Caracterização de linhagens comerciais de café através de marcadores moleculares

Abstract

Estudos sobre a diversidade genética de espécies com finalidade de melhoramento genético representam importante preocupação dos melhoristas. Diversas técnicas moleculares têm permitido revelar uma diversidade genética presente no genoma que até então era desconhecida pelos cientistas. Muitas espécies de interesse agronômico têm sido alvo de estudos que abordam a diversidade genética em nível molecular. De uma maneira geral, os resultados obtidos a partir do uso dos marcadores têm sido bastante satisfatórios, principalmente para aquelas espécies que apresentam ampla base genética e insuficiente número de descritores botânicos para diferenciação de genótipos, como é o caso da mandioca. A base genética formada pelos cultivares de C. arabica, principal espécie cultivada, é considerada estreita. Em relação ao Brasil, principal produtor mundial desta cultura, a própria história explica em parte a ausência de variação genética nos materiais atualmente em cultivo. Historicamente, as primeiras plantações de café formaram-se há mais de dois séculos a partir de poucas plantas, constituindo material muito uniforme e de pouca variabilidade genética. De fato, estudos sobre a diversidade genética de cafeeiros em cultivo realizados no IAC utilizando descritores botânicos e agronômicos têm revelado baixo nível de variação genética entre as diferentes linhagens que compõem um cultivar. Entre diferentes cultivares esta variação é mais notória, mão não tão acentuada como se pensava, mesmo quando diferentes espécies participam da genealogia destes cultivares. Desta maneira, este trabalho teve como objetivo principal a avaliação das técnicas de RAPD e AFLP para a identificação e caracterização de diversas linhagens comerciais de C. arabica selecionadas pelo IAC. Os resultados obtidos com estes marcadores confirmam os dados obtidos anteriormente de que a variabilidade genética entre as linhagens é pequena. Além disso, os dados sugerem que a técnica de RAPD não é eficiente para a identificação e determinação da distância genética entre as linhagens avaliadas, apesar de representar uma ferramenta adequada para avaliação da variabilidade no cafeeiro. No entanto, embora o nível de variação observado através dos marcadores moleculares seja baixo, sabe-se que estas linhagens apresentam comportamento agronômico bastante diferenciado. Isso nos leva a pensar que poucos genes diferenciam os principais materiais genéticos de cafeeiro de importância agronômica e que o uso de marcadores moleculares para estudos de diversidade genética e localização de genes de interesse agronômico deve ser repensada.

A major concern of plant geneticists is the determination of genetic diversity available in populations for genetic improvement. Molecular techniques have been developed in order to access this genetic variability at the molecular level, and so far have been used to characterize several species of agronomic interest. The use of molecular markers has been particularly efficient in the differentiation of genotypes from plant species that present a wide genetic background but an insufficient number of botanical descriptors, such as cassava and coffee. The cultivars of Coffea arabica, the major cultivated species, have a narrow genetic base. In Brazil, the small genetic variability can be explained historically by the fact that few individual plants were first introduced and bred in order to establish the cultivated population. Recent analysis using botanic and agronomic descriptors carried out at IAC demonstrated that there is small genetic variation among inbred lines of the cultivars. Besides this, the results indicated that the variation among different cultivars is not so large as expected, even in cases such as cultivars originated from interspecific hybrids. These results may also indicate that this type of analysis is not efficient for determination of genetic variability in Coffea. The present work has the main objective of evaluating the technique of RAPD to characterize and identify different commercial lines of C. arabica developed by IAC. Results obtained with RAPD markers, tested in 14 different lines, confirmed the previous results of small genetic variability among the lines. Also, the results suggest that this methodology is not efficient for identification and phylogeny purposes, although it can be used for determination of genetic variability in coffee. However, even though the level of genetic variation detected with this type of marker is low, it is well known that those lines have a very distinct agronomic performance, indicating the existence of genetic variability. Therefore, we suggest that maybe few genes are related with the differentiation of coffee cultivars, and then the use of molecular markers as tools for the identification and location of involved genes may be reconsidered.