DIVERSIDADE GENÉTICA E VARIAÇÃO FENOTÍPICA DE CARACTERES MORFOLÓGICOS EM MANGABA (Hancornia speciosa Gomes) Nara Fernandes Moura 1, Mara Fernandes Moura 2, Marlei de Fátima Pereira 3, Ronaldo Veloso Naves 4, Lázaro José Chaves 4 ( 1 doutoranda do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Rodovia Goiânia-Nova Veneza, km 0, Goiânia-GO. Email: naramf2001@yahoo.com.br. 2 Instituto Agronômico, Centro de Frutas Av. Luiz Pereira dos Santos, 1500, Bairro Corrupira, Jundiaí, SP Brasil; e-mail: mouram@iac.sp.gov. 3 Professora do Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás, Campus Samambaia; e-mail:marleipereira@yahoo.com.br. 4 Professores da Escola de Agronomia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia-GO; e-mails: ronaldo@agro.ufg e lchaves@agro.ufg). Termos de Indexação: Mangabeira, diversidade genética, cerrado, RAPD. Introdução A mangabeira produz um fruto de excelente sabor, sendo considerada uma das frutíferas mais populares e produtoras de matéria prima para a agroindústria, inclusive chamando a atenção pelo seu alto valor nutritivo. A polpa da mangaba é consumida in natura ou na forma de sorvetes, doces, geléias, licores, compotas, refrescos, vinho e vinagre. Assim como outros frutos do cerrado, a mangaba é um fruto com demanda muito acima da capacidade de fornecimento por via extrativista (Moura et al., 2003). O gênero Hancornia é considerado monotípico e, por isso, sua única espécie é Hancornia speciosa Gomes. São aceitas seis variedades botânicas, sendo estas diferenciadas por algumas características morfológicas, principalmente relacionadas à folha e à flor. Em Goiás, incluindo o atual estado do Tocantins, Rizzo & Ferreira (1990) verificaram a ocorrência das variedades gardnerii, pubescens e speciosa. De acordo com esses autores, a variedade típica H. speciosa Gomez. var. speciosa, que possui pecíolo com 9-15 mm de comprimento e lâmina foliar até 6 cm de comprimento e 2 cm de largura, tem maior ocorrência nas regiões de Goiás próximas a Bahia e do Tocantins próximas ao Piauí e Maranhão, podendo atingir a margem direita do Rio Tocantins até a divisa com o Maranhão e, ao sul, até o paralelo 13º S. As outras duas, com pecíolo de 3-5 mm de comprimento e lâmina foliar de 6-12 cm de comprimento e 3-6 cm de largura, apresentam distribuição em quase todo o estado. As variedades pubescens e gardinerii diferenciam-se pela primeira possuir folhas
pubescentes e, a segunda, folhas glabras. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi relacionar a diversidade genética, medida com uso de marcadores moleculares RAPD, com a variação fenotípica de caracteres morfológicos de folhas, usados como diferenciadores das variedades botânicas speciosa, pubescens e gardinerii, por meio de duas análises de variância molecular. 3. MATERIAL E MÉTODOS Os trabalhos de prospecção, coleta, seleção de primers RAPD e metodologia para genotipagem dos indivíduos foram feitos de 2001 a 2003 e estão detalhados por Moura (2003) e Moura et al. (2005). As subpopulações utilizadas no trabalho estão descritas na Tabela 1. Tabela 1 Subpopulações submetidas à genotipagem por marcadores RAPD. Subpopulação Município Latitude Longitude N o de plantas 1 São Desidério (BA) 12 0 39 18" 45 0 55 21" 27 2 Orizona (GO) 16 0 45 52" 48 0 12 40" 28 3 Silvânia (GO) 16 0 34 11" 48 0 21 43" 27 4 Aruanã (GO) 15 0 12 27" 50 0 55 10" 29 5 Araguapaz (GO) 15 0 19 47" 50 0 36 02" 30 6 Cascalho Rico (MG) 18 0 39 32" 47 0 54 05" 21 7 Davinópolis (GO) 18 0 06 28" 47 0 38 03" 25 Foram realizadas duas análises de variâncias moleculares sendo que a primeira análise utilizou duas subpopulações (2 e 3), as quais continham indivíduos representantes das variedades pubescens e gardinerii. Foram consideradas como grupos as subpopulações e, dentro de cada grupo, dois subgrupos de acordo com a característica fenotípica das folhas (Tabela 2). Tabela 2 Divisão hierárquica utilizada para análise da relação da diversidade genética e variação fenotípica de caracteres morfológicos de folhas diferenciadores das variedades pubescens (folhas pubescentes) e gardinerii (folhas glabras). Grupos Subgrupos No de indivíduos representantes Subpopulação 2 Folhas pubescentes 07
