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RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
CARLA SIBERE NOGUEIRA RIBEIRO
CARACTERIZAÇÃO IN SITU, MOLECULAR E MORFOLÓGICA DE ACESSOS DE
Gossypium DO ESTADO DE PERNAMBUCO
RECIFE - PE
2008
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RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
i
CARLA SIBERE NOGUEIRA RIBEIRO
CARACTERIZAÇÃO IN SITU, MOLECULAR E MORFOLÓGICA DE ACESSOS DE
Gossypium DO ESTADO DE PERNAMBUCO
Orientador:
Prof. Dr. Edson Ferreira da Silva – UFRPE
Co-orientador:
Dr. Paulo Augusto Vianna Barroso – Embrapa Algodão
RECIFE-PE
2008
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação
em Agronomia -
“Melhoramento Genético de Plantas”, da
Universidade Federal Rural de Pernambuco, como parte
dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em
Agronomia, área de concentração em Melhoramento
Genético de Plantas.
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ii
CARLA SIBERE NOGUEIRA RIBEIRO
CARACTERIZAÇÃO IN SITU, MOLECULAR E MORFOLÓGICA DE ACESSOS DE
Gossypium DO ESTADO DE PERNAMBUCO
Dissertação defendida e aprovada pela Banca Examinadora em:___/___/____.
ORIENTADOR: _______________________________________
Prof. Dr. Edson Ferreira da Silva – UFRPE
CO-ORIENTADOR:
_______________________________________
Dr. Paulo Augusto Vianna Barroso – Embrapa Algodão
EXAMINADORES:
_______________________________________
Dr
a
. Lúcia Vieira Hoffmann – Embrapa Algodão
_______________________________________
Prof
a
. Dr
a
. Luíza Suely Semem Martins – UFRPE
_______________________________________
Dr. Francisco das Chagas Vidal Neto – Embrapa Algodão
RECIFE-PE
2008
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
iii
Aos meus amados pais, Lúcia e Almino, por todo
o incentivo e amor incondicional, apoiando todos
os momentos da minha vida, com extremo
carinho e generosidade!
DEDICO
A Deus, pelo amor e proteção contínua,
fortalecendo a fé e perseverança que me
conduzem a lutar sempre!
OFEREÇO
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
iv
AGRADECIMENTOS
A Deus, meu paizinho bondoso, por iluminar toda a caminhada, fazendo-me
capaz a vencer as barreiras que surgiram.
A minha amada família, em especial aos meus queridos pais, Lúcia e Almino,
que sempre acreditaram no meu potencial, demonstrando amor, confiança e
estímulo em todos os instantes.
Aos meus lindos irmãos, Cláudia e Diêgo, pelo carinho e incentivo
demonstrado. A minha vozinha Geralda, pela generosidade, afeto e dedicação.
Ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia-Melhoramento Genético de
Plantas, da Universidade Federal Rural de Pernambuco, pela oportunidade de
realização do Curso de Mestrado.
Ao meu orientador Dr. Edson Ferreira da Silva, pelos conhecimentos
transmitidos, sugestões, paciência, amizade e carinho manifestado, sempre disposto
a ajudar e a compartilhar as experiências com descontração.
Agradecimento especial ao meu co-orientador Dr. Paulo Augusto Vianna
Barroso, pelos sábios ensinamentos, exemplo, auxílio, preciosa orientação,
paciência e generosidade em todas as etapas deste trabalho, demonstrando sempre
amizade e confiança.
Ao Centro Nacional de Pesquisa do Algodão (CNPA) da Embrapa, por
disponibilizar o laboratório de Biotecnologia e a Estação Experimental de Missão
Velha, para realização deste trabalho.
Ao pesquisador Dr. Francisco das Chagas Vidal Neto, pelo grande apoio na
condução do experimento de campo e pela amizade concedida.
Ao assistente de operações Gildo Pereira, pela colaboração gentil e atenciosa
no ensaio de campo, como também aos estagiários Robervânia e Cícero pela ajuda
prestada.
A pesquisadora Dr
a
Lúcia Hoffmann, pelos conhecimentos doados, amizade,
auxílio e convivência agradável.
Aos professores do Curso de Mestrado em Melhoramento Genético de
Plantas, pelos conhecimentos e experiências transmitidas, em especial a Prof
a
Dr
a
Luíza Semem, pelo seu grande exemplo de profissional dedicada e sábia docente,
sempre demonstrando amizade, alegria e incentivo.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
v
A coordenadora do Curso de Mestrado Prof
a
. Dr
a
Luciane Vilela, pelo trabalho
para crescimento do curso, pela amizade e ensinamentos ministrados.
Ao meu grande amigo e colega de curso Wellington Ferreira, pelo carinho,
cumplicidade e apoio, estando presente em todos os momentos dessa jornada,
rimos, choramos e vencemos as batalhas.
Aos queridos amigos e colegas de mestrado: Iradênia, Roberta, Gabriela,
Ricardo, Daniel, Júlio, César (in memorian) e Geórgia pela amizade e convivência
prazerosa.
Aos funcionários da Embrapa Algodão: Francisco Alves, Fábia Suely,
Joabson, José Carlos Porangaba, Jânio, José Menezes e Eliane pela amizade,
ensinamentos e ajuda nos trabalhos.
Aos amigos de laboratório: Rodolfo, Guilherme, Uiara, Carol, Jair, Leonardo,
Vanessa, Valeska, Milena, Ivan, Michele e Ana Luíza.
À amiga Thaís Menezes, pelo companheirismo, amizade e força nos
momentos cruciais.
E finalmente ao meu amor, Alírio Alcântara, pela compreensão aos momentos
de ausência, pela força, cumplicidade e amor incondicional.
Minha gratidão a todos vocês será eterna!
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
vi
O maior prêmio que a vida oferece é a
chance de trabalhar intensamente em algo que
realmente valha à pena...
Theodore Roosevelt
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
vii
SUMÁRIO
Página
LIsta de Figuras ................................................................................................ ix
Lista de Tabelas ................................................................................................ xi
Resumo ........................................................................................................... xiii
Abstract ........................................................................................................... xiv
CAPÍTULO I – Revisão Bibliográfica ............................................................. 16
1. Introdução geral ............................................................................................ 17
1.1 Origem e fenologia do algodoeiro ............................................................... 19
1.2 Aspectos botânicos do algodoeiro .............................................................. 20
1.3 Importância econômica ............................................................................... 22
1.4 Melhoramento do algodoeiro ...................................................................... 23
1.5 Conservação de germoplasma ................................................................... 24
1.6 Diversidade e estrutura genética ................................................................ 24
1.7 Caracterização morfológica ........................................................................ 26
1.8 Caracterização molecular ........................................................................... 27
1.8.1 Marcadores moleculares no algodoeiro ................................................... 29
1.8.2 Marcadores microssatélites ou SSR ........................................................ 30
2. Referências Bibliográficas ............................................................................ 32
CAPÍTULO II - Prospecção e caracterização in situ de população de Gossypium
no Estado de Pernambuco ............................................................................ 39
Resumo ............................................................................................................ 40
Abstract ............................................................................................................ 41
Introdução ......................................................................................................... 42
Material e Métodos .......................................................................................... 43
Resultados ........................................................................................................ 44
Discussão ......................................................................................................... 47
Conclusões ....................................................................................................... 49
Agradecimentos ................................................................................................ 50
Referências Bibliográficas ............................................................................... 55
CAPÍTULO III - Diversidade genética de espécies de Gossypium no Estado de
Pernambuco .................................................................................................... 58
Resumo ............................................................................................................ 59
Abstract ............................................................................................................ 60
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
viii
Introdução ......................................................................................................... 61
Material e Métodos .......................................................................................... 62
Resultados e Discussão .................................................................................. 64
Conclusões ....................................................................................................... 69
Agradecimentos ................................................................................................ 69
Referências Bibliográficas ............................................................................... 74
CAPÍTULO IV – Caracterização e variabilidade morfológica de população
naturalizada de Gossypium ........................................................................... 80
Resumo ............................................................................................................ 81
Abstract ............................................................................................................ 82
Introdução ......................................................................................................... 83
Material e Métodos .......................................................................................... 84
Resultados e Discussão .................................................................................. 85
Conclusões ....................................................................................................... 90
Agradecimentos ................................................................................................ 90
Referências Bibliográficas ............................................................................. 102
ANEXOS ....................................................................................................... 106
Anexo 1. Normas da Revista Bragantia .......................................................... 107
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
ix
LISTA DE FIGURAS
Página
CAPÍTULO II
Figura 1. Localização geográfica espacial das espécies do gênero Gossypium, nos
municípios do Estado de Pernambuco ............................................................. 53
Figura 2. Número de coletas do gênero Gossypium, segundo a espécie e o tipo de
população ......................................................................................................... 53
Figura 3. Número de coletas do gênero Gossypium, segundo a espécie e a idade
declarada .......................................................................................................... 54
Figura 4. Usos das espécies de Gossypium e seu respectivo número de coletas.
......................................................................................................................... 54
Figura 5. Riscos possíveis dos ambientes de coleta por espécie do gênero
Gossypium, e o número de coletas .................................................................. 54
CAPÍTULO III
Figura 1. Perfis de três géis de poliacrilamida, revelando locos de microssatélites
com as espécies de algodoeiro: Mocó, herbáceo e G. barbadense. A) BNL1434, com
seis alelos por loco. B) Cir246, com três alelos por loco. C) Cir085b, com 1 alelo por
loco ................................................................................................................... 70
Figura 2. Padrão de estruturação genética de 72 acessos de Gossypium do Estado
de Pernambuco, determinado pelo agrupamento Neighbor-joining, com base nas
distâncias genéticas de Saitou e Nei (1987) ..................................................... 73
CAPÍTULO IV
Figura 1. Box plot de características intrínsecas de fibra, segundo o tipo de
algodoeiro. A) Comprimento de fibra, B) Índice de uniformidade do comprimento de
fibra, C) Índice de fibras curtas, D) Resistência da fibra, E) Alongamento à ruptura
......................................................................................................................... 98
Figura 2. Box plot de características intrínsecas de fibra, segundo o tipo de
algodoeiro. A) Índice micronaire, B) Reflectância, C) Grau de amarelo, D) Índice de
consistência de fiação, E) Percentagem de fibra. ............................................. 99
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
x
Figura 3. Padrão de estruturação morfológica dos 73 acessos de Gossypium do
Estado de Pernambuco, determinado pelo agrupamento Neighbor-joining. A) Grupo
da espécie G. hirsutum. B) Grupo da espécie G. barbadense. ...................... 100
Figura 4. Gráfico de componentes principais (PCA) do agrupamento dos 73 acessos
de algodoeiro, de acordo com as características morfológicas. A seta indica a
posição do acesso PE0553 (Híbrido interespecífico) ..................................... 101
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
xi
LISTA DE TABELAS E QUADROS
Página
CAPÍTULO II
Tabela 1. Identificação dos 82 acessos do gênero Gossypium e do local de coleta no
Agreste, Sertão e Zona da Mata do Estado de Pernambuco. .......................... 51
Quadro 1. Questionário para análise in situ e dados coletados junto ao proprietário
da planta. .......................................................................................................... 52
CAPÍTULO III
Tabela 1. Descrição dos 72 acessos do gênero Gossypium, utilizados na
caracterização molecular, segundo a espécie e o bioma.. ............................... 70
Tabela 2. Descrição dos pares de primers utilizados para amplificar marcadores
moleculares em algodoeiro.. ............................................................................. 71
Tabela 3. Alelos exclusivos segundo o loco, o tipo de algodoeiro e a região ... 71
Tabela 4. Heterozigosidade observada (H
0
), heterozigosidade esperada (H
e
),
coeficiente de endogamia intrapopulacional (F
IS
) e taxa aparente de cruzamento (t),
segundo o tipo de algodoeiro ........................................................................... 72
Tabela 5. Resumo das análises dos algodoeiros segundo o bioma, demonstrando
(H
0
) heterozigosidade observada, (H
e
) heterozigosidade esperada e (F
IS
) coeficiente
de endogamia intrapopulacional... .................................................................... 72
Tabela 6. Diversidade total (H
T
), divergência genética dentro das populações (H
S
),
divergência entre as populações (D
ST
), proporção da diversidade total que está entre
as populações (G
ST
) e coeficiente de endogamia intrapopulacional (G
IS
) em análises
considerando as três espécies do gênero Gossypium e as três regiões consideradas.
......................................................................................................................... 72
Tabela 7. Distância genética entre algodoeiros classificados de acordo com o tipo do
algodoeiro (abaixo da diagonal) e a microrregião em que foram coletados (acima da
diagonal).. ......................................................................................................... 72
CAPÍTULO IV
Tabela 1. Identificação dos 72 acessos de Gossypium caracterizados
morfologicamente e das testemunhas utilizadas. ............................................. 91
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
xii
Tabela 2. Marcadores morfológicos avaliados, considerando-se 43 caracteres do
algodoeiro... ...................................................................................................... 92
Tabela 3. Caracterização morfológica dos acessos de G. barbadense e da
testemunha MT Marrom, com base em descritores qualitativos ....................... 93
Tabela 4. Caracterização morfológica dos acessos da espécie G. hirsutum r. marie
galante e da testemunha CNPA 5M, com base em descritores qualitativos ..... 94
Tabela 5. Caracterização morfológica dos acessos da espécie G. hirsutum r.
latifolium e das testemunhas Cedro e 7MH , com base em descritores qualitativos
......................................................................................................................... 97
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
xiii
CARACTERIZAÇÃO IN SITU, MOLECULAR E MORFOLÓGICA DE ACESSOS DE
Gossypium DO ESTADO DE PERNAMBUCO
RESUMO
O algodoeiro (G. hirsutum L.) possui a mais importante fibra têxtil natural no mundo. Os
remanescentes de Gossypium no Estado de Pernambuco correm sérios riscos de
desaparecerem em decorrência de fatores ecológicos e agrícolas. O estudo das
espécies in situ, em relação suas características genéticas e morfológicas, contribui
potencialmente à implantação de medidas de manejo e preservação de espécies
naturalizadas. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar a variabilidade
genética de acessos de G. hirsutum e G. barbadense do Agreste, Sertão e Zona da
Mata do Estado de Pernambuco, por meio de marcadores morfológicos e moleculares.
No estudo in situ, avaliou-se os 82 acessos durante expedições em 29 municípios nos
anos 2005 e 2006, investigando-se por entrevistas e observações, sobre caracteres
morfológicos, fenológicos e de conservação. Os usos das plantas identificados foram:
medicinal, asséptico, ornamental e confecção de pavios de lamparina. Os riscos de
erosão genética constatados foram: mudança e abandono de hábitos culturais, pastejo
e depredação do ambiente. Na análise molecular, utilizou-se quinze pares de primers
microssatélites para avaliar freqüências alélicas, diversidade genética e distância entre
os genótipos pelas estatísticas de Nei. A heterozigosidade média esperada (H
e
), que
correspondem a diversidade genética, foi 0,321, sendo mais alta para o algodoeiro
mocó (0,481). Considerando-se os três biomas estudados, no Sertão e no Agreste,
locais em que predominou algodoeiro mocó, tiveram os maior valore de H
e
, 0,548 e
0,444, respectivamente. O coeficiente de endogamia média foi de 0,806, tendo sido
mais elevado em G. barbadense (0,968). O agrupamento revelou um híbrido
interespecífico entre G. barbadense e G. hirsutum (PE 0553). Na caracterização
morfológica ex situ, avaliou-se 38 caracteres morfológicos e nove caracteres de fibra,
de 72 acessos de Gossypium. Dos três tipos de algodoeiros caracterizados, constatou-
se maior diversidade morfológica nos acessos de algodoeiro mocó. Os acessos
PE0553 (G. barbadense), PE0516 (algodoeiro herbáceo) e PE0524 (algodoeiro mocó)
foram os mais divergentes morfologicamente, apresentando maior variabilidade nos
descritores avaliados. A maioria dos acessos dos três tipos de algodoeiros revelaram
índices satisfatórios de características intrínsecas de fibra, sendo que os algodoeiros
herbáceos foram superiores em relação ao índice de uniformidade de fibra, reflectância,
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
xiv
resistência e percentagem de fibra. As informações obtidas na caracterização
molecular e morfológica mostraram elevada diversidade genética nos acessos de
Gossypium, no Estado de Pernambuco, que deve ser conservada para servir de fonte
de genes para os programas de melhoramento genético.
Palavras-chave: Gossypium, variabilidade genética, marcadores, conservação de
germoplasma.
