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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.64.2012.tde-17012013-105732
Document
Author
Full name
Eduardo de Andrade Bressan
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2011
Supervisor
Committee
Figueira, Antonio Vargas de Oliveira (President)
Colombo, Carlos Augusto
Gerald, Lee Tseng Sheng
Mui, Tsai Siu
Oliveira, Giancarlo Conde Xavier
Title in Portuguese
Variabilidade genética e estimativa da taxa de cruzamento do pinhão manso (Jatropha curcas L.) empregando marcadores moleculares
Keywords in Portuguese
Árvore tropical
Diversidade genética
Marcadores moleculares
Sistema reprodutivo
Abstract in Portuguese
O pinhão manso é uma pequena árvore tropical que adquiriu importância econômica pelo conteúdo de óleo em suas sementes e pela possibilidade de sua utilização para produção de biocombustível. As sementes e o óleo do pinhão manso são tóxicos devido principalmente à presença de ésteres de forbol, o que dificulta a sua utilização direta para o consumo humano e também dos resíduos para a alimentação animal. A falta de programas de melhoramento e cultivares comerciais e problemas com pragas e doenças estão desestimulando o cultivo do pinhão manso pelo mundo. Por se tratar de uma espécie semi-domesticada, a utilização de marcadores moleculares como ITS, PCR-RFLP, microssatélites e TRAP poderia auxiliar nos estudos de diversidade genética, visando o desenvolvimento de variedades adaptadas às necessidades dos agricultores. O objetivo deste estudo foi caracterizar a variabilidade genética de acessos de pinhão manso depositados no Banco de Germoplasma da Universidade Federal de São Carlos, além de possibilitar estudos sobre as relações entre as populações, centros de diversidade e determinar o sistema reprodutivo da espécie. Os resultados são discutidos destacando que a maior parte da diversidade encontra-se entre as populações estudadas. Os resultados derivados dos quatro marcadores utilizados corroboram que o centro de diversidade da espécie possivelmente está na América, com destaque para o México, Brasil e Colômbia. Os resultados apontam também para a diferenciação genética dos acessos atóxicos dos mexicanos quando comparados com os demais acessos tóxicos de pinhão manso. Os marcadores microssatélites desenvolvidos indicam que o pinhão manso apresenta um sistema misto de reprodução, combinando autofecundações, apomixia e cruzamento entre indivíduos aparentados, o que pode explicar a menor diversidade genética encontrada dentro das populações. Devido ao sistema misto de reprodução e aos acasalamentos correlacionados, a coleta de sementes de polinização aberta para fins de melhoramento ou conservação deve ser conduzida em um número de árvores acima de 100, visando garantir uma amostra estruturada
Title in English
Genetic variability and estimation of outcrossing rate of physic nut (Jatropha curcas L.) using molecular markers
Keywords in English
Genetic diversity
Mating system
Molecular markers
Tropical tree
Abstract in English
Physic nut (Jatropha curcas L.) is a tropical tree that has acquired economic importance for the content of oil in its seeds and the possibility of its use for biofuel production. However, oil seeds and physic nut are toxic because of the presence of secondary metabolites such as phorbol esters which makes its use directly for human consumption and also its waste for animal feed difficult. The lack of commercial varieties and problems with pests and diseases are making physic nut cultivation in the world unattractive. The use of molecular markers such as ITS, PCR-RFLP, microsatellites and TRAP can help in studies of genetic diversity, aimed at developing varieties adapted to farmers needs. The aim of this study was to characterize the genetic variability of physic nut accessions deposited in the Germplasm Bank of the 'Universidade Federal de São Carlos', in addition to allowing studies on the relationship among accessions, centers of diversity and reproductive system. Results are discussed highlighting that most diversity is concentrated among populations. The four markers used indicated that the center of diversity of this species is probably in America with emphasis on Mexico, Brazil and Colombia. The microsatellite markers indicate that physic nut has a mixed system of reproduction, combining self-pollinations, apomixis and crossing between related individuals which may explain the small genetic diversity found within populations. Due to the mixed system of reproduction and correlated mating, the collection of open-pollinated seeds for plant breeding or conservation should be conducted in a number of trees above 100 in order to ensure a structured sample
 
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Publishing Date
2013-02-26
 
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