Identificação de regiões microssatélites potencialmente amplificáveis e desenvolvimento de marcadores para codornas de corte a partir do genoma da codorna japonesa

Os objetivos do presente estudo foram identificar loci microssatélites potencialmente amplificáveis (PALs) e desenvolver marcadores para codornas de corte (Coturnix coturnix) a partir do genoma completo da codorna japonesa (Coturnix japonica), obtido através do banco de dados Ensembl (acesso GCA_001577835.1). Após uma mineração in silico no genoma, foram encontrados 1.524 loci microssatélites potencialmente amplificáveis (PALs), sendo esses polimórficos e com primers. A classe com maior número de PALs foi a dinucleotídeos, seguida de tetra-, penta-, tri- e hexanucleotídeos totalizando 718 (47,11%), 310 (20,34%), 270 (17,71%), 132 (8,66%) e 94 loci (6,17%), respectivamente. Foram identificadas 350 loci com maior potencial de amplificação (bPALs), tendo como critérios o polimorfismo, ser tetra-, penta- ou hexanucleotídeos e possuir oito repetições. O número de alelos encontrados para tetra-, penta- e hexanucleotídeos foram 1287, 963 e 223, respectivamente. Para o desenvolvimento de marcadores microssatélites, foi utilizado o genoma completo da Coturnix japonica depositado no banco de dados Genbank do National Center of Biotechnology Information (NCBI) (acesso GCA_001577835.2). Após varredura no genoma, foram selecionados os três melhores marcadores tetranucleotídeos e sintetizados para análise. Para validação e avaliação da transferibilidade foram genotipados 90 codornas de uma linhagem de corte, de três gerações, e estimados os valores de conteúdo de informação polimórfica (PIC), número de alelos por locus, heterozigosidade esperada (He), heterozigosidade observada (Ho) e coeficiente de endogamia (FIS). Amplificaram 65 indivíduos para Coturnix01, bem como 84 e 42 para CcoUFPel03 e CcoUFPel04. A média de alelos observados foi dez, com tamanhos entre 260 a 300 pares de base (pb) para Coturnix01, 245 a 330pb para CcoUFPel03 e 285 a 385pb para CcoUFPel04. Todos os marcadores foram altamente polimórficos, com PIC variando de 0,72 a 0,84. A Ho média foi baixa em todas as gerações, sendo inferiores as médias da He, resultando em valores de coeficiente de endogamia total (FIS) positivos. Os marcadores desenvolvidos apresentaram transferibilidade para a espécie de estudo, no qual a sua validação demostrou alta capacidade de detecção de polimorfismos, possibilitando a utilização destes em estudos populacionais de codornas de corte. Um grande número de PALs e bPALs foram encontrados com grande potencial para uso nos programas de melhoramento genético.

This work presents a study to identify microsatellites potentially amplifiable loci (PALs) and develop markers from meat quails (Coturnix coturnix) using the complete genome from Japanese quail (Coturnix japonica) obtained from the collection of the database Ensembl (access GCA_001577835.1). Were match 1,524 matches of PALs, being those polymorphic and with primers. The highest classes of PALs were dinucleotides, with sequence of tetra-, penta-, tri- and hexanucleotides, with a total of 718 (47 %), 310 (20 %), 270 (18 %), 132 (9 %) and 94 loci (6 %), respectively. Were identified 350 loci with better potential of amplifiable (bPALs), having as criteria the polymorphism, being tetra-, penta- or hexanucleotides and possessing eight repetitions. The numbers of alleles found for tetra-, penta- and hexanucleotides were 1287, 963 and 223, respectively. The development of the microsatellite markers used the complete genome of Coturnix japonica, supplied by the database of Genbank from the National Center of Biotechnology Information (NCBI accessed GCA 001577835.2). Three markers of tetranucleotides were selected and synthetized. The validation and evaluation of transferability were genotypated 90 meat quails, from three generation and estimated the polymorphic information content values (PIC), the number of alleles per locus, expected heterozygosity (He), observed heterozygosity (Ho) and inbreeding coefficient (Fis). Were amplified 65 animals for Coturnix01, 84 for CcoUFPel03 and 42 for CcoUFPel04. The observed number of alleles were 10, with sizes between 260 and 300 base pairs (bp) for Coturnix01, between 245 and 330bp for CcoUFPel03 and between 285 and 385bp for CcoUFPel04. All the markers were highly polymorphic, with PIC between 0.72 and 0.84. The average Ho was low in all generations, being lower than He average, resulting in positive values of total inbreeding coefficient (Fis). The developed markers present transferability from the studied species, as its validation show highly capacity of polymorphisms detection, allowing the use of these in populational studies of meat quails. A large number of PALs and bPALs have been found with great potential for use in breeding programs.