IN SITU, MOLECULAR AND MORPHOLOGICAL CARACTERIZATION OF
Gossypium ACCESSES OF PERNAMBUCO STATE
ABSTRACT
Cotton (G. hirsutum L.) has the most important natural textile fiber in the world. The
Gossypium remainders in Pernambuco state are in risk of disappearing due to
ecological and agricultural process. The study of species in situ, about they genetic and
morphological characteristics gives support in order to find and implement preservation
options. The aims of this work was characterize the genetic variability of G. hirsutum e
G. barbadense accesses of Sertão, Agreste and Zona da Mata of Pernambuco state by
morphological and molecular marks. On the in situ study were evaluated 82 accesses in
the 29 counties during expedition in 2005 and 2006 by interview and observation about
morphological and phenological characters, and condition of conservation. The identified
plants uses were: medical, ornamental and for confection of lamp wick. The genetic
erosion risk observed were: change and loss of cultural human habit, animal pastry and
environmental depredate. In the molecular study was used fifteen pair of microssatelites
primers in order to evaluate the allelic frequency, genetic diversity and genetic distance
by Nei statistical. The average of heterozygosis expected (H
e
) that correspond the
genetic diversity was 0.321, it was biggest for upland cotton (0.481). For the three
studied biomes on the Sertão and the Agreste where predominate of the upland cotton
the H
e
had highest value, 0.548 e 0.444, respectively. The average of inbreeding index
was 0.806, highest for G. barbadense (0.968). Cluster shoed an interspecific hybrid
between G. barbadense and G. hirsutum (PE 0553). On the morphological
characterization ex situ were evaluated 38 morphological characters and nine fiber
characters of 72 Gossypium accesses PE0553 (G. barbadense), PE0516 (upland
cotton) and PE0524 (moco cotton) were the most morphological divergent and showed
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
xv
more variability for studied characters. The majority of accesses of three types of cotton
shoed good index for fiber being what herbaceous cotton were better about fiber
uniformity, reflectance, resistance and percentage of fiber. The information obtained on
morphological and molecular cauterization Gossypium genus on Pernambuco state
showed high genetic diversity that should be conserving in order gives genes to
breeding programs.
Key words: Gossypium, genetic variability, marks, germoplasm conservation
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
16
CAPÍTULO I
___________________________________________________________________
Revisão Bibliográfica
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
17
1. INTRODUÇÃO GERAL
O gênero Gossypium possui quatro espécies de interesse econômico, sendo
duas de origem americana, G. hirsutum L. e G. barbadense L., e outras duas,
originadas da África e Ásia, G. arboreum L. e G. herbaceum L. (WENDEL e CRONN,
2003). A espécie G. hirsutum está distribuída em quase todos os países produtores
de algodão e representa mais de 90% da produção mundial (VIANA et al., 2006).
Os programas de melhoramento do algodoeiro visam à contínua melhoria da
produtividade e qualidade da fibra, além de caracteres de interesse específicos, tais
como: resistência a doenças e pragas, adaptação a diferentes altitudes e às
características do sistema de produção (FREIRE et al., 2007).
A preocupação em explorar e preservar a variabilidade genética do algodoeiro
brasileiro existe desde as expedições feitas nas principais áreas de ocorrência no
Brasil, visando coletar germoplasma, realizadas por pesquisadores do Instituto
Agronômico de Campinas (IAC) na década de 1960 e da Embrapa, no período de
1975 a 1979 (NEVES et al., 1968 e FREIRE et al., 1990).
A grande diversidade do gênero Gossypium no Nordeste brasileiro, foi
relatada por Neves et al. (1965) e Neves et al. (1968), que fizeram referências à
ocorrência da espécie nativa G. mustelinum Miers ex Watt, da G. barbadense L.,
cultivada sob a denominação de rim-de-boi, e da G. hirsutum raça marie galante,
mais conhecida pela denominação de algodoeiro mocó. Além da diversidade
existente dentro de cada espécie, foram identificados híbridos interespecíficos,
principalmente oriundos do cruzamento natural entre G. barbadense e G. hirsutum.
Tal cruzamento fez parte da evolução do algodoeiro no Nordeste brasileiro,
ampliando a diversidade genética e tornando mais complexa a classificação dos
acessos que compõem o germoplasma.
No Estado de Pernambuco, o cultivo do algodoeiro predominou no Agreste e
no Sertão, onde era realizado, principalmente, com algodoeiro mocó que, devido a
sua condição perene e de elevada tolerância à seca, possui grande adaptabilidade
ao Semi-Árido do Nordeste. A área cultivada sofreu gradativa redução a partir de
1983, com a introdução do bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis Boheman)
(MOREIRA et al., 1994), inseto-praga, conhecido há mais de 90 anos nos Estados
Unidos, endêmico na América Central, que encontrou condições climáticas e de
alimentação favoráveis à sua sobrevivência nas regiões tropicais (SANTOS, 1989).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
18
Por não serem explorados economicamente, os algodoeiros remanescentes
no Estado de Pernambuco correm sérios riscos de desaparecer em decorrência de
fatores ecológicos e agrícolas. Devido estes algodoeiros constituírem importantes
reservatórios genéticos para uso imediato e futuro, sua preservação deve ser
incentivada (BARROSO et al., 2005).
Ações de conservação genética são baseadas na diversidade genética de
populações em níveis intraespecíficos e interespecíficos. O estudo das espécies in
situ e ex situ, de suas características morfológicas, agronômicas e genéticas,
contribui potencialmente à implantação de medidas de manejo e preservação de
espécies naturalizadas.
A conservação da máxima quantidade dos recursos genéticos é fundamental
à preservação de qualquer espécie. Tais recursos incluem toda a variação herdável
que ocorre nos indivíduos que a compõe (MORAN e HOPPER, 1987). No entanto,
para que a potencialidade do germoplasma seja explorada, é imprescindível
caracterizá-lo.
A caracterização morfológica é realizada com base em vários descritores e
permite estimar a variabilidade genética da população (RAMOS e QUEIROZ, 1999).
Estes marcadores são obtidos em plantas adultas inteiras e sofrem influência de
fatores ambientais, dificultando a classificação (PADILHA et al., 2002).
Os marcadores moleculares de DNA identificam um padrão genético
(fingerprinting) próprio de cada genótipo, não dependendo do ambiente, do estado
fitossanitário ou da idade da planta (STAUB et al.,1996). São utilizados no estudo da
diversidade em genética de populações, seqüenciamento do genoma de espécies,
construção de mapas genéticos, seleção assistida, clonagem, filogenia, proteção
varietal, análise de paternidade, fluxo gênico, dentre outros. A caracterização
molecular de germoplasma proporciona vantagens em relação à morfológica,
principalmente, quanto à diversidade alélica que pode ser obtida.
Dentre os diversos marcadores moleculares, destacam-se os microssatélites
SSR’s (Simple Sequence Repeats), ou STMS (Sequence Tagged Microsatellite
Sites), por terem seqüências repetidas de um a seis nucleotídeos e que são
distribuídas pelo genoma dos indivíduos. As regiões de SSR são delimitadas por
seqüências conservadas de DNA, para as quais são desenhados primers
específicos (GUIMARÃES et al., 2004) e complementares à seqüência única que
flanqueia o microssatélite. Estes marcadores possuem alto polimorfismo, são
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
19
codominantes, facilmente reproduzíveis e de clara interpretação, com possibilidade
de automação da análise, além de não necessitar de hibridização, nem utilizar meios
radioativos (CRESTE et al., 2001). Eles vêm se destacando tanto para o uso em
caracterização varietal, quanto para fins de proteção e conservação de
germoplasma (FORD-LIOYD et al., 1997).
O presente trabalho teve por objetivo caracterizar a variabilidade genética de
acessos de G. hirsutum e G. barbadense do Agreste, Sertão e Zona da Mata do
Estado de Pernambuco, por meio de marcadores morfológicos e moleculares do tipo
microssatélites, além de delinear uma metodologia de preservação.
1.1 Origem e fenologia do algodoeiro
Especialistas acreditam que o gênero Gossypium seja muito antigo, e que os
tetraplóides se originaram há aproximadamente 2,5 milhões de anos, nas Américas.
Saunders (1961) relata que o centro de origem do gênero é a África Central. A
origem dos algodoeiros cultivados é de difícil determinação e há espécies diplóides e
poliplóides com diferentes constituições de genomas.
As espécies diplóides (2n = 2x = 26) foram classificadas em três grupos
geográficos: australianas, com 17 espécies (genoma C, G e K); americanas, com 13
espécies (11 no México, duas no Peru e nas Ilhas Galápagos) (genoma D) e afro-
arábicas, com 13 espécies (genomas A, B, E e F). Neste último grupo, encontram-se
as espécies cultivadas G. arboreum e G. herbaceum. As espécies alotetraplóides
(2n = 4x = 52) são seis: duas são cultivadas (G. hirsutum e G. barbadense) e as
demais são encontradas no Havaí, no Brasil, nas Ilhas Galápagos e no México
(genoma AD) (PENNA, 2005).
Os algodoeiros em cultivo no mundo pertencem a quatro espécies do gênero
Gossypium, sendo duas alotetraplóides: G. hirsutum L. e G. barbadense L., e duas
diplóides: G. arboreum L. e G. herbaceum L. (PENNA, 2005).
A espécie G. hirsutum é representada no Brasil por duas raças: G. hirsutum r.
latifolium Hutch e G. hirsutum r. marie galante (Watt) Hutch. A primeira, denominada
algodoeiro herbáceo é nativa do México e foi introduzida via Estados Unidos; é
amplamente cultivada no Brasil e está presente quase que exclusivamente na forma
de cultivares. A segunda raça, conhecida como algodoeiro mocó, é originária das
Antilhas, foi trazida para o Brasil pelos holandeses ou africanos, durante o período
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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colonial, e apresenta uma ampla distribuição, do México ao semi-árido Nordestino do
Brasil (BARROSO et al., 2005).
A espécie G. barbadense possui centro de origem no Norte do Peru e no Sul
do Equador, sendo endêmica na América do Sul (BRUBAKER et al., 1999). No
Brasil, é encontrada em quase todos os Estados do país, sendo relatada na forma
domesticada, em áreas indígenas e na forma de cultivo de fundos-de-quintais
(BARROSO et al., 2005).
Com relação ao sistema reprodutivo, o algodoeiro é considerado uma espécie
intermediária, pois as taxas de autopolinização são variáveis e superiores aos 5%
das alógamas, mas inferiores aos 95% das autógamas (FREIRE et al., 2002). As
taxas de polinização cruzada variam muito e são dependentes de atividades dos
insetos. Nos algodoeiros arbóreos cultivados no Nordeste (predominantemente
algodoeiros “Mocó” – G. hirsutum, raça marie galante), as taxas de polinização
cruzada são normalmente altas (PENNA, 2005).
Conforme o ciclo vegetativo, o algodoeiro pode ser denominado de Grupo I –
herbáceo, algodão proveniente de cultivares anuais, produzido e cultivado em
diversas regiões do País; Grupo II - mocó ou seridó, algodão oriundo de cultivares
perenes, produzido e cultivado na região setentrional. O ciclo do algodoeiro
herbáceo pode ser dividido em cinco fases: a primeira compreende do plantio à
emergência, durando em média de 4 a 10 dias; a segunda termina com o início da
fase reprodutiva, caracterizada pelo aparecimento dos primeiros botões florais, o
que geralmente acontece entre os 30 e 35 dias após a emergência; a terceira
caracteriza-se pelo aparecimento das primeiras flores, que surgem em torno dos 45
dias; na quarta fase ocorre a abertura dos primeiros capulhos, aos 90 dias e a quinta
fase inclui a colheita, quando as maçãs estão completamente abertas, o que ocorre
em média, aos 126 dias nas cultivares mais precoces (SOUZA e BELTRÃO, 1999).
1.2 Aspectos botânicos do algodoeiro
O algodoeiro é uma planta dicotiledônea, com pilosidade, ciclo e porte
variáveis, pertencente à família Malvaceae e ao gênero Gossypium, que é um dos
oito gêneros que compõem a tribo Gossypieae (FRYXELL, 1968).
Na semente dormente o eixo primário consiste da radícula, do hipocótilo e do
epicótilo, que contém uma folha inicial e a produção de origem receptacular das
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
21
células meristemáticas. Toda a diferenciação da estrutura vegetativa acima dos
cotilédones ocorre subseqüente à germinação (MAUNEY, 1984). No algodoeiro
desenvolvido o caule é proeminentemente ereto e apresenta-se constituído de uma
série de nós e internódios. As sementes podem ser nuas (sem línter) ou com línter
de diversas colorações (branco, verde, marrom), podendo ter línter denso ou apenas
nas pontas das sementes. O algodoeiro mocó tem as sementes freqüentemente
nuas, enquanto a espécie G. barbadense apresenta grande diversidade neste
aspecto, possuindo sementes com ou sem línter, ou línter de várias cores
(MAUNEY, 1984). A semente (caroço) dos algodoeiros herbáceos representa
aproximadamente 65% do peso da produção, e a fibra, 35%. Estas sementes são
ricas em óleo (18 a 25%) e contêm de 20 a 25% de proteína bruta (RICHETTI e
MELO FILHO, 1998).
No algodoeiro, o recorte dos lóbulos das folhas não é visualizado na primeira
folha verdadeira, a forma lobada só se expressa no clímax do 6º para o 10º nó. As
folhas do algodoeiro podem apresentar nectários no dorso e glândulas de pigmento,
com depósitos tóxicos de gossipol (MAUNEY, 1984).
O início da formação de fibra em algodoeiros herbáceos ocorre após a antese
(OOSTERHUIS e JUNSTEDT, 1999). Segundo o método utilizado para
determinação do comprimento da fibra classifica-se em dois subgrupos: Comercial
(C), caracterizado pela determinação manual do comprimento da fibra e Extensão
(E), caracterizado pelo comprimento de 2,5% das fibras apresentadas em um ensaio
fibrógrafo. Classifica-se o algodão em cinco classes para cada subgrupo: extra-longo
(C= > 36mm, E= > 32mm), longo (C= 32 a 36mm, E= 29 a 32mm), médio (C= 28 a
32mm, E= 25 a 29mm), curto (C= 24 a 28mm, E= 21 a 25mm), muito curto (C= <
24mm, E= < 21mm) (SANTANA e BELTRÃO, 1999). Atualmente a pluma é
classificada pelo instrumento HVI e obedece a padrões internacionais.
Segundo Freire et al. (2002), todas as espécies do gênero Gossypium
possuem flores completas. A fecundação ocorre logo após a antese, podendo ser
decorrente de autopolinização e/ou polinização cruzada. No campo, a viabilidade do
pólen se estende até o final da tarde, mas pode permanecer viável até 24 horas se
armazenado em temperaturas de 2 a 3
o
C. Devido ao seu tamanho, relativamente
grande (81 a 143 microns) e à formação de grumos, o transporte de pólen pelo vento
não tem sido reportado no gênero Gossypium. Portanto, para que haja fecundação
cruzada é necessária a presença de insetos polinizadores, principalmente da família
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Hymenopterae, compreendendo as abelhas melíferas (Aphis melífera) e outras
silvestres, pertencentes a diversos gêneros (PIRES et al., 2006).
1.3 Importância econômica
O algodoeiro (G. hirsutum L.) é uma das espécies vegetais de maior utilidade,
cuja fibra possui múltiplas aplicações (tecelagem, confecção de feltro, celulose,
películas fotográficas e chapas para radiografia) e é responsável por 45% do
vestuário da humanidade. É também importante fonte de óleo e de proteínas, co-
produtos extraídos de suas sementes, com larga aplicação na indústria de alimentos
e na fabricação de biocombustíveis (BELTRÃO, 2007).
A cultura do algodoeiro está distribuída em mais de setenta países, em todos
os continentes do mundo. Apresenta importante papel na economia brasileira,
conquistando lugar de destaque na cadeia de agronegócios do País (NEHMI et al.,
2004). No mundo, é considerado a quinta oleaginosa, e no Brasil é a segunda,
perdendo apenas para a soja (Glycine max L. Merril).
Desde a época da colonização até a atualidade, a cultura do algodão tem
desfrutado de uma história extremamente rica no Brasil. Quando os portugueses
chegaram, os índios já cultivavam o algodoeiro, fiando e fazendo tecidos. Durante os
séculos XVII e XVIII, o algodão foi cultivado em pequenas roças e em quase todos
os Estados da Federação. Com uma área plantada em 1969, de mais de 3,6 milhões
de hectares, o algodão na região Nordeste, foi chamado de “Ouro Branco”. Na
revolução industrial, o algodão foi propulsor, com a invenção do descaroçador de
serras, estabelecendo-se a fase de exportação de algodão do Maranhão para a
Europa, logo após, a cultura migrou para Pernambuco e demais Estados do
Nordeste. Com a introdução do bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis
Boheman) em 1983, o cultivo dessa malvácea foi reduzido drasticamente e a região
passou de produtora, para grande importadora (BELTRÃO, 2003).
Segundo dados do IBGE (2007), a cotonicultura brasileira que produziu
1.477.030 toneladas em 1999 (algodão em caroço), evoluiu ao longo dos anos e
atingiu 2.898.721 toneladas, em 2006.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
23
1.4 Melhoramento do algodoeiro
O melhoramento do algodoeiro no Brasil teve inicio em 1921, quando foi
reativado no Ministério da Agricultura, o Serviço Federal do Algodão. Em 1924, o
Instituto Agronômico de Campinas (IAC) iniciou trabalhos de melhoramento genético
do algodoeiro. Em 1930, já havia uma adequada rede de pesquisa e de
melhoramento do algodoeiro no Brasil, sob a coordenação do Serviço Federal e dos
Serviços Estaduais de Algodão, principalmente em Campinas e nos Estados de
Pernambuco, Maranhão, Rio Grande do Norte, Ceará, Sergipe e Minas Gerais. A
maioria das estações experimentais nestes locais funcionou até a década de oitenta,
quando o bicudo-do-algodoeiro foi introduzido no Brasil, levando ao declínio do
cultivo do algodoeiro arbóreo e à desativação da maioria dos programas de
melhoramento desta cultura no Nordeste. Somente funcionaram sem interrupção o
programa da Embrapa Algodão, antes desenvolvido na Estação Experimental de
Surubim-PE, que foi transferido para a Estação Experimental de Barbalha-CE, e o
da Seção de Algodão do IAC, em Campinas-SP (FREIRE et al., 2007).
