Variabilidade genética de etnovariedades de mandioca, avaliada por marcadores de DNA

Abstract

GENETIC DIVERSITY OF CASSAVA FOLK VARIETIES ASSESSED BY DNA MARKERSABSTRACT: The objective of this work was to quantify the genetic diversity among cassava folk varieties as well as to examine the distribution of the genetic diversity among varieties of different origin and type. Fifty-four cassava varieties were chosen from 4 Brasilian regions: 45 of the Amazon basin (23 from River Negro, 6 of the River Branco and 16 of the River Solimões) and 9 of the south coast of the São Paulo State, Brazil. The modern variety Mantiqueira was also included as a reference. Among these, 38 were bitter varieties and 17 sweet. Three different types of DNA markers were used: RAPD (randomly amplified polymorphic DNA), AFLP (amplified fragment length polymorphism) and microsatellites. Analysis of the results consisted of a description of band patterns, a calculation of similarity indexes (Nei & Li) and a principal coordinate analysis (PCoA) for each marker type. Heterozygosity, diversity indexes (DI, Weir) and genetic differentiation coefficients (G ST ) were calculated for the microsatellite loci.Genetic variability was more concentrated within regions, then among regions (G ST = 0.07). Mean heterozygosity was 56%. Mean similarity indexes were dependent on the marker used: S = 0.89 for RAPD, S = 0.85 for AFLP and S = 0.59 for microsatellites. PCoA analysis revealed groups, distinguishing bitter from sweet varieties.

Caracterização molecular de acessos de mandioca açucarados e não açucarados

“…A técnica de RAPD também se mostrou eficiente na discriminação dos acessos em função do fenótipo açúcares nas raízes, uma vez que nenhum acesso não açucarado agrupou-se com acessos açucarados no primeiro nível hierárquico, o que, provavelmente, seja reflexo desses acessos terem uma origem e domesticação diferenciada. Esse resultado é interessante uma vez que muitos estudos têm revelado a inexistência de associação entre o local geográfico de coleta de acessos de mandioca e as distâncias genéticas estimadas por meio de marcadores moleculares (Mühlen et al, 2000;Assante & Offei, 2003;Costa et al, 2003;Zacarias et al, 2004;Ferreira et al, 2008). Entretanto, Tabela 2 -Iniciadores utilizados para obtenção dos marcadores RAPD, respectivo número de bandas polimórficas, número de bandas monomórficas, conteudo de informação de polimorfismo (CIP) e indíce do marcador (IM).…”

“…Em mandioca, os marcadores moleculares vêm sendo utilizados com elevada frequência na estimativa da variabilidade genética dentro da espécie Manihot esculenta Crantz (Assante & Offei, 2003;Costa et al, 2003;Zacarias et al, 2004;Ferreira et al, 2008) ou entre diferentes espécies do gênero Manihot (Colombo et al, 2000;Carvalho & Schaal, 2001;Olsen, 2004), uma vez que estes apresentam ampla capacidade de acessar as informações contidas no genoma de um organismo. Em mandioca, também vêm sendo utilizados caracteres fenotípicos em associação com as técnicas multivariadas, na quantificação da variabilidade genética em mandioca (Mkumbira et al, 2003;Nick et al, 2008). Em relação aos caracteres fenotípicos, os marcadores moleculares apresentam a vantagem de não sofrerem influência do ambiente e de exibirem grande capacidade de detecção de variabilidade genética, porém apresentam a desvantagem de acessarem o genoma como um todo e não somente as regiões responsáveis pela manifestação dos caracteres de interesse.…”

Divergência genética entre subamostras de mandioca

“…Com os significativos avanços nas técnicas que utilizam marcadores moleculares, em virtude do maior grau de informação sobre a diversidade genômica dos indivíduos, é grande o número de trabalhos que estimam a diversidade em populações de mandioca por meio dessas técnicas (CARVALHO e SHALL 2001;COSTA et al, 2003;COLOMBO et al, 1998;ELIAS et al, 2004;MUHLEN et al, 2000;SIQUEIRA et al, 2009).…”

Diversidade genética, genômica e filogeografia de mandioca (Manihot esculenta Crantz): implicações para a dispersão do cultivo ao longo dos principais eixos fluviais da bacia amazônica brasileira

“…Alguns estudos abordaram a questão da organização da diversidade genética de mandioca ao longo do espaço empregando marcadores microssatélites (ELIAS et al, 2004;ANDO, 2000; SIQUEIRA et al, 2009). Entretanto, estes estudos foram realizados com amostragens de regiões disjuntas provenientes de bancos de germoplasma, e não foram direcionados para a região amazônica.…”

“…Apesar do genoma completo do cloroplasto de mandioca ter sido descrito recentemente (DANIELL et al, 2008), ainda não foram desenvolvidos marcadores cpSSR para a espécie. Os marcadores ncSSR vêm sendo utilizados com diversos objetivos, como para quantificar a diversidade genética presente nas amostras de bancos de germoplasma e coleções nucleares (CHAVARRIAGA-AGUIRRE et al, 1998, 1999ELIAS et al, 2004;FREGENE et al, 2003; SIQUEIRA et al, 2009 -PEREIRA et al, 2011;DUPUTIÉ et al, 2009;McKEY, 2005;ROCHA et al, 2008;SARDOS et al, 2008).Alguns estudos abordaram a questão da organização da diversidade genética de mandioca ao longo do espaço empregando marcadores microssatélites (ELIAS et al, 2004;ANDO, 2000; SIQUEIRA et al, 2009). Entretanto, estes estudos foram realizados com amostragens de regiões disjuntas provenientes de bancos de germoplasma, e não foram direcionados para a região amazônica.…”