Variabilidade genética interespecífica em formigas cortadeiras do gênero Acromyrmex que ocorrem no Estado do Rio Grande do Sul / Inter-specific genetic variability of leaf cutting ants (Acromyrmex genus) from Rio Grande do Sul State

São poucos os taxonomistas que atuam na identificação de formigas cortadeiras. Os métodos morfométricos utilizados nem sempre permitem uma identificação confiável, em função do acentuado polimorfismo dentro do mesmo formigueiro. O objetivo do trabalho foi testar a possibilidade do uso da ferramenta da biologia molecular para auxiliar na identificação das espécies de formigas cortadeiras do gênero Acromyrmex que ocorrem no Estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi realizado com seis espécies de formigas do gênero Acromyrmex coletadas em quatro regiões do RS. Utilizaram-se as técnicas RAPD e AFLP, testando-se inicialmente 50 primers, dos quais apenas 13 foram selecionados por terem amplificado com sucesso fragmentos de todas as espécies estudadas. Embora os 13 primers selecionados tenham produzido fragmentos que permitem várias alternativas de seu uso para a identificação das espécies A. heyeri, A. ambiguus, A. crassispinus, A. striatus, A. laticeps e A. aspersus, a identificação das mesmas poderá ser realizada utilizando-se apenas os primers UBC 354, UBC 348 e UBC 356, que apresentaram fragmentos bem visíveis, que permitem uma identificação segura. Os resultados obtidos com o dendograma e as características morfológicas analisadas mostram que as espécies A. striatus e A. laticeps são menos relacionadas com as demais espécies estudadas, enquanto maior proximidade genética foi observada entre as espécies A. ambiguus e A. crassispinus. Através deste trabalho, pode-se concluir que a identificação das espécies de Acromyrmex pode ser realizada de maneira segura pelas técnicas RAPD e AFLP.

At present, a few number of taxonomists work on identification of leaf cutting ants. Morphological-based methods do not always produce a reliable identification, due to the strong polymorphism observed even in the same colony. This fact leads to hypothesize that, besides those variations, others may also occur related to geographic distribution of the ants. Six Acromyrmex species were sampled at four locations in the State of Rio Grande do Sul and analyzed by RAPD and AFLP. Fifty UBC primers, originated from the University of British Columbia, were evaluated to select a set of primers that could be useful for species identification and genetic variability studies. Only 13 primers, which amplified fragments of all species, were selected. Although the selected primers produced fragments that allowed various ways for identification of A. heyeri, A. ambiguus, A. crassispinus, A. striatus, A. laticeps and A. aspersus, only UBC 354, UBC348 and UBC356 primers allowed a reliable identification showing the most visible fragments. Results by dendogram and morphological-based identification, showed that A. striatus and A. laticeps are less related to the other species. However A. ambiguus e A. crassispinus are the most genetically related ants in the State of Rio Grande do Sul. The results indicate that a reliable identification of Acromyrmex can be carried out by RAPD and AFLP, yet allowing verification of genetic distance between species.

IRAP and REMAP assessments of genetic similarity in rice.

Rice is a model genome for cereal research, providing important information about genome structure and evolution. Retrotransposons are common components of grass genomes, showing activity at transcription, translation and integration levels. Their abundance and ability to transpose make them good potential markers. In this study, we used 2 multilocus PCR-based techniques that detect retrotransposon integration events in the genome: IRAP (inter-retrotransposon amplified polymorphism) and REMAP (retrotransposon-microsatellite amplified polymorphism). Markers derived from Tos17, a copia-like endogenous retrotransposon of rice, were used to identify genetic similarity among 51 rice cultivars (Oryza sativa L.). Genetic similarity analysis was performed by means of the Dice coefficient, and dendrograms were developed by using the average linkage distance method. A cophenetic correlation coefficient was also calculated. The clustering techniques revealed a good adjustment between matrices, with correlation coefficients of 0.74 and 0.80, or lower (0.21) but still significant, between IRAP and REMAP-based techniques. Consistent clusters were found for Japanese genotypes, while a subgroup clustered the irrigated Brazilian genotypes.

Association between genetic distances in wheat (Triticum aestivum L.) as estimated by AFLP and morphological markers

Molecular and morphological data analyses matrices are very informative tools for the estimation of genetic distances. We used AFLP markers, morphological traits and combined analysis to estimate the genetic distances between wheat genotypes and ascertain any associations between the two techneques. Nineteen wheat (Triticum aestivum L.) genotypes were analyzed using amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers and field evaluated for two years. The matrices obtained by morphological and molecular marker data analyses revealed a significant but moderate correlation (r = 0.47), indicating that such techniques sample distinct genome regions. The combined analysis was found to be highly correlated with AFLP (r = 0.97) and moderately correlated with morphological (r = 0.59) markers. A possible explanation for such results is a bias caused by the much higher number of AFLP (229) than morphological (17) markers. Thus, it is evident that the combined analysis is not efficient when a very dissimilar number of markers are used in each isolated technique. Therefore, to obtain a better knowledge of the degree of divergence among genotypes it is necessary to consider each analysis separately.