Subpopulação 3 Folhas glabras 21 Folhas pubescentes 08 Folhas glabras 19 A segunda análise teve como objetivo verificar a significância da variabilidade encontrada entre dois grupos de subpopulações (Tabela 3), sendo que o primeiro foi composto de apenas uma subpopulação (1) que continha indivíduos representantes da variedade speciosa e, o segundo grupo composto das subpopulações (2, 3, 4, 5, 6 e 7) que apresentavam indivíduos representantes das outras duas variedades (pubescens e gardinerii). Tabela 3 Divisão hierárquica utilizada para análise da relação da diversidade genética e variação fenotípica de caracteres morfológicos de folhas diferenciadores da variedade speciosa em relação a pubescens e gardinerii. Grupos Característica dos Grupos (Rizzo & Ferreira, 1990) N o de indivíduos representantes Subpopulação 1 Pecíolo 9-15 mm de Grupo 1 (speciosa) comprimento e lâmina foliar até 6 cm de comprimento e 2 cm de largura. 27 Subpopulação 2 Grupo 2 (pubescens, gardinerii) Subpopulação 3 Subpopulação 4 Subpopulação 5 Subpopulação 6 Pecíolo de 3-5 mm de comprimento e lâmina foliar de 6-12 cm de comprimento e 3-6 cm de largura. 160 Subpopulação 7 Resultados e discussão A AMOVA resultante da primeira análise (variedades pubescens e gardinerii), indicou uma variação total de 4,01954 (Tabela 04). Do total, 90,70% da variabilidade genética, ou seja, a maior parte, encontram-se dentro de variedades, 4,59% entre subpopulações, e 4,71% entre variedades dentro de subpopulações. Embora de baixa magnitude esta diferenciação entre as variedades pubescens e gardneri foi significativa a 5% de probabilidade. À priori, estes resultados indicam restrição ao fluxo gênico entre os grupos de
plantas com caracteres morfológicos diferenciadores das variedades. Assim, essa possível restrição ao fluxo gênico poderia ser devida a algum mecanismo de preferência de cruzamento entre as plantas com as mesmas características. Vários são os fatores que podem estar restringindo o fluxo gênico entre esses grupos de plantas, entre eles pode-se citar: preferência diferenciada de polinizadores (comportamento do agente polinizador), não sincronismo no florescimento entre essas plantas com caracteres diferentes, densidade populacional, localização dessas plantas dentro da subpopulação, entre outros. Tabela 04 - Análise de variância molecular (AMOVA) para duas subpopulações de H. speciosa Gomez, que continham indivíduos representantes das variedades pubescens e gardinerii dos cerrados do Brasil Central. Fonte de Variação G.L. S.Q. Componentes de variação Variação (%) Valor-P Entre Subpopulações 1 11,865 0,18467 4,59 0.34702 Variedades/subpopulações 2 11,410 0,18928 4,71 0,03812 Dentro de variedades 51 185,925 3,64558 90,70 0,001 Total 54 209,200 4,01954 Uma vez que estas subpopulações apresentam plantas representantes das duas variedades e não se ter um histórico destas e, também, essa variação detectada entre grupos de plantas representantes de variedades diferentes ser relativamente pequena, não se pode afirmar com certeza que está havendo restrição ao fluxo gênico. Assim, uma segunda explicação para esses resultados obtidos poderia ser que apesar dessa variabilidade significativa captada por meio dos marcadores RAPD, esses grupos de plantas poderiam estar em desequilíbrio de ligação devido a um possível efeito fundador. Segundo Futuyma (1992), se ocorre a colonização, por poucos indivíduos, de uma ilha ou fragmento de um novo hábitat não ocupado anteriormente por uma espécie, todos os genes da população originada derivarão dos poucos portados pelos fundadores e de mutações e imigrantes subseqüentes. Assim, o efeito fundador pode ser descrito como a alteração inicial nas freqüências alélicas por deriva genética, que promovem uma cadeia de mudanças genéticas em outros locos. Desequilíbrio de ligação é definido como sendo qualquer desvio das frequências alélicas em relação às freqüências esperadas sob independência, indicando a existência de uma associação entre os dois locos. A ligação física entre dois locos no mesmo cromossomo é apenas uma das causas de desequilíbrio de ligação, entretanto em experimentos de mapeamento, uma associação