Em 1989, foi estabelecido um convênio entre a Embrapa Algodão e a
Itamarati Norte, com o objetivo de gerar tecnologia para a exploração do algodoeiro,
incluindo a introdução e avaliação de cultivares e o melhoramento do algodoeiro de
fibras médias e longas. A partir de 1995, novas empresas de melhoramento
passaram a investir em pesquisa com algodoeiro, principalmente no Cerrado, como
a Coodetec, em parceria com o Cirad da França, além de outras empresas privadas
como a Bayer Agroscience, que associou-se a CSD-Csiro da Austrália, e a Delta and
Pine Land Co, que associou-se ao Grupo Maeda, criando a MDM e por fim a
Monsanto (FREIRE et al., 2007).
O principal método de melhoramento usado no algodoeiro é a seleção
genealógica, embora também sejam empregados seleção massal, seleção
recorrente e retrocruzamentos, a depender da população e do objetivo a ser
alcançado. Trabalhos contínuos de melhoramento genético têm sido realizados por
instituições públicas: Embrapa, IAC e IAPAR e por empresas privadas: Monsanto,
Bayer e Fundação MT (MORELLO, 2007).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
24
1.5 Conservação de germoplasma
A palavra germoplasma refere-se à coleção de genótipos de uma espécie, ou
seja, todo o material que constitui a base física da herança de uma espécie e que se
transmite de uma geração para outra por meio de células reprodutivas (IBPGR,
1991).
Na conservação in situ, o germoplasma é mantido em seu ambiente natural,
local de origem ou de domesticação, compreendido por reservas biológicas, parques
naturais ou áreas de preservação permanente. Na conservação ex situ, os
espécimes são mantidos fora do seu habitat natural, sendo preservados em
condições controladas, em bancos de germoplasma, in vitro ou in vivo. Nas coleções
de germoplasma ex situ, cada elemento é chamado de acesso, termo empregado
para qualificar toda a amostra que representa a variação genética de uma população
ou indivíduo obtido por coleta e/ou intercâmbio (VILELA-MORALES et al., 1997).
Estas coleções podem ser formadas por plantas, anteras, sementes, tecidos, células
ou estruturas mais simples, com o objetivo de manter disponível o máximo da
diversidade genética da espécie.
O uso dos acessos depende do conhecimento do valor de cada genótipo. A
valoração é realizada pela caracterização, que é a atividade primordial na geração
de conhecimentos sobre germoplasma conservado em bancos e ou coleções. Além
de fornecer subsídios ao melhoramento genético, a caracterização permite um
melhor manejo do germoplasma mantido ex situ (VICENTE et al., 2005).
Na conservação de espécies de importância econômica, como o algodoeiro,
ou de espécies que estão inseridas em biomas que devem ser preservados, os
parâmetros genéticos populacionais estimados com base em marcadores, podem
ser úteis na detecção de populações que apresentam diferentes magnitudes de
variabilidade genética e que, portanto, requerem diferentes estratégias para sua
conservação in situ e ex situ (NEWTON et al.,1999).
1.6 Diversidade e estrutura genética
A diversidade genética é a porção hereditária de uma variação possível de ser
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
25
observada e mensurada (VILELA-MORALES et al., 1997), enquanto as estimativas
de distâncias genéticas baseadas em características morfológicas, quantitativas e
moleculares são medidas clássicas de diversidade genética.
O desenvolvimento de marcadores morfológicos e de DNA impulsionou os
estudos de diversidade genética dentro e entre populações, possibilitou a
determinação mais acurada da conservação e ordem de genes em espécies de
gêneros diferentes (sintenia), como também auxiliou os estudos genômicos, com a
identificação de genes específicos (BRONDANI et al., 2003).
Independentemente do tipo de caracterização, as técnicas de análises
multivariadas envolvendo componentes principais, agrupamentos, variáveis
canônicas, distâncias euclidianas e de Mahalanobis, têm sido úteis na interpretação
dos dados (CRUZ e CARNEIRO, 2003). Em coleções de germoplasma, essas
técnicas quantificam a diversidade, identificam genótipos desejáveis, grupos de
similaridade que possam constituir-se duplicatas e estabelecem os caracteres mais
informativos para serem utilizados no melhoramento genético (CRUZ et al., 2004).
Por meio da avaliação da diversidade genética existente em uma espécie, também é
possível promover o resgate de alelos raros, para serem introgredidos no
germoplasma elite, possibilitando a obtenção de novas combinações alélicas. A
magnitude da diversidade é influenciada por fatores como o número de locos em
segregação, o número de alelos em cada loco, o efeito dos alelos no fenótipo, a
distribuição dos locos nos cromossomos e a interação entre alelos de diferentes
locos (BARROSO e HOFFMANN, 2003).
Em teoria, quanto menor a variabilidade genética, menores são os ganhos
genéticos com a seleção (FALCONER, 1987). A perda de diversidade genética faz
parte da história evolucionária a partir da domesticação de grande parte das
espécies vegetais cultivadas, seja por interferência do homem ou por seleção
natural, portanto, faz-se necessário o estudo detalhado das espécies,
particularmente aquelas em risco de extinção.
A estrutura genética das espécies refere-se à distribuição da variabilidade
entre e dentro de populações e subpopulações. Nesta distribuição os alelos e os
genótipos ocorrem de maneira heterogênea no espaço e no tempo, sendo resultado
da ação de forças evolutivas como a mutação, migração, seleção e deriva genética,
que atuam dentro do contexto de cada espécie em população natural (HAMRICK,
1982). Esta estrutura heterogênea de populações e subpopulações não é formada
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
26
de maneira aleatória, pois, diversos fatores podem afetar a distribuição da
variabilidade genética, tais como: o tamanho da população, o modo de reprodução
(sexual, assexual), o sistema de reprodução (autofecundação, cruzamento, misto), o
fluxo gênico (dispersão de sementes e pólen) e os tipos de ambientes em que a
espécie ocorre (HAMRICK, 1982).
No que se refere à quantificação da estrutura genética de populações
naturais, três métodos estatísticos têm sido empregados: a diversidade genética de
Nei (NEI, 1973, 1977 e 1987), que compara os níveis de heterozigosidade entre e
dentro das populações e obtém uma estimativa de divergência; a estatística F
(WRIGHT, 1951 e 1965), que permite determinar a distribuição da variabilidade
genética entre as populações (F
ST
) e os níveis médios de endogamia populacional
(F
IS
) e total (F
IT
) e a análise de variância das freqüências gênicas pelos coeficientes
de coancestralidade de Cockerham (Ө) (COCKERHAM, 1969), que possibilitam a
avaliação da divergência em diferentes níveis de hierarquia (populações, indivíduos
e organismos diplóides).
Nei (1973) descreveu que a heterozigosidade (H) é uma medida de
diversidade genética independente de freqüências genotípicas, aplicada em estudos
de espécies autógamas e alógamas. O grau de diferenciação entre subpopulações é
estimado pela heterozigosidade total (H
T
), sendo H
T
= H
S
+ D
ST
. Estes componentes
são traduzidos em: H
S
= média ponderada dos valores de H calculados para
subpopulações e representa a variabilidade genética dentro de populações. D
ST
=
componente de variabilidade atribuível à diferenciação entre subpopulações e é
calculado como D
ST
= H
T
- H
S
. A razão entre D
ST
e H
T
expressa a proporção da
variabilidade total explicada por diferenças genética entre as subdivisões da
população: G
ST
= D
ST
/ H
T
.
1.7 Caracterização morfológica
Charles Darwin foi um dos primeiros a utilizar a morfologia para obter
conclusões importantes sobre a teoria da seleção natural, pela observação de
caracteres morfológicos internos e externos dos vegetais, tais como tamanho,
disposição, cor, forma e posição dos elementos estruturais da planta (AMORIM,
1996).
A caracterização morfológica é uma atividade essencial no manejo de
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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coleções de germoplasma, pois consiste em tomar dados para descrever, identificar
e diferenciar acessos de determinadas espécies, classes ou categorias (VICENTE et
al., 2005). A caracterização de genótipos é realizada com base em descritores
agronômicos e morfológicos, que são caracteres herdáveis, facilmente visíveis,
mensuráveis ou medidos e que são expressos em todos os ambientes (IPGRI,
1996). Um bom descritor deve permitir a distinção entre os diferentes acessos de
uma mesma cultura, ambientalmente estável, mono ou oligogênico e de acessível
manipulação pelo melhorista (HOWES, 1981; CHAPMAN, 1989). Nesta
caracterização tem sido freqüente o emprego de estatísticas univariadas para
quantificar a diversidade, em alguns casos esta metodologia pode apresentar baixa
precisão no aproveitamento dos dados, devido à interação entre genótipos x
ambientes (BARROS, 1991).
Vários mutantes de G. hirsutum e G. barbadense de herança mono ou
oligogênica, em sua maioria, regulam a expressão de caracteres morfológicos e de
resposta a doenças. Na primeira herança, destacam-se os genes que atuam sobre a
forma da folha e de órgãos derivados, sobre a cor (da planta, flor, pluma e do pólen),
a pilosidade e a presença ou ausência de glândulas externas e internas (PENNA,
2005).
As características tecnológicas de fibra do algodoeiro são avaliadas pelo
sistema HVI (High Volume Instruments), que mede as principais características
físicas definidas pelo USDA (Departamento Norte-Americano de Agricultura) tanto
para o mercado de algodão quanto para o melhoramento genético. Este
procedimento de análise de fibras de algodão é padronizado pela norma
internacional ASTM D-4605 (FONSECA e SANTANA, 2002).
As informações geradas pelos descritores fenotípicos são de fundamental
importância na determinação da variabilidade genética de bancos de germoplasma e
no planejamento de programas de melhoramento genético. A descrição morfológica
e a quantificação da diversidade têm sido estimada no gênero Gossypium, a
exemplo dos trabalhos de Freire et al. (1998),Carvalho et al. (2003), Suinaga et al.
(2005) e Ulloa et al. (2006).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
28
1.8 Caracterização molecular
Marcadores moleculares, que podem ser definidos como todo e qualquer
fenótipo molecular oriundo de um gene expresso ou de um segmento específico de
DNA, têm sido amplamente utilizados na caracterização genética de populações
naturais de plantas e animais, por permitir a obtenção de um grande número de
informações, com um esforço relativamente pequeno (FERREIRA e
GRATTAPAGLIA, 1998). Estes marcadores são muito importantes no auxílio na
administração de bancos de germoplasma e programas de melhoramento que
objetivem a ampliação da base genética.
Na análise da diversidade alélica, se o alelo oferecer vantagem a uma
determinada população, a seleção natural ocasionará um aumento nas freqüências
desta população, conduzindo a uma maior adaptabilidade. Quando o alelo revela-se
desfavorável, reduz o vigor da população e deve-se eliminá-lo nas futuras gerações.
É pressuposto dos modelos de estudo de estrutura de populações que os alelos
utilizados sejam neutros. Alelos que não exercem vantagem competitiva, no
ambiente ao qual estão inseridas, são considerados neutros, do ponto de vista
evolutivo. Assim, em estudos de estrutura de populações prefere-se trabalhar com
alelos neutros. A proporção de alelos neutros encontrados nos marcadores
moleculares é maior que aquela de características morfológicas, pois
freqüentemente constituem-se de seqüencias não expressas (TELLES et al., 2003).
Marcadores moleculares podem ser utilizados em estudos de genética de
populações, mapeamento de genes, análises de similaridade, distância genética,
DNA fingerpriting e para facilitar a seleção genotípica. A escolha do marcador
molecular a ser utilizado vai depender da estrutura genética de cada espécie, do seu
modo de reprodução, do tamanho do seu genoma e, sem dúvida, da relação
custo/benefício (LOPES, 2002).
Diversas técnicas da biologia molecular estão disponíveis para a detecção de
variabilidade genética ao nível de DNA, ou seja, para a detecção de polimorfismo
genético. A primeira técnica de visualização de fragmentos de DNA foi descrita por
Southern (1975), da qual se originou a técnica conhecida por RFLP (Restriction
Fragment Length Polymorphisms), que consiste na detecção de polimorfismo de
comprimento de fragmentos de DNA entre os indivíduos analisados. Após o
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
29
surgimento da técnica da PCR (Polymerase Chain Reaction), com o trabalho de
Mullis e Faloona (1987), aliou-se o poder de informação gerada por marcadores
moleculares e a rapidez da técnica baseada em ciclos contínuos de desnaturação e
amplificação das fitas de DNA. Estes ciclos são mediados pela enzima DNA
polimerase em pontos específicos do genoma, determinado pelo anelamento de
primers (seqüências de nucleotídeos de tamanhos pequenos, variando geralmente
entre 10 a 30 bases) específicos de sequências complementares a estes pontos.
Atualmente, existe uma grande diversidade de marcadores moleculares
utilizados no melhoramento de plantas e em estudos genéticos, todos eles baseados
nos princípios da hibridação e da PCR. Caixeta et al. (2006) descrevem os principais
tipos de marcadores moleculares os: Isoenzimáticos, RFLP (Restriction Fragment
Length Polymorphisms), RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), STS
(Sequence Tagged Sites), SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions),
AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphisms), Microssatélites ou SSR (Simple
Sequence Repeats) e mais recentemente foram desenvolvidos os marcadores SNPs
(Single Nucleotide Polymorphisms).
1.8.1 Marcadores moleculares no algodoeiro
O algodoeiro (G. hirsutum L.) é uma das culturas que mais têm se beneficiado
com a nova biotecnologia. Duas linhas principais de pesquisa nesta área foram
desenvolvidas: a genômica, que realiza estudos do DNA do próprio algodão, para
identificar e facilitar o manuseio de genes e seqüências regulatórias, as quais
controlam a expressão de diferentes características, sendo que o maior número de
trabalhos na atualidade visa à seleção assistida por marcadores moleculares; e a
engenharia genética, que introduz fragmentos de DNA contendo genes e seqüências
regulatórias ou de interesse, que determinarão a expressão de características
originalmente ausentes em algodoeiro, ou cujo nível de expressão não é
considerado satisfatório (BARROSO E HOFFMANN, 2007).
O estudo do genoma do algodão é importante porque permite obter uma visão
geral de sua arquitetura genética e fornece informações que podem ser utilizadas
para encontrar genes envolvidos no controle de características importantes, como
resistência a doenças, produtividade e qualidade da fibra, bem como determinar
suas inter-relações. Os marcadores moleculares são utilizados para realizar diversos
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
30
tipos de análises genéticas, incluindo a diversidade entre populações e cultivares,
como também a identificação varietal. Um dos usos mais nobres e intensos em
algodoeiro é a associação entre marcadores e características de importância
agronômica. Esta associação decorre da presença de um marcador fisicamente
ligado a um gene que controla uma determinada característica. Atualmente, os
marcadores moleculares empregados com maior freqüência no gênero Gossypium
são microssatélites e AFLP (LACAPE et al., 2007).
O algodoeiro por ser uma das principais culturas produtoras de fibras do
mundo vem sendo bastante estudado ao nível de DNA. Liu et al. (2000)
desenvolveram alguns marcadores de microssatélites para algodão, identificando
regiões específicas nos cromossomos, responsáveis por características
agronômicas e de qualidade da fibra. Outros trabalhos com marcadores SSR em
algodoeiro foram realizados por Nguyen et al. (2004), Batista (2005), Bertini et al.
(2006), Costa Neto (2006), Almeida (2007) e Lacape et al. (2007).
1.8.2 Marcadores microssatélites ou SSR
Os marcadores moleculares do tipo microssatélites apresentam como
características amplificar locos, freqüentemente multialélico, de herança
codominante e de fácil detecção pela PCR (PINTO et al., 2001). O DNA alvo é do
tipo seqüências simples repetidas (SSRs) ou microssatélites, consiste de pequenas
seqüências, com 1 a 6 nucleotídeos de comprimento, repetidas ao longo do genoma,
podendo ocorrer tanto em regiões codificadoras quanto em regiões não
codificadoras. Os alelos diferem porque mostram números distintos de repetições
em tandem, oriundos de crossing-over desigual durante a meiose ou erros durante a
replicação, como por exemplo a formação de alças nas regiões repetitivas que
levam a mutações do tipo inserção ou deleção (via strand slippage), durante a
duplicação do DNA. Os primeiros trabalhos publicados com estes marcadores foram
desenvolvidos em milho e em espécies arbóreas, sendo os dinucleotídeos AG e AC
repetidos em grande abundância (CONDIT e HUBELL, 1991).
Segundo Brondani et al. (2003), os marcadores SSR têm sido amplamente
utilizados em análises genéticas, uma vez que se baseia na detecção da variação
existente em locos de seqüências repetidas (di-nucleotídeos AG/TC ou tri-
nucleotídeos ATT/TAA, por exemplo). As seqüências que flanqueiam estes locos
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
31
são mais conservadas, permitindo que primers específicos a elas sejam sintetizados
e utilizados para amplificar especificamente esta região via PCR. No genoma dos
vegetais, o dinucleotídeo mais repetido é o AT, seguido pelos AG e AC; nas
monocotiledôneas, espera-se um microssatélite a cada 65 Kb, enquanto nas
dicotiledôneas esta relação é de um a cada 21 Kb (POWELL et al., 1996).