Aspectos bioecológicos e genético-comportamentais envolvidos na conservação da abelha Jandaíra, Melipona subnitida Ducke (Apidae, Meliponini), e o uso de ferramentas moleculares nos estudos de diversidade / Bioecological and behavioral genetic aspects involved in the conservation of the stingless bee Melipona subnitida Ducke (Apidae, Meliponini) and the use of molecular tools in studies of diversity

A abelha sem ferrão Melipona subnitida atualmente está presente em quase toda a região nordeste, em função da boa adaptabilidade ao semiárido nordestino e do potencial econômico-ecológico proporcionado pela produção de mel e pela polinização de cultivos em condições de confinamento. Apesar disso, é uma espécie ameaçada devido a processos de degradação ambiental, dentre os quais estão o desmatamento, o uso indiscriminado de agrotóxicos e o extrativismo. Tais interferências tendem a isolar as populações de Jandaíra, provocando uma queda na variabilidade genética e, consequentemente, uma redução na capacidade adaptativa da espécie. Porém, técnicas de biologia molecular estão sendo implementadas, possibilitando que populações desse tipo sejam avaliadas quanto ao seu grau de variabilidade genética. Marcadores moleculares do tipo microssatélites de DNA vêm sendo bastante usados, porém, em função do alto custo exigido para seu desenvolvimento, diversos estudos vêm empregando microssatélites transferidos de táxons próximos com amplo sucesso em estudos voltados à caracterização e à diversidade genética. Dessa forma, a presente revisão objetivou avaliar os mais relevantes aspectos bioecológicos e genético-comportamentais envolvidos na conservação da abelha Jandaíra, a fim de auxiliar na avaliação do grau de diversidade genética da espécie, bem como da sua distribuição entre indivíduos e populações da abelha sem ferrão M. subnitida.(AU)

The stingless bee Melipona subnitida is now present almost everywhere in the Brazilian Northeastern, as a consequence of its good adaptability to the semiarid and economic and ecological potential offered by the honey production and pollination of commercial crops under confined conditions. Nevertheless, it is an endangered species due to environmental degradation processes, among which are: deforestation, indiscriminate use of pesticides and honey extraction. Such interference tends to isolate populations of Jandaíra causing a decrease in genetic variability, and therefore a reduction in the adaptive capacity of the species. However, advanced Molecular Biology techniques have been used allowing such populations to be assessed for their degree of genetic variability. Molecular markers such as microsatellite DNA are widely applied to genetic diversity studies. However, due to the high costs required for their development, several studies have been focused on the use of microsatellites transferred from closely related taxa with much success in studies on the genetic characterization of species and their populations. Therefore, this review aimed to evaluate the most relevant ecological and behavioral aspects in order to assist the population genetic studies of the stingless bee M. subnitida.(AU)

Aspectos bioecológicos e genético-comportamentais envolvidos na conservação da abelha Jandaíra, Melipona subnitida Ducke (Apidae, Meliponini), e o uso de ferramentas moleculares nos estudos de diversidade / Bioecological and behavioral genetic aspects involved in the conservation of the stingless bee Melipona subnitida Ducke (Apidae, Meliponini) and the use of molecular tools in studies of diversity

A abelha sem ferrão Melipona subnitida atualmente está presente em quase toda a região nordeste, em função da boa adaptabilidade ao semiárido nordestino e do potencial econômico-ecológico proporcionado pela produção de mel e pela polinização de cultivos em condições de confinamento. Apesar disso, é uma espécie ameaçada devido a processos de degradação ambiental, dentre os quais estão o desmatamento, o uso indiscriminado de agrotóxicos e o extrativismo. Tais interferências tendem a isolar as populações de Jandaíra, provocando uma queda na variabilidade genética e, consequentemente, uma redução na capacidade adaptativa da espécie. Porém, técnicas de biologia molecular estão sendo implementadas, possibilitando que populações desse tipo sejam avaliadas quanto ao seu grau de variabilidade genética. Marcadores moleculares do tipo microssatélites de DNA vêm sendo bastante usados, porém, em função do alto custo exigido para seu desenvolvimento, diversos estudos vêm empregando microssatélites transferidos de táxons próximos com amplo sucesso em estudos voltados à caracterização e à diversidade genética. Dessa forma, a presente revisão objetivou avaliar os mais relevantes aspectos bioecológicos e genético-comportamentais envolvidos na conservação da abelha Jandaíra, a fim de auxiliar na avaliação do grau de diversidade genética da espécie, bem como da sua distribuição entre indivíduos e populações da abelha sem ferrão M. subnitida.(AU)

