Biodentificação das espécies Moringa oleifera e Moringa stenopetala e análise da diversidade genética de Moringa oleifera no noroeste paranaense

Abstract

RESUMO: O gênero Moringa compreende 13 espécies que apresentam diferenças morfológicas, genéticas e fitoquímicas, as quais podem ser influenciadas por fatores ambientais e pelas práticas de cultivo. Entre elas, M. oleifera é a espécie mais conhecida e difundida mundialmente, enquanto M. stenopetala também tem se destacado, em razão de seu potencial nutricional e medicinal, semelhante ao de M. oleifera. Entretanto, segundo os órgãos regulatórios nacionais e internacionais responsáveis apontam a escassez de informações científicas quanto à segurança e eficiência dos produtos derivados dessas espécies, especialmente de M. oleifera. Além disso, quando processadas, as duas espécies tornam-se indistinguíveis morfologicamente, tornando necessária a aplicação de ferramentas moleculares para sua correta identificação. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo realizar a caracterização molecular de M. oleífera e M. stenopetala cultivadas na região norte do estado do Paraná, Brasil, por meio de DNA barcoding e marcadores dominantes (ISSR e SCoT), bem como investigar a diversidade genética de uma população de M. oleifera. A combinação dos genes psbA e ITS-2 demonstrou elevada eficiência como código de barras para diferenciar as duas espécies de moringa. Os genes matK, psbA, rbcL e ITS-2, possibilitaram inferências filogenéticas sobre a origem dos exemplares de M. oleifera, embora informações limitadas em bancos de dados tenham restringido análises equivalentes para M. stenopetala. Os marcadores ISSR e SCoT também se mostraram eficazes na diferenciação entre as espécies, gerando amplicons exclusivos tanto para M. oleífera quanto para M. stenopetala. Para a população de M. oleifera, os marcadores ISSR revelaram elevada proporção de amplicons polimórficos, contudo, essa variabilidade mostrou-se distribuída de forma homogênea entre os indivíduos, resultando em baixa diferenciação genética e reduzida estruturação populacional. Esse padrão sugere origem comum e limitada diversidade funcional, o que pode comprometer o potencial adaptativo frente a mudanças ambientais e restringir a identificação de genótipos superiores para programas de conservação e melhoramento. Assim, as abordagens moleculares do presente estudo demonstraram-se essenciais tanto para a identificação taxonômica confiável quanto para o entendimento do real potencial genético do germoplasma de Moringa spp., fornecendo subsídios estratégicos para o uso seguro, a conservação e o aprimoramento desse gênero de crescente importância econômica e nutricional.

ABSTRACT: The genus Moringa comprises 13 species that exhibit morphological, genetic, and phytochemical differences, which may be influenced by environmental factors and cultivation practices. Among them, M. oleifera is the most well-known and widely distributed species worldwide, while M. stenopetala has also gained attention due to its nutritional and medicinal potential, similar to that of M. oleifera. However, national and international regulatory agencies have pointed out a lack of scientific information regarding the safety and efficacy of products derived from these species, especially M. oleifera. Furthermore, when processed, both species become morphologically indistinguishable, making the application of molecular tools necessary for their accurate identification. In this context, the present study aimed to perform the molecular characterization of M. oleifera and M. stenopetala cultivated in the northern region of Paraná State, Brazil, using DNA barcoding and dominant markers (ISSR and SCoT), as well as to investigate the genetic diversity of a population of M. oleifera. The combination of the psbA and ITS-2 genes demonstrated high efficiency as a DNA barcode to differentiate the two Moringa species. The genes matK, psbA, rbcL, and ITS-2 enabled phylogenetic inferences regarding the origin of M. oleifera specimens, although limited information in public databases restricted similar analyses for M. stenopetala. ISSR and SCoT markers also proved effective in distinguishing between the species, generating species-specific amplicons for both M. oleifera and M. stenopetala. For the M. oleifera population, ISSR markers revealed a high proportion of polymorphic amplicons; however, this variability was homogeneously distributed among individuals, resulting in low genetic differentiation and reduced population structure. This pattern suggests a common origin and limited functional diversity, which may compromise adaptive potential in the face of environmental changes and restrict the identification of superior genotypes for conservation and breeding programs. Thus, the molecular approaches used in this study proved essential for both reliable taxonomic identification and for understanding the actual genetic potential of Moringa germplasm, providing strategic support for the safe use, conservation, and improvement of this genus of increasing economic and nutritional importance.