Existem dois modos de serem obtidos os marcadores SSR: primeiro, por meio
do desenvolvimento de bibliotecas genômicas enriquecidas para seqüências
microssatélites, sequenciamento dos clones contendo o DNA repetitivo e,
finalmente, o desenho dos primers complementares às seqüências flanqueadores do
DNA repetitivo; o segundo, através da informação gerada por projetos de
seqüenciamento genômico de uma espécie. Estes marcadores são altamente
informativos, permitindo detectar polimorfismo molecular com grande eficácia
(BRONDANI et al., 2003).
Esses marcadores vêm sendo empregados com sucesso na discriminação de
acessos conservados em bancos de germoplasma (KRAIC et al., 2002), no
mapeamento genético, em genética de populações e na caracterização da
diversidade e diferenciação genética (FERREIRA e GRATTAPAGLIA, 1998;
MILACH, 1998; CHARCOSSET e MOREAU, 2004).
A maior dificuldade do uso rotineiro e universal dos microssatélites como
marcadores genéticos, está no desenho dos primers. Entretanto, em virtude de seus
altos níveis de variação alélica, estes marcadores representam uma alternativa
bastante atrativa (CRUZAN, 1998). Em algodoeiro, vários microssatélites já foram
desenvolvidos, diminuindo o custo e o tempo necessário para o sequenciamento.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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(Mestrado em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG.
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Piracicaba.
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39
CAPÍTULO II
___________________________________________________________________
Prospecção e caracterização in situ de acessos de Gossypium no Estado de Pernambuco
Artigo a ser submetido para publicação na Revista Bragantia.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
40
PROSPECÇÃO E CARACTERIZAÇÃO IN SITU DE POPULAÇÃO DE GOSSYPIUM
NO ESTADO DE PERNAMBUCO
Carla Sibere Nogueira Ribeiro
1
;
Edson Ferreira da Silva
2
; Joaquim Nunes da Costa
3
; Paulo
Augusto Vianna Barroso
4
.
1
Bióloga, Mestranda em Agronomia “Melhoramento Genético de Plantas” da UFRPE,
Bolsista do CNPq. E-mail: [email protected]
2
Biólogo, DSc. Professor Adjunto da Universidade Federal Rural de Pernambuco. E-mail:
3
Engenheiro Agrônomo, MSc. Pesquisador da Embrapa Algodão, Campina Grande-PB.
E-mail: [email protected]
4
Engenheiro Agrônomo, DSc. Pesquisador da Embrapa Algodão, Campina Grande-PB.
E-mail: [email protected]
RESUMO
A variabilidade e quantidade de plantas de algodoeiro nativas ou naturalizadas no Estado de
Pernambuco vêm sendo reduzida paulatinamente, e sua prospecção e quantificação in situ da
variabilidade genética remanescente é imprescindível para o conhecimento, preservação e
disponibilização deste germoplasma. Os objetivos deste trabalho foram determinar a
distribuição e forma como os algodoeiros estão sendo mantidos no Estado de Pernambuco e
coletar espécimes para conservação ex situ. Para isso, realizaram-se expedições em 2005 e
2006, nas quais foram coletadas estruturas vegetativas e reprodutivas das plantas, e
investigou-se, por entrevistas e observações, os caracteres morfológicos e de conservação, em
municípios no Sertão, Agreste e Zona da Mata. Foram realizadas 82 coletas de plantas das
espécies G. barbadense L., G. hirsutum r. latifolium (herbáceo) e G. hirsutum r. marie
galante, (arbóreo ou mocó), em 29 municípios. A maioria das plantas de G. barbadense
situava-se em residências rurais, predominantemente na forma de cultivo de fundos-de-
quintal. Os algodoeiros herbáceos foram encontrados como plantas espontâneas em margens
de estradas, enquanto o maior número de algodoeiros mocós ocorreu como cultivo de fundo-
de-quintal, em residências rurais, bem como plantas espontâneas. Foram identificadas as
seguintes formas de utilização: medicinal, asséptico, ornamental e para a confecção de pavios
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
41
de lamparina. Os riscos de erosão genética constatados foram causados por mudança de
hábitos culturais e abandono, pastejo e depredação do ambiente. A conservação da
variabilidade genética dos acessos de Gossypium deve ser realizada, principalmente em
bancos de germoplasma ex situ.
Palavras-chave: germoplasma, variabilidade, métodos de conservação.
PROSPECTION AND CARACTERIZATION IN SITU OF GOSSYPIUM ACCESSES
IN PERNAMBUCO STATE
The quantity of cotton plants native and naturalized in Pernambuco state are decreasing. The
prospection and quantification of genetic variability of Gossypium accesses in situ is
fundamental in order to develop an efficient methodology for germoplasma conservation. The
aims of this work were to determine how the cottons are maintained in Pernambuco state and
collect specimens for conservation ex situ. There expeditions were conducted during 2005 and
2006, in order to collect seeds and cotton leaves and, by interviews and observations,
morphological characters and conservation at the counties in Sertão, Agreste and Zona da
Mata regions were investigated. There were collected 82 Gossypium accesses of G.
barbadense L., G. hirsutum r. latifolium (upland) e G. hirsutum r. marie galante (arboreo or
moco) in 29 counties. The majority of the G. barbadense plants were located in the farmer
residences, predominantly in backyards, the upland cottons were found along the roads and
most of the moco cottons was maintained on backyards but ocurred also as spontaneous
plants. The most common uses identified for the plants were: medical, ascetical, ornamental
and for confection of wickes. The genetic erosion risks observed were: change and give up of
cultural human habit, animal pastry and environmental depredate. The conservation of genetic
variability of Gossypium accesses should be mainly ex situ at germoplasm bank.
Key words: germoplasms, variability, genetic conservation
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
42
INTRODUÇÃO
O Brasil é um dos centros de origem e de diversidade de algodoeiros tetraplóides do
gênero Gossypium e possui um rico acervo genético proveniente de genótipos nativos e
naturalizados, cujo o adequado aproveitamento pode proporcionar aumentos de produtividade,
reduções de custo e a solução de parte dos problemas fitossanitários desta cultura. A
modernização e expansão da cultura algodoeira é um importante fator de risco para a
manutenção das populações selvagens e asselvajadas que ocorrem em todo o Brasil, conforme
relatado por Neves et al. (1968). Para a preservação deste patrimônio genético, é
imprescindível a realização de coletas e delimitação de áreas de preservação (FREIRE et al.,
2000).
Três espécies de algodoeiro ocorrem no Brasil: Gossypium hirsutum L., G. mustelinum
Miers e G. barbadense L. A espécie mais difundida é G. hirsutum, na qual duas raças
botânicas são encontradas: G. hirsutum r. latifolium ou algodoeiro herbáceo, encontrada
principalmente na forma de cultivares e variedades obsoletas e G. hirsutum r. marie galante,
conhecida por algodoeiro arbóreo ou mocó, e presente principalmente na região Nordeste, na
forma de populações asselvajadas ou ferais. A espécie G. mustelinum é a única nativa, sendo
endêmica da região Nordeste, especificamente do semi-árido e encontrada apenas na forma
selvagem. Já a espécie G. barbadense distribui-se em quase todo o território nacional, tendo
sido introduzida pelos indígenas, em períodos pré-colombianos (BARROSO et al., 2005).
O cultivo do algodoeiro no Estado de Pernambuco é antigo, havendo períodos em que
verificou-se o plantio de diferentes tipos. O mais antigo é o G. barbadense, que foi
parcialmente substituído por algodoeiros mocós e herbáceos (PEARSE, 1921; VELOSO,
1978; BRAGA SOBRINHO e FREIRE, 1983). A última fase da cotonicultura no Estado
entrou em declínio após a introdução do inseto-praga bicudo-do-algodoeiro, (Anthonomus
grandis Boheman), em 1983 (MOREIRA et al., 1994).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
43
Em decorrência do abandono do cultivo comercial do algodoeiro no Estado de
Pernambuco, atualmente há poucas populações remanescentes que podem servir como fonte
de genes para o melhoramento genético desta cultura. Importantes expedições de coleta do
gênero Gossypium no Brasil foram realizadas entre 1962 e 1965, pelo Instituto Agronômico
de Campinas (IAC), em que foram levantados algodoeiros de ciclo perene, existentes em
regiões da bacia do Rio São Francisco, Estados nordestinos, litoral paulista e adjacências,
Mato Grosso, sul de Goiás e Triângulo Mineiro (NEVES et al., 1968). No período de 1975 a
1979, pesquisadores da Embrapa realizaram expedições ao Nordeste brasileiro para coletar
acessos visando explorar a variabilidade genética das espécies de algodoeiro existentes na
região (FREIRE et al., 1990), porém, o número de acessos provenientes de Pernambuco
mantido em bancos de germoplasma é relativamente pequeno, devendo ser insuficiente para
garantir a manutenção da diversidade existente.
Para reduzir a perda de diversidade é necessário estabelecer estratégias de
conservação, com base na realização de diagnóstico sobre o estado de preservação da espécie.
Este trabalho teve por objetivo determinar a distribuição de algodoeiros no Estado de
Pernambuco, e a forma como eles estão sendo mantidos, bem como, coletar espécimes para
conservação ex situ.
MATERIAL E MÉTODOS
Duas expedições foram realizadas por pesquisadores da Embrapa Algodão e da
UFRPE para localizar e coletar acessos de algodoeiros (sementes e folhas), em setembro de
2005 e dezembro de 2006. A primeira expedição abrangeu municípios do Agreste e do Sertão
e a segunda, percorreu a Zona da Mata.
O esforço de coleta concentrou-se em margens de estradas, fundos de quintais,
lavouras abandonadas e ativas conforme experiências vivenciadas em expedições anteriores.
Para cada acesso encontrado foi aplicado um questionário (Quadro 1) junto ao proprietário
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
44
das plantas, que abrangia dados geográficos (localização geográfica e tipo de propriedade);
dados de população (tipo de algodoeiro, vegetação predominante, tipo de população, mancha
na flor, tipo das sementes e presença de línter nas sementes); dados morfológicos e
fenológicos (altura, idade das plantas, época de florescimento e frutificação) e dados de
conservação (usos e riscos possíveis). Os dados obtidos a campo foram tabulados e
sistematizados por meio de gráficos.
RESULTADOS
Foram coletados 82 acessos de Gossypium em 29 municípios do Estado de
Pernambuco (Tabela 1), sendo que o maior número de acessos foi coletado no município de
Flores, com 9 plantas. Nos municípios de Exu, Caruaru e Brejo da Madre de Deus localizou-
se 7 plantas e em Bodocó estavam mantidas 5 plantas. Nos municípios de Tabira, Ouricuri e
Custódia foram encontradas 4 plantas. Em Arco Verde, Tuparetama, São José do Egito, São
José do Belmonte e Salgueiro situavam-se 3 plantas. Em Sertânia, Escada, Ribeirão e
Sirinhaem foram verificadas a presença de 2 plantas. Nos demais municípios foram coletadas
apenas 1 planta.
Na coleta foram encontrados três tipos de algodoeiro, sendo mais freqüente o
algodoeiro mocó (74,4% dos acessos), seguido do G. barbadense (18,3%) e do algodoeiro
herbáceo (7,3%) (Figura 1). Na região do Sertão encontraram-se algodoeiros mocós,
herbáceos e G. barbadense, enquanto no Agreste, só foram identificados algodoeiros mocós e,
na Zona da Mata, as 12 plantas coletadas pertenceram à espécie G. barbadense.
Com relação aos algodoeiros mocós, foram localizadas 22 plantas espontâneas, 21 em
residências rurais, 15 em pequenas propriedades e, apenas 3 em residências urbanas. A
maioria das plantas da espécie G. barbadense foram encontradas em residências rurais (10
plantas), tendo sido menos freqüente em residências urbanas (3 plantas), em pequena
propriedade (1 planta), e como planta espontânea localizada em margem de estrada (1 planta).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
45
A maioria das coletas de algodoeiro herbáceo foi identificada como planta espontânea (4
plantas), com apenas uma planta sendo encontrada em residência rural e outra em pequena
propriedade.
Com relação ao tipo de população (Figura 2), observou-se que a espécie G.
barbadense é mantida, predominantemente, em fundos de quintais (14), sendo apenas uma
planta encontrada em margem de estrada. Entre os algodoeiros herbáceos, o maior número de
plantas foi encontrado em margens de estradas (4), sendo que apenas uma planta foi
encontrada em fundo de quintal e uma outra, em lavoura abandonada. No que se refere aos
algodoeiros mocós, constatou-se a ocorrência de 29 plantas em fundos de quintais, 21 plantas
em margens de estradas e 11 em lavouras abandonadas.
Apenas as características morfológicas consideradas chaves para a identificação do
tipo de algodoeiro foram anotadas in situ. No que se refere ao tipo de semente, na espécie G.
barbadense, 11 acessos possuíam as sementes de cada loja do fruto unidas, formando
estrutura conhecida como rim-de-boi. A presença de sementes rim-de-boi é a característica
que identifica a raça brasiliense da espécie, muito frequente no país e que foi domesticada na
Amazônia brasileira, a adesão das sementes foi fraca em quatro acessos (PE0544, PE0553,
PE0677 e PE0681) e forte nos demais. Apenas quatro plantas de G. barbadense possuiam as
sementes separadas, características da raça barbadense, conhecida como quebradinho.
Verificou-se que nos algodoeiros mocós e herbáceos, todas as plantas apresentaram sementes
separadas.
Na avaliação da presença ou ausência de línter, fibras curtas que recobrem as
sementes, verificou-se que na espécie G. barbadense, 8 acessos não possuíam línter, 6
possuíam línter apenas na extremidade das sementes e apenas um tinham línter em toda a
semente, o qual era colorido, abundante e extremamente curto, dando aspecto aveludado a
esta. Nenhuma planta de algodoeiro mocó possuía línter, enquanto nas de herbáceo o línter
sempre estava presente, sendo colorido em três plantas e branco em outras.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
46
Várias plantas não apresentavam flores no momento em que as coletas foram
realizadas. As plantas que possuíam flores, geralmente localizavam-se em fundos de quintais,
e recebiam suprimento adicional de água. Entre as plantas de algodoeiro mocó com flores, 10
possuíam mancha vermelha de intensidade média nas pétalas, 7 possuíam mancha vermelha
forte e 7 possuíam mancha vermelha fraca. Nos algodoeiros herbáceos, todas as plantas que
possuíam flores, não apresentavam manchas nas pétalas. Das 15 plantas coletadas da espécie
G. barbadense, apenas um tinha flor e apresentava mancha vermelha forte nas pétalas.
A espécie G. barbadense foi a que apresentou plantas mais altas, possuindo 93% das
plantas com dois a três metros de altura. As plantas de algodoeiros herbáceos, foram as mais
baixas, situando-se todas entre 0,5 e um metro. O algodoeiro mocó apresentou a maior
diversidade em relação à altura, com 48% das plantas com 1 a 2 metros, 40% com 2 a 3
metros e 12% maiores que 3 metros, o que está relacionado, principalmente, com a idade das
plantas.
Os algodoeiros mais jovens foram os herbáceos, cuja maioria dos acessos foi de idade
menor que 1 ano (Figura 3). Algodoeiros mocós e G. barbadense foram mais longevos.
Quatro plantas tinham mais de 20 anos de idade, e provavelmente foram plantadas antes da
introdução do bicudo-do-algodoeiro em Pernambuco. Porém, a maioria dos algodoeiros
mocós tinha entre 2 e 4 anos, demonstrando a necessidade de uma renovação relativamente
frequente das plantas para que o número de indivíduos in situ permaneça estável. A
distribuição das plantas de G. barbadense foi a mais estável, havendo de uma a três plantas
em todas as classes etárias até 20 anos (Figura 3).
Os usos identificados a campo foram como planta medicinal, para realização de
assepsias e limpezas (de modo similar ao algodão adquirido em farmácias), como planta
ornamental e na confecção de pavios para lamparinas (Figura 4). Porém, a maioria dos
acessos coletados não era utilizada pelos proprietários. A maior proporção de uso foi
observada em G. barbadense, empregado principalmente, como planta medicinal. Em relação
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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à G. hirsutum, nenhum uso foi identificado para as plantas de algodoeiro herbáceo, já nos
algodoeiros mocós observou-se o uso medicinal e assepsias, embora com baixa freqüência.
Os riscos de extinção das plantas ou do tipo de cultivo que permite sua manutenção in
situ, foram identificados na coleta e estão apresentados na Figura 5. O mais importante para
algodoeiros mocós e G. barbadense é a mudança ou abandono de hábitos culturais. Este risco
está fortemente associado à manutenção de plantas de algodoeiro em fundos de quintal. Para
as plantas dos algodoeiros mocó e herbáceo encontradas na margem de rodovias ou em
lavouras abandonadas, a depredação do meio ambiente constitui o principal risco para a
manutenção in situ.
DISCUSSÃO
O algodoeiro mais freqüente em Pernambuco foi o algodoeiro mocó, fato que pode ser
explicado pelo seu cultivo em larga escala até o final dos anos 80 e início dos anos 90. A
maior freqüência de algodoeiros mocós também foi observada em outros Estados da região
Nordeste (COSTA et al., 2007; VIDAL NETO et al., 2007). A manutenção ocorre em maior
escala em fundos de quintal, embora grande parte das plantas não seja empregada
atualmente. No passado, os algodoeiros mocós em fundos de quintal eram usados para a
confecção de pavios para lamparinas. Com a expansão da eletricidade na zona rural e na
periferia das cidades, tal uso foi abandonado e as plantas são mantidas por pessoas mais
velhas, apenas pela tradição em possuir uma planta de algodoeiro no quintal.
