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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.64.2011.tde-03102011-094124
Document
Author
Full name
Mariana Letícia Costa Redondo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2011
Supervisor
Committee
Mui, Tsai Siu (President)
Almeida, Marcilio de
Colombo, Carlos Augusto
Title in Portuguese
Caracterização molecular por AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) de acessos de pinhão manso (Jatropha curcas L.)
Keywords in Portuguese
AFLP
Divergência genética
Diversidade genética
Microscopia
RAPD
RAPD-RFLP
Abstract in Portuguese
O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma planta versátil e com diversos usos potenciais em especial para produção de biodiesel. O óleo obtido de suas sementes é seu produto mais rentável e atualmente desperta grande interesse econômico em diversos setores. A caracterização molecular e a avaliação do potencial reprodutivo dos acessos de pinhão-manso são aspectos ainda pouco abordados no Brasil, sendo necessária a caracterização de acessos brasileiros e suas potencialidades. Os objetivos do presente trabalho foram analisar a diversidade genética e a divergência genética em acessos comerciais de pinhão-manso, coletados no estado de São Paulo (Alvinlândia, Lins, Itatinga e Jales), Minas Gerais (Janaúba) e Mato Grosso do Sul (Dourados). Primeiramente, foram comparadas as técnicas de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), RAPD-RFLP (Restrinction Fragment Length Polymorphism a partir do RAPD) e AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism), quanto à potencialidade de detectar polimorfismos dentro dos acessos e entre os acessos. Posteriormente, os acessos foram caracterizados através de AFLP. Além disso, este trabalho visou detectar se há diferença nas estruturas e no desenvolvimento floral e na taxa de viabilidade polínica dos acessos de São Paulo (Alvinlândia), Minas Gerais e Mato Grosso do Sul. Nessa parte do estudo, foram analisadas e identificadas as estruturas dos órgãos florais e do grão de pólen através das técnicas de microscopia de luz, eletrônica de varredura e transmissão. Na comparação entre as técnicas moleculares, apenas AFLP permitiu a detecção de polimorfismos, com base em um acesso escolhido para os testes (Alvinlândia, SP). As análises de todos acessos através de AFLP mostraram considerável polimorfismo, que foi refletido nas estimativas de diversidade genética de Nei e Índice de Shannon. Na análise de agrupamento, as amostras de cada acesso foram agrupadas coerentemente. Os acessos de Dourados e de Itatinga formaram um grupo separado, apresentando cerca de 76% de similaridade com o segundo grupo (Alvinlândia, Jales, Lins, Janaúba). Dentro deste último, os acessos de São Paulo ficaram agrupados (com cerca de 84% de similaridade), enquanto que Janaúba mostrou-se separado, com 82% de similaridade genética. Estes resultados indicam que os acessos de São Paulo provavelmente tenham origem a partir de Janaúba. No entanto, Itatinga provavelmente tenha origem a partir de Dourados. Quanto à morfologia floral, não foi observada nenhuma diferença a nível microscópico na formação e nas estruturas dos órgãos florais. Quando comparada a viabilidade polínica entre os dois acessos coletados em campo (Minas Gerais e Mato Grosso do Sul), notou-se que há diferença significativa na taxa de viabilidade, mesmo os valores sendo muito próximos (Mato Grosso do Sul - 81,91% e Minas Gerais - 77,20%), mostra que tanto os acessos de Minas Gerais como os de Mato Grosso do Sul podem ser utilizados como parentais masculinos em programas de melhoramento genético. A divergência genética moderada e a baixa variabilidade morfológica sugerem que coletas de materiais em poucos locais poderiam representar a diversidade genética da espécie. Estudos mais aprofundados, empregando técnicas como de microssatélites e mais acessos, são 11 necessários para o conhecimento da diversidade e estrutura genética do pinhão-manso no Brasil
Title in English
Molecular Characterization by AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) in accessions of physic nut (Jatropha curcas L.)
Keywords in English
AFLP
Genetic divergence
Genetic diversity
Microscopy
RAPD
RAPD-RFLP
Abstract in English
Physic nut (Jatropha curcas L) is a very versatile plant with several potential uses especially for the production of biodiesel. The oil obtained from its seeds is the most profitable product of this specie and it is currently attracting great interest in various economic sectors. Molecular characterization and evaluation of reproductive potential of the accessions of pysic nut have still little attention in Brazil, it still need the characterization of Brazilian accessions and its potenciality. The ains of this study were: to analyze the genetic diversity and genetic divergence in commercial accessions of physic nut, from the States of São Paulo (Alvinlândia, Lins, Jales and Itatinga), Minas Gerais (Janaúba)and Mato Grosso do Sul (Dourados). Firstly we compared the RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) RAPD-RFLP (Fragment Length Polymorphism Restriction from RAPD) and AFLP (Amplified Fragment Length Polymprphism) regarding the potencial to detect polymorphism within the accessions and among accessions. Subsequently, the accessions were characterized by AFLP. Moreover this work aimed to detect whether there are differenced on flower structures and development and the rate of pollen viability on the accessions of São Paulo (Alvinlândia), Minas Gerias and Mato Grosso do Sul. On this part of the study were analysed and identified the structures of the floral organs and pollen grain through the techniques of, light microscopy, scanning electron and transmission microscopy. Comparing the molecular techniques, only AFLP allowed the detection of polymorphisms based on the accession chosen for testing (Alvinlândia, SP). Analyses of all accesses by AFLP showed considerable polymorphism, wich was reflected in estimates of genetic diversity index of Nei and Shannon. In cluster analysis, samples of each accessions were grouped consistently. The accessions of Dourados and Itatinga formed a separated group, with approximately 76% similarity with the second group (Alvinlândia, Jales, Lins, Janaúba). Within the last, accessions of São Paulo werte grouped (about 84% similarity), while Janaúba showed p separately, with 82% of genetic similarity. These results indicates that the accessions of São Paulo probably originates from Janaúba. However Itatinga probably originates from Dourados. As floral morphology, we observed no difference at microscope level on the formation and on the structures of floral organs. When compared the pollen grain viability between the two accessions collected in the field (Minas Gerais and Mato Grosso do Sul), it was noted that the viability rated were significantly different, even though the values being very close (Mato Grosso do Sul Minas Gerais 81,91% - 77,20%), shows that both the accessions of Minas Gerais as the Mato Grosso do Sul can be used as male parental in breeding programs. The moderate and low genetic divergence suggests that morphological variability collections of materials in a few locations could represent the genetis diversity of the species. Further studies employing techniques such as microsatellite and more accessions are required for an understanding of diversity and genetic structure of physic nut in Brazil
 
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Publishing Date
2011-10-04
 
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