Certificação da origem híbrida do morfotipo bifoliolado e parâmetros genéticos moleculares intra e interespecíficos em Euterpe spp.

Abstract

Híbridos entre açaizeiros (Euterpe oleracea Martius), espécie do bioma Amazônico, e a juçara (Euterpe edulis Martius) espécie do bioma Mata Atlântica, vem sendo formados espontaneamente através de sistemas de consórcios promovidos por agricultores, extensionistas e pesquisadores em Santa Catarina. No entanto, são muitas as lacunas a respeito dessa atividade, sendo escassas informações sobre a correta classificação do morfotipo bífoliolado, os estoques iniciais de diversidade, o funcionamento do sistema de fecundação e a diversidade entre e dentro das populações de progênies formadas por estes cruzamentos. Esta pesquisa teve como objetivos, a partir da aplicação de marcadores microssatélites, estudar os acessos adultos da coleção de germoplasma de Euterpe spp. da Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina - Estação Experimental de Itajaí e identificar grupos divergentes para obtenção de combinações com alta diversidade. Caracterizar o sistema de fecundação e realizar um teste de paternidade em três populações de progênies de E. oleracea submetidas a hibridação interespecífica espontânea com E. edulis, identificação dos doadores de pólen e híbridos bífoliolados. Além de avaliar a variabilidade e estrutura genética dessas populações e gerar informações úteis para programas de melhoramento de Euterpe spp. em clima subtropical. Para tal, foram testados 18 marcadores microssatélites, previamente desenvolvidos para E. edulis. Seis deles - EE03, EE45, EE47, EE52, EE54 e EE59 - foram eficientes e empregados na obtenção das estimativas desejadas. Para o estudo com grupos de acessos adultos o conteúdo de informação polimórfica (PIC) médio variou de 0,305 a 0,835. A partir da AMOVA, foram obtidos valores de variação de 13% entre grupos, 47 e 40% entre e dentro dos acessos, respectivamente. O Método bayesiano indicou a formação de quatro grupos e a partir do dendograma com o método Ward, com 50% do valor de dissimilaridade foi possível ilustrá-los, além de indicar os acessos com dissimilaridade baixa (= 10%). A diversidade encontrada possibilita a orientação de cruzamentos dirigidos, tanto para formação de híbridos intra e interespecíficos, como para retrocruzamentos. Para o estudo com os grupos de progênies, constatou-se que estes possuem um sistema de fecundação misto com predomínio de alogamia (tm e ts = 1,0), sendo a correlação de autofecundação (rt) igual a 0,110. Foram constatados diferentes graus de parentescos, sendo 15,5 a 26,1% de irmãos completos. A paternidade foi atribuída para 51% e 24% das progênies, com 80 e 95% de confiança respectivamente. Foram identificados 22 doadores de pólen e uma autofecundação. Quatro progênies bífolioladas foram identificadas como híbridos interespecíficos. Foram detectados em média 7 a 12,3 alelos por loco e uma heterozigosidade média observada (Ho) entre 0,382 a 0,898 e a esperada (He) entre 0,354 a 0,693. Os índices de fixação (f) foram entre-0,053 a -0,319. A variação entre os grupos foi de 5%, sendo 95% dentro dos grupos de das progênies e 0% entre progênies. Considerando a escassez de estudos relacionados aos aspectos ecológicos e genéticos da hibridação espontânea entre açaizeiros e palmiteiros juçara, os resultados obtidos nos dois estudos são importantes por servirem como base de comparações para estudos futuros, além de permitirem a orientação de cruzamentos dirigidos para formação de híbridos interespecíficos e retrocruzamentos, a correta classificação dos genótipos híbridos bífoliolados que são idênticos aos genitores maternos. Além disso, possibilitaram inferir que os estoques de diversidade gerados a partir da combinação inter e intragrupos por polinização aberta são altos, indicando boas perspectivas de seleção de genótipos para formação de cultivares melhorados.<br>

Abstract : Hybrids between açaizeiros (Euterpe oleracea Martius), an Amazonian biome species, and juçara (Euterpe edulis Martius) an Atlantic Forest biome species, have been spontaneously formed by farmers, extensionists and researchers in Santa Catarina. However, there are many gaps regarding this activity, like little information on the morphotypes classification, initial stocks of diversity, on the accesses fertilization system functioning involved in the crosses and about the diversity between and within the progeny populations formed by these crosses. This research has the following objectives: to study the adult accesses of Euterpe spp. germoplasm collection from the Agricultural Research and Rural Extension Company of Santa Catarina - Itajaí Experimental Station by using microsatellite markers, to identify divergent groups to obtain combinations with high diversity, to characterize the fertilization system and perform a paternity test in three populations of E. oleracea progenies submitted to spontaneous interspecific hybridization with E. edulis, to identify pollen donors and bifoliolate hybrids, to evaluate the variability and genetic structure of these populations and to generate useful information for Euterpe breeding programs in subtropical climates. Therefore, 18 microsatellite markers previously developed for E. edulis were tested. Six of them - EE54, EE59, EE03, EE45 and EE52 - were efficient and used to obtain the desired estimates. For the adult access groups study the average polymorphic information content (PIC) varied from 0.305 to 0.835.Trought the AMOVA, variation values of 13% were obtained between the groups, 40 and 47% within and between the accessions. The Bayesian Method indicated the formation of four groups and from the dendogram with the Ward method, 50% of the dissimilarity value was possible to illustrate them, besides indicating the accesses with low dissimilarity (= 10%). The diversity found allows the orientation of directed crosses, both for intra and interspecific hybrids formation and for backcrossing. For the progeny study, it was found that they have a mixed fertilization system and an allogamia predominance (tm and ts = 1,0). The self-fertilization (rt) correlation is equal to 0.110. Different degrees of kinship were found, between 15.5 and 26.1% of complete siblings. Paternity was attributed to 51% and 24% of progenies, with 80 and 95% confidence, respectively. Twenty-two pollen donors and one self-pollination were identified. Four bífoliolate progenies were identified as interspecific hybrids, which implies the possibility of early hybrid accesses selection with regular tillering characters. An average of 7 to 12.3 alleles per loci, an average heterozygosity (Ho) between 0.382 and 0.898 and the expected heterozygosity (He) between 0.354 and 0.693 were detected. The indexes of fixation ranged between -0,053 and -0,319. The variation between the populations was of 5%, being 95% within the progenies. The results indicate good prospects for future work related to the prediction of genetic gains from the selection among and within progenies, families and populations. Considering the scarcity of studies related to the spontaneous hybridization between açaizeiros and juçara palms ecological and genetic aspects, the results obtained are very important, serving as a basis for future studies comparisons, besides allowing inferences about the collection genotypes initial stocks, the best combination strategies for directed crosses and the correct hybrid genotypes classification, that are identical to the maternal parents. In addition, it was possible to infer that the diversity stocks generated trough open pollination with intra and intergroup combination are high, indicating good prospects of genotypes selection for improved cultivars cultivation in subtropical climate conditions.