Técnicas moleculares para caracterização e conservação de plantas medicinais e aromáticas: uma revisão / Molecular techniques for characterization and conservation of medicinal and aromatic plants: a review

RESUMO Os estudos que visam à caracterização e conservação de germoplasma de espécies de plantas medicinais e aromáticas vêm crescendo de forma expressiva frente ao potencial econômico dessas espécies. Para tanto, diferentes marcadores moleculares estão disponíveis no mercado, e a seleção de um ou mais marcadores requer o conhecimento de suas propriedades e aplicações. Este trabalho tem por objetivo apresentar uma revisão bibliográfica sobre as principais técnicas moleculares utilizadas nesses estudos.

ABSTRACT The studies which aim on the characterization and conservation of the germplasm from medicinal and aromatic plant species have been frequent, due to the economic potential of these species. Therefore, different molecular markers are available in the market, and the selection of one or more markers requires knowledge of their properties and applications. This work aims to present a literature review about the main molecular techniques used in these studies.

Teor e composição do óleo essencial de quatro acessos e duas cultivares de manjericão (Ocimum basilicum L. ) / Essential oil composition and content of different accessions and cultivars of basil (Ocimum basilicum L. )

O objetivo desse estudo foi avaliar o teor e a composição química dos óleos essenciais de quatro acessos silvestres de manjericão (Ocimum basilicum L.), provenientes de diferentes regiões geográficas, e duas cultivares comerciais cultivados sob as mesmas condições edafoclimáticas. As sementes dos acessos foram coletadas nos município de Gurupi-TO (GUR) e de Monte Alegre-GO (MAL, MVE e FPS) e as sementes da cultivar comercial manjericão roxo (MR) foram adquiridas no comércio de Gurupi e da cultivar Maria Bonita (MB) foram fornecidas pelo Horto de Plantas Medicinais da Universidade Federal de Lavras. O plantio foi realizado em vasos com capacidade de dez litros utilizando-se como substrato: solo de barranco e esterco bovino na proporção 2:1. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação em aparelho tipo Clevenger e a identificação e a porcentagem relativa dos compostos do óleo essencial foi realizada por Cromatografia à Gás acoplada a Detector de Espectrometria de Massas. Foram identificados trinta e nove substâncias nos óleos essenciais obtidos, abrangendo monoterpenos, sesquiterpenos e fenilpropanoides. Nas cultivares MB e MR o composto majoritário foi o linalol, enquanto nos acessos silvestres (MAL, GUR, FPS e MVE) o composto em maior quantidade foi o (E)-cinamato de metila. O maior teor de óleo essencial foi obtido na cultivar Maria Bonita (3,77%).

The objective of this study was to evaluate the essential oil chemical composition and content of four wild accessions of basil (Ocimum basilicum L.), from different geographical regions, and two commercial cultivars grown under the same edaphoclimatic conditions. The seeds of the accessions were collected in the municipality of Gurupi, state of Tocantins (GUR), and Monte Alegre, state ofGoiás (MAL, MVE and FPS), and the seeds of the commercial cultivar of purple basil (MR) were acquired in the Gurupi market and the seeds of the commercial cultivar Maria Bonita (MB) were provided by the Garden of Medicinal Plants of the Federal University of Lavras. The seeds were planted in pots with a capacity of ten liters using as substrate soil from earth works and cattle manure in the proportion of 2:1. The essential oil was obtained by hydrodistillation using a Clevenger-type apparatus, and the identification and the relative percentage of the compounds of the essential oil were performed by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry Detector. Thirty-nine compounds were identified in the essential oils obtained, which were divided into monoterpenes, sesquiterpenes and phenylpropanoids. In the cultivars MB and MR, the major compound was linalool, and in the wild accessions (MAL, GUR, FPS and MVE) it was the (E)-methyl cinnamate. The highest content of essential oil was obtained from the cultivar Maria Bonita (3.77%).