The stingless bee Melipona subnitida is now present almost everywhere in the Brazilian Northeastern, as a consequence of its good adaptability to the semiarid and economic and ecological potential offered by the honey production and pollination of commercial crops under confined conditions. Nevertheless, it is an endangered species due to environmental degradation processes, among which are: deforestation, indiscriminate use of pesticides and honey extraction. Such interference tends to isolate populations of Jandaíra causing a decrease in genetic variability, and therefore a reduction in the adaptive capacity of the species. However, advanced Molecular Biology techniques have been used allowing such populations to be assessed for their degree of genetic variability. Molecular markers such as microsatellite DNA are widely applied to genetic diversity studies. However, due to the high costs required for their development, several studies have been focused on the use of microsatellites transferred from closely related taxa with much success in studies on the genetic characterization of species and their populations. Therefore, this review aimed to evaluate the most relevant ecological and behavioral aspects in order to assist the population genetic studies of the stingless bee M. subnitida.(AU)

Genetic diversity analysis among pigeonpea genotypes adapted to South American regions based on microsatellite markers

The pigeonpea [Cajanus cajan (L) Millspaugh] is one of the most important perennial legume crops utilized in the food, fodder, soil conservation, crop-livestock integrated systems, reclaiming of degraded pastures and symbiotic nitrogen fixation. Microsatellite markers were used to estimate the genetic diversity of 77 pigeonpea genotypes selected from the germplasm collections at Embrapa Cattle-Southeast and, to evaluate their transferability to Phaseolus vulgaris and Vigna unguiculata species. The number of alleles per locus ranged from 2 to12, with an average of 5.1 alleles. The PIC values ranged from 0.11 to 0.80 (average 0.49) and the D values from 0.23 to 0.91 (average 0.58). The averages of observed and expected heterozygosity were 0.25 and 0.47, respectively, showing a deficit in heterozygosity. A model-based Bayesian approach implemented in the software STRUCTURE was used to assign genotypes into clusters. A dendrogram was constructed based on the modified Roger's genetic distances using a neighbor-joining method (NJ). A total of four clusters were assembled by STRUCTURE and a strong tendency of correspondence between the Bayesian clusters in the NJ tree was observed. The genetic distance ranged from 0.09 to 0.62 (average 0.37), showing a low genetic diversity in the pigeonpea genotypes. Transferability of pigeonpea-specific microsatellites revealed a cross-amplification and the presence of polymorphic alleles in P. vulgaris and V. unguiculata.

Genetic diversity analysis among pigeonpea genotypes adapted to South American regions based on microsatellite markers

The pigeonpea [Cajanus cajan (L) Millspaugh] is one of the most important perennial legume crops utilized in the food, fodder, soil conservation, crop-livestock integrated systems, reclaiming of degraded pastures and symbiotic nitrogen fixation. Microsatellite markers were used to estimate the genetic diversity of 77 pigeonpea genotypes selected from the germplasm collections at Embrapa Cattle-Southeast and, to evaluate their transferability to Phaseolus vulgaris and Vigna unguiculata species. The number of alleles per locus ranged from 2 to12, with an average of 5.1 alleles. The PIC values ranged from 0.11 to 0.80 (average 0.49) and the D values from 0.23 to 0.91 (average 0.58). The averages of observed and expected heterozygosity were 0.25 and 0.47, respectively, showing a deficit in heterozygosity. A model-based Bayesian approach implemented in the software STRUCTURE was used to assign genotypes into clusters. A dendrogram was constructed based on the modified Roger's genetic distances using a neighbor-joining method (NJ). A total of four clusters were assembled by STRUCTURE and a strong tendency of correspondence between the Bayesian clusters in the NJ tree was observed. The genetic distance ranged from 0.09 to 0.62 (average 0.37), showing a low genetic diversity in the pigeonpea genotypes. Transferability of pigeonpea-specific microsatellites revealed a cross-amplification and the presence of polymorphic alleles in P. vulgaris and V. unguiculata.