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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2005.tde-14102005-135338
Documento
Autor
Nome completo
Marines Marli Gniech Karasawa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2005
Orientador
Banca examinadora
Veasey, Elizabeth Ann (Presidente)
Conte, Rudimar
Reis, Mauricio Sedrez dos
Vencovsky, Roland
Zucchi, Maria Imaculada
Título em português
Análise da estrutura genética de populações e sistema reprodutivo de Oryza glumaepatula por meio de microssatélites
Palavras-chave em português
arroz
diversidade genética
genética vegetal
marcador molecular
reprodução vegetal
Resumo em português
As informações existentes em torno da estrutura genética e do sistema reprodutivo das populações de Oryza glumaepatula são poucas e ainda precárias. Este estudo teve como objetivo caracterizar a estrutura genética de 11 populações provenientes dos Rios Japurá, Solimões, Purus, Negro, Xingú e Tapajós (provenientes da bacia Amazônica) e dos Rios Paraguai e Taquari (provenientes da bacia do Paraguai) amostrando-se 30 indivíduos por população e avaliar o sistema reprodutivo em três dessas populações (SO-6, XI-1 e PG-1) a partir de 10 progênies maternas, com 10 plantas por progênie, em cada população. O DNA dos indivíduos foi extraído, quantificado e avaliado com base em oito locos de microssatélites e uma média de 10 alelos/loco. Estimaram-se parâmetros de diversidade genética, as estatísticas F e o fluxo gênico, verificando-se a existência de estruturação espacial, por meio do coeficiente de correlação de Pearson (r), e teste de Mantel. O sistema reprodutivo foi avaliado pela taxa de cruzamento aparente (nas populações) e pela taxa multilocos para as famílias das três populações. Obtiveram-se as seguintes estimativas de parâmetros genéticos: 77,3% de locos polimórficos; Ho (heterozigosidade observada média)= 0,091; He (diversidade gênica) = 0,393; FST = 0,491 (e RST = 0,608); FIS = 0,780 e FIT = 0,888. Nenhuma população foi encontrava-se em equilíbrio de Hardy-Weinberg. A taxa média de cruzamento aparente foi de t a = 0,124 sugerindo sistema misto de reprodução com tendência a autogamia. Uma exceção foi a população do Rio Xingu (XI-1) que apresentou menos autogamia com ta = 0,454, Ho = 0,233, He = 0,369 e o mais baixo índice de fixação f = 0,371. Os resultados indicam haver grande diversidade genética entre as populações bem como níveis variáveis de autofecundação natural. As populações não se encontraram estruturadas no espaço, pois foi nula a correlação entre distâncias genéticas e geográficas (r = 0,03). O estudo do sistema reprodutivo foi baseado num número médio menor de alelos por loco e forneceu as seguintes estimativas para as três populações (XI-1, SO-6 e PG-1), respectivamente: número médio de alelos por loco: 3, 3 e 5; endogamia das plantas-mãe ( ˆF m): 0,399, 0,846 e 0,631; taxas de cruzamentos multiloco ( ˆt m): 0,160, 0,011 e 0,223; uniloco ( ˆt s): 0,078, 0,003 e 0,100; cruzamento biparental ( ˆt m - ˆt s): 0,083, 0,008 e 0,123; coeficiente de coancestria ( θfam): 0,711, 0,846 e 0,748. Os resultados confirmam a desuniformidade no sistema reprodutivo das populações, que variou de autogamia absoluta até taxas de cruzamento de 22,3%. Essa desuniformidade bem como a alta diversidade genética interpopulacional e a ausência de estruturação espacial indicam que atividades de conservação devem abranger o maior número possível de populações.
Título em inglês
Genetic structure and mating system of Oryza glumaepatula steud. populations using microsatellite markers
Palavras-chave em inglês
breeding systems
genetic diversity
genetic structure
molecular markers
wild rice
Resumo em inglês
Informations about genetic structure and breeding systems are little and poorly of natural O. glumaepatula populations. The objective of this study was the characterization of the genetic structure of 11 populations from Japura, Solimoes, Purus, Negro, Xingu and Tapajos rivers (from Amazon Hidrographic Basin) and from Paraguai and Taquari rivers (from Paraguai Hidrographic Basin), sampling 30 individuals per population and analisys of breeding system of three populations SO-6, XI-1 and PG-1, from 10 mother progeny with 10 plants per progeny in each population. Individuals DNA were extracted quantified and analyzed utilizing eigth microsatellite loci with a mean of 10 alleles per loci. Genetic diversity parameters, Wright’s F-statistics and gene flow were stimated. Space structure was also verified using Pearson’s correlation coefficient (r) and Mantel’s test. The breeding system was examined by the apparent outcrossing rate (in the populations) and multilocus outcrossing rate obtained for the progenies of three populations.The following estimates of parameters were obtained: 77.3% polymorphic loci; Ho (observed heterozigosity) = 0.091; He (diversidade gênica) = 0.393; FST = 0.491 (e RST = 0.608); FIS = 0.780 e FIT = 0.888. Neither population was in Hardy-Weinber equilibrium. The average of apparent outcrossing rate was t a = 0.124, suggesting mixed mating system with predominance of inbreeding. One exception was the Xingu’s river population (XI-1), which have presented the lowest autogamy indices with ta = 0.459, Ho = 0.233, He = 0.369, and the lowest fixation index f = 0.371. These results pointed for a high genetic divesity between populations also variable natural inbreeding degrees. These populations were not structured on space, because were null the correlations between genetic and geographic distances (r = 0.003). The study of breeding system was based on lowest average alleles number per loci and to provide the following estimates for the three populations (XI-1, SO-6 e PG-1) respectively: average number of alleles per loci: 3, 3 and 5; maternal inbreeding ( ˆF m): 0.399, 0.846 and 0.631; multilocus outcrossing rate ( ˆt m): 0.160, 0.011 and 0.223; single-locus ( ˆt s): 0.078, 0.003 and 0.100; biparental inbreeding ( ˆt m - ˆt s): 0.083, 0.008 and 0.123; coancestry coefficient ( θfam): 0.711, 0.846 and 0.748. These results confirm the population desuniform mating system, which had varied from perfect autogamy to 22.3% of outcrossing rates. That desuniformity as well as the high interpopulation genetic diversity and the absence of space structuring indicate that conservation activities should include the largest possible number of populations.
 
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MarinesKarasawa.pdf (3.11 Mbytes)
Data de Publicação
2005-11-10
 
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