Análise da Diversidade Genética e “DNA Fingerprinting” em Acessos de Videira Utilizando Marcadores Moleculares Microssatélites

Aluno: Gustavo César Santana

Orientador: Aluízio Borém

 

A videira é a frutífera perene de maior importância econômica a nível mundial. No Brasil a viticultura ocupa uma área de aproximadamente 76.370 ha (AGRIANUAL, 2009). Apesar de não figurar entre os maiores produtores mundiais, o Brasil vem apresentando um crescente desenvolvimento no setor, sendo que a produção de uvas sofreu um acréscimo de aproximadamente 48,4% nos últimos 10 anos. Uma questão crucial para a produção de mudas de videira com qualidade genética é a identificação acurada das variedades a serem produzidas. No estado de Minas Gerais, a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG) possui uma série de genótipos de videira mantidos em coleções no campo, dentre os quais se encontram as principais variedades copa de viníferas, americanas e de porta-enxertos utilizados comercialmente no Brasil.

 A videira tem sido cultivada a cerca de 5.000 anos e a prática da propagação vegetativa favoreceu a dispersão de muitas variedades para diversas regiões do mundo (Fregoni 1991). Como consequência, algumas variedades possuem atualmente mais de 100 sinônimos (diferentes nomes para a mesma variedade), e vários homônimos (diferentes variedades com o mesmo nome) (http://www.genres.de/idb/vitis/). A presença de sinônimos, homônimos, e variedades sem nomes são problemas significativos nas coleções de videira existentes no mundo. Deste modo, a identificação acurada dos acessos é um requisito básico para o correto manejo e uso racional do germoplasma de videira (This et al., 2004). No caso específico do germoplasma brasileiro de videira, a falta de conhecimento sobre a diversidade genética existente tem constituído um entrave à utilização e integração de outras formas de conservação de germoplasma (por exemplo, in vitro), além de dificultar a produção e o gerenciamento das informações demandadas pelos usuários.

A identificação de variedades de videira é tradicionalmente realizada através da ampelografia, que se baseia na análise e comparação de caracteres morfológicos de folhas, caules, cachos e frutos (IPGRI UPOV OIV, 1997; Galet, 2000). Entretanto, o número de especialistas em ampelografia é cada vez menor e existe uma série de restrições em relação a este método de identificação. Uma vez que principalmente características de folhas completamente expandidas são levadas em consideração na identificação baseada em caracteres morfológicos, esse método só pode ser aplicado durante o período vegetativo de plantas completamente desenvolvidas. Entretanto, o material vegetal utilizado para a propagação da videira é obtido na forma de estacas lenhosas sem folhas, o que torna a identificação do material propagativo quase impossível. Para superar essas limitações da ampelografia, diversos tipos de marcadores moleculares foram desenvolvidos para analisar, caracterizar e identificar variedades de videira (This et al., 2004). Recentemente os marcadores microssatélites, também conhecidos como SSR (“Simple Sequence Repeats – Repetições de Sequências Simples), têm se tornado o tipo de marcador molecular mais utilizado para a identificação de variedades de videira em todo o mundo (Sefc et al., 2001; Laiadi et al., 2009; Meneghetti et al., 2009), e suas características positivas têm permitido seu uso também no mapeamento genômico, reconstrução de genealogias, filogenia e análises de diversidade genética (Coelho et al., 2009). Os objetivos desse trabalho foram a identificação genética (“DNA fingerprinting”) e estudo da diversidade genética de variedades copa e de porta-enxerto de videira cultivados no estado de Minas Gerais, utilizando marcadores moleculares do tipo SSR, para dar suporte ao programa de certificação genética de mudas de videira da EPAMIG.