significativa entre marcador e gene é invariavelmente interpretada como sendo evidência de ligação física (Ferreira & Grattapaglia, 1998). Porém Tanksley e Brown (2000) salientam que o desequilíbrio de ligação pode ser devido a diversos fatores, incluindo seleção e deriva genética. Ou seja, partindo da hipótese que estas subpopulações tenham sido fundadas há um tempo relativamente pequeno, ou tenham sofrido migração de indivíduos com características fenotípicas diferentes, há uma possibilidade de que ainda não tenha havido tempo necessário para alguns locos entrarem em equilíbrio de ligação, situação essa que poderia ter sido captada por locos marcadores RAPD. No presente estudo, apenas estas duas subpopulações consideradas apresentavam polimorfismo para ausência ou presenças de pelos nas folhas, com apenas 15 plantas de folhas pubescentes e 40 de folhas glabras. Portanto os resultados desta análise devem ser tomados como preliminares, não se podendo afirmar conclusivamente sobre a existência de algum mecanismo de restrição ao fluxo gênico entre os dois tipos ou se esta variação representa um polimorfismo resultante de combinação aleatória dos alelos controladores do caráter. Sob esta última hipótese, a característica não indicaria apropriadamente a diferenciação de categorias botânicas. Tabela 05 - Análise de variância molecular (AMOVA) para sete subpopulações de H. speciosa Gomez, que continham indivíduos representantes das variedades pubescens e gardinerii dos cerrados do Brasil Central. Fonte de Variação G.L. S.Q. Componentes de Variação Valor-P variação (%) Entre Grupos 1 34,159 0,2028 4,43 0,279 Subgrupos/Grupos 5 122,364 0,7850 17,14 0,001 Dentro de subgrupos 180 646,595 3,5922 78,43 0,001 Total 186 803,118 4,5800 Realizada a segunda análise de variância molecular, que comparou a subpopulação que possuía indivíduos representantes da variedade speciosa com as subpopulações que possuíam indivíduos representantes das outras variedades (pubescens e gardinerii) não houve diferença significativa entre os grupos (Tabela 05). Este resultado deve ser tomado com cautela pelo fato da análise ter sido feita com apenas uma subpopulação representante da variedade speciosa. Como há um confundimento do efeito de subpopulações com possíveis diferenças entre variedades, um maior número de subpopulações deveria ser levado em conta
para estudos mais conclusivos. No caso da variedade speciosa as características diferenciadoras, segundo Rizzo & Ferreira (1990), são de variação contínua, o que dificulta a detecção de polimorfismo em uma mesma subpopulação. Deve-se ressaltar que estas análises complementares fizeram parte de uma pesquisa exploratória, uma vez que se dispunham de algumas informações de polimorfismo morfológico. Um estudo mais acurado deveria levar em conta um enfoque filogenético, com amostragem adequada e avaliação mais detalhada dos caracteres morfológicos. O uso de marcadores mais informativos como os SSR, poderia melhorar a acurácia da análise. Conclusões Os resultados mostraram que existe variação significativa detectada por marcador RAPD entre as variedades pubescens e gardnerii. Porém não houve diferença significativa entre os grupos (speciosa x pubescens e gardinerii). Referências Bibliográficas FERREIRA, M.E.; GRATTAPAGLIA, D. Introdução ao uso de marcadores moleculares em análise genética. 3.ed. Brasília: EMBRAPA-CENARGEN, 1998. p.220. (EMBRAPA- CENARGEN. Documentos, 20). FUTUYMA, D.J. Biologia evolutiva. 2 a ed. Ribeirão Preto: Sociedade Brasileira de Genética, 1993. 631p. MOURA, Nara Fernandes; CHAVES, Lázaro José; VENCOVSKY, Roland; MORAIS, Lizz Kezzy de; MOURA, Mara Fernandes. Seleção de marcadores RAPD para o estudo da estrutura genética de populações de Hancornia speciosa Gomez (Mangabeira). Bioscience journal, Uberlândia, MG, v. 21, n. 3, p. 121-127, 2005. MOURA, N. F. Estrutura genética de subpopulações de mangabeira (Hancornia speciosa Gómez) nos cerrados do Brasil Central. 2003. 70f. Dissertação (Mestrado) Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2003. MOURA, N. F., REZENDE, C. F. A.; NAVES, R. V.; CHAVES, L. J.; AGUIAR, A. V. de, MOURA, M.F. Estrutura Espacial da Variabilidade Genética de Populações Naturais de Mangabeira (Hancornia speciosa gomez) no Cerrado. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO SOBRE A CULTURA DA MANGABA, 1., 2003, Aracaju, SE. Anais... Aracaju: Embrapa Tabuleiros Costeiros, 2003. CD-ROM. RIZZO, J.A. & FERREIRA, H.D. Hancornia G. no Estado de Goiás. In: CONGRESSO NACIONAL DE BOTÂNICA, 36, 1985, Curitiba. Anais da Sociedade Botânica do Brasil. Brasília, v.1, n.36, 1990. p.363-368. TANSLEY, S.A. & BROWN, C.R. RAPD variation in the rare and endangered Leucadendron elimensen (Proteaceae): implications for their conservation. Biological
Conservation. v.95. p.39-48. 2000.