Padrões moleculares, diversidade genética e mapa parcial de ligação do cafeeiro

Abstract

Cinqüenta e dois primers arbitrários foram utilizados para avaliar a reprodutibilidade e a influência do número de marcadores RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) na estimação de distâncias genéticas entre 40 acessos do gênero Coffea do banco de germoplasma da UFV/EPAMIG (incluindo 4 espécies diferentes). A técnica RAPD mostrou-se adequada para a estimação de distâncias genéticas (complemento de Jaccard) entre acessos de Coffea, obtendo-se nível de reprodutibilidade de 76,88%. O número de locos não influenciou a formação dos grupos principais, mas influenciou a ordenação dos acessos dentro dos subgrupos. Para a caracterização molecular de 18 clones diferenciadores de raças de Hemileia vastatrix foram utilizados 35 primers da Operon Technologies, Inc. Os 35 primers identificaram 158 locos polimórficos. O agrupamento, utilizando o método UPGMA, foi realizado com base na matriz de valores de dissimilaridades (complemento de Jaccard), e os grupos formados foram compatíveis com as informações disponíveis na literatura sobre a origem genealógica. A técnica RAPD foi eficaz na caracterização dos clones diferenciadores, produzindo marcas específicas para cada clone. O mapa parcial de ligação gênica para Coffea arabica L. foi construído a partir de uma população segregante RC1 obtida do cruzamento entre Mundo Novo (IAC 464-18) e Híbrido de Timor (CIFC 2570), sendo este último utilizado como genitor recorrente. Foram obtidos 93 marcadores RAPD, dos quais 87 (93,5%) apresentaram segregação 1:1 (P>0,01), quatro (4,4%) segregação 2:1 (P>0,05) e dois (2,2%) segregação 5:1 (P>0,05). Para construção do mapa, foram utilizados os 87 marcadores que segregaram 1:1, sendo que cinco não mostraram-se ligados aos grupos formados. Oitenta e dois marcadores RAPD resultaram em oito grupos de ligação cobrindo 540,6 cM. Os grupos obtidos tiveram uma boa densidade de marcadores, exceto dois grupos. O maior intervalo entre dois marcadores foi 36.4 cM, e 94,5% dos intervalos não excederam a 20 cM. O tamanho dos grupos de ligação apresentou alta correlação com o número de marcadores (r=0,887), indicando distribuição aleatória dos marcadores nos grupos. O número de grupos de ligação é inferior ao correspondente número haplóide de cromossomos (22) e, portanto, o genoma da espécie foi parcialmente explorado e muitas regiões ainda não foram identificadas.

Fifty-two arbitrary primers were used to evaluate the reproductibility and the influence of the marker numbers RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) in estimating the genetic distances among 40 accesses of the Coffea genus from the germplasm bank of UFV/EPAMIG (including 4 different species). The RAPD technique was shown to be appropriate for estimating the genetic distances (Jaccard complement) among Coffea accesses, as a reproductibility level of 76.88% is obtained. The loci numbers did not influence the formation of the main groups, however it influenced the ordering of the accesses within subgroups. For molecular characterization of 18 coffee differentials to identify Hemileia vastatrix races, 35 primers from Operon Technologies, Inc were used. The 35 primers identified 158 polymorphic loci. The grouping by the UPGMA method was accomplished based on dissimilarity values matrix (Jaccard complement), and the formed groups were compatible to the information available in literature on genealogical origin. The RAPD technique was effective in characterization of the coffee differentials, so producing specific marks for each clone. The partial genetic linkage map for Coffea arabica L. was built from a segregative RC1 population obtained from crossbreeding between Mundo Novo (IAC 464-18) and Timor Hybrid (CIFC 2570), with the latter used as recurrent genitor. The following were obtained: 93 RAPD markers, from which 87 (93.5%) showed segregation 1:1 (P>0.01), four (4.4%) segregation 2:1 (P>0.05), and two (2.2%) segregation 5:1 (P>0.05). For map construction those 87 markers segregating 1:1 were used, and five showed no linkage to the formed groups. Eighty two RAPD markers resulted into eight linkage groups covering 540.6 cM. The obtained groups showed to have a satisfactory marker density, exception for two groups. The wider range between two markers was 36.4 cM, and 94.5% of the ranges did not exceed to 20 cM. The size of the linkage groups highly correlated to the number of markers (r=0.887), indicating random distribution of the markers within groups. The number of the linkage groups is lower to the corresponding haploid number of chromosomes (22), therefore the species genoma was partially explored, and many areas were not still identified.