Genetic similarity between quince cultivars evaluated by AFLP markers

O objetivo deste trabalho foi determinar as relações genéticas de 21 cultivares de marmeleiro com base no marcador “amplified fragment length polymorphism” (AFLP), para melhoramento e conservação de recursos genéticos da espécie na região sul do Rio Grande do Sul. O DNA das cultivares foi extraído pelo método CTAB, e as reações de AFLP foram realizadas com os iniciadores EcoRI/MseI. Foram identificados dois grupos entre as 21 cultivares de marmeleiro, um com quatro e outro com sete cultivares geneticamente mais relacionadas. As cultivares de marmeleiro apresentam alta variabilidade genética, com máximo de 43% de similaridade.The objective of this work was to determine the genetic relationships of 21 quince cultivars based on the amplified fragment length polymorphism (AFLP) marker, for breeding and conservation of genetic resources of the specie in the south of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. The DNA from the cultivars was extracted using the CTAB method, and the AFLP reactions were performed with the primers EcoRI/MseI. Two groups were identified among the 21 quince cultivars, one with four and the other with seven cultivars more genetically related. The quince cultivars show high genetic variability, with maximum of 43% similarity

Morphological characterization and gene expression analysis in rice (Oryza sativa L.) under iron stress.

Iron toxicity is one of the most important abiotic stresses limiting irrigated rice production worldwide. This study was performed with the goal of characterizing irrigated rice genotypes regarding Fe2+ stress tolerance under controlled conditions, using na hydroponic system. Furthermore, to analyse the expression profile of genes involved in iron homeostasis in plants, using quantitative PCR (qRT-PCR). The genotypes used were BRS-Agrisul, Epagri 108, BR-IRGA 409, BR-IRGA 410 and Nipponbare. An interference of the chelating agent (EDTA) was observed on the genotype characterization; when exposed to 0, 3, 6, 9 and 12 days of stress. The expression of genes OsFDRL1, OsNRAMP1 and OsNRAMP2 was measured at 0; 6; 12; 18 and 24h under Fe2+ stress. It was observed that Fe2+ in its free form without Na2EDTA, is acumulated in higher concentrations in the shoots of rice seedlings when compared to its chelated form (Fe-EDTA). Iron toxicity interfered negatively on the development of root length (RL) and shoot length (SL), being RL the variable that was most affected. Stress period increases led to iron accumulation in the shoots. The hydroponic system was efficient to allow discrimination between iron tolerant and sensitive genotypes. Iron sensitive genotypes observed in this study were BR-IRGA 409 and Nipponbare, which were those with higher iron accumulation in the shoots. Medium tolerant and tolerant genotypes also accumulated iron in the shoots. The increase in Fe2+ accumulation in the tissues under high iron stress was correlated with increased contents of Zn and Mn in the same tissues. Contrasting genotypes regarding iron tolerance showed differential expression of iron homeostasis genes OsFRDL1, OsNRAMP1 and OsNRAMP2.A toxidez por ferro é um dos mais importantes estresses abióticos a limitar a produção de arroz irrigado em nível mundial. Este estudo foi realizado com o objetivo de caracterizar genótipos de arroz irrigado quanto a tolerância ao estresse por Fe2+ sob condições controladas, viabilizando o sistema de cultivo hidropônico para esta finalidade. Além disso, analisar o perfil de expressão de genes envolvidos na homeostase do metal em plantas, através da técnica de qRT-PCR. Foi verificada a interferência da utilização do agente quelante (EDTA) na caracterização dos genótipos; analisado o efeito do tempo de exposição a toxidez (0, 3, 6, 9 e 12 dias) sob o crescimento das plântulas; caracterizados genótipos de arroz ( BRS-Agrisul, Epagri 108, BR-IRGA 409, BR-IRGA 410 e Nipponbare) quanto a tolerância a toxidez por Fe2+ e por fim realizada a análise de expressão dos genes OsFDRL1, OsNRAMP1 e OsNRAMP2 nos tempos 0; 6; 12; 18 e 24h sob estresse por Fe2+. Foi verificado que o Fe2+ na sua forma livre sem Na2EDTA é acumulado em maior concentração na parte aérea de plântulas de arroz do que quando este se apresenta quelado na forma de Fe-EDTA. A toxidez por ferro interferiu negativamente sobre o desenvolvimento do CR e CPA, sendo o CR a variável mais afetada. O aumento do tempo de estresse resultou no incremento do acúmulo de ferro na parte aérea das plântulas. O sistema hidropônico demonstrou eficiência na caracterização de genótipos quanto a tolerância a toxidez por ferro. Genótipos caracterizados como sensíveis a toxidez por ferro neste estudo, BR-IRGA 409 e Nipponbare foram os que apresentaram o maior acúmulo de Fe2+ na parte aérea. Genótipos caracterizados como moderadamente tolerantes e tolerantes também acumularam elevados teores do íon metálico. O aumento do acúmulo de Fe2+ nos tecidos sob condição de excesso do íon na solução apresentou correlação com o aumento de Zn e Mn nestes mesmos tecidos. Constituições genéticas contrastantes quanto a tolerância a toxidez por ferro apresentam expressão diferencial dos genes OsFRDL1, OsNRAMP1 e OsNRAMP2 envolvidos na homeostase do metal

Evaluation of aluminum tolerance and DNA bulk sample sizes in Italian ryegrass populations assessed with AFLP markers

Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) is the most important forage grass in Rio Grande do Sul, as well as in most part of temperate and subtropical regions of the world. Due to its importance, in 1999 Embrapa Temperate Agriculture initiated activities to develop an Italian ryegrass breeding program, which started with collecting germplasm in Southern Brazil. However, collecting and conservation of germplasm, without its characterization, results in genebanks as simple repositories of genetic materials, without use. To established correct strategies of efficient management and use of genebanks, is extremely important to know the amount and quality of genetic resources available in genebanks. This study was developed aiming to evaluate Italian ryegrass populations to aluminum tolerance and to establish the optimum bulk size to estimate genetic diversity among populations with AFLP markers. Two experiments were undertaken; the first one evaluated six Italian ryegrass populations in hydroponic solution to aluminum (Al3+) tolerance. The results showed that the nutrition solution combined with the different aluminum doses (0; 7 and 21 mg.L-1) were efficient to discriminate the populations evaluated, showing the presence of genetic variability among populations. Tolerance to Al3+ was higher in populations CNPGL 136 and CNPGL 178, which also showed stability in both periods of evaluation. The second experiment was developed aiming to establish the optimum bulk size to estimate genetic diversity among Italian ryegrass populations with AFLP markers. Two populations were evaluated; from each population were characterized 30 individuals and the respective bulk samples sizes: six bulks of 5 individuals each; three bulks of 10 individuals; two bulks of 15 individuals; one bulk of 20 individuals and one bulk of 30 individuals. Six AFLP primer combinations were employed. All numbers and sizes of bulks evaluated were able to discriminate the two populations characterized. However, considering time, cost and discriminatory power, the bulk of 20 individuals is more indicated to be employed in genetic diversity analysis studies among Italian ryegrass populations. Although alleles that occur in low frequency in the populations are lost when bulks are analyzed, the evaluation of bulks, instead of individual genotypes, saves processing time of samples allows that a larger number of populations to be analyzed without identity losses.O azevém (Lolium multiflorum Lam.) é a espécie forrageira de maior utilização no Rio Grande do Sul, assim como na maior parte das regiões temperadas e subtropicais do mundo, destacando-se entre as mais difundidas no mundo. Devido à grande importância desta forrageira no Brasil, no ano de 1999, iniciaram-se na Embrapa Clima Temperado atividades voltadas ao melhoramento do azevém anual, inicialmente com a realização de coletas de germoplasma. No entanto, a simples coleta e a conservação de recursos genéticos, sem as informações sobre suas características, torna os bancos de germoplasma simples depósitos de materiais. É de fundamental importância que se conheçam os recursos genéticos disponíveis, tanto em termos da variabilidade presente, como em termos de qualidade destes materiais, para que uma apropriada definição das estratégias de conservação e uso seja empregada. A pesquisa teve como principais objetivos avaliar populações de azevém anual quanto à tolerância ao alumínio tóxico e definir o tamanho de amostras de bulks de DNA mais apropriado para estudos de diversidade genética entre populações de azevém anual com marcadores AFLP. Foram desenvolvidos dois trabalhos: o primeiro avaliou populações de azevém sob condições de hidroponia quanto à sensibilidade e tolerância ao alumínio. Os resultados encontrados mostram que o emprego de solução nutritiva combinada com as diferentes doses de Al3+ (0; 7 e 21 mg.L-1) foi eficiente na discriminação dos genótipos em estudo, indicando a existência de variabilidade genética e destacando as populações CNPGL 178 e CNPGL 136 como constituições genotípicas com maior tolerância ao alumínio e estabilidade nos dois períodos de avaliação. O segundo tratou de definir o tamanho de bulk mais apropriado para estimar a diversidade genética entre populações de azevém com uso de marcadores AFLP. Foram avaliadas duas populações de azevém, sendo analisados 30 indivíduos de cada população e seus respectivos bulks: seis bulks constituídos por 5 indivíduos cada; três bulks de 10 indivíduos; dois bulks de 15 indivíduos; um bulk de 20 indivíduos e um bulk de 30 indivíduos. Seis combinações de primers AFLP foram empregadas. Todos os tamanhos e número de bulks avaliados foram eficientes em discriminar as duas populações analisadas. Entretanto, considerando a rapidez, custo e poder discriminatório, o bulk formado por 20 indivíduos foi o mais apropriado para estimar a divergência genética entre populações de azevém. Foi evidenciado que embora ocorra uma perda dos alelos que estão presentes em baixa freqüência nas populações, a avaliação de bulks acarreta na redução de amostras a serem processadas, permitindo que um grande número de populações sejam caracterizadas sem perder a identidade de cada população

Similaridade genética entre cultivares de marmeleiro avaliadas por marcadores AFLP

O objetivo deste trabalho foi determinar as relações genéticas de 21 cultivares de marmeleiro com base no marcador "amplified fragment length polymorphism" (AFLP), para melhoramento e conservação de recursos genéticos da espécie na região sul do Rio Grande do Sul. O DNA das cultivares foi extraído pelo método CTAB, e as reações de AFLP foram realizadas com os iniciadores EcoRI/MseI. Foram identificados dois grupos entre as 21 cultivares de marmeleiro, um com quatro e outro com sete cultivares geneticamente mais relacionadas. As cultivares de marmeleiro apresentam alta variabilidade genética, com máximo de 43% de similaridade