O único tipo de algodoeiro encontrado na Zona da Mata foi G. barbadense que,
conforme relatos, é a mais antiga espécie de algodoeiro cultivada em Pernambuco (PEARSE,
1921; VELOSO, 1978; BRAGA SOBRINHO e FREIRE, 1983). Com a introdução de
genótipos mais produtivos de algodoeiros mocós e herbáceos nas regiões do Agreste e Sertão,
a importância de G. barbadense declinou, ocasionando redução da quantidade de plantas
existentes na referida região. Na Zona da Mata, a expressão da cotonicultura foi pequena,
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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particularmente devido ao intenso cultivo de cana-de-açúcar (BRAGA SOBRINHO e
FREIRE, 1983). A inexistência de lavouras de algodoeiro e os altos índices pluviométricos
deve ter sido o fator mais importante para a conservação mais intensa de G. barbadense na
Zona da Mata pernambucana. A predominância de plantas de G. barbadense em fundos de
quintal, usados prioritariamente na produção de medicamentos caseiros, foi verificada no
Estado do Mato Grosso (BARROSO et al., 2005), Amapá (ALMEIDA, 2007), Sergipe
(COSTA et al., 2007), Alagoas (VIDAL NETO et al., 2007), e também no México (ULLOA
et al., 2006).
Os algodoeiros herbáceos fora de lavouras comerciais ocorrem, principalmente, em
margem de estradas, proveniente da dispersão durante o transporte de algodão em caroço para
ser beneficiado e para serem usados na alimentação animal. O cultivo do algodoeiro ocorre,
atualmente, em pequena escala no Estado, abrangendo apenas 3,1 mil hectares em 2007
(CONAB, 2008). Embora haja tecnologias que permitam o controle do bicudo, não há
movimentos no sentido de reorganização da cadeia cotonicultora em Pernambuco. Segundo
relatos dos produtores, as principais razões para o desestímulo ao plantio são o baixo preço,
R$1,00/Kg de algodão em caroço, e a falta de compradores. A desorganização da
cotonicultura após o colapso que se seguiu a introdução do bicudo fez com que muitas usinas
de beneficiamento fossem desativadas ou transferidas para a região dos cerrados. Alguns
agricultores, que ainda produziam algodão, relataram que a margem de lucro era pequena,
devido à necessidade de vender o produto em cidade distante, por não haver mais comprador
no município de origem.
A ausência de plantas jovens indica estar havendo redução das populações. Apenas
sete plantas jovens foram observadas e estavam localizadas no município de Sirinhaem. No
caso de plantas mantidas em fundo de quintal, o número reduzido de plantas jovens decorre
da limpeza periódica dos quintais. Para as plantas encontradas em ambientes naturais, a
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
49
pequena quantidade de plantas jovens indica que a renovação é difícil e que a morte das
plantas existentes pode ocasionar o desaparecimento neste local.
Os algodoeiros encontrados nas margens das estradas ocorrem, de modo geral, como
plantas individualizadas, provavelmente decorrentes de sementes ou de capulhos que caíram
de cargas transportadas pelas rodovias ou por alguma outra forma de dispersão antrópica, e
que estão sujeitas a cortes sistemático, realizados por ocasião da limpeza de acostamentos ou
da faixa de proteção, ou mesmo serem queimados em eventuais incêndios. Em plantações
abandonadas, a eliminação das plantas poderá ocorrer por necessidade de implantação de
outra cultura, ou devido ao pastejo de animais. Para plantas presentes em fundo de quintal,
questões ambientais ou agrícolas são pouco importantes para a preservação das plantas in situ.
Neste caso, o maior risco é a mudança de hábitos culturais e de tradições, principalmente o
abandono do uso como planta medicinal, e o enfraquecimento dos aspectos associados a
culturas e tradições, que podem ocasionar a eliminação das plantas.
Os dados obtidos nesta investigação podem servir como subsídio para se estabelecer
estratégias de conservação in situ, visto que foram constatadas espécies de Gossypium em
ambientes espontâneos. Porém, para que este método torne-se eficiente, faz-se necessário um
maior conhecimento e valorização popular com relação à importância social, econômica e
cultural do algodoeiro. A conservação ex situ em bancos de germoplasma é a alternativa mais
adequada à preservação a longo prazo da variabilidade dos algodoeiros presentes no Estado de
Pernambuco.
CONCLUSÕES
Há remanescentes de algodoeiro em todo o Estado de Pernambuco, sendo mais
freqüente G. hirsutum (mocó e herbáceo) no Agreste e Sertão, e G. barbadense na Zona da
Mata; sendo que a maioria dos espécimes foi encontrada em fundo de quintal e margem de
estrada;
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
50
Os riscos de erosão genética variam de acordo com o tipo de população, sendo de
cunho ambiental em plantas localizadas na margem de estradas e em lavouras abandonadas;
para plantas em fundo de quintal, o enfraquecimento de tradições e hábitos associados aos
algodoeiros é o maior problema;
A conservação da variabilidade genética dos acessos de Gossypium deve ser realizada,
principalmente em bancos de germoplasma ex situ.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a Embrapa Algodão, ao Probio/MMA e ao CNPq pelo incentivo
e apoio financeiro.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
51
Tabela 1. Identificação dos 82 acessos do gênero Gossypium, caracterizando: Município, espécie e
microrregião da coleta ao Estado de Pernambuco
Acesso Município Espécie Microrregião Acesso
Município Espécie Microrregião
Pe0501
Pe0502
Caruaru
Caruaru
Alg. mocó
Alg. mocó
Agreste
Agreste
Pe0542
Pe0543
Moreilândia
Exu
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0503 Caruaru Alg. mocó Agreste Pe0544 Exu G. barbadense Sertão
Pe0504 Caruaru Alg. mocó Agreste Pe0545 Exu Alg. mocó Sertão
Pe0505 Caruaru Alg. mocó Agreste Pe0546 Exu G. barbadense Sertão
Pe0506
Pe0507
Caruaru
Caruaru
Alg. mocó
Alg. mocó
Agreste
Agreste
Pe0547
Pe0548
Exu
Exu
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0508 Toritama Alg. mocó Agreste Pe0549 Exu Alg. mocó Sertão
Pe0509
Sta Cruz Capiberibe Alg. mocó Agreste Pe0550 Bodocó Alg. mocó Sertão
Pe0510
Pe0511
Brejo da Madre
Brejo da Madre
Alg. mocó
Alg. mocó
Agreste
Agreste
Pe0551
Pe0552
Bodocó
Bodocó
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0512 Brejo da Madre Alg. mocó Agreste Pe0553 Bodocó Alg. mocó Sertão
Pe0513 Brejo da Madre Alg. mocó Agreste Pe0554 Bodocó G. barbadense Sertão
Pe0514 Brejo da Madre Alg. mocó Agreste Pe0555 Oricuri Alg. mocó Sertão
Pe0515 Brejo da Madre Alg. mocó Agreste Pe0556 Oricuri Alg. mocó Sertão
Pe0516 Brejo da Madre Alg. herbáceo Agreste Pe0557 Oricuri Alg. mocó Sertão
Pe0517 Arco Verde Alg. herbáceo Agreste Pe0558 Oricuri Alg. mocó Sertão
Pe0518
Pe0519
Arco Verde
Arco Verde
Alg. herbáceo
Alg. herbáceo
Agreste
Agreste
Pe0559
Pe0560
Parnamirim
Salgueiro
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0520 Iguaraci Alg. mocó Sertão Pe0561 Salgueiro Alg. mocó Sertão
Pe0521
Pe0522
Tuparetama
Tuparetama
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0562
Pe0563
S. José Belmonte
Flores
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0523 Tuparetama Alg. mocó Sertão Pe0564 Flores Alg. mocó Sertão
Pe0524 São José do Egito Alg. mocó Sertão Pe0565 Custódia Alg. mocó Sertão
Pe0525
São José do Egito Alg. mocó Sertão Pe0566 Custódia Alg. mocó Sertão
Pe0526
São José do Egito Alg. mocó Sertão Pe0567 Custódia Alg. mocó Sertão
Pe0527
Pe0528
Pe0529
Tabira
Tabira
Tabira
Alg. mocó
Alg. mocó
Alg. herbáceo
Sertão
Sertão
Sertão
Pe0568
Pe0569
Pe0570
Custódia
Sertânia
Sertânia
Alg. mocó
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Sertão
Pe0530 Tabira Alg. mocó Sertão Pe0671 Paulista G. barbadense Zona da Mata
Pe0531 Afogados Alg. herbáceo Sertão Pe0672 Igarassu G. barbadense Zona da Mata
Pe0532
Pe0533
Pe0534
Flores
Flores
Flores
Alg. mocó
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Sertão
Pe0673
Pe0674
Pe0675
Araçoiaba
Paudalho
Escada
G. barbadense
G. barbadense
G. barbadense
Zona da Mata
Zona da Mata
Zona da Mata
Pe0535 Flores Alg. mocó
Sertão Pe0676 Escada G. barbadense Zona da Mata
Pe0536
Pe0537
Flores
Flores
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0677
Pe0678
Ribeirão
Ribeirão
G. barbadense
G. barbadense
Zona da Mata
Zona da Mata
Pe0538 Flores Alg. mocó Sertão Pe0679 Sirinhaem G. barbadense Zona da Mata
Pe0539
S. José Belmonte Alg. herbáceo Sertão Pe0680 Sirinhaem G. barbadense Zona da Mata
Pe0540
Pe0541
S. José Belmonte
Salgueiro
Alg. mocó
Alg. mocó
Sertão
Sertão
Pe0681
Pe0682
Ipojuca
Cabo
G. barbadense
G. barbadense
Zona da Mata
Zona da Mata
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Quadro 1. Questionário para análise in situ e dados coletados junto ao proprietário da planta
Data:__/__/____ Identificação do material: __________
1. Dados geográficos e do proprietário/mantenedor
a) Município:______________________________________________ b)Estado:______________
c) Bairro:_____________________________________________________________________________________
d) Latitude:_____________ e) Longitude: _____________ f) Altitude: _____________
g) Proprietário:________________________________________________________________________________
h) Propriedade ou endereço:______________________________________________________________________
i) Propriedade: ( ) Residência urbana ( ) Residência rural ( ) Pequena propriedade
( ) Média/grande propriedade ( ) Outros
j) Material coletado: ( ) Sementes ( ) Folhas/flores ( ) Inseto nas flores ( ) Excicata ( ) Outro
h) Número de plantas coletadas:
2. Dados da população
a) Espécie: ( ) G. barbadense ( ) G. mustelinum ( ) Mocó ( ) Herbáceo ( ) Não identificado
b) Tipo de população: ( ) Selvagem ( ) Feral ( ) Fundo de quintal ( ) Variedade local ( ) Espontânea
( ) Margem de estrada ( ) Outra_________________
c) Número de indivíduos: Adultos________ Jovens________
d) Área aproximada:______________________
e) Origem: ( ) Familiar ( ) Vizinho/amigo ( ) Outro_________________
f) Mancha na flor: ( ) Ausente ( ) Forte ( ) Média ( ) Fraca ( ) Sem flor
g) Sementes: ( ) Rim firme ( ) Rim fraco ( ) Sementes separadas ( ) Sem sementes
h) Línter: ( ) Presente e branco ( ) Presente e colorido ( ) Parcialmente presente ( ) Ausente
i) Fibra: ( ) Branca ( ) Marrom escuro ( ) Marrom claro ( ) Bege ( ) Verde
j) Cor da folha: ( ) Verde ( ) Colorida
3. Dados de conservação
a) Usos: ( ) Medicinal ( ) Fiação ( ) Lamparina ( ) Ornamental ( ) Algodão de farmácia
( ) Nenhum ( ) Desconhecido ( ) Outro_______________________________
b) Riscos possíveis: ( ) Pastejo de animais ( ) Depredação do ambiente ( ) Fluxo gênico
( ) Expansão de lavouras ( ) Mudança de hábitos culturais/abandono
( ) Outro_________________________________________________
4. Dados culturais
a) Plantio: b) Controle de doenças/pragas:
c) Adubação: d) Realiza colheita: ( ) Sim ( ) Não
e) Armazena sementes: ( ) Sim ( ) Não Como:______________________
f) Beneficiamento: ( ) Sim ( ) Não Como:______________________
g) Comercialização: ___________________________________________
h) Doenças: ( ) Ramulária ( ) Ramulose ( ) Mosaico comum ( ) Doença azul ( ) Bacteriose ( ) Outras
i) Pragas: ( ) Bicudo ( ) Lagartas que atacam maçãs ( ) Lagartas desfolhadoras ( ) Pulgões ( ) Outras
5. Dados do ambiente e fenológicos
a) Vegetação predominante:
b) Época de florescimento: _________________ c) Época de frutificação:_________________
d) Altura média: ( ) <0,5m ( ) 0,5 a 1m ( ) 1 a 2 ( ) 2 a 3 ( ) 3 a 4 ( ) 4 a 5 ( ) 5 a 6 ( ) >6m
e) Idade média aproximada das plantas:
6. Observações (Outras características)
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Figura 1. Localização geográfica espacial das espécies do gênero Gossypium, nos municípios
do Estado de Pernambuco.
Figura 2. Número de coletas do gênero Gossypium, segundo a espécie e o tipo de população.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
54
Figura 3. Número de coletas do gênero Gossypium, segundo a espécie e a idade declarada.
Figura 4. Usos das espécies de Gossypium e seu respectivo número de coletas.
Figura 5. Riscos possíveis dos ambientes de coleta por espécie do gênero Gossypium, e o
número de coletas.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
55
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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VIDAL NETO, F. das C.; COSTA, J. N. da; BARROSO, P. A. V.; BORGES, F. R. M.;
SANTOS, C. B. dos; ARAÚJO, G. P. de. Coleta e caracterização in situ de populações de
espécies do gênero Gossypium, nativas ou naturalizadas no Estado de Alagoas. In: Congresso
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Brasileiro do Algodão, 6., 2007, Uberlândia. Anais... Uberlândia: Embrapa-MG34, 2007. p.
1-7.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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CAPÍTULO III
___________________________________________________________________
Diversidade genética de espécies de Gossypium no Estado de Pernambuco
Artigo a ser submetido para publicação na Revista Bragantia.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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DIVERSIDADE GENÉTICA DE ESPÉCIES DE Gossypium NO ESTADO DE
PERNAMBUCO
Carla Sibere Nogueira Ribeiro
1
; Edson Ferreira da Silva
2
; Lúcia Vieira Hoffmann
3
; Paulo
Augusto Vianna Barroso
4
.
1
Bióloga, Mestranda em Agronomia “Melhoramento Genético de Plantas” da UFRPE,
Bolsista do CNPq. E-mail: [email protected]
2
Biólogo, DSc. Professor Adjunto da Universidade Federal Rural de Pernambuco. E-mail:
3
Engenheira Agrônoma, DSc. Pesquisadora da Embrapa Algodão, Campina Grande-PB.
E-mail: [email protected]
4
Engenheiro Agrônomo, DSc. Pesquisador da Embrapa Algodão, Campina Grande-PB.
E-mail: [email protected]
RESUMO
A caracterização da diversidade e estrutura genética das populações naturais ou naturalizadas
de espécies cultivadas fornece subsídios para conservação dos recursos genéticos. Neste
sentido, os marcadores moleculares microssatélites tem sido bastante utilizados como
metodologia de genotipagem. Este trabalho objetivou caracterizar a variabilidade e estrutura
genética de acessos de algodoeiro em Pernambuco, por meio de marcadores microssatélites.
Avaliaram-se 72 acessos, das espécies Gossypium hirsutum e G. barbadense, coletados em 29
municípios do Sertão, Agreste e Zona da Mata. As freqüências alélicas, a heterozigozidade e
as estatísticas de Nei foram estimadas pelos programas GDA e FSTAT. A distância entre
genótipos foi calculada pelo programa MICROSAT e os genótipos foram agrupados segundo
Neighbor Joining. Quinze pares de primers SSR amplificaram 16 locos, gerando um total de
62 alelos dos quais 21 foram alelos exclusivos. A heterozigosidade média esperada (H
e
), que
correspondem a diversidade genética, foi 0,321, tendo sido mais alta para o algodoeiro mocó
(0,481). Considerando-se os três biomas estudados, no Sertão, local em que predominou
algodoeiro mocó, o valor de H
e
foi maior (0,548). O coeficiente de endogamia média foi de
0,806, tendo sido mais alto em G. barbadense (0,968). A proporção da diversidade genética
entre os tipos de algodoeiro e entre as regiões foram de 0,457 e 0,307, respectivamente. O
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agrupamento revelou um híbrido interespecífico entre G. barbadense e G. hirsutum (Pe 05
53). Há elevada diversidade genética do gênero Gossypium in situ no Estado de Pernambuco,
devendo-se preservar estes acessos em bancos de germoplasma ex situ.
Palavras-chave: algodoeiro, microssatélites, recursos genéticos.
GENETIC DIVERSITY IN SPECIES OF Gossypium GENUS ON PERNAMBUCO
STATE
The characterization of the diversity and the genetic structure of nature or natured populations
of cultivated species give support for genetic resource conservation. On this way, the
microsatellites markers have been used in order to obtain the genotype fingerprinting. The
objective of this work was to characterize the variability and genetic structure of cotton
accesses from Pernambuco state by microssatellites markers. Seventy two G. hirsutum and G.
barbadense accesses of species colleted on 29 counties of Sertão, Agreste and Zona da Mata
regions were evaluated. The allelic frequencies, heterozygosis and Nei’s statistical were
estimated by GDA and FSTAT program. The genetic distance among genotypes was
estimated by MICROSAT program and the genotypes were grouped according Neighbor
Joining. Fifteen SSR primers pairs amplified 16 loci which presented 62 alleles, among these
21 were exclusive alleles. The average of expected heterozygosity (H
e
), which correspond to
the genetic diversity was 0.321, it was highest for moco cotton (0.481). For the three studied
biomes on the Sertão, where was mostly predominant of the moco cotton, the H
e
had highest
value, 0.548. The average of inbreeding index was 0.806, highest for G. barbadense (0.968).
