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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-133410
Documento
Autor
Nome completo
Gilda Santos Mühlen
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 1999
Orientador
Título em português
Avaliação da diversidade genética de etnovariedades de mandioca (Manihot esculenta Crantz) com marcadores de DNA: RAPD, AFLP e microssatélites
Palavras-chave em português
DIVERSIDADE GENÉTICA
DNA
ETNOBOTÂNICA
MANDIOCA
MARCADOR MOLECULAR
VARIEDADES VEGETAIS
Resumo em português
A diversidade genética de 55 acessos de mandioca foi avaliada por meio de marcadores de DNA. Todos os acessos pertencem à coleção de germoplasma do Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (Piracicaba - SP - Brasil). Foram escolhidas 45 etnovariedades da região Amazônica (23 do Rio Negro, 6 do Rio Branco e 16 do Rio Solimões), 9 etnovariedades do Litoral Sul do Estado de São Paulo e 1 variedade comercial (Mantiqueira). Das 55 variedades, 17 são aipins (ou macaxeiras) e 38 são mandiocas bravas. Foram usados três tipos de marcadores de DNA: RAPD, AFLP e microssatélites. Estes marcadores produziram 339 bandas: 156 bandas de RAPD, sendo 87 (55,8%) polimórficas; 134 bandas de AFLP, sendo 93 (69,4%) polimórficas e os 11 locos de microssatélites geraram 49 bandas (alelos), sendo 48 (98,0%) polimórficas. Para os microssatélites, o número de alelos por loco variou de 2 a 8, com média de 4,5 alelos. Quanto à porcentagem de locos heterozigotos por indivíduo, o mínimo foi 27% e o máximo 91%, com média de 56%. As etnovariedades do Litoral de São Paulo apresentaram uma média de locos heterozigotos maior que as da Amazônia com 75% e 53%, respectivamente. Os índices de diversidade (ID) para cada loco variaram de ID=0,02 a ID=0,79, com média de ID=0,55. Considerando o agrupamento das plantas em função do local de origem, a variabilidade genética dentro dos grupos foi superior à variabilidade entre os grupos. Os coeficientes de diferenciação genética, calculados para os 11 locos de microssatélites, tiveram um valor médio de GST =0,07. Considerando o agrupamento em função de tipo de mandioca (aipim ou mandioca brava), obteve-se o valor médio de GST = 0,04. Foram calculados índices de similaridade (Nei & Li) para os três tipos de marcador. Para RAPD, o valor mínimo foi de S=0,81, máximo de S=0,99 com média de S=0,89. Para AFLP, o mínimo foi de S=0,85, máximo de S=1,00 e média de S=0,75. Para microssatélites, o mínimo foi de S=0,24, máximo de S=1,00 e média de S=0,59. As correlações entre as três matrizes de similaridade foram iguais e baixas, com r = 0,40. Dendrogramas construídos a partir dos três tipos de marcador, não definem agrupamentos muito claros e são bastante diferentes entre si. Porém, um padrão é comum a todos: a separação entre aipins (ou macaxeiras) e as mandiocas bravas. As correlações cofenéticas foram: r=0,81 para RAPD, r=0,69 para AFLP e r=0,73 para microssatélites. Análise de coordenadas principais (PCoA), para cada um dos marcadores, confirmou a divisão entre mandiocas bravas e aipins (ou macaxeiras). No grupo dos aipins estão incluídas todas a etnovariedades do Litoral Sul de São Paulo, a variedade comercial Mantiqueira e mais 7 etnovariedades dos três locais de coleta na Amazônia. Este estudo confirmou que os marcadores de DNA são úteis na avaliação da variabilidade genética de etnovariedades de mandioca e apontou uma possível divisão genética do germoplasma desta espécie em dois grupos: mandiocas bravas e aipins (ou macaxeiras).
Título em inglês
Assessment of genetic diversity of cassava (Manihot esculenta Crantz) folk varieties by DNA markers: RAPD, AFLP and microsatellites
Resumo em inglês
Genetic diversity of 55 accessions of cassava was assessed by DNA markers. All accessions belong to the germplasm collection maintained at the Department of Genetics, College of Agriculture “Luiz de Queiroz” (Piracicaba - São Paulo State - Brazil). The accessions studied consisted of 45 folk varieties from the Amazonian region (23 from Negro River, 6 from Branco River and 16 from Solimões River), 9 folk varieties from South Coast of São Paulo State, and 1 modern variety (Mantiqueira). Among these 55 varieties, 17 were “sweet” ones (“aipins” or “macaxeiras”) and 38 were “bitter” ones. Three types of DNA markers were used: RAPD, AFLP and microsatellites. These markers produced 339 scored bands: 156 RAPD bands, 87 (55,8%) polymorphic ones; 134 AFLP bands, 93 (69,4%) polymorphic ones and the 11 microsatellites produced 49 bands (alleles), 49 (98,0%) polymorphic ones. The number of microsatellite alleles per locus varied from 2 to 8, with a mean value of 4,5 alleles. The rate of heterozygous loci per individual varied from a minimum of 27% to a maximum of 91%, with a mean value of 56%. The folk varieties from São Paulo State had a mean value of heterozygous loci higher than the Amazonian folk varieties, 75% and 53%, respectively. The diversity index (DI) of each locus varied from DI=0,02 to DI=0,79, and the mean value was DA=0,55. Considering the four groups of varieties (three groups from Amazonian sub-regions and one group from the South Coast of São Paulo State) the amount of genetic variability inside groups was higher then that among groups. The genetic differentiation coefficients (GST), estimated to 11 microsatellite loci, had a mean value of GST =0,07. Similarity indexes (Nei & Li) were calculated for each marker type. For RAPD data the minimum value was S=0,81, the maximum was S=0,99 and the mean value was S=0,89. For AFLP data the minimum value was S=0,85, the maximum value was S=1,00 and the mean value was S=0,75. For microsatellite data the minimum was S=0,24, the maximum was S=1,00 and the mean value was 0,59. The correlation among the three similarity matrices were equal and low (r=0,40). Dendrograms were built from UPGMA clustering, to each kind of markers. They did not define clear groups and they are quite different. However, a pattern was common to all: a division among sweet and bitter cassava. The cophenetic values were r= 0,81 to RAPD, r= 0,69 to AFLP and r= 0,73 to microsatellites. Principal coordinate analysis (PCoA), separately made to each marker type, confirmed the clustering of sweet and bitter cassava varieties. In the sweet varieties group, all folk varieties from São Paulo State, the modern cultivar Mantiqueira and 7 folk varieties from the three Amazonian collection sites were included. This study confirmed that DNA markers are useful to the assessment of genetic variability of cassava folk varieties and pointed a possible division of the germplasm of this species in two groups: sweet and bitter. Since the geographic division coincided greatly with this grouping and the sampling in the present work was not sufficient, more investigation is necessary to confirm this possibility.
 
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MuhlenGildaSantos.pdf (9.45 Mbytes)
Data de Publicação
2020-01-11
 
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