molecular research, v. 11, n. 1, p. 731-738, 2012.
CERQUEIRA-SILVA, C. B. M.; JESUS, O. N.; OLIVEIRA, E. J.; SANTOS, E. S. L.; & SOUZA, A. P. Characterization and selection of passion fruit (yellow and purple) accessions based on molecular markers and disease reactions for use in breeding programs. Euphytica, v. 202, n. 3, p. 345-359, 2015.
CERQUEIRA-SILVA, C. B. M.; JESUS, O. N.; SANTOS, E. S. L.; CORRÊA, R. X.; & SOUZA, A. P. Genetic breeding and diversity of the genus Passiflora: Progress and perspectives in molecular and genetic studies. International Journal of Molecular Sciences, v. 15, n. 8, p. 14122-14152, 2014.
COLLINS, N.; PARK, R.; SPIELMEYER, W.; ELLIS, J.; & PRYOR, A. J. Resistance gene analogs in barley and their relationship to rust resistance genes. Genome, v. 44, n. 3, p. 375-381, 2001.
CRUZ, C. D. GENES - Software para análise de dados em estatística experimental e em genética quantitativa. Acta Scientiarum. Agronomy, v. 35, n. 3, p. 271-276, 2013.
REIS, R. V.; OLIVEIRA, E. J.; VIANA, A. P.; PEREIRA, T. N. S.; PEREIRA, M. G.; & SILVA, M. G. M. Diversidade genética em seleção recorrente de maracujazeiro-amarelo detectada por marcadores microssatélites. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 46, p. 51-57, 2011.
DOYLE, J. J. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, v. 12, p. 13-15, 1990.
EARL, D. A.; & VONHOLDT, B. M. STRUCTURE HARVESTER: A website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conservation genetics resources, v. 4, n. 2, p. 359-361, 2012.
EVANNO, G.; REGNAUT, S.; & GOUDET, J. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: A simulation study. Molecular ecology, v. 14, n. 8, p. 2611-2620, 2005.
FALEIRO, F. G.; & JUNQUEIRA, N. T. V. Maracujá: o produtor pergunta, a Embrapa responde. Embrapa Cerrados: Livro técnico CPAC (INFOTECA-E), Coleção 500 perguntas, 500 respostas. 1ª edição – Brasília, DF : Embrapa, 2016. 341 p.
FALEIRO, F. G.; JUNQUEIRA, N. T. V.; BRAGA, M. F, & PEIXOTO, J. R. Germoplasma e melhoramento genético do maracujazeiro – desafios da pesquisa. In: FALEIRO, F. G.; JUNQUEIRA, N. T. V.; BRAGA, M. F. (Eds.) Maracujá: Germoplasma e Melhoramento Genético. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2005. p. 187-209.
FERREIRA, F. (2005). Recursos genéticos de Passiflora. In: FALEIRO, F. G.; JUNQUEIRA, N. T. V.; BRAGA, M. F. (Eds.) Maracujá: Germoplasma e Melhoramento Genético. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2005. p. 41-50.
IBGE. (2020). Produção agropecuária municipal - PAM. Produção de maracujá. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em https://www.ibge.gov.br/explica/producao-agropecuaria/maracuja/br. Acesso em: 14 fevereiro 2022.
MELETTI, L. M. M. Avanços na Cultura do Maracujá no Brasil. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 33, p. 83-91, 2011.
NEI, M. Analysis of gene diversity in subdivided populations. Proceedings of the national academy of sciences, v. 70, n. 12, p. 3321-3323, 1973.
OLIVEIRA, E. J.; PÁDUA, J. G.; ZUCCHI, M. I.; CAMARGO, L. E. A.; FUNGARO, M. H. P.; & VIEIRA, M. L. C. Development and characterization of microsatellite markers from the yellow passion fruit (Passiflora edulis f. flavicarpa). Molecular Ecology Notes, v. 5, n. 2, p. 331-333, 2005.
PAULA, M. DA S.; FONSECA, M. E. DE N.; BOITEUX, L. S.; & PEIXOTO, J. R. Genetic characterization of Passiflora species by analog markers of resistance genes. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 32, p. 222-229, 2010.
PEAKALL, R.; & SMOUSE, P. E. GenALEx 6.5: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics, v. 28, n. 19, p. 2537–2539, 2012.
PEREIRA, D. A.; CORRÊA, R. X.; & OLIVEIRA, A. C. Molecular genetic diversity and differentiation of populations of ‘somnus’ passion fruit trees (Passiflora setacea DC): Implications for conservation and pre-breeding. Biochemical systematics and ecology, v. 59, p. 12-21, 2015.
PEREIRA, G. S.; NUNES, E. S.; LAPERUTA, L. D. C.; BRAGA, M. F.; PENHA, H. A.; DINIZ, A. L.; MUNHOZ, C. F.; GAZAFFI, R.; GARCIA, A. A. F.; & VIEIRA, M. L. C. Molecular polymorphism and linkage analysis in sweet passion fruit, an outcrossing species. Annals of applied biology, v. 162, n. 3, p. 347-361, 2013.
PRITCHARD, J. K.; STEPHENS, M.; & DONNELLY, P. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics, v. 155, n. 2, p. 945-959, 2000.
SELVARAJ, C. I.; BABU, S.; SANKAR, P. D.; NAGARAJAN, P.; & SABESAN, M. Genome scanning for identification of resistance gene analogs (RGAs) in a highly durable blast resistance rice (Oryza sativa L.) cultivar, moroberekan. African Journal of Biotechnology, v. 10, n. 34, p. 6418-6433, 2011.
SOUSA, A. G. R.; SOUZA, M. M.; MELO, C. A. F.; & SODRÉ, G. A. ISSR markers in wild species of Passiflora L. (Passifloraceae) as a tool for taxon selection in ornamental breeding. Genetics and Molecular Research, v. 14, n. 4, p. 18534-18545, 2015.
SOUZA, L. N. B.; DIAS, N. D. S. C.; SANTANA, V. O.; SILVEIRA, L. A.; MEIRA, M. R.; SANTOS, E. S. L.; FALEIRO, F. G.; & CERQUEIRA-SILVA, C. B. M. Amplification test and selection of markers analogue to resistance genes in species and commercial varieties of Passiflora spp. Multi-Science Journal, v. 3, n. 1, p. 65-71, 2020.
ZANELLA, C. M.; TURCHETTO, C.; PALMA-SILVA, C.; & SPERB-LUDWIG, F. Microssatélites: Metodologias de identificação e análise. In: TURCHETTO-ZOLET, A. C.; TURCHETTO, C.; ZANELLA, C. M.; & PASSAIA, G. (Eds.). Marcadores Moleculares na Era Genômica: Metodologias e Aplicações. Ribeirão Preto, SP: Sociedade Brasileira de Genética, 2017. p. 94-117
WETZEL, M. M. V. S.; GIMENES, M. A.; PÁDUA, J. G.; JOSÉ, S. C. B. R.; & NETO, L. G. P. (2011). Conservação de espécies silvestres com potencial de utilização em programas de pré-melhoramento na coleção base da Embrapa. In: LOPES, M. A.; FÁVERO, A. P.; FERREIRA, M. A. J. F.; FALEIRO, F. G.; FOLLE, S. M.; GUIMARÃES, E. P. (Eds.). Pré-melhoramento de Plantas - Estado da Arte e Experiências de Sucesso. Embrapa Informações Tecnológicas: Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Brasília, Brasil, 2011. p. 99-122.
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