Caracterização morfológica, molecular e quimica de Arbutus unedo L. com vista à selecção de genótipos de superior qualidade

Abstract

O medronheiro (Arbutus unedo L.) é uma árvore fruteira de elevado valor ornamental, ambiental, económico e medicinal devido às propriedades atribuídas às flores, frutos e folhas. No entanto, nos últimos anos não tem sido atribuída a devida importância a esta espécie na região de Trás-os-Montes, ao contrário do que se verifica no resto do país, registando-se um declínio da área ocupada por A. unedo nesta região. Com o objectivo de preservar e potenciar a produção desta espécie procedeu-se, numa primeira fase, à avaliação da diversidade de 4 populações naturais de A. unedo do interior Norte e Centro de Portugal, através da caracterização morfológica e molecular. Numa segunda fase, avaliaram-se as propriedades químicas de 19 genótipos provenientes da região de Bragança, com vista a seleccionar os de superior qualidade. Desta forma espera-se contribuir para a multiplicação e valorização de populações de maior interesse. A diversidade de populações naturais de A. unedo foi avaliada através da análise morfológica e genética pela utilização de marcadores moleculares, num total de 46 genótipos. Para tal, foram colhidas 40 folhas aleatoriamente em cada árvore, nas quais se mediu o comprimento, largura, peso seco, comprimento do pedúnculo e se estimou a relação comprimento/largura. Na análise genética utilizaram-se dois marcadores moleculares, amplificação aleatória de DNA polimórfico (RAPD) e sequencias simples repetidas (ISSR). As características morfológicas analisadas, e em especial o peso seco e comprimento do pedúnculo das folhas, permitiram diferenciar os vários genótipos. Os resultados decorrentes da análise genética mostraram que a população de Bragança foi a que apresentou maior diversidade genética (Na=1,93; Ne=1,71; Ho=0,39; Io=0,5; P=93,02), e Castelo Branco foi a que apresentou menor diversidade (Na=1,43; Ne=1,29; Ho=0,16; Io=0,24; P=43,02). Cada população foi caracterizada como um "pool" génico distinto, com baixa variabilidade intrapopulacional e com um grau de diferenciação bastante elevado. Este resultado sugere a necessidade de se proceder à conservação de cada população individualmente. O teste de Mantel evidenciou a inexistência de correlação entre as matrizes de distância calculadas com base nos marcadores RAPD e ISSR bem como entre estes e os dados morfológicos. vii A avaliação da actividade antioxidante, foi testada em extractos aquosos das folhas de 19 genótipos de A. unedo, pelos métodos do Poder Redutor e efeito bloqueador de radicais livres DPPH. O teor em fenóis totais foi avaliado pelo método de Folin-Ciocalteau. Os extractos provenientes das amostras de Vila Verde e Donai foram os que apresentaram maior actividade antioxidante (EC50 de 0,233 e 0,245 mg/ml para o poder redutor e 0,088 e 0,090 mg/ml para o DPPH), enquanto que a amostra proveniente de Vila Boa 2 foi aquela que apresentou maiores valores de EC50 (0,378mg/mL para o poder redutor e 0,142 mg/mL para o DPPH) revelando assim menor potencial antioxidante. Relativamente ao teor em fenóis totais a amostra de Bragança 1 foi a que reportou maior valor (215,0 mg. Equivalentes de acido gálico/g extracto) e a amostra de Vila Boa 4 a que apresentou o menor valor (148,0 mg. Equivalentes de acido gálico/g extracto).The strawberry tree (Arbutus unedo L.) is a fruit tree with high ornamental, environmental, economical and medicinal value due to the attributed properties to the flowers, fruits and leaves. However, in the last years, in Trás-os-Montes region, the deserved importance is not been given to this species, contrarily to what happens elsewhere in the country, being registered a decline in the area occupied by A. unedo in this region. In order to preserve and enhance the production of the species, in a first stage was proceeded the evaluation of the diversity of the 4 natural populations of the A. unedo from the North interior and Centre of Portugal, through morphological and molecular characterization. In a second phase, were evaluated the chemical proprieties of 19 genotypes belonging to Bragança district with the aim to select those of superior quality. Thus, we expect to contribute for the multiplication and valorization of the population with major interest. The diversity of the A. unedo natural populations was evaluated through the morphologic and molecular analysis, in a total of 46 genotypes. For such, 40 leaves were randomly collected from each tree, in which were measured the leave length and width, dry weight, peduncle length and leave length/width ratio. In the molecular analysis, were used two molecular markers, RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) and ISSR (Inter-Simple Sequence Repeat). The morphological characteristics, specially the dry-weight and the peduncle length, allowed differentiating the various genotypes evaluated. The results obtained from molecular analysis shown that the population of Bragança presents higher genetic diversity (Na=1.93; Ne=1.71; Ho=0.39; Io=0.5; P=93.02), and Castelo Branco was the one that presents lowest diversity (Na=1.43; Ne=1.29; Ho=0.16; Io=0.24; P=43.02). Each population was characterized as a distinct genetic pool, with low intrapopulational variability and with a high level of differentiation. This result suggests that the populations should be conserved separately. The Mantel test showed the inexistence of correlation between the distances matrices calculated in basis on the RAPD and ISSR markers, as well as between this molecular markers and morphological data. The evaluation of the antioxidant activity was tested in aqueous extracts of the leaves of the 19 genotypes of A. unedo, by the reducing power and scavenging effect on the free radicals of DPPH. Total phenols content was assessed through the Folin-Ciocalteau method. The extracts from Vila Verde and Donai genotypes were those who ix reported higher antioxidant activity (EC50 values of 0.233 and 0.245 mg/mL for the reducing power method respectively, and 0.088 and 0.090 mg/mL for the DPPH method respectively), while the genotype from Vila Boa 2 was the one that reported higher EC50 values (0.378 and 0.142 mg/mL for the reducing power and DPPH methods respectively) and consequently lower antioxidant activity. Concerning total phenols, Bragança 1 genotype reported higher content (215.0 mg GAE/g of extract) and the genotype from Vila Boa 4 reported the lowest values (148.0 mg GAE/g of extract)