| Identificação
de cultivares de batata através de marcadores moleculares
Gláucia Salles Cortopassi Buso Embrapa Recursos
Genéticos e Biotecnologia buso@cenargen.embrapa.br
CP 02372 - CEP 70770-900 - Brasília, DF José
Amauri Buso - Embrapa Hortaliças buso@cnph.embrapa.br
CP 218 - CEP 70338-970 - Brasília, DF
A correta identificação de uma cultivar
de batata é importante para o produtor, tanto
de batata-semente como de consumo, para o processador,
e brevemente também para o consumidor final.
As cultivares de batata diferem umas das outras em vários
aspectos e é comum serem identificadas visualmente
por um conjunto de características da planta
e do tubérculo.
Geralmente, a identificação comercial
e legal de uma cultivar é feita comparando-se
características morfológicas básicas
peculiares a cada uma, especificadas pela autoridade
aplicadora da Lei de Proteção de Cultivares
no país (Serviço Nacional de Proteção
de Cultivares, do Ministério da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento- MAPA). São aqueles
conhecidos por conjunto mínimo de descritores
de cultivares,
suficientes para diferenciar uma nova cultivar das demais
cultivares conhecidas. No entanto, algumas características
morfológicas podem ser mudadas pela influência
do ambiente, e dependem também
da capacitação do especialista em fazer
a aplicação dos descritores utilizados
na caracterização.
Tecnologia recente tem provido meios de identificar
cultivares pelo respectivo “fingerprinting”
(correspondente à impressão digital) genético
das mesmas.
Desde que algumas características avaliadas
visualmente podem ser mudadas pelo ambiente, e dependem
também da habilidade e treinamento do técnico
descritor, as novas técnicas de identificação
utilizando
tecnologias moleculares são extremamente importantes
na identificação de cultivares. Legalmente,
se a característica molecular for herdada geneticamente
e passível de utilização na identificação
de uma cultivar, a característica molecular é
também um descritor.
Todas as plantas têm DNA (ácido desoxirribonucléico),
componente básico dos cromossomos e dos genes
das células vegetais e animais, e responsável
pela transmissão de características entre
gerações
subsequentes. Cada cultivar, presumivelmente, (exceto
no caso de clones) tem seu DNA único, que é
como uma “marca registrada” ou a “impressão
digital” da mesma. Procedimentos relativamente
novos
de laboratório em biologia molecular têm
expandido as opções na identificação
de cultivares de batata. Os marcadores moleculares são
marcas que identificam diferenças entre indivíduos
ao nível molecular e a utilização
dos mesmos tem possibilitado a identificação
de clones, linhagens, híbridos, cultivares,
estimativas de diversidade genética e elaboração
de mapas genéticos. Técnicas de biologia
molecular utilizadas para se obter marcadores moleculares
têm expandido as opções na identificação
de cultivares de
batata. As técnicas são similares às
utilizadas em humanos para identificar o padrão
único dos indivíduos e mesmo a identificação
de genitores desse indivíduo.
As técnicas mais utilizadas hoje em dia envolvem
dois pontos chaves. O primeiro ponto é a escolha
da região do genoma (isto Identificação
de cultivares de batata através de marcadores
moleculares
é, conteúdo total de DNA) a qual será
estudada e que terá maior probabilidade de revelar
diferenças entre indivíduos e o segundo
ponto é a necessidade de se amplificar seletivamente
o DNA desta parte do genoma para que o mesmo possa ser
visualizado facilmente, mesmo que se tenha pouco material
para a análise. Para se amplificar somente a
parte do genoma escolhida para se analisar, utiliza-se
um processo chamado de PCR (“Polymerase Chain
Reaction”) ou reação de polimerase
em cadeia. Através
do aumento e diminuição de temperatura
repetidamente, edição de uma enzima (Taq
polimerase) e iniciadores (“primers”), o
DNA é amplificado em ritmo exponencial. Esta
reação é feita em máquinas
chamadas de termocicladores.
Para batata, algumas técnicas já foram
testadas como: RAPD (“Random Amplified Polymorphic
DNA”) ou polimorfismo de DNA amplificado ao acaso
(Fig. 1), AFLP (“Amplified Fragment Length Polimorfism”)
(Fig. 2) ou polimorfismo de comprimento de fragmentos
amplificados, SSR (“Simple S e q u e n c e R e
p e a t s ” ) (Fig. 3) ou s e q ü ê
n c i a s simples repetidas ou microsatélites.
As duas primeiras técnicas amplificam regiões
ao acaso do DNA, enquanto a terceira amplifica regiões
repetitivas do genoma que, geralmente, não codificam
nenhum gene, portanto com chances de serem diferentes
entre indivíduos.
A reação de PCR é utilizada para
amplificar estas regiões do genoma em vários
indivíduos, o que vai produzir vários
fragmentos de DNA de diferentes tamanhos. Estes fragmentos
são separados em gel aplicado a uma corrente
elétrica, pois os mesmos são atraídos
por um terminal elétrico positivo.
Os fragmentos mais curtos se moverão mais facilmente
do que os maiores, e ficarão em posição
diferente dos fragmentos maiores num determinado período
de tempo. O conjunto de fragmentos para cada indivíduo
é corado para ser visualizado e fotografado,
podendo ser comparado aos padrões obtidos
para outros indivíduos.
Os três tipos de marcadores, citados acima, foram
utilizados e conseguiram discriminar 16 cultivares de
batata, utilizadas no estudo de Milbourne et al. (1997)
e, mais recentemente, 39 cultivares, no estudo de
McGregor et al. (2000). No entanto, deve-se considerar
características de cada técnica para se
escolher o tipo de marcador que se deve utilizar. Uma
delas é de ordem financeira, e RAPD é
a menos onerosa das três. Outra consideração
é a facilidade de utilização, e
RAPD também é a que apresenta menos dificuldade
pois não depende de desenvolvimentos anteriores
e não utiliza radioatividade na detecção
dos arcadores.
Por outro lado, SSR é o tipo de marcador mais
informativo.
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| Figura
1. Exemplo de gel de RAPD |
Figura 2. Exemplo
de gel de AFLP (cortesia da Dra. Ana Y. Ciampi) |
Figura 3. Exemplo de gel de SSR
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Amauri Buso - Embrapa Hortaliças buso@cnph.embrapa.br
CP 218 - CEP 70338-970 - Brasília, DF A utilização
de todas as técnicas disponíveis, hoje
em dia, tem vantagens e desvantagens para cada tipo
de análise. No entanto, os resultados com qualquer
técnica
baseada em DNA é mais conclusiva do que apenas
as características morfológicas utilizadas
normalmente na identificação de cultivares
de batata. Como foi dito acima, características
morfológicas podem ser
afetadas pelo ambiente enquanto os procedimentos baseados
em marcadores moleculares não o são. No
entanto, a análise com marcadores moleculares
não deve ser utilizada excluindo-se a caracterização
morfológica. O valor dos resultados obtidos com
marcadores moleculares está na análise
combinada com as características morfológicas.
O Brasil hoje detém as técnicas moleculares
adequadas para utilização na caracterização
de cultivares de batata, bem como análise de
homogeneidade e identidade de matrizes de programas
de multiplicação,
usando-se cultivo de tecidos.
Ref. Bibliográficas - Consulte os autores
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