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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.41.2010.tde-09122010-163822
Document
Author
Full name
Milene Sampaio Clemente
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2010
Supervisor
Committee
Salatino, Maria Luiza Faria (President)
Furlan, Cláudia Maria
Negri, Giuseppina
Title in Portuguese
Análise da variação genética de populações de Vochysia pyramidalis e V. tucanorum por AFLP e da composição de ácidos graxos de sementes
Keywords in Portuguese
Ácidos graxos
Composição de sementes
Fragmentos de restrição (AFLP)
Variação genética
Vochysia pyramidalis
Vochysia tucanorum
Vochysiaceae
Abstract in Portuguese
Vochysiaceae compreende uma família com duas tribos, oito gêneros e aproximadamente 250 espécies distribuídas predominantemente na América Tropical. Vochysia pyramidalis e V. tucanorum são espécies arbóreas, a primeira distribuída nas regiões nordeste e central do Brasil e a última apresentando distribuição semelhante, mas alcançando latitudes meridionais até o sul do Paraná. Estas e outras espécies de Vochysiaceae apresentam teores relativamente altos de lipídeos de sementes. Os lipídeos de sementes de V. pyramidalis assemelham-se aos da manteiga de cacau, com altos teores de ácido esteárico e ácido oleico, e os de V. tucanorum são ricos em ácidos graxos de cadeia longa, como os ácidos erúcico e docosanóico, assemelhando-se ao óleo original de colza. Os lipídeos de ambas as espécies têm, portanto, potencial valor econômico. Foi verificado que as proporções dos ácidos graxos das duas espécies podem variar entre populações de diferentes localidades. A proposta do presente trabalho foi detectar variações na distribuição química das duas espécies, a fim de apontar populações com lipídeos dotados de perfis de ácidos graxos mais convenientes para potencial uso medicinal e/ou industrial, e verificar possível conexão entre perfis químicos e genéticos. O último foi estabelecido com base em marcadores AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism). Foram coletadas sementes e fragmentos de folhas de 3-9 indivíduos de V. pyramidalis de populações de Alto Paraíso de Goiás (GO), Andaraí (BA), Palmeiras (BA) e UnB-Brasília (DF), e 5-10 indivíduos de V. tucanorum de populações de Bauru (SP), Botucatu (SP), Santana do Riacho (MG), Perdões (MG), IBGE-Brasília (DF), Ibicoara (BA) e Sengés (PR). Os lipídeos das sementes foram extraídos com hexano. Foram seguidos métodos padronizados para a obtenção dos correspondentes ésteres metílicos dos ácidos graxos. Estes foram analisados por CG/FID e a identificação das substâncias foram baseadas na comparação dos tempos de retenção com aqueles de amostras autênticas de ésteres metílicos de ácidos graxos. A distribuição dos ácidos graxos das duas espécies foi analisada pelo coeficiente de Distância Euclidiana Simples e pelo método de agrupamento UPGMA e Análise de Componente Principal (PCA), usando o programa de computador Fitopac 1.6.4. Dois agrupamentos principais foram obtidos, cada um correspondendo a uma das espécies de Vochysiaceae. Entretanto, foi notada uma alta semelhança entre amostras da mesma espécie. Em cada espécie, não foi obtido nenhum agrupamento coerente relacionado à populações e localidades. A única exceção correspondeu aos indivíduos da população de V. pyramidalis de Alto Paraíso de Goiás, que se agrupou isoladamente de outras amostras da mesma espécie. Análises de AFLP foram realizadas com DNA extraído de fragmentos de folhas preservados em silicagel, seguidos de procedimentos padronizados de digestão, ligação, amplificações pré-seletiva e seletiva, e análise em seqüenciador automático. Três e quatro combinações de iniciadores foram usadas para V. pyramidalis e V. tucanorum, respectivamente. Os fragmentos obtidos foram utilizados como caracteres e analisados pelo método de evolução mínima Neighbor-Joining, usando distância de Nei & Li por meio do programa de computador PAUP v. 4.0, e Análise de Coordenada Principal (PCO) usando o programa de computador Fitopac 1.6.4. Assim como ocorreu com os caracteres químicos, pequenas distâncias foram obtidas ao se comparar amostras de cada uma das duas espécies de Vochysia. Em análises individuais de cada espécie, não foi obtido nenhum agrupamento coerente com as respectivas populações. Os resultados do presente trabalho sugerem que a dispersão de indivíduos de V. pyramidalis e V. tucanorum nas presentes áreas de distribuição é um evento recente, não tendo decorrido tempo suficiente para alcançar diferenças químicas e genéticas detectáveis. Essa observação é coerente com estudos da dispersão de sementes e de pólen, que mostrou uma alta capacidade de dispersão de espécies de Vochysia.
