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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-218218

Resumo

A algaroba, Prosopis juliflora (Sw) DC, é considerada uma alternativa na alimentação de animais em regiões semiáridas, apresentando importância econômica e social. A referida espécie tem recebido atenção por pesquisadores em estudos genéticos moleculares, embora, pouco se sabe sobre a sua diversidade e estrutura genética. Assim, objetivou-se gerar informações relativas à extração de ácidos nucleicos, uso de marcadores moleculares e estimativas de diversidade e estrutura genética que contribuam para subsidiar ações de manejo e melhoramento genético em P. juliflora (Sw.) DC. Para isto, foram testados sete protocolos de extração de DNA genômico disponíveis na literatura, utilizados em diferentes espécies vegetais. Os protocolos foram otimizados por meio da eliminação do uso de -mercaptoetanol, nitrogênio líquido, proteinase K e RNAses. Após as etapas de extração, foi analisada a qualidade e quantidade de DNA obtido e, por fim, realizado teste de amplificação com uso de marcador molecular Resistance Gene Analogs - RGA. Ao final, selecionou-se os três protocolos mais eficientes para a obtenção do DNA genômico: tampão SDS 10%, CTAB 5% e Sorbitol; sendo utilizado o SDS 10% para extração do DNA nos próximos estudos. Posteriormente, foram caracterizados e selecionados 17 combinações de marcadores moleculares RGA, em 20 amostras de DNA genômico da planta extraídas de espécimes coletadas no município de Itapetinga, Bahia. Com base nos perfis de amplificação os pares de iniciadores foram classificados como: Adequado; Razoável e Inadequado. Também foram realizadas análises descritivas associadas ao número de marcadores gerados, onde os percentuais de polimorfismo variou entre 60% e 100%, a média da Heterozigosidade Esperada (He) foi de 0,21 e, o conteúdo de informações polimórficas (PIC) médio foi de 0,17. Dos 17 pares de iniciadores analisados, 10 foram selecionados para estimar a diversidade e a estrutura genética de população referente à sete populações naturalizadas da mesorregião centro sul baiano, composta por 48 acessos e 144 acessos da coleção de germoplasma do Instituto Federal Baiano foram incluídas nas análises. Com base nos perfis de amplificação, realizou-se a genotipagem e a construção da tabela de dados binários. As análises descritivas, Análise de Variância Molecular (AMOVA) e Análise de Coordenadas Principais (PCoA) também foram realizadas. Observamos um total de 147 marcas, cuja média de polimorfismo foi de 51,7% , sendo 12 marcas raras e cinco exclusivas. A Heterozigosidade esperada apresentou média de 0,17, variando de 0,05 em Anagé e 0,32 em Caculé. O conteúdo de informação de polimorfismo variou de 0,04 a 0,25 com média de 0,14. Os acessos estudados apresentaram estruturação em dois pools gênicos e subestruturação em três pools gênicos. A partir dos atributos genéticos moleculares apresentados nesse estudo, a presente Tese busca subsidiar futuros planos de manejo das populações de Prosopis juliflora naturalizada na mesorregião sudoeste da Bahia.

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The mesquite, Prosopis juliflora (Sw) DC, is considered an alternative for animal feeding in semiarid regions, presenting economic and social importance. The specie has received attention by researchers in molecular genetic studies, although, there are not much studies about its diversity and genetic structure. This study aimed to generate information related to the extraction of nucleic acids, use of molecular markers and estimation of diversity and genetic structure that contribute to support management and genetic improvement actions of P. juliflora (Sw.) DC. It was used seven genomic DNA extraction protocols available in the literature, used in different botanical species. The protocols were optimized by eliminating the use of -mercaptoethanol, liquid nitrogen, proteinase K and RNAses. After the extraction steps were done, the quality and quantity of DNA obtained was analyzed and an amplification test was performed using a molecular marker Resistance Gene Analogs - RGA. At the end, three most efficient protocols for obtaining genomic DNA were selected: 10% SDS buffer, 5% CTAB and Sorbitol; using 10% SDS for DNA extraction in future studies. Subsequently, 17 combinations of RGA molecular markers were characterized and selected on 20 samples of plant genomic DNA extracted from specimens collected in the county of Itapetinga, Bahia. Based on the amplification profiles the primer pairs were classified as: Adequate; Reasonable and Inappropriate. It was also performed the description of the analyzes associated with the number of generated markers, where the polymorphism percentages ranged between 60% and 100%, the average Expected Heterozygosity (H) was 0.21, and the average polymorphic information content (PIC) was of 0.17. From the 17 pairs of primers analyzed, 10 were selected to estimate the diversity and genetic structure of the population referring to seven naturalized populations from the central southern region of Bahia, comprising 48 accessions and 144 accessions from the germplasm collection of the Instituto Federal Baiano were included in the analyses. Based on the amplification profiles, genotyping and the construction of the binary data table were performed. Descriptive analyses, Molecular Variance Analysis (AMOVA) and Principal Coordinate Analysis (PCoA) were also performed. It was observed a total of 147 brands, whose average polymorphism was 51.7%, being 12 rare brands and five exclusive ones. Expected heterozygosity averaged 0.17, ranging from 0.05 in Anagé to 0.32 in Caculé. The polymorphism information content ranged from 0.04 to 0.25 with a mean of 0.14. The studied accessions presented structure in two gene pools and substructure in three gene pools. From the molecular genetic attributes presented in this study, this doctoral dissertation intends to support future management plans for populations of Prosopis juliflora naturalized in the southwestern mesoregion of Bahia.

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