The diversity among kid of cottons and among regions was 0.457 and 0.307, respectively. It
was observed an interspecific hybrid between G. barbadense e G. hirsutum (Pe 05 53). There
is higher genetic diversity in Gossypium genus in situ on Pernambuco state and its
conservation in germoplams bank ex situ is the best option.
Key words: cotton, microssatelites, genetic resource.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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INTRODUÇÃO
O algodoeiro (G. hirsutum L. var. latifolium) encontra-se entre as dez maiores fontes de
riqueza, no setor agropecuário do Brasil (HOOGERHEIDE et al., 2007), e é uma das culturas
que mais apresentou transformações em seu sistema de cultivo nos últimos 20 anos (SILVA
FILHO, 2007).
No Estado de Pernambuco, o cultivo do algodoeiro iniciou-se com a espécie G.
barbadense, posteriormente os produtores a substituíram por algodoeiros mocós (G. hirsutum
r. marie galante) e herbáceos (G. hirsutum r. latifolium). Após várias décadas de cultivo, a
introdução do inseto-praga bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis Boheman) conduziu a
cultura a gradativo processo de redução da área, culminando com o quase desaparecimento de
lavouras comerciais no início dos anos 90 (MOREIRA et al., 1994). Algodoeiros pertencentes
às duas espécies estão distribuídos no Estado de Pernambuco em fundos de quintal, em
lavouras abandonadas e em margens de estradas (RIBEIRO, 2008).
Acredita-se que tais algodoeiros sejam importantes fontes de variabilidade genética e
que esteja ocorrendo uma gradual diminuição do número de indivíduos a campo. Dada a
impossibilidade de conservação de todos os materiais in situ e ex situ, é preciso determinar
como a variabilidade genética está estruturada entre e dentro de espécies e de regiões, visando
estabelecer prioridades para a manutenção. O estudo da diversidade pode ser realizado usando
diferentes metodologias. A mais comum na atualidade, é realizada com auxílio de marcadores
moleculares, dentre estes se destacam os marcadores SSR ou microssatétites. Várias pesquisas
utilizando tais marcadores têm sido realizadas em populações naturais, incluindo espécies de
algodoeiro (WENDEL et al., 1994; BATISTA, 2005; ALMEIDA, 2007, LACAPE et al.,
2007). A disponibilidade e abundância desses marcadores ao longo do genoma, sua natureza
polimórfica, co-dominância e multialelismo tornam os microssatélites bastante apropriados ao
estudo da diversidade genética e no planejamento de estratégias de conservação de
remanescentes do gênero Gossypium.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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O Estado de Pernambuco possui três Regiões com biomas bastante distintos, em
decorrência das diferenças de índices pluviométricos e definições de estações de chuvas, que
são Zona da Mata, Agreste e Sertão. A Zona da Mata apresenta altos índices pluviométricos e
estações chuvosas bem definidas e em termos de agricultura predomina o cultivo de cana-de-
açúcar. Já no Agreste, e principalmente, no Sertão os índices pluviométricos são irregulares,
predominando-se culturas de subsistência. Tais particularidades das três regiões podem
interferir na estrutura e distribuição da variabilidade genética de Gossypium.
O presente trabalho teve por objetivo caracterizar a variabilidade e a estrutura genética
de 72 acessos de G. hirsutum e G. barbadense provenientes do Agreste, Sertão e Zona da
Mata de Pernambuco, por meio de marcadores microssatélites, visando a fornecer subsídios
para a adequada preservação do germoplasma, em condições ex situ e in situ.
MATERIAL E MÉTODOS
Os dados referentes à caracterização molecular foram obtidos no Laboratório de
Biotecnologia da Embrapa Algodão (CNPA), em Campina Grande – PB, utilizando-se
marcadores microssatélites, a partir de amostras de sementes de plantas coletadas in situ.
A coleta do material vegetal para esta pesquisa foi realizada em viagens de
prospecção, realizada por pesquisadores da Embrapa Algodão e da UFRPE, em 2005 e 2006,
abrangendo 29 municípios situados nas regiões do Sertão, Zona da Mata e Agreste do Estado
de Pernambuco (Tabela 1). Para o estudo da variabilidade genética foram utilizados 72
acessos. As sementes coletadas in situ foram plantadas em condições controladas de casa de
vegetação para a obtenção de folhas jovens, que foram utilizadas na extração do DNA.
O DNA foi purificado segundo o método CTAB (VIDAL et al., 2003), com pequenas
modificações: Ao invés de adicionar 600 µL de clorofórmio-álcool isoamílico 24:1 (CIA)
uma vez, adicionou-se duas vezes e, não foi realizada a adição de 60 µL de solução 10%
CTAB, 1,4M NaCl (solução gelatinosa de precipitação). A estimativa da concentração, da
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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qualidade e da integridade do DNA foi realizada por eletroforese em gel de agarose 0,8%
(p/v), tamponado com TBE (89 mM de Tris, 2 mM de EDTA, 89 mM de borato de sódio, pH
8,3), pela comparação com quantidades conhecidas de DNA fago λ íntegro. Após ser corado
com Sybr Gold (2 mg/mL), o DNA foi visualizado em transluminador sob luz ultravioleta
(UV).
No estudo da diversidade foram empregados 15 pares de primer (Tabela 2), os quais
foram desenvolvidos no Brookhaven National Laboratory e no CIRAD (LIU et al., 2000;
NGUYEN et. al., 2004). A escolha dos primers foi realizada após serem testados um conjunto
de 41 pares, em acessos de algodoeiros herbáceos, mocós e G. barbadense L. Os critérios
usados na escolha foram o polimorfismo, ausência de bandas inespecíficas, padrão de alelos
que permitisse a fácil e segura genotipagem, localização no genoma e maior conteúdo de
informação genética por loco.
As reações de PCR foram realizadas em um volume total de 20 µL. Cada reação
continha tampão PCR (10mM de Tris-HCl, pH 8,3, 50mM de Kcl e 0,1% de Triton X-100),
0,2mM de dNTP, 1 unidade Taq DNA polimerase, 0,4mM de cada par de primer, água e 20 a
25ng de DNA genômico. Adicionou-se cloreto de magnésio em quantidade adequada ao par
de primer, variando de 2,0 a 3,5mM. Estes componentes foram adicionados de acordo com
LIU et al., (2000).
Para as reações de amplificação dos marcadores gerados com os primers BNL
utilizou-se programa tipo touch down, constando de desnaturação inicial a 95
o
C por 2
minutos, seguido por 10 ciclos iniciais de 94
o
C por 15 seg, anelamento inicialmente a 65
o
C
por 30 seg, reduzindo 1
o
C a cada ciclo, e uma extensão a 72
o
C por 1 minuto. Este ciclo foi
repetido 35 vezes com a temperatura de anelamento de 55°C. Ao final, realizou-se uma
extensão final a 75
o
C por 6 minutos (LIU et al., 2000). As reações PCR usando os primers Cir
foram realizadas de acordo com o seguinte programa: desnaturação inicial a 94ºC por 5
minutos, seguido de 35 ciclos com a temperatura de desnaturação a 94ºC por 30 segundos,
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temperatura de anelamento de acordo com cada par de primer (50°C, 51°C ou 55°C) por 1
minuto e extensão a 72ºC por 1 minuto. Seguiu-se extensão final a 72°C por 8 minutos
(NGUYEN et. al., 2004). Antes de aplicar a reação, adicionou-se 10 µL de tampão de
carregamento (formamida 95%, 10 mM de EDTA e 0,05% de azul de bromofenol, 0,05% de
xyleno cianol) e aqueceu-se em desnaturador a 95°C por 5 minutos.
Os produtos de amplificação foram submetidos à eletroforese em gel denaturante de
poliacrilamida 6% contendo 7M de uréia e corados com nitrato de prata, de acordo com
procedimento descrito por CRESTE et al. (2001).
A diversidade genética foi estimada de acordo com NEI (1977). As freqüências
alélicas, o número de alelos por loco (A), a heterozigozidade observada (H
o
) e esperada (H
e
) e
as estatísticas de Nei (H
T
, H
S
,
D
ST
,
G
ST
e G
IS
), foram estimadas utilizando os programas GDA
(LEWIS e ZAYKIN, 2000) e FSTAT (GOUDET, 2001). Duas análises da estrutura genética
foram realizadas, uma considerando o tipo de algodoeiro e outra de acordo com as
microrregiões em que as plantas foram coletadas.
A distância entre os pares de genótipos foi calculada com base na proporção de alelos
comuns (BOWCOCK et al., 1994), usando o programa MICROSAT (MINCH, 1998) e os
genótipos foram agrupados segundo o método Neighbor Joining (SAITOU e NEI, 1987).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os 15 pares de primers polimórficos amplificaram 16 locos SSR. Apenas um loco foi
monomórfico, tendo sido observado 94% de locos polimórficos considerando todos os
algodoeiros. Perfis de amplificação dos primers BNL1434, Cir249 e Cir085b estão ilustrados
na Figura 1. Foram amplificados 62 alelos no total, havendo 34 alelos presentes em G.
barbadense, 25 em algodoeiro herbáceo e 56 em algodoeiro mocó. Os locos mais
polimórficos foram os gerados pelos primers BNL1434, BNL1705 e CIR148, com 6 alelos
cada. O número médio de alelos por loco foi 2,5, sendo mais elevado em algodoeiros mocós
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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(3,6), intermediário para G. barbadense (2,2) e mais baixo em algodoeiros herbáceos (1,6).
Estas estimativas são compatíveis com outros estudos realizados com algodoeiros brasileiros
(BATISTA, 2005; BERTINI et al., 2006; ALMEIDA, 2007).
Considerando-se três diferentes tipos de algodoeiro (mocó, herbáceo e G. barbadense)
identificaram-se 21 alelos exclusivos (Tabela 3). O algodoeiro com maior número de alelos
exclusivos foi o mocó, com 15 alelos, seguida por G. barbadense com 5 alelos exclusivos e
por algodoeiros herbáceos com apenas um alelo. A maioria dos alelos exclusivos ocorreu em
baixas freqüências. Porém, os locos CIR203 e BNL3255 apresentaram alelos exclusivos de G.
barbadense em freqüências muito elevadas (100% e 96,7%, respectivamente). Estes alelos
podem ser usados para a distinção molecular entre G. barbadense e G. hirsutum. Também
identificaram-se alelos que ocorreram em baixa freqüência, exclusivamente em uma das três
regiões estudadas, conforme mostra a Tabela 3.
A heterozigosidade média esperada (H
e
), que representa a diversidade genética, foi de
0,321 para Gossypium no Estado de Pernambuco (Tabela 4). Entre os três tipos de algodoeiros
distribuídos no Estado, o mocó apresentou a maior diversidade (H
e=
0,481), seguido G.
barbadense e os algodoeiros herbáceos com 0,269 e 0,214, respectivamente. O algodoeiro
mocó possui contribuições genéticas de todos os algodoeiros que ocorrem no Brasil, incluindo
algodoeiros herbáceos, G. barbadense e do único algodoeiro nativo do país, Gossypium
mustelinum (FREIRE e MOREIRA, 1991; MOREIRA et al., 1995; FREIRE et al., 1998).
Para os demais algodoeiros (herbáceos e G. barbadenses), as estimativas de diversidade
genética foram similares às obtidas para G. barbadense coletados na região norte do País
(ALMEIDA, 2007).
Os algodoeiros cultivados são classificados como portadores de sistema reprodutivo
misto, em que as sementes são formadas por fecundações cruzadas e/ou autofecundações.
Porém, de acordo com o nível de endogamia e a taxa aparente de fecundação cruzada, G.
barbadense e os algodoeiros herbáceos presentes em Pernambuco se reproduzem,
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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basicamente, por autofecundações (Tabela 4). Segundo ALMEIDA (2007), a reprodução
predominantemente por autofecundação em G. barbadense não pode ser explicada pela
anatomia das flores de G. barbadense, grandes e com características muito atrativas a insetos
polinizadores, ou pela existência de mecanismos que favoreçam a autofecundação. As causas
mais prováveis são a manutenção das plantas em baixa densidade geográfica, o pequeno
número de plantas mantidas em cada localidade e a presença de barreiras físicas que impedem
a livre circulação dos polinizadores (ALMEIDA, 2007; RIBEIRO, 2008). Para os algodoeiros
herbáceos, a anatomia floral, particularmente a presença do estigma da mesma altura ou
pouco acima das anteras, favorece a ocorrência de taxas de cruzamentos mais baixas em
relação aos outros algodoeiros que ocorrem no Brasil. Porém, as taxas verificadas estão
abaixo das relatadas na literatura (FREIRE et al., 2002; BARROSO et al., 2005a e b), sendo
provável que fatores como o distanciamento entre pontos de ocorrência e a pequena
variabilidade existente entre plantas presentes em cada ponto amostral sejam as causas da
elevada endogamia verificada. As estimativas de endogamia e de taxa aparente de fecundação
cruzada para os algodoeiros mocós também indicam elevados índices de autofecundação.
Contudo, em menor intensidade que os algodoeiros herbáceos e G. barbadenses,
provavelmente, por possuir maior capacidade de realizar cruzamentos (MANGUEIRA, 1971;
QUEIROGA et al., 1993).
Verifica-se que a diversidade genética total entre os tipos de algodoeiros foi alta,
G
ST
=0,457 (Tabela 6), resultados que concordam com o elevado número de alelos exclusivos
observados e por parte destes alelos ocorrerem com freqüências elevadas. Segundo as
estimativas de distância genética (NEI, 1977) apresentadas na Tabela 7, G. barbadense está
mais relacionado com os algodoeiros mocós, provavelmente em função do maior nível de
trocas genéticas ocorridas durante a longa simpatria entre estes. A diversidade genética entre
regiões também foi elevada (G
ST
=0,307) devido à presença exclusiva de G. barbadense na
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
67
Zona da Mata, evidenciada pelas distâncias genéticas entre os algodoeiros presentes em cada
região.
A partir da análise dos algodoeiros classificados de acordo com a região, também foi
possível identificar que todos os G. barbadense coletados na Zona da Mata foram
homozigotos (Tabela 5). Portanto, a pequena proporção de heterozigotos nesta espécie
(Tabela 4) foi observada nos acessos coletados no Sertão, onde as condições de isolamento
sexual eram menos severas. Apesar de serem apenas três tipos de algodoeiros, os acessos do
Sertão contribuíram ao aumento do número de locos polimórficos, o número de alelos por
loco e a diversidade genética. Por meio das análises de agrupamento de cada um dos
indivíduos incluídos neste estudo, verificou-se um grupo formado por todos os acessos de G.
barbadense (identificado pela letra C na Figura 2), à exceção de PE0553. Este indivíduo se
agrupou de modo intermediário entre os algodoeiros mocós e G. barbadense, indicando ser
um possível descendente do cruzamento entre estes dois algodoeiros. A observação dos alelos
presentes em cada loco permitiu verificar a presença de alelos característicos de algodoeiros
mocós em homozigose e heterozigose (dados não mostrados). Os dois outros exemplares de
G. barbadense provenientes do Sertão foram similares aos genótipos coletados na Zona da
Mata, tanto na análise de agrupamento quanto nos alelos que possuíam.
A conservação in situ de G. barbadense pode ser mais facilmente executada na Zona
da Mata devido à elevada diversidade presente na região e à maior quantidade de genótipos
sendo mantidos em fundos de quintal. Conforme já descrito em outros trabalhos (RIBEIRO,
2008; BARROSO et al., 2005c; ALMEIDA, 2007), a adequada conservação de G.
barbadense somente ocorrerá caso os usos associados à espécie sejam preservados,
principalmente como planta medicinal. Com a popularização da assistência médica e a
melhoria dos serviços prestados às populações de renda mais baixa, principais responsáveis
pela manutenção da espécie, está em curso uma diminuição da quantidade de plantas
preservadas in situ. Dadas as dificuldades de manutenção in situ de G. barbadense existentes
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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em Pernambuco, o modo mais adequado para a conservação da variabilidade é por meio da
coleta e introdução em coleções de germoplasma ex situ.
Situação similar ocorre com os algodoeiros mocós. Segundo RIBEIRO (2008), eles
são encontrados em beiras de estradas, em lavouras abandonadas e em fundos de quintal.
Quando em fundos de quintal, seus usos e riscos são os mesmos descritos para G. barbadense
e, portanto, deve-se priorizar a conservação ex situ. No caso de lavouras abandonadas e de
plantas em margens de estradas, RIBEIRO (2008) alertou que a quantidade de plantas está em
declínio e que a conservação somente pode ser realizada apropriadamente caso seja realizada
ex situ. Sugere-se que novas expedições para coleta sejam realizadas às regiões do Sertão e do
Agreste. Para uma conservação in situ deve-se priorizar a região do Sertão, que possui maior
diversidade e maior número de plantas. Porém, a dificuldade em conscientizar a população,
inviabiliza uma adequada conservação in situ.
