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Tipo do documento: Dissertação
Título: COMPARAÇÃO DOS MARCADORES MICROSSATÉLITES E ISSR NA AVALIAÇÃO DA DIVERSIDADE GENÉTICA DE Psidium guajava L. E DETERMINAÇÃO DO TAMANHO IDEAL DE AMOSTRAGEM PARA ESTUDOS DE GENÉTICA DE POPULAÇÕES
Título(s) alternativo(s): Comparison of microsatellite and ISSR markers in evaluation of the genetic diversity of Psidium guajava L. and determining the ideal sampling size for population genetic studies
Autor: SECCO, DAIANE 
Primeiro orientador: Silva, Paulo Roberto da
Resumo: Para a determinação de estimativas confiáveis de diversidade e estrutura genética de populações a escolha correta do marcador molecular a ser utilizado bem como o número de indivíduos a ser coletado em cada população são limitantes na obtenção de resultados confiáveis. Assim, o objetivo deste estudo foi à comparação dos marcadores microssatélites (SSR) e ISSR na avaliação da diversidade genética de Psidium guajava e a determinação do tamanho ideal de amostragem para estudos de genética de populações em plantas. Para comparação dos marcadores microssatélites e ISSR quanto à robustez na obtenção de dados de diversidade e estrutura genética, o DNA de 90 indivíduos de três populações de P. guajava coletadas em Goiatuba (GO), Lagarto (SE) e Ceará-Mirim (RN) foram amplificados separadamente utilizando 12 pares de primers microssatélites e sete primers ISSR. Os dados obtidos de cada marcador foram utilizados para a obtenção de parâmetros genéticos que foram avaliados comparativamente. Para a determinação do tamanho amostral ideal, foram utilizados dados obtidos com marcadores microssatélites das espécies P. guajava e Campomanesia xanthocarpa e também um conjunto de dados simulados. Para as espécies P. guajava e C. xanthocarpa foram coletados 60 indivíduos e estes avaliados utilizando 12 loci microssatélites. Para cada espécie, da população original de 60 indivíduos foram geradas aleatoriamente subpopulações com tamanho amostral de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 e 59 indivíduos. Cada subpopulação foi gerada aleatoriamente 10 vezes para obtenção 100 subpopulações de cada espécie para serem utilizadas as análises estatísticas. Para os dados simulados, a população original foi gerado pelo programa GenAlEx considerando 12 loci microssatélites. A partir da obtenção da população original simuladas, as subpopulações foram geradas conforme descrita para as espécies. O número efetivo de alelos (Ne), número de alelos (Na), heterozigosidade observada (Ho), heterozigosidade esperada (He) e o índice de diferenciação genética (FST) foram obtidos para cada repetição de cada subpopulação e utilizados nas análises estatísticas. Na comparação dos marcadores o índice de Shannon a diversidade genética de Nei foram mais elevados com os marcadores microssatélites e evidenciam maior diversidade na população de Ceará-Mirim (RN), enquanto com os marcadores ISSR a população com maior diversidade foi a de Goiatuba (GO). Já, o fluxo gênico foi três vezes maior com os marcadores ISSR (Nm= 4,01). O FST, a variação entre e dentro das populações e o número de grupos genéticos (K) foram semelhantes entre os marcadores. Apesar do número de grupos genéticos iguais, a distribuição destes grupos nas populações foi diferente para cada marcador, com os marcadores ISSR apresentando maior concordância com a distribuição geográfica das populações. Os resultados deste estudo mostram que os marcadores ISSR foram mais informativos para Psidium guajava e que para obtenção de melhores resultados com microssatélites o número de loci deve ser elevado. Esta baixa eficiência dos marcadores microssatélites em P. guajava, é provavelmente devido ao alto índice de homozigose da espécie em função do sistema reprodutivo misto da espécie, com autopolinização de em torno de 65%. Na determinação do tamanho amostral ideal, os resultados mostraram correlação significativa entre o número de alelos (Na), número efetivo de alelos (Ne), heterozigosidade esperada (He), FST e o tamanho da amostra. Somente a heterozigosidade observada (Ho) não apresentou correlação significativa. O conjunto de dados simulados mostrou resultados diferentes dos demais conjuntos, o que já era esperado devido a estes não representar o que ocorre na natureza. Para os conjuntos de dados de P. guajava e C. xanthocarpa os índices avaliados apresentaram resultados similares em cada tamanho de amostra. Nestes conjuntos também foi observado que o aumento do tamanho da amostra resulta na diminuição da diferença significativa das estimativas do número efetivo de alelos (Ne), do número de alelos (Na), da heterozigosidade esperada (He) e do FST, mas estas diminuições foram mínimas em comparações de amostras acima de 20 indivíduos. Os resultados aqui obtidos permitem concluir que amostragens de 20 a 30 indivíduos por população são suficientes para estudos genéticos populacionais com marcadores microssatélites em plantas.
