Avaliação do perfil genético de regiões de microssatélites em amostras de Conyza spp.

Abstract

O gênero Conyza possui aproximadamente 50 espécies distribuídas por quase todo o mundo. Neste gênero podem ser destacadas algumas espécies por infestarem áreas agrícolas, podendo causar graves perdas econômicas para a agricultura. No presente estudo, locos de microssatélites (Simples sequências repetidas - SSR) foram utilizados para investigar a divergência genética e a estrutura de populações entre populações de Conyza spp coletadas em cinquenta diferentes regiões do Brasil: Rio Grande do Sul (três), Santa Catarina (seis), Paraná (trinta e cinco), São Paulo (dois) e Mato Grosso do Sul (três). Os primers selecionados para o estudo foram: HW02, HW04, HW06, HW21, HW27, HW29, HWSSR01, HWSSR03, HWSSR04, HWSSR09. A análise de dez microssatélites foi realizada em 10 plantas de cada um dos diferentes locais, totalizando 500 amostras de Conyza spp. Esta análise resultou na amplificação de 42 alelos, com uma média de 4,2 alelos polimórficos por loco. O Primer HWSSR01 teve o maior número de alelos (6). Cinco alelos foram identificados utilizando os primers HW02, HW21 e HW27; quatro alelos utilizando os primers HW04, HW06, HWSSR03 e HWSSR04; três alelos com primers HWSSR09. O primer HW29 teve o menor número de alelos (2). O polimorfismo entre as 50 populações analisadas variou de 30% a 100%. A heterozigosidade média esperada estimada pelo índice de Nei foi de 0,6287, e a heterozigosidade média observada (He) foi de 0,2222, portanto, houve uma grande diminuição de locos com fenótipos heterozigotos. O microssatélite HW29 apresentou excesso de heterozigotos (FIS -0,8954). A análise da diversidade genética entre as populações mostrou-se muito elevada, com índice Fst de 0,4208, indicando que existe um elevado grau de diferenciação entre as populações estudadas. Os resultados da análise de variância molecular (AMOVA) mostraram que a diversidade genética dentro das populações é mais elevada (54%) do que entre as populações (46%). A maior parte das populações foi altamente diferenciada conforme o esperado para espécies que apresentam autopolinização. Além disso, para as espécies invasoras que crescem sobre forte pressão de seleção por aplicação constante de herbicida, espera-se que se apresentem altamente diferenciadas. A menor similaridade genética (0,1644) foi observada entre as populações de São José do Ouro-RS e Maringá-PR, a maior similaridade genética foi 0,9174, e foi observada entre as populações de Palotina-PR e Mamborê-PR. O teste de Mantel mostrou uma correlação de R2 = 0,1032, indicando que a diversidade genética não está correlacionado com a distância geográfica. A análise das 50 populações de Conyza spp. de acordo com o modelo de estatística Bayesiana, indicou que as 500 plantas foram agrupadas em 11 subpopulações (?K11 = 8,362483), é possível observar que nos diferentes estados, bem como em diferentes áreas de um mesmo estado (PR), ocorre uma seleção diferencial de genótipos de Conyza spp. e estes foram organizados em onze grupos ancestrais diferentes

Conyza genus has about 50 species distributed almost worldwide. In this genus can be highlighted some species infest agricultural areas, potentially causing serious economic losses in agriculture. In the current study, microsatellite loci (Simple sequences repetitive SSR) were used to investigate the molecular divergence genetics and structure of populations of Conyza spp collected in fifty different regions of Brazil: Rio Grande do Sul state three, Santa Catarina state six, Paraná state thirty five, São Paulo state two and Mato Grosso do Sul three. Primers selected for the study were: HW02, HW04, HW06, HW21, HW27, HW29, HWSSR01, HWSSR03, HWSSR04, HWSSR09. The analysis of ten microsatellite loci was performed on 10 plants each of the different locations, totaling 500 samples Conyza spp. This analysis resulted in the amplification of 42 alleles, with an average of 4.2 polymorphic alleles per locus. Primer HWSSR01 had the highest number of alleles (6). Five alleles were identified using the primers HW02, HW21 and HW27; four alleles using primers HW04, HW06, HWSSR03 and HWSSR04; three alleles with primer HWSSR09. The HW29 primer had the lowest number of alleles (2). Polymorphism among the 50 studied populations ranged from 30% to 100%. The average expected heterozygosity estimated by Nei index was 0.6287, and average observed heterozygosity (He) was 0.2222, so there, was a large decrease of loci with phenotypes heterozygous. The HW29 microsatellite presented excess of heterozygotes (Fis -0.8954). Analysis of genetic diversity amongst populations proved to be very high with index Fst 0.4208, indicating that there is a high degree of differentiation among the populations studied. The results of the analysis molecular variance (AMOVA) showed that the genetic diversity within populations is higher (54%) than among populations (46%). Most populations were highly differentiated as expected for selfing species. Moreover, invasive species that are developed under strong selection pressure by herbicide application are expected to show high genetic differentiation. The smallest genetic similarity (0.1644) was observed between populations of São José do Ouro-RS and Maringá-PR, the largest genetic similarity was 0.9174, among populations Palotina-PR and Mamborê-PR. Mantel test showed a correlation of R2 = 0.1032 indicating that genetic diversity is not correlated with the geographic distance. The analysis of 50 populations of spp. according to the model of the statistics Bayesian, indicated that 500 plant were grouped into 11 subpopulations (?K11 = 8.362483), it is possible that in different states as well as in different areas of the same state (PR) , there is a differential selection of genotypes of Conyza spp. there is a differential selection of genotypes of Conyza spp. and these were organized in eleven different ancestral groups