Title in English
Genetic variation analysis of Vochysia pyramidalis and Vochysia tucanorum by AFLP and seed fatty acids composition
Keywords in English
AFLP
Fatty Acids
Genetic Variation
Seeds composition
Vochysia pyramidalis
Vochysia tucanorum
Vochysiaceae
Abstract in English
The Vochysiaceae comprise a family with two tribes, eight genera and approximately 250 species distributed predominantly in tropical America. Vochysia pyramidalis and V. tucanorum are tree species, the former distributed in Central, Northeastern and Southeasten Brazil and the latter having similar distribution, but reaching meridional latitudes as far as the south of Paraná. These two species and other Vochysiaceae have been shown to have relatively high levels of seeds lipids. The seed lipids of V. pyramidalis resemble cocoa butter, with high levels of stearic and oleic acids, while V. tucanorum seeds are rich in long chain fatty acids, such as erucic and docosanoic, resembling the original rapeseed oil. Hence, lipids of both species of Vochysiaceae have potential economic value. It has been reported that proportions of seed fatty acids of the two species may vary among populations of different localities. The aim of the present work was to detect variations in chemical profiles of the two species, in order to point out populations with lipids endowed with fatty acid profiles more convenient for potential medical and/or industrial uses, and verify possible connection between chemical and genetic profiles. The latter was established on basis of AFLP (amplified fragment length polymorphism) markers. Seeds and leaf fragments were collected of 3-9 individuals of V. pyramidalis from populations of Alto Paraíso de Goiás (GO), Andaraí (BA), Palmeiras (BA) and UnB-Brasília (DF) and 5-10 of V. tucanorum from populations of Bauru (SP), Botucatu (SP), Santana do Riacho (MG), Perdões (MG), IBGE-Brasília (DF), Ibicoara (BA) and Sengés(PR). Seed lipids were extracted with hexane. Standardized methods were followed to obtain the corresponding fatty acids methyl esters. These were analyzed by GC/FID and identification of the substances were based on comparison of retention times with those of authentic samples of fatty acid methyl esters. The distribution of fatty acids of the samples of the two species was analyzed by Simple Euclidean Distance coefficients, clusthering method UPGMA and Principal Component Analysis (PCA) using Fitopac 1.6.4 as computer program. Two main clusters were obtained, each corresponding to one of the Vochysiaceae species. However, a high similarity was noted among samples of the same species. Within each species, no clusters were obtained coherent with populations and localities. The only exception corresponded to individuals of a population of V. pyramidalis of Alto Paraíso de Goiás, which grouped apart from other samples of the same species. AFLP analyses were carried out with DNA extracted from leaf fragments preserved in silicagel, following the standardized procedures of digestion, ligation, pre and selective amplifications and analysis in automatic sequencer. Three and four primer combinations were used regarding V. pyramidalis and V. tucanorum, respectively. Fragments obtained were scored as characters and analyzed by the Neighbor-Joining method, using Nei & Li distances in a computer program implemented in PAUP v. 4.0 and Principal Coordinate Analysis (PCO) using Fitopac 1.6.4 as computer program. As with chemical characters, small distances were obtained comparing samples of each the two Vochysia species. In the analyses of individuals of each species, no clusters were obtained coherently with the respective population. The results of the present work suggest that the dispersion of individuals of V. pyramidalis and V. tucanorum into the present areas of distribution is a recent event, no enough time having been elapsed to reach detectable chemical and genetic differences. This observation is coherent with studies of seed and polen dispersal, which have shown a high disperal capacity of Vochysia species.
 
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Publishing Date
2011-01-20
 
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