Abstract: To determine reliable genetic diversity and population structure data the correct choice of molecular markers to be used and the number of individuals to be sampled in each population are limiting in obtaining reliable results. The objective of this study was the comparison of microsatellite (SSR) and ISSR markers in the evaluation of the genetic diversity of Psidium guajava and to determine the ideal size sample for population genetic studies in plants. For comparison of microsatellite and ISSR markers, DNA from 90 individuals of three populations of P. guajava was collected in Goiatuba (GO), Lagarto (SE) and Ceará Mirim (RN) and were amplified separately using 12 microsatellite pairs primers and seven ISSR primers. The data obtained for each marker were used for obtaining genetic parameters that were comparatively evaluated. To determine the optimal sample size, data obtained with microsatellite markers from P. guajava and Campomanesia xanthocarpa species and a set of simulated data were used. For P. guajava and C. xanthocarpa were collected 60 individuals and they are evaluated using 12 microsatellite loci. For each species, the original population of 60 individuals were used to randomly generated subpopulations with sample sizes of 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 and 59 individuals. Each subpopulation was randomly generated 10 times to obtain 100 subpopulations of each species to be used in statistical analysis. For the simulated data, the original population was generated by the program GenAlEx considering 12 microsatellite loci. After obtaining the simulated original population, subpopulations were generated as described for the species. The effective number of alleles (Ne), number of alleles (Na), observed heterozygosity (Ho), expected heterozygosity (He) and genetic differentiation index (FST) were obtained for each repetition of each subpopulation and used in the statistical analysis. The comparison between the markers showed that the Shannon index and the genetic diversity of Nei were higher with microsatellite markers and the population of Ceará Mirim (RN) show greater diversity, while with ISSR markers population with greater diversity was from Goiatuba (GO ). Already, gene flow was three times higher with ISSR (Nm = 4.01). The Fst, the variation between and within populations and the number of genetic groups (K) were similar with the two markers. Although the same number of the genetic groups, the distribution of these groups in the population was different for each marker, with ISSR presenting greater agreement with the geographical distribution of the populations. The results of this study show that the ISSR markers were more informative to Psidium guajava and to obtain better results with microsatellite loci number should be high. This low efficiency of microsatellite markers in P. guajava is probably due to the high rate of homozygous of the species due to your mixed reproductive system with self-pollination of around 65%. In determining the optimal sample size, the results showed significant correlation between the number of alleles (Na), effective number of alleles (Ne), expected heterozygosity (He), FST and the sample size. Only the observed heterozygosity (Ho) showed no significant correlation with sample size. The set of simulated data showed different results from the other sets, which was expected because they do not represent what occurs in nature. For data sets of P. guajava and C. xanthocarpa the genetic index evaluated showed similar results for each sample size. In these sets was also observed that increasing the sample size results in a decrease of the significant difference of the estimates of the effective number of alleles (Ne), the number of alleles (Na), the expected heterozygosity (He) and FST, but these decreases were minimal when compared samples with more than 20 individuals. The results obtained allow us to conclude that a sample of 20 to 30 individuals per population is sufficient for population genetic studies with microsatellite markers in plants.
Palavras-chave: Marcador Molecular
Tamanho amostral
Genética de populações
SSR
Molecular Marker
Sample size
Population Genetics
SSR
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL
CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::ZOOLOGIA
CIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA
CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Biologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biologia Evolutiva (Mestrado)
Citação: SECCO, DAIANE. COMPARAÇÃO DOS MARCADORES MICROSSATÉLITES E ISSR NA AVALIAÇÃO DA DIVERSIDADE GENÉTICA DE Psidium guajava L. E DETERMINAÇÃO DO TAMANHO IDEAL DE AMOSTRAGEM PARA ESTUDOS DE GENÉTICA DE POPULAÇÕES. 2016. 53 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Biologia Evolutiva - Mestrado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava - PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/721
Data de defesa: 26-Feb-2016
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Biologia Evolutiva

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