Progressos no mapa de ligação gênica de Coffea arabica L. obtido com base em marcadores RAPD

Abstract

O desenvolvimento de mapas de ligação genética é uma das aplicações de maior importância da tecnologia dos marcadores moleculares no melhoramento de plantas, pois estes mapas permitem a geração de informações básicas a respeito da estrutura, organização e evolução do genoma, a localização das regiões genômicas que controlam características de importância agronômica, a quantificação do efeito destas regiões nos caracteres estudados, a decomposição de características complexas nos seus componentes mendelianos e a utilização de todas estas informações nos programas de melhoramento. O desenvolvimento de mapas de ligação saturados possibilita o teste de marcadores distribuídos por todo o genoma, aumentando a chance de se obter associações significativas com características de interesse. No caso de Coffea arabica L. (2n=4X=44), a construção de mapas de ligação tem sido dificultada em razão do baixo polimorfismo e de complicações advindas da poliploidia. Este trabalho se propôs a construir um mapa parcial de ligação gênica para Coffea arabica L., com base em marcadores RAPD, a partir de uma população segregante RC 1 de 59 plantas oriunda do cruzamento entre uma linhagem do Híbrido de Timor CIFC 2570 (UFV 445-46) e o cultivar Catuaí Amarelo IAC 30 (UFV 2143-235), este utilizado como genitor recorrente. Na identificação dos marcadores polimórficos, foram testados 1.200 primers da Operon Technologies (Kits OPA-OPZ, OPAA-OPAZ e OPBA-OPBH) e várias combinações aleatórias de pares de primers. A população segregante (RC 1 ) foi analisada pelos marcadores polimórficos consistentes, em que a banda polimórfica estava presente no genitor não-recorrente (Híbrido de Timor) e no F 1 e ausente no genitor recorrente (Catuaí). Os marcadores obtidos foram analisados pelo aplicativo GQMOL, utilizando, na construção do mapa, os marcadores que segregaram na proporção esperada de 1:1. Grupos de ligação foram estabelecidos pela análise de dois pontos, considerando-se a freqüência de recombinação máxima de 0,35 e o LOD escore mínimo de 3.0. Análises de três pontos e multipontos foram então utilizadas para encontrar a mais provável ordem dos marcadores dentro dos grupos de ligação e a função de Kosambi foi usada para conversão das taxas de recombinação em distâncias de mapa (cM – centiMorgan). Dos 1.200 primers de RAPD testados para a identificação de marcadores polimórficos entre os genitores e F 1 , 127 (10,6%) produziram fragmentos consistentes, presentes no Híbrido de Timor e no F 1 , mas ausentes no ‘Catuaí Amarelo’. Esses 127 primers informativos deram origem a 165 marcadores RAPD polimórficos (1,3 marcador por primer), dos quais 124 (75,15%) segregaram na proporção esperada de 1:1 e 41 (24,85%) exibiram desvio nesta segregação pelo teste Ç 2 (P>0,05). O nível de polimorfismo revelado pelas combinações de primers foi bem inferior (1,43%), pois das 698 combinações testadas, apenas dez foram polimórficas, em que sete destas apresentaram um único fragmento polimórfico e três, duas bandas polimórficas. Destes 13 marcadores, dez (76,9%) apresentaram segregação esperada de 1:1 e três (23,1%) mostraram desvio nessa proporção. Os 134 marcadores RAPD que segregaram na proporção esperada de 1:1, foram utilizados para a construção do mapa parcial de ligação. Dezessete destes marcadores não se mostraram ligados a nenhum dos grupos de ligação, enquanto os 117 marcadores restantes formaram 11 grupos de ligação, cobrindo 794,3 cM do genoma. O mapa apresentou boa distribuição dos marcadores nos grupos de ligação, nos quais a distância máxima entre dois marcadores foi de 26,93 cM no grupo 11, e apenas sete intervalos entre marcadores apresentaram distâncias acima de 20 cM. O número de grupos de ligação obtido foi bastante inferior ao correspondente número haplóide de cromossomos de Coffea arabica (n=22). Por essa razão, o genoma da espécie foi parcialmente explorado e muitas regiões ainda não foram identificadas. Outros tipos de marcadores moleculares, principalmente AFLP e SSR, devem ser incluídos, para melhorar a cobertura do genoma do cafeeiro, com a formação de novos grupos de ligação, inclusão dos marcadores não ligados e saturação dos intervalos nos grupos obtidos.