Análise filogenética de espécies da família Aquifoliaceae por meio de marcadores SSR.

Resumo

A família Aquifoliaceae é uma família monogenérica de plantas, apresentando cerca de 600 espécies, sendo 68 ocorrentes no Brasil. Com importância econômica diversificada, a espécie Ilex paraguariensis A. St.-Hil. serve principalmente para a produção de chás, e para a elaboração de bebidas como o chimarrão. Já a espécie Ilex vomitoria Aiton é muito utilizada pelos mexicanos por apresentar alto índice de cafeína, de forma similar ao encontrado em Coffea arabica L. Conhecer as relações filogenéticas das espécies vegetais pode fornecer subsídios para a compreensão geral da evolução da diversidade biológica, gerando hipóteses sobre a evolução de caracteres ou sobre as relações de parentesco entre os membros de um mesmo grupo taxonomico. A bioinformática está se constituindo numa ferramenta muito útil para o aproveitamento das informações disponíveis nos bancos de dados, muito utilizada pela praticidade de obter resultados. É possível usar sequências moleculares como regiões intergênicas (ITS) ou regiões de DNA plastidial (rbcL), ou outras sequências existentes em bancos de dados públicos, proporcionando uma maior fidelidade. O objetivo deste trabalho foi analisar sequências de microssatélites de regiões expressas (EST-SSRs) homólogas de espécies do gênero Ilex e criar uma árvore filogenética utilizando 10 espécies da família Aquifoliaceae comparando o grau de parentesco das espécies, as quais possuem cunho comercial, utilizando Coffea arábica como grupo externo, devido a esta espécie também ser fonte comercial de cafeína. As sequências obtidas a partir do GenBank/NCBI, no formato FASTA, foram submetidas ao alinhamento de sequências com o auxílio do programa ClustalX e no banco de sequências ESTs oriundos do Projeto Genoma Café, a fim de identificar de sequências de marcadores SSR potencialmente relacionados entre as espécies. Para estas buscas foram utilizadas ferramentas como o algoritmo BLAST, através do programa Tandem Repeats Finder versão 3.01 desenvolvidas pela equipe de Bioinformática do Projeto Genoma Café. Estes aplicativos permitem a identificação de sequências expressas (ESTs) contendo SSRs, e também a identificação do motivo repetido, número de repetições e número de cópias do SSR no genoma. A variação e o padrão de substituição de nucleotídeos e a distância genética foram examinadas utilizando-se o programa MEGA (Molecular Evolutionary Genome Analysis) versão 5.1 baseadas na metodologia da máxima parcimônia. A análise filogenética possibilitou observar um grau de parentesco maior entre as espécies Ilex vomitoria e a Ilex paraguariensis, e um grau de parentesco distante dessas espécies relacionada à espécie Ilex aquifolium corroborando a origem americana das duas primeiras espécies. A análise filogenética utilizando marcadores moleculares do tipo SSR mostrou-se uma ferramenta eficaz para a reconstrução filogenética de famílias botânicas corroborando os resultados obtidos pelas análises das regiões mais usuais como as regiões ITS e rbcL.