Os algodoeiros herbáceos dispersos em Pernambuco ocorrem em pequena quantidade
e só foram encontrados nas margens de estradas (RIBEIRO, 2008). O algodoeiro mocó não
possui diversidade armazenada em bancos de germoplasma, já os algodoeiros herbáceos
foram produzidos em programas de melhoramento. Logo, a sua variabilidade proveio de
bancos de germoplasma. Portanto, os algodoeiros herbáceos têm pouca importância, para a
manutenção in situ ou para o enriquecimento de coleções ex situ.
A hibridação interespecífica natural entre algodoeiros arbóreos cultivados no semi-
árido nordestino foi verificada por meio de características morfológicas e foi relativamente
freqüente no período em que diferentes tipos de algodoeiros foram cultivados lado a lado
(NEVES et al., 1968; BOULANGER, 1980; FREIRE e MOREIRA, 1991).
Os dados históricos sobre a hibridação e a constatação de um híbrido interespecífico
natural neste trabalho (Pe 05 53) indicam que a simpatria entre algodoeiros pode resultar em
fluxo gênico. O impacto deste fluxo gênico dependerá de vários fatores, como a existência de
populações importantes sobre o ponto de vista genético e ecológico, das características
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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adaptativas que podem ser adicionadas e da intensidade com que o fluxo gênico ocorre
(ELLSTRAND, 2003; BARROSO e FREIRE, 2003; JOHNSTON et al., 2006). Na
atualidade, o principal temor em relação ao fluxo gênico diz respeito à transferência de
transgenes a partir de cultivares geneticamente modificadas. A probabilidade de que ocorra
fluxo gênico via pólen diretamente de lavouras transgênicas para algodoeiros mocós e G.
barbadense em Pernambuco é remota, visto que a quase toda pequena área cultivada com
algodoeiro herbáceo no Estado (menos de 3.300ha em 2006, segundo o IBGE) é realizada
com sementes convencionais distribuídas por órgãos vinculados ao governo do Estado. A
maior probabilidade de dispersão de sementes ocorre durante o transporte de caroços para ser
usado na alimentação animal. Na Zona da Mata, principal local em que G. barbadense foi
encontrado, não foi observado algodoeiros herbáceos. Embora o fluxo gênico com transgenes
possa acrescentar um novo componente à difícil manutenção in situ de algodoeiros mocós em
Pernambuco, sua magnitude será pequena e os principais problemas enfrentados continuarão a
ser de cunho ambiental e social, não relacionados ao fluxo gênico.
CONCLUSÕES
A elevada diversidade genética do gênero Gossypium, mantida in situ no Estado de
Pernambuco, valida a importância da conservação ex situ deste germoplasma;
O Sertão e a Zona da Mata são as regiões preferenciais para a conservação de
algodoeiros mocós e G. barbadense, respectivamente.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a Embrapa Algodão e ao CNPq pelo incentivo e apoio
financeiro.
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Tabela 1. Descrição dos 72 acessos do gênero Gossypium, utilizados na caracterização molecular,
segundo a espécie e o bioma
Acesso Espécie Bioma Acesso Espécie Bioma
Pe0501 Alg. mocó Agreste Pe0541 Alg. mocó Sertão
Pe0503 Alg. mocó Agreste Pe0542 G.barbadense
Sertão
Pe0504 Alg. mocó Agreste Pe0543 Alg. mocó Sertão
Pe0505 Alg. mocó Agreste Pe0544 G.barbadense
Sertão
Pe0506 Alg. mocó Agreste Pe0545 Alg. mocó Sertão
Pe0507 Alg. mocó Agreste Pe0548 Alg. mocó Sertão
Pe0508 Alg. mocó Agreste Pe0549 Alg. mocó Sertão
Pe0509 Alg. mocó Agreste Pe0550 Alg. mocó Sertão
Pe0510 Alg. mocó Agreste Pe0552 Alg. mocó Sertão
Pe0511 Alg. mocó Agreste Pe0553 G.barbadense
Sertão
Pe0512 Alg. mocó Agreste Pe0554 Alg. mocó Sertão
Pe0513 Alg. mocó Agreste Pe0555 Alg. mocó Sertão
Pe0514 Alg. mocó Agreste Pe0556 Alg. mocó Sertão
Pe0515 Alg. mocó Agreste Pe0557 Alg. mocó Sertão
Pe0516 Alg.herbáceo Agreste Pe0558 Alg. mocó Sertão
Pe0517 Alg. herbáceo Sertão Pe0560 Alg. mocó Sertão
Pe0518 Alg. herbáceo Sertão Pe0561 Alg. mocó Sertão
Pe0520 Alg. mocó Sertão Pe0562 Alg. mocó Sertão
Pe0521 Alg. mocó Sertão Pe0563 Alg. mocó Sertão
Pe0522 Alg. mocó Sertão Pe0564 Alg. mocó Sertão
Pe0523 Alg. mocó Sertão Pe0565 Alg. mocó Sertão
Pe0524 Alg. mocó Sertão Pe0566 Alg. mocó Sertão
Pe0525 Alg. mocó Sertão Pe0569 Alg. mocó Sertão
Pe0526 Alg. mocó Sertão Pe0570 Alg. mocó Sertão
Pe0527 Alg. mocó Sertão Pe0671 G.barbadense Zona da Mata
Pe0528 Alg. mocó Sertão Pe0672 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0529 Alg. herbáceo Sertão Pe0673 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0530 Alg. mocó Sertão Pe0674 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0531 Alg. herbáceo Sertão Pe0675 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0532 Alg. mocó Sertão Pe0676 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0535 Alg. mocó Sertão Pe0677 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0536 Alg. mocó Sertão Pe0678 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0537 Alg. mocó Sertão Pe0679 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0538 Alg. mocó Sertão Pe0680 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0539 Alg. mocó Sertão Pe0681 G.barbadense
Zona da Mata
Pe0540 Alg. mocó Sertão Pe0682 G.barbadense
Zona da Mata
Figura 1. Perfis de três géis de poliacrilamida, revelando locos de microssatélites com as
espécies de algodoeiro: Mocó, herbáceo e G. barbadense. A) BNL1434, com seis alelos por
loco. B) Cir246, com três alelos por loco. C) Cir085b, com 1 alelo por loco.
A
B
C
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
71
Tabela 2. Descrição dos pares de primers utilizados para amplificar marcadores moleculares
em algodoeiro
Primer
Cromossomo
Motivo
Primer
Cromossomo
Motivo
BNL1434 2 AG13 Cir249 4 CA8N3AT7
BNL3103 25 TC14 Cir085 26 AC7
BNL2960 10
GA10
Cir148 12 TG8
BNL3398 3 AC18 + AT5 Cir203 6 TG11N1TGS
BNL3084 D03 GA12 Cir062 5 AC7
BNL3255 4 GC6ATAC14 Cir212 3 TG20
BNL1705 D02 AG27 Cir373 5 AC9
BNL3835 12 TG18
Tabela 3. Alelos exclusivos segundo o loco, o tipo de algodoeiro e a região
Locos
Número
do alelo
exclusivo
Freqüência
segundo a
espécie
Espécie
Freqüência
segundo a
região
Região
BNL3835
4 0,240
Alg. mocó - -
BNL1434
3
0,250
Alg. mocó - -
BNL1434
5
0,020
Alg. mocó 0,024 Sertão
BNL1705
5 0,135
Alg. mocó - -
BNL1705
6
0,019
Alg. mocó 0,022 Sertão
BNL2960
4
0,071
G. barbadense 0,083 Zona da
Mata
BNL3255
3 0,306 Alg. mocó - -
BNL3255
4
0,061
Alg. mocó - -
BNL3255
5 0,967
G. barbadense - -
Cir062 1 0,020
Alg. mocó 0,022 Sertão
Cir085a 2
0,019
Alg. mocó 0,022 Sertão
Cir085a 4
0,019
Alg. mocó 0,022 Sertão
Cir148 1
0,200
Alg. herbáceo 0,067 Agreste
Cir148 3
0,608
Alg. mocó - -
Cir148 5
0,137
Alg. mocó - -
Cir148 6 0,067 G. barbadense 0,023 Sertão
Cir203 3
0,112
Alg. mocó - -
Cir203 4 1,000 G. barbadense - -
Cir212 1 0,267
G. barbadense 0,333 Zona da
Mata
Cir373 3
0,140
Alg. mocó - -
Cir373 4
0,030
Alg. mocó - -
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
72
Tabela 4. Heterozigosidade observada (H
0
), heterozigosidade esperada (H
e
), coeficiente de
endogamia intrapopulacional (F
IS
) e taxa aparente de cruzamento (t), segundo o tipo de
algodoeiro
População Nº médio
Indivíduos*
% locos
Polimórficos
Alelos
por
loco
Alelos
polimórficos
por loco**
H
0
H
e
F
IS
T
G.barbadense 14,93 75 2,2 2,50 0,009 0,269 0,968 0,016
Alg. herbáceo 4,93 50 1,6 2,12 0,030 0,214 0,877 0,066
Alg. mocó 50,73 94 3,6 3,67 0,150 0,481 0,689 0,184
Média 23,53 94*** 2,5 2,76 0,063 0,321 0,806
* Média de genótipos amplificados
** Considera apenas os locos polimórficos
***Considera o total de primers
Tabela 5. Resumo das análises dos algodoeiros segundo o bioma, demonstrando (H
0
)
heterozigosidade observada, (H
e
) heterozigosidade esperada e (F
IS
) coeficiente de endogamia
intrapopulacional
População Nº médio
Indivíduos*
% locos
Polimórficos
Alelos
por
loco
Alelos
polimórficos
por loco**
H
0
H
e
F
IS
Sertão 43,73 94 3,87 3,87 0,123 0,548 0,777
Zona da Mata 12,00 44 1,60 2,28 0,000 0,221 1,000
Agreste 14,86 88 3,06 3,21 0,174 0,444 0,616
Média 23,53 94 2,84 3,12 0,099 0,404 0,759
* Média de genótipos amplificados
** Considera apenas os locos polimórficos
Tabela 6. Diversidade total (H
T
), divergência genética dentro das populações (H
S
),
divergência entre as populações (D
ST
), proporção da diversidade total que está entre as
populações (G
ST
) e coeficiente de endogamia intrapopulacional (G
IS
) em análises
considerando as três espécies do gênero Gossypium e as três regiões consideradas
População H
T
H
S
D
ST
G
ST
G
IS
Espécies
0,586
0,318
0,268
0,457
0,814
Biomas
0,586
0,406
0,180
0,307
0,761
Tabela 7. Distância genética entre algodoeiros classificados de acordo com o tipo do
algodoeiro (acima da diagonal) e a microrregião em que foram coletados (abaixo da diagonal)
G. barbadense Alg. Herbáceo Alg. mocó
G.barbadense
Alg. herbáceo 1,424
Alg.mocó 0,864 0,546
Sertão Zona da Mata Agreste
Sertão -
Zona da Mata 0,811 -
Agreste 0,052 0,989 -
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
73
Pe 05 18
Pe 05 31
Pe 05 17
Pe 05 16
Pe 05 29
Pe 05 04
Pe 05 65
Pe 05 01
Pe 05 64
Pe 05 39
Pe 05 40
Pe 05 06
Pe 05 54
Pe 05 57
Pe 05 61
Pe 05 63
Pe 05 60
Pe 05 03
Pe 05 05
Pe 05 62
Pe 05 66
Pe 05 70
Pe 05 55
Pe 05 56
Pe 05 58
Pe 05 49
Pe 05 48
Pe 05 50
Pe 05 37
Pe 05 38
Pe 05 07
Pe 05 24
Pe 05 08
Pe 05 13
Pe 05 52
Pe 05 26
Pe 05 36
Pe 05 23
Pe 05 30
Pe 05 14
Pe 05 15
Pe 05 20
Pe 05 25
Pe 05 22
Pe 05 35
Pe 05 28
Pe 05 32
Pe 05 69
Pe 05 27
Pe 05 45
Pe 05 41
Pe 05 43
Pe 05 09
Pe 05 10
Pe 05 11
Pe 05 12
Pe 05 21
Pe 05 53
Pe 06 73
Pe 06 82
Pe 05 42
Pe 05 44
Pe 06 74
Pe 06 72
Pe 06 81
Pe 06 71
Pe 06 75
Pe 06 77
Pe 06 76
Pe 06 79
Pe 06 78
Pe 06 80
0.05
Figura 2. Padrão de estruturação genética de 72 acessos de Gossypium do Estado de
Pernambuco, determinado pelo agrupamento Neighbor-joining, com base nas distâncias
genéticas de Saitou e Nei (1987). A) Grupo da espécie G. hirsutum. B) Acesso Pe 05 53,
possível híbrido interespecífico. C) Grupo da espécie G. barbadense.
A
B
C
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
74
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RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
80
CAPÍTULO IV
___________________________________________________________________
Caracterização e variabilidade morfológica de população naturalizada de Gossypium
Artigo a ser submetido para publicação na Revista Bragantia.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
81
CARACTERIZAÇÃO E VARIABILIDADE MORFOLÓGICA DE POPULAÇÃO
NATURALIZADA DE Gossypium
Carla Sibere Nogueira Ribeiro
1
;
Edson Ferreira da Silva
2
; Gildo Pereira de Araújo
3
; Francisco
das Chagas Vidal Neto
4
; Paulo Augusto Vianna Barroso
5
.
1
Bióloga, Mestranda em Agronomia “Melhoramento Genético de Plantas” da UFRPE,
Bolsista do CNPq. E-mail: [email protected]
2
Biólogo, DSc. Professor Adjunt
o da Universidade Federal Rural de Pernambuco.
E-mail: [email protected]
3
Biólogo, Assistente de Operações I da Embrapa Algodão. E-mail: [email protected]
4
Engenheiro Agrônomo, DSc. Pesquisador da Embrapa Algodão. E-mail:
5
Engenheiro Agrônomo, DSc. Pesquisador da Embrapa Algodão. E-mail:
RESUMO
O estudo da diversidade morfológica de genótipos de Gossypium é essencial para a utilização
do germoplasma em programas de melhoramento. Objetivou-se caracterizar acessos de G.
hirsutum e G. barbadense, quanto a caracteres morfológicos e estimar a variabilidade genética
existente. Avaliaram-se 72 acessos de algodoeiro, provenientes de coleta realizada no Estado
de Pernambuco. O experimento foi conduzido em blocos aumentados de Federer e avaliou-se
38 caracteres morfológicos do algodoeiro e nove caracteres de fibra, analisadas pelo
equipamento HVI (High Volume Instrument). Utilizou-se a distância euclidiana e, com o
programa STATISTICA, obteve-se o dendograma, e análises de componentes principais. O
agrupamento dos genótipos foi realizado pelo método Neighbor Joining (MEGA4). Dos três
tipos de algodoeiros caracterizados, constatou-se maior diversidade morfológica nos acessos
de algodoeiros mocós. Os acessos PE0553 (G. barbadense), PE0516 (algodoeiro herbáceo) e
PE0524 (algodoeiro mocó) foram os mais divergentes morfologicamente, apresentando maior
variabilidade nos descritores avaliados. A maioria dos acessos dos três tipos de algodoeiros
revelaram índices satisfatórios de características intrínsecas de fibra, sendo que os algodoeiros
herbáceos foram superiores em relação ao índice de uniformidade de fibra, reflectância,
resistência e percentagem de fibra. A diversidade morfológica observada e os resultados
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
82
satisfatórios das características intrínsecas de fibra justificam a conservação dos acessos de
Gossypium em bancos de germoplasma do algodoeiro, visando a utilização em programas de
melhoramento genético.
Palavras-chave: descritores, algodoeiro, tecnologia de fibra, diversidade.
CARACTERIZATION AND VARIABILITY MORPHOLOGICAL OF
NATURALIZED Gossypium FROM PERNAMBUCO STATE
ABSTRACT
The study of morphological diversity of Gossypium genotypes is fundamental in order to use
the germoplasm in plant breeding programs. The aims of this work were to characterize
accesses of G. hirsutum and G. barbadense about morphological characters and evaluate the
genetic variability. There studied 72 cotton accesses collected on Pernambuco State. The
experiment was designed on Augmented Blocks of Federer and 38 morphological characters
and nine fiber characters were evaluated by HVI (High Volume Instrument). Euclidian
distance was calculated by STATISTICA program gave the cluster and principal components
analysis. The genotypes grouping was made by Neighbor Joining (MEGA4). Among the there
cotton types caractherized, the most diverse was moco cotton. The accesses PE0553 (G.
barbadense), PE0516 (upland cotton) and PE0524 (moco cotton) were the most
morphological divergent and showed highest variability for the characters evaluated. The
majority of accesses of three types of cotton showed satisfactory indexes for intrinsic cotton
fiber characteristics, and upland cotton presented the greater uniformity, reflectance, strength
and percentage of fiber. The morphological diversity observed and the satisfactory results
about fiber quality suggest it is important to maintain this germoplasm in order to use it on
breeding programs.
Key words: descriptors, cotton, marks, fiber technology, diversity.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
83
INTRODUÇÃO
O gênero Gossypium possui quatro espécies de algodoeiros cultivados, sendo duas
alotetraplóides: Gossypium hirsutum L., G. barbadense L., e duas diplóides, G. arboreum L. e
G. herbaceum L. (PENNA, 2005). No Brasil, os estudos têm se concentrado nas espécies
alotetraplóides.
