60ª Reunião Anual da SBPC

INTRODUÇÃO:

O arroz é um dos cereais mais cultivados no mundo, sendo componente básico na alimentação de grande parte da população. O Brasil possui uma importante posição mundial, tanto em termos de consumo, quanto em produção de grãos do cereal. A utilização contínua de áreas com a cultura do arroz tem causado alguns problemas, especialmente o aumento da incidência de plantas daninhas. Em decorrência deste fato, a resistência de plantas invasoras a herbicidas tem sido um dos fatores limitantes da produção de arroz irrigado. A literatura propõe que a resistência aos herbicidas consiste na ocorrência de biótipo com habilidade de sobreviver à aplicação do composto químico ao qual a população original era suscetível (Lebaron e Gressel, 1982). A pressão causada pelo uso intensivo desses herbicidas tem selecionado ecótipos de cuminho [Fimbristylis miliacea. (L.) Vahl] resistentes (Noldin et al. 2002), tornando-a uma espécie problemática no cultivo de arroz irrigado em Santa Catarina. Com isso, cresce a necessidade de determinação de protocolos para estudo de variabilidade genética existente entre as populações selvagens dessa planta invasora, quanto sua resistência a herbicidas inibidores da ALS.

METODOLOGIA:

O trabalho foi conduzido no Laboratório de Biotecnologia Vegetal da Estação Experimental de Itajaí. As amostras foram obtidas na própria Estação Experimental, sendo coletadas folhas jovens de F. miliacea e testados quatro protocolos de extração de DNA: (1) Baseado em Doyle & Doyle (1990), (2) Baseado em Saghai-Maroof et al. (1984), (3) Baseado em Ferreira et al. (2004) e (4) Baseado em Scott (1993). Em testes de reações RAPD, o protocolo utilizado para extração de DNA foi baseado em Doyle e Doyle (1990), seguindo testes de protocolos para RAPD-PCR. Utilizaram-se variantes de quantidade de DNA e de DMSO (dimetilsulfóxido) como otimizador. Procurando-se definir iniciadores aplicáveis no estudo de diversidade genética, desta forma, foram utilizados seis iniciadores aleatórios, OP-R2, OP-R7, OP-R8, OP-F2, OP-F5 e OP-F7, e amostras de DNA de três ecótipos (E09, E10, E12) de F. miliacea, testados a campo para resistência ou suscetibilidade a três herbicidas: Sirius (Sulfuniluréia), Nominee (Bisbyribac) e Only (Imidalizona). Na caracterização dos ecótipos, para cada par de iniciadores foram avaliadas as bandas polimórficas e monomórficas; somente bandas fortes e consistentes foram consideradas. As bandas polimórficas foram classificadas como presentes ou ausentes.

RESULTADOS:

O teste com protocolos de extração de DNA indicou que pelo menos dois protocolos dentre os testados são eficientes para a extração de DNA de F. miliacea. Um deles, baseado em Ferreira et al. (2004), destaca-se por sua aplicação ser extremamente rápida, já que o tempo entre a maceração inicial e a obtenção do precipitado de DNA pode ser de apenas 90 min, e por apresentar maior média de DNA quantificável. O melhor protocolo de RAPD-PCR para o estudo de diversidade genética da espécie Fimbristylis miliacea (L.) Vahl é o que inclui, nas reações, 25 ng de DNA genômico e 5% de DMSO. São observados 29 fragmentos, variando entre aproximadamente 250 pb e 1.800 pb. Há polimorfismo entre os iniciadores testados, porém não há diferença genética entre os indivíduos. O iniciador OP-R2 é o mais polimórfico, apresentando 14 fragmentos, variando entre 500 pb a 1500 pb. Há diferenças genéticas entre os ecótipos analisados, sendo a maior variabilidade encontrada entre os ecótipos do que entre indivíduos de um mesmo ecótipo. Pelo menos cinco marcadores (OP-F2 3500, OP-F2 1500, OP-F5 1.100, OP-F5 755 e OP-F5 750) poderiam estar associados à característica de resistência ou suscetibilidade a herbicidas em Fimibristylis miliacea.

CONCLUSÕES:

Dois dos quatro protocolos de extração de DNA (1 e 3) apresentaram DNA em quantidade e qualidade variáveis, enquanto que dois protocolos (2 e 4) não produziram DNA quantificável. Em testes de reações RAPD, observou-se diferença entre os tratamentos de concentração de DNA, porém a quantidade de DNA não foi inibitória à reação para os tratamentos testados. No experimento no qual foram testadas diferentes concentrações do aditivo DMSO, obteve-se diferença de resultados quando comparados com a testemunha. Na seleção de iniciadores, todos podem ser utilizados em pesquisas futuras visando ao estudo populacional de F. miliacea, para a caracterização molecular da espécie, buscando marcadores moleculares associados à resistência a herbicidas. Na caracterização dos ecótipos, a análise de conglomerados agrupou todos os indivíduos do ecótipo 10 em um mesmo grupo, sendo todos eles idênticos entre si; também fez parte desse grupo um único indivíduo do ecótipo 09. Os demais indivíduos do ecótipo 09 apresentaram polimorfismo intermediário. O maior polimorfismo foi apresentado pelos dois indivíduos do ecótipo 12. Em futuros trabalhos, esses marcadores poderão ser mais bem explorados, pois os mesmos podem estar ligados à característica de resistência ou suscetibilidade a herbicidas nesta espécie.

Instituição de fomento: Univali, Embrapa, Fapesc

Trabalho de Iniciação Científica

Palavras-chave: Fimibristylis miliacea, marcadores moleculares, resistência a herbicida

E-mail para contato: marinajbatista@gmail.com