Emprego de modelos gráficos na seleção de genitores de milho para hibridização e mapeamento genético / Use of graphic models in maize parental selection for hybridization and mapping

A dissimilaridade genética estimada por meio de marcadores moleculares, quando acompanhada de informações fenotípicas, é importante para a seleção de genótipos para o melhoramento e o mapeamento genético. Desta forma, os objetivos deste estudo foram: i) estimar a dissimilaridade genética entre 30 linhagens de milho contrastantes para a tolerância ao encharcamento; ii) selecionar genitores para mapeamento e melhoramento genético; iii) comparar diferentes métodos de visualização gráfica das distâncias. Foram utilizados 21 iniciadores de RAPD. A dissimilaridade genética foi estimada por meio do complemento do coeficiente de similaridade de Dice, posteriormente foi construído um dendrograma pelo método de agrupamento da distância média e calculado o coeficiente de correlação cofenética entre a matriz de dissimilaridade e o dendrograma gerado. O complemento da matriz de similaridade foi submetido também à análise de componentes principais e de escala multidimensional. Para ambas as análises, foi testada a eficiência das projeções, por meio da correlação entre as distâncias originais e as representadas nos gráficos. As técnicas de agrupamento não revelaram um bom ajuste entre as distâncias apresentadas graficamente e a matriz original de distâncias, com correlações de 0,70, 0,53 e 0,75 para o dendrograma, componentes principais e análise de escala multidimensional, respectivamente. Dentre as técnicas de agrupamento empregadas, a que atendeu de forma mais precisa aos objetivos do trabalho foi a análise multidimensional, uma vez que esta, além de apresentar a maior correlação com a matriz original de distâncias, preservou as distâncias entre todos os pares de genótipos. Além disso, esta técnica é a mais indicada quando o objetivo do trabalho é a definição de cruzamentos, pois ela permite uma observação mais fácil das distâncias entre todos os pares de genótipos.

Dissimilaridade genética de linhagens de Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) através de marcadores moleculares ISSR / Genetic dissimilarity of lines of Trichogramma Westwood (Hymenoptera: Trichogrammatidae) through ISSR markers

A demanda por processos agrícolas racionais, em detrimento da utilização de estratégias convencionais, tem contribuído para o desenvolvimento de técnicas de controle biológico, como a utilização de parasitóides de ovos do gênero Trichogramma Westwood. Um entrave para sua utilização é a dificuldade na identificação das espécies, devido ao diminuto tamanho e à similaridade morfológica. Os marcadores moleculares acessam o genoma, evitando o efeito ambiental e conseqüentemente erros de identificação. Várias técnicas estão disponíveis e a técnica ISSR vem sendo empregada para a diferenciação rápida entre indivíduos próximos, devido ao elevado grau de polimorfismo, reprodutibilidade e baixo custo. Este trabalho objetivou mensurar o nível de diferenciação genética de linhagens de Trichogramma, mediante o emprego da técnica de ISSR. Cinco linhagens foram estudadas: três da espécie T. pretiosum Riley, uma da espécie T. atopovirilia Oatman & Platner e uma da espécie T. bruni Nagaraja. A identificação morfológica dos parasitóides foi realizada na ESALQ/USP, Piracicaba, SP. Após a extração do DNA e sua padronização, realizaram-se as reações de PCR utilizando-se 26 marcadores ISSR, dos quais 11 foram selecionados por apresentarem maior polimorfismo e consistência. Os dados moleculares foram transformados em matriz binária e analisados pelo programa estatístico NTSYS v. 2.1. Os 11 marcadores utilizados geraram 172 bandas polimórficas. A similaridade genética variou de 19 por cento a 96 por cento, permitindo concluir que a técnica ISSR é eficiente na identificação de polimorfismo de DNA em Trichogramma. Além disso, os resultados sugerem uma variação acentuada inter e intra-específica.

Demands for sustainable agricultural systems have forested the development of biological control techniques, such as the use of the egg parasitoid Trichogramma Westwood. However, the arduous identification of the parasitoid at the species level, due to the tiny size and the morphological similarities is an obstacle to increasing its use. Molecular markers are useful to reach the specimen genome and avoid environmental effects that could misguide identification. Several molecular markers techniques are available and the ISSR technique has been used to differentiate close individuals, due to its high polymorphism level, reproducibility and low cost. The objective of this study was to measure the level of genetic differentiation among five lines of Trichogramma, using ISSR markers: three belonging to the species T. pretiosum Riley, one to T. atopovirilia Oatman & Platner and one to T. bruni Nagaraja. Morphological identification of the parasitoids was conducted at ESALQ/USP - Piracicaba, SP. After DNA removal and standatization, PCR reactions were performed with 26 ISSR primers; 11 of them were selected because they presented greater polymorphism and consistency. Molecular data were converted into a binary matrix and analyzed (NTSYS v. 2.1). The 11 primers produced 172 polymorphic sections. Genetic similarity ranged from 19 percent to 96 percent, showing that the ISSR technique can efficiently identify DNA polymorphism in Trichogramma. Results also indicate important inter and intra-specific variations among the parasitoid lines.