Os 7 marcadores microssatélites utilizados (VVMD7, VVMD25, VVMD27, VVMD32, VVS2, VRZag62 e VRZag79) permitiram a diferenciação de 26 genótipos entre as 27 variedades analisadas. Foram identificados 101 alelos com uma média de 14,43 alelos por locus, confirmando a eficiência dos marcadores para a detecção de polimorfismos genéticos. A heterozigosidade esperada variou de 0,832 a 0,9205, com média 0,8873, enquanto a heterozigosidade observada variou de 0,7692 a 1,000, com média  0,8943. O excesso de heterozigotos se explica pelo fato da seleção de indivíduos superiores para qualidade e produtividade em videira ter sido realizada precocemente durante o processo de melhoramento da cultura e perpetuado pela multiplicação vegetativa. Além disso, a videira é sensível à depressão endogâmica sendo as melhores performances obtidas por indivíduos heterozigotos. Os loci que apresentaram os maiores valores de conteúdo de informação polimórfica (PIC) foram VVS2 (0,92), VVMD27 (0,918) e VrZAG62 (0,918). Já os que apresentaram os menores valores foram VVMD25 (0,832) e VrZAG79 (0,845). Considerando os 7 loci analisados, a probabilidade de identidade atingiu um valor relativamente baixo (1,27 x 10-12), demonstrando uma grande eficiência dos loci utilizados para a diferenciação das variedades. O dendrograma agrupou corretamente a maioria das variedades de acordo com o grau de similaridade (pedigree). Na análise das coordenadas principais, o grupo formado pelas quatro variedades copa americanas apresentou o maior nível de estruturação. Apesar de não ter ocorrido uma clara estruturação em relação aos grupos das viníferas e dos porta-enxertos, foi possível notar uma tendência de agrupamento das variedades pertencentes ao mesmo grupo.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AGRIANUAL, 2009. Anuário de Agricultura Brasileira. São Paulo: FNP Consultoria. 502 p., 2009.

ASENSIO, M.L.; VALDES, E.; CABELLO, F. Characterisation of some Spanish White grapevine cultivars by morphology and aminoacid analysis. Scientia Horticulturae. 93: 289-299. 2002.

GALET, P. Dictionnaire enciclopédique des cépages. Paris: Hachette. 2000.

FREGONI, M. Origines de la vigne et de la viticulture. Musumeci, Quart Italie, p. 160. 1991.

GENRES. European VitisDatabase.Web site at: (http://www.genres.de/eccdb/vitis/). Data da consulta: 05/08/2009.

http://www.genres.de/idb/vitis. Data da consulta: 05/06/2010.

IPGRI UPOV AND OIV. Descriptores para la Vid (Vitis spp.) Unión Internacional para la Protección de las Obtenciones Vegetales, Géneve, Switzerland; Oficina Internacional de la Vinã y del Vino, Paris, France; Internacional Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy. 1997.

LAIADI, Z.; BENTCHIKOU, M. M.; BRAVO, G.; CABELLO, F.; MARÍNEZ-ZAPATER. Molecular identification and genetic  relationships of Algerian grapevine cultivars maintined at the germoplasm collection of Skikda (Algeria). Vitis. 48: 25-32. 2009.

LEÃO, P. C. S. ; Riaz, S. ; GRAZIANI, R. ; DANGL, G. S. ; MOTOIKE, S. Y. ; WALKER, M. A. . Characterization of a brazilian grape germplasm collection using microsatellite markers. American Journal of Enology and Viticulture. 60: 517-524. 2009.

MENEGHETTI, S.; COSTACURTA, A.; CRESPA, M.; MAUL, E.; HACK, R.; REGNER, F. Deepening inside the homonyms of ‘Wildbacher’ by means of SSR markers. Vitis, 48: 123:129. 2009.

SEFC, K. M.; LEFORT, F.; GRANDO, M. S.; SCOOT, K. D.; STEINKELLNER, H. & THOMAS, M.R. Microsatellites markers for grapevine: a state of the art. Molecular Biology & Biotechnology of Grapevine. Cap. 17. 1-30p. 2001.

 

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Aluízio Borém

(Orientador)

THIS, P.; JUNG, A.; BOCCACCI, P.;  BORREGO, J.; BOTTA, J.; COSTANTINI, L.; CRESPAN, M.; DANGL, G. S.; EISENHELD, C.; FERREIRA-MONTEIRO, F.; GRANDO, S.; IBÁÑEZ, J.; LACOMBE, T.; LAUCOU, V.; MAGALHÃES, R.; MEREDITH, C. P.; MILANI, N.; PETERLUNGER, E.; REGNER, F.; ZULINI, L.; MAUL, E. Development of a standard set of microsatellite reference alleles for identification of grape cultivars. Theoretical and Applied Genetics. 109: 1448-1458. 2004.