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http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9498
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Estudo in silico baseado em sequências de DNA plastidial de espécies de Malvaceae: filogenia e DNA barcode |
Autor: | MAIA, Ana Kelly dos Santos |
Primeiro orientador: | SILVA, Edson Ferreira da |
Primeiro coorientador: | MORAES FILHO, Rômulo Maciel de |
Resumo: | A família Malvaceae, pertencente à ordem Malvales, possui aproximadamente 4300 espécies distribuídas em cerca de 300 gêneros e nove subfamílias. Esta família é conhecida principalmente, por apresentar espécies de grande importância econômica, que inclui espécies alimentícias como o cacau (Theobroma cacao) e o quiabo (Abelmoschus esculentus), espécies ornamentais como o hibisco (Hibiscus), os baobás (Adansonia) e a paineira (Ceiba), espécies que são fontes de fibras naturais como o algodoeiro (Gossypium hirsutum) e, espécies que fornecem madeira como a balsa (Ochroma). A família Malvaceae é cosmopolita e suas espécies são distribuídas em praticamente o mundo todo, com exceção de regiões muito frias. A classificação dessa família é problemática e foram evidenciadas relações mal resolvidas entre as subfamílias. O objetivo deste trabalho foi realizar análises de genômica comparativa, tempo de divergência e filogenia da família Malvaceae, utilizando marcadores plastidiais, assim como também, indicar sequências para uso como DNA barcode em espécies do gênero Gossypium. Para isso, foram utilizados genomas plastidiais de 102 espécies de Malvaceae e de espécies próximas (outgroup), provenientes de banco de dados. Através do gráfico VISTA foi possível evidenciar alta conservação e similaridade entre os plastomas de Malvaceae. As sequências dos genes selecionados (matK, rbcL, atpB e ndhF), foram utilizadas para obtenção da árvore filogenética através do método de máxima verossimilhança, com 1000 bootstrap, na qual resultou em uma árvore monofilética, bem suportada. Malvaceae foi dividida em dois principais clados (Malvadendrina e Byttneriina), com alto suporte. Em Malvadendrina, o clado Malvatheca (Malvoideae e Bombacoideae) apresentou baixo valor de suporte, mas essa relação é corroborada pela presença de características botânicas como pela presença de anteras monotecais e ausência de androginóforo. Este clado formou grupo irmão, bem suportado, do clado das subfamílias Dombeyoideae, Brownlowioideae, Helicteroideae, Tiliodeae e Sterculioideae. Mas relações entre Brownlowioideae, Helicteroideae, Tiliodeae e Sterculioideae não foram resolvidas. O clado Byttneriina (Grewioideae e Byttnerioideae) foi fortemente suportado. De acordo com a análise do tempo de divergência foi evidenciado que as subfamílias de Malvaceae divergiram entre os períodos Paleoceno e Eoceno. Para a análise das regiões candidatas a DNA barcode, foram utilizados dez regiões gênicas (accD, atpA, atpB, matK, ndhF, petD, psbA, rbcL, rpoA e rpoC2) e uma região inter-gênica (trnH-psbA). As análises dos 11 loci evidenciaram uma tendência de agrupamento das espécies de Gossypium por tipo de genoma e origem geográfica, mas não foi possível diferenciar em nível de subespécie e/ou variedade. |
Abstract: | The family Malvaceae, belonging to the order Malvales, has approximately 4300 species distributed in about 300 genera and nine subfamilies. This family is known mainly for presenting species of great economic importance, which includes food species such as cocoa (Theobroma cacao) and okra (Abelmoschus esculentus), ornamental species such as hibiscus (Hibiscus), baobabs (Adansonia) and paineira. (Ceiba), species that are sources of natural fibers such as cotton (Gossypium hirsutum) and species that provide wood such as balsa (Ochroma). The Malvaceae family is cosmopolitan and its species are distributed practically all over the world, with the exception of very cold regions. The classification of this family is problematic and unresolved relationships between the subfamilies were evidenced. The objective of this work was to perform comparative genomics, divergence time and phylogeny analyzes of the Malvaceae family, using plastid markers, as well as to indicate sequences for use as barcode DNA in species of the genus Gossypium. For this, plastid genomes of 102 species of Malvaceae and related species (outgroup) from a database were used. Through the VISTA chart, it was possible to show high conservation and similarity between the plastomes of Malvaceae. The sequences of the selected genes (matK, rbcL, atpB and ndhF) were used to obtain the phylogenetic tree using the maximum likelihood method, with 1000 bootstrap, which resulted in a well-supported monophyletic tree. Malvaceae was divided into two main clades (Malvadendrina and Byttneriina), with high support. In Malvadendrina, the Malvatheca clade (Malvoideae and Bombacoideae) showed a low support value, but this relationship is corroborated by the presence of botanical characteristics such as the presence of monothecal anthers and the absence of androgynophore. This clade formed a well-supported sister group to the subfamilies Dombeyoideae, Brownlowioideae, Helicteroideae, Tiliodeae and Sterculioideae. But relationships between Brownlowioideae, Helicteroideae, Tiliodeae and Sterculioideae have not been resolved. The Byttneriina clade (Grewioideae and Byttnerioideae) was strongly supported. According to the analysis of the divergence time, it was evidenced that the subfamilies of Malvaceae diverged between the Paleocene and Eocene periods. For the analysis of candidate regions for barcode DNA, ten gene regions (accD, atpA, atpB, matK, ndhF, petD, psbA, rbcL, rpoA and rpoC2) and an inter-gene region (trnH-psbA) were used. The analyzes of the 11 loci showed a tendency for the grouping of Gossypium species by type of genome and geographic origin, but it was not possible to differentiate at the level of subspecies and/or variety. |
Palavras-chave: | Malvaceae Gossypium Genômica Filogenia Marcador molecular Bioinformática |
Área(s) do CNPq: | FITOTECNIA::MELHORAMENTO VEGETAL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal Rural de Pernambuco |
Sigla da instituição: | UFRPE |
Departamento: | Departamento de Agronomia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Melhoramento Genético de Plantas |
Citação: | MAIA, Ana Kelly dos Santos. Estudo in silico baseado em sequências de DNA plastidial de espécies de Malvaceae: filogenia e DNA barcode. 2022. 102 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Melhoramento Genético de Plantas) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/9498 |
Data de defesa: | 16-Feb-2022 |
Appears in Collections: | Doutorado em Melhoramento Genético de Plantas |
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