Genetic divergence among Dimorphandra spp. accessions using RAPD markers / Divergência genética entre acessos de Dimorphandra spp. usando marcadores RAPD

The genus Dimorphandra has distinguish relevance considering either medicinal or biodiversity aspects because it includes two species that are economically important flavonoids sources for pharmachemical industry (D. mollis Benth. and D. gardneriana Tul.), and species endemic to Brazil, such as D. jorgei Silva and D. wilsonii Rizz., threatened by extinction. In order to evaluate variability among accessions of D. mollis (fava-d'anta), D. gardneriana and D. wilsonii, it was collected fruit from individual plants from three Brazilian states in a total of 57 accessions, which were analyzed with RAPD markers. It was used 20 seeds per progeny; the DNA was extracted from fully-formed young leaves, which were collected in bulk. The data were analyzed using a binary matrix, in which the score one represented presence of a band and zero, absence. The similarity matrix was developed by using the arithmetic complement of the Jaccard index, later grouped based on the Neighbor Joining algorithm. It was found considerable intra and inter specific variability in Dimorphandra spp., which were separated into four groups. Though genetic variability was found, the collecting trips showed that most of these areas are subject to loss of genetic resources of fava-d'anta due to the following factors: continuous anthropic activity, propensity for natural fires, and loss of natural seed dispersers (large fruit-eating mammals). Therefore, protections of these areas and ex situ conservation are essentials for the maintenance of genetic variability of these species.

O gênero Dimorphandra tem grande relevância, sobretudo nos aspectos medicinais e de biodiversidade, por incluir duas espécies que são importantes economicamente como fontes de flavonoides para indústria farmacoquímica (D. mollis Benth. e D. gardneriana Tull.), e espécies endêmicas do Brasil, como a D. jorgei Silva e D. wilsonii Rizz., sendo esta ameaçada de extinção. Objetivando avaliar a variabilidade entre acessos de D. mollis, D. gardneriana e D. wilsonii, foram realizadas coletas de frutos separados por planta em três estados brasileiros em um total de 57 acessos que foram analisados por meio da técnica RAPD. Utilizaram-se vinte sementes por progênie e o DNA, extraído de folhas definitivas, jovens, e coletadas em bulk. Os dados foram analisados utilizando-se uma matriz de dados binários. Para formação da matriz de dissimilaridade, foi utilizado o complemento aritmético do Índice de Jaccard e posteriormente o agrupamento pelo algoritmo de Neighbor Joining. O estudo revelou que existe variabilidade entre e dentro das espécies de Dimorphandra spp., o qual formou quatro grupos. Apesar da variabilidade genética constatada, as expedições de coleta demonstraram que a maioria das áreas amostradas está sujeita a perdas de recursos genéticos de fava-d'anta devido aos seguintes fatores: ocorrência de ação antrópica contínua; propensão a incêndios naturais; e diminuição dos dispersores naturais de sementes (grandes mamíferos frugíveros). Assim, a proteção destas áreas e a conservação ex situ, são primordiais para manutenção da variabilidade genética dessas espécies.

Estudo da divergência genética por características morfológicas entre acessos de mentrasto (Ageratum conyzoides L. ) coletados no estado do Tocantins em diferentes épocas / Genetic divergence study by morphologic traits among mentrasto (Ageratum conyzoides L. ) accessions collected in the state of Tocantins in different period

Este trabalho objetivou avaliar a divergência genética entre nove acessos de mentrasto (Ageratum conyzoides) por métodos multivariados utilizando caracteres morfológicos, em quatro épocas de colheita. Os nove acessos de mentrasto foram obtidos de plantas que ocorrem naturalmente nas cinco regiões climáticas do Estado do Tocantins. Em cada época de colheita foram avaliadas as características como biomassa fresca da parte aérea, biomassa seca, área foliar, número de folhas, floração e altura. Pela análise de agrupamento (método de Tocher) foram formados dois grupos na primeira e quarta épocas de colheita, três grupos na segunda época e quatro grupos na terceira época de colheita. Observou-se variação na constituição dos grupos pelos acessos nas épocas de colheita. A divergência genética entre acessos de mentrasto, avaliada por caracteres morfológicos, foi influenciada pelo estádio de desenvolvimento da espécie. A existência de variabilidade entre os acessos coletados em diferentes localidades fornece subsídio para a coleta sistematizada de germoplasma em A. conyzoides no Estado do Tocantins.

This study aimed to analyze the genetic divergence among nine mentrasto (Ageratum conyzoides) accessions by multivariate methods using morphologic traits for four harvesting periods. The nine accessions of mentrasto were obtained from plants that occur naturally in five climatic regions of the state of Tocantins. At each harvesting period, the following traits were evaluated: fresh biomass of the aerial part, dry biomass, leaf area, number of leaves, flowering and height. The grouping analysis (Tocher's method) identified two groups, in the first and fourth harvest periods, three groups in the second harvest period and four groups in the third harvest period. Variation was observed for the group constitutions among the different harvesting periods. The genetic divergence among mentrasto accessions, evaluated by morphologic traits, was influenced by developmental stage of specie. The existence of genetic variability among accessions from different regions supports the systematic collection of A. conyzoides germplasm in the state of Tocantins.