A espécie G. hirsutum é representada por duas raças: G. hirsutum r. latifolium e G.
hirsutum r. marie galante. A primeira, denominada algodoeiro herbáceo, é nativa do México e
foi introduzida no Brasil via Estados Unidos da América, e a segunda é conhecida como
algodoeiro mocó, originária das Antilhas e foi trazida para o país pelos holandeses ou
africanos, durante o período colonial (BARROSO et al., 2005). A espécie G. barbadense é
endêmica na América do Sul e possui centro de origem no Norte do Peru e no Sul do Equador
(BRUBAKER et al., 1999).
O algodoeiro possui a mais importante fibra têxtil no mundo e é a segunda maior fonte
de óleo vegetal. O aperfeiçoamento da qualidade dos tecidos e o desenvolvimento de produtos
com alta tecnologia têm sido bastante procurados pelas indústrias têxteis, exigindo melhorias
constantes nas características da fibra; assim, os caracteres agronômicos de interesse do
produtor, juntamente com as características tecnológicas da fibra do algodoeiro são objetos
das seleções para o melhoramento (MACHADO et al., 2003).
O sucesso de qualquer programa de melhoramento ou de conservação dependente do
conhecimento da quantidade de variação presente na espécie de interesse. Caracteres
morfológicos e agronômicos são bastante utilizados para a medição da diversidade genética
em determinada população de indivíduos. O conhecimento da distância genética entre
genótipos de uma população de interesse é importante para um programa de melhoramento
genético, pois permite a avaliação dos genótipos e a utilização racional dos recursos genéticos
disponíveis (NIENHUIS et al., 1993).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
84
A manutenção adequada e caracterização do germoplasma contribuem para a
prevenção de possíveis perdas genéticas, como as que podem acontecer durante as
multiplicações dos acessos coletados ou em eventuais devastações por pragas e, possibilitam o
estabelecimento dos sítios ou áreas de coletas que contenham maior variabilidade, auxiliando
assim no planejamento de novas coletas.
O objetivo deste trabalho foi caracterizar 72 acessos de G. hirsutum e G. barbadense,
quanto a caracteres morfológicos e estimar a variabilidade genética existente para
conservação em bancos de germoplasma.
MATERIAL E MÉTODOS
Os dados referentes à caracterização morfológica foram obtidos na Estação
Experimental de Missão Velha, pertencente à Embrapa Algodão (CNPA), situada no Sítio
Arraial, município de Missão Velha, sul do Estado do Ceará, que faz parte da Microrregião do
Cariri e tem como coordenadas geográficas: latitude de 7º14’59’’, longitude 39º08’35’’ e
altitude de 361m. Localizada no sopé da Chapada do Araripe, caracteriza-se pelo clima
ameno, cujas temperaturas médias situam em torno de 32ºC (máxima) e 27ºC (mínima).
Foram caracterizados 72 acessos de algodoeiro (Tabela 1), provenientes de coleta
realizada às regiões do Sertão, Agreste e Zona da Mata do Estado de Pernambuco, nos anos
2005/2006. O experimento foi conduzido sob o delineamento em blocos aumentados de
Federer, utilizando-se como tratamentos comuns as cultivares: CNPA 5M, CNPA 7MH, BRS
Cedro e o genótipo MT Marrom. As parcelas constaram de uma fileira de 7m, com
espaçamento de 2m entre fileiras e densidade de uma planta por metro. O plantio se deu em
fevereiro e as avaliações variaram de acordo com o ciclo dos acessos. O ensaio foi realizado
na condição de sequeiro, com irrigação complementar nos períodos verânicos.
Avaliaram-se 38 caracteres morfológicos qualitativos da planta, folha, flor, fruto,
semente e fibra, os descritores para algodoeiro foram selecionados com base nos descritores
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
85
instituídos pelo USDA (United States Department of Agriculture) e pelo Ministério da
Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Tabela 2). As nove características tecnológicas de
fibra foram avaliadas pelo equipamento HVI (High Volume Instrument) e compreenderam:
comprimento, índice de uniformidade do comprimento, índice de fibras curtas, resistência,
alongamento à ruptura, índice micronaire, reflectância, grau de amarelo e índice de
consistência de fiação. Também foi avaliada a característica agronômica percentagem de
fibra.
As médias usadas em todas as análises foram ajustadas e a medida de dissimilaridade
utilizada foi a Distância Euclidiana, calculada pela fórmula: E
ij
= Ö Σ
k
(x
ki
- x
kj
)
2
, em que E
ij
(distância euclidiana entre os genótipos i e j), x
ki
(média estandardizada do genótipo i no
caráter k) e x
kj
(média estandardizada do genótipo j no caráter k). A partir das distâncias
euclidianas e com o auxílio do programa STATISTICA (STATISTICA, 2001), construiu-se o
dendograma dos acessos a partir das características morfológicas. As análises de componentes
principais de fibra foram estimadas também pelo programa STATISTICA, gerando gráficos
box plot. O agrupamento dos genótipos foi feito segundo o método Neighbor Joining, pelo
programa MEGA4 (TAMURA et al., 2007).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com base na análise dos 72 acessos de Gossypium, por meio dos 38 descritores
qualitativos, pôde-se constatar a presença de variabilidade morfológica nos três tipos de
algodoeiro. Verificou-se que os acessos da espécie G. barbadense obtiveram elevada
variabilidade morfológica para a maioria dos caracteres avaliados (Tabela 3). Os descritores
nectários da planta, pilosidade na face superior da folha, pilosidade na face inferior da folha,
número de dentes das brácteas, comprimento dos dentes das brácteas, mancha nas pétalas,
línter das sementes e cor do línter revelaram maior diversidade morfológica nos acessos de G.
barbadense. Os genótipos PE0553, PE0672, PE0673, PE0677 e PE0682 apresentaram a
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
86
maior variabilidade encontrada, sendo o acesso PE0553 o mais polimórfico para todos os
caracteres avaliados. Identificaram-se características monomórficas (dados não mostrados)
nos acessos de G. barbadense para os descritores qualitativos: pilosidade do caule (glabro),
coloração do caule (verde), cor da folha (verde), cor do pecíolo (verde), nectários da base das
brácteas (presentes), cor da corola (sulfurina), posição das maçãs (isoladas), número de lojas
dos frutos (3 lojas).
Com relação aos algodoeiros herbáceos, constatou-se que os genótipos de PE0516,
PE0517 e PE0519 apresentaram características diferentes dos demais, porém, o acesso
PE0516 foi o que se destacou, por apresentar maior quantidade de características divergentes.
Os marcadores morfológicos conformação da planta, pilosidade do caule, comprimento dos
dentes das brácteas, largura das brácteas, nectários internos das brácteas, número de lojas do
fruto e cor do línter apresentaram maior variabilidade nas classes dos descritores analisados
(Tabela 5). Vários caracteres morfológicos foram iguais (dados não mostrados) para os
genótipos de algodoeiros herbáceos: cor do hipocótilo (roxo), coloração do caule (verde),
densidade da folhagem (média), cor das nervuras (verde), cor do pecíolo (verde), nectários
(presentes na nervura central), forma da folha (palmada), tamanho da folha (média), cor da
corola (amarela), mancha nas pétalas (ausentes), posição do estigma em relação às anteras
(acima), comprimento dos filetes (médios), cor do pólen (amarelo claro), distância entre frutos
no ramo frutífero (normal), posição das maçãs (isoladas), formato dos frutos (ovalado), tipo
de sementes (soltas), cor da fibra (branca) e retenção da pluma pela cápsula (normal).
Apenas seis descritores morfológicos não variaram para os acessos de algodoeiros
mocós, a saber: cor da folha (verde), imbricação das pétalas (imbricadas), posição da maçãs
(isoladas), tipo de semente (solta), cor da fibra (branca) e retenção da pluma pela cápsula
(normal). Para os demais marcadores da caracterização (Tabela 4), verificaram-se elevada
diversidade morfológica, os acessos PE0508, PE0509, PE0511, PE0520, PE0524, PE0525,
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
87
PE0550 e PE0570 apresentaram a partir de três características dissimilares, sendo PE0524 o
genótipo caracterizado como diferente em cinco descritores.
Das três espécies avaliadas, constatou-se maior variabilidade morfológica nos acessos
de algodoeiros mocós. Os genótipos PE0553, PE0516 e PEO524 de G. barbadense,
algodoeiro herbáceo e algodoeiro mocó, respectivamente, mostraram-se bastante divergentes
com relação às características morfológicas, revelando potencial para possíveis estudos em
programas de hibridação do algodoeiro.
A literatura relata alguns trabalhos similares a esta pesquisa, com acessos de G.
barbadense e algodoeiros mocós, realizados no Brasil (FREITAS et al., 1999; CARVALHO
et al., 2003; SILVA, 2007) e no México (ULLOA, 2006). Porém, a maioria dos trabalhos de
caracterização morfológica e de fibra do algodoeiro foram realizados com variedades da
espécie G. hirsutum r. latifolium (COSTA et al., 2001; SUINAGA et al., 2005; CARVALHO
et al., 2007; COSTA et al., 2007).
As características tecnológicas de fibra são essenciais na determinação da qualidade e
potencialidade de um genótipo de algodoeiro. A utilização dos padrões internacionais de
classificação, através do instrumento Alto Volume (High Volume Instrument), possibilita a
rastreabilidade que o mercado requer. Os dados dos acessos avaliados estão apresentados nos
gráficos box plot (Figuras 1 e 2).
Com relação ao comprimento de fibra (Figura 1A), verificou-se que os valores da
mediana foram de 27mm para os algodoeiros herbáceos, 29,9mm para algodoeiros mocós e
29,8mm para acessos de G. barbadense. A norma ASTM D-4605 estipula que o padrão de
comprimento para seleção de fibra é > 27,5mm, constatando-se que os herbáceos não foram
de acordo com o critério estabelecido. O índice de uniformidade do comprimento da fibra
(Figura 1B) revelou medianas que variaram entre 82% (mocós), 81,5% (G. barbadense) e
85% (herbáceos). Os valores obtidos pelos acessos de mocó e G. barbadense foram
considerados como regulares e a percentagem em herbáceos foi analisada como elevada,
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
88
indicando que os genótipos de algodoeiros herbáceos, possuem fibra homogênea. De acordo
com FONSECA e SANTANA (2002), quanto maior o índice de uniformidade, menores são
as perdas nos processos de fiação.
O índice de fibras curtas (Figura 1C) possui medianas que variaram entre 8% para
herbáceos, 9,9% para mocós e 12,1% para G. barbadense. revelando valores regulares para os
acessos de mocó e G. barbadense, e abaixo para os de herbáceo. Para a resistência de fibra
(Figura 1D), verificou-se valores das medianas de 30,9gf/tex para os acessos de mocó,
33gf/tex para os de herbáceo e 29,9gf/tex para G. barbadense, que são considerados
elevados, com base no padrão de seleção (>28 gf/tex). Para a característica de alongamento à
ruptura (Figura 1E), obtiveram-se os valores 7,3% para herbáceos, 7,5% para mocós e 9,5%
para os acessos de G. barbadense, valores considerados satisfatórios para os algodoeiros
mocó e herbáceo, e muito elevado em G. barbadense, de acordo com o padrão (>7%).
Resultados similares destas características intrínsecas de fibra foram verificados por
SANTANA et al., (1994) e SANTANA et al., (2000).
Na Figura 2A, constatou-se que as medianas do índice micronaire variaram entre
3,9µg/pol em mocós, 4,8µg/pol em herbáceos a 4,5 µg/pol em G. barbadenses, resultados que
permitem classificar os acessos de herbáceo e G. barbadenses como de finura média, e os de
mocó como de fibra fina. As fibras que apresentam baixo valor de índice micronaire podem
causar “neps” (emaranhados de fibras) nos fios e tecidos, comprometendo a sua qualidade
(SESTREN e LIMA, 2007). Os valores da reflectância (Figura 2B) variaram entre 70,2%,
para os acessos de G. barbadense, 75% para algodoeiros mocós, e 80,1% para os herbáceos,
sendo considerados dentro do padrão (>70%), com destaque para os herbáceos, pois, quanto
maior o grau de reflexão, mais branca será a fibra (FONSECA e SANTANA, 2002). Para o
grau de amarelamento (Figura 2C) obteve-se os valores: 9,8% (acessos mocós), 9,3% (acessos
herbáceos) e 12% (acessos de G. barbadense), desclassificando apenas os acessos de G.
barbadense com base no padrão de seleção estabelecido (<10). Os índice de consistência de
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
89
fiação (Figura 2D) foram de 119,9, 131 e 148%, para os acessos de G. barbadense, mocó e
herbáceo, respectivamente, atingindo o padrão normatizado (>100). Em geral, quanto maior o
valor do índice de consistência de fiação, maior será a resistência do fio e melhor o poder de
fiabilidade da fibra.
Para a característica agronômica, percentagem de fibra, (Figura 2E), apenas os acessos
de algodoeiros herbáceos alcançaram o valor padrão (>40%). Este resultado foi decorrente do
intenso processo de melhoramento pelo qual foram submetidos e está de acordo com o
trabalho realizado por Silva (2007), que avaliando acessos de Gossypium coletados em nove
Estados do Brasil, constatou percentagens de fibra de 26, 31 e 43% para G. barbadense,
mocós e herbáceos, respectivamente.
Os dados das distâncias médias entre os genótipos de Gossypium geraram um
dendograma que separou os acessos em dois grupos (Figura 3). O primeiro grupo foi
constituído pelos materiais de G. hirsutum, incluindo os algodoeiros herbáceos e os
algodoeiros mocós (Figura 3A), neste grupo foi revelado um possível híbrido interespecífico,
o acesso PE0520, que se agrupou isoladamente e próximo ao grupo dos acessos de G.
barbadense. As cultivares de algodoeiro herbáceo (Cedro e 7MH) localizaram-se no subgrupo
dos herbáceos, próximo ao acesso Pe0529. O segundo grupo (Figura 3B) mostrou a
similaridade dos materiais da espécie G. barbadense. Entretanto, o acesso Pe0553 posicionou-
se marginalmente entre os agrupamentos de G. barbadense e G. hirsutum, o que demonstra
que este acesso, provavelmente, derivou de hibridação interespecífica, apresentando
características intermediárias entre as duas espécies, fato confirmado por RIBEIRO (2008) na
análise de agrupamento molecular.
A análise gráfica de componentes principais (Figura 4) revelou variabilidade genética,
com a formação de três grupos: um identificado por genótipos de G. hirsutum r. marie
galante, outro próximo a este reunindo acessos de G. hirsutum r. latifolium, e um terceiro,
abrangendo os acessos da espécie G. barbadense. A distinção entre os dois primeiros grupos
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
90
demonstra que há diversidade morfológica dentro de G. hirsutum, pois mesmo pertencendo à
mesma espécie, algodoeiros mocós e herbáceos possuem diferenças morfológicas em suas
estruturas. No grupo dos acessos de G. barbadense, verificou-se que o acesso Pe0553
identificado como agrupamento marginal na Figura 3, foi confirmado como um híbrido
interespecífico também no gráfico de PCA, por ter se posicionado mais próximo dos G.
hirsutum (Figura 4).
Os resultados das análises morfológicas e das características intrínsecas de fibra
indicam que os acessos de G. hirsutum e G. barbadense naturalizados possuem alta
diversidade, devendo ser conservados em bancos de germoplasma ex situ, pois, podem conter
alelos úteis para elevar os ganhos com seleção e/ou ampliar a base genética dos programas de
melhoramento do algodoeiro.
CONCLUSÕES
Os marcadores morfológicos e de fibra revelaram diferenças entre G. barbadense e G.
hirsutum, e algumas discriminações entre algodoeiros mocós e herbáceos;
A diversidade observada nos acessos de Gossypium justifica a sua conservação em
bancos de germoplasma ex situ do algodoeiro, para futura utilização em programas de
melhoramento genético.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a Embrapa Algodão e ao CNPq pelo incentivo e apoio
financeiro.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Tabela 1. Identificação dos 72 acessos de Gossypium caracterizados morfologicamente e das
testemunhas utilizadas
Acesso Espécie Acesso Espécie Acesso Espécie
PE0501 Mocó PE0528 Mocó PE0556 Mocó
PE0503 Mocó PE0529 Herbáceo PE0558 Mocó
PE0505 Mocó PE0530 Mocó PE0559 Mocó
PE0506 Mocó PE0531 Herbáceo PE0560 Mocó
PE0507 Mocó PE0532 Mocó PE0561 Mocó
PE0508 Mocó PE0535 Mocó PE0562 Mocó
PE0509 Mocó PE0536 Mocó PE0569 Mocó
PE0510 Mocó PE0537 Mocó PE0570 Mocó
PE0511 Mocó PE0538 Mocó PE0671 G.barbadense
PE0512 Mocó PE0539 Mocó PE0672 G.barbadense
PE0513 Mocó PE0540 Mocó PE0673 G.barbadense
PE0514 Mocó PE0541 Mocó PE0674 G.barbadense
PE0515 Mocó PE0542 Mocó PE0675 G.barbadense
PE0516 Herbáceo PE0543 Mocó PE0676 G.barbadense
PE0517 Herbáceo PE0544 Mocó PE0677 G.barbadense
PE0518 Herbáceo PE0545 Mocó PE0678 G.barbadense
PE0519 Herbáceo PE0546 Mocó PE0679 G.barbadense
PE0520 Mocó PE0548 Mocó PE0680 G.barbadense
PE0521 Mocó PE0549 Mocó PE0681 G.barbadense
PE0522 Mocó PE0550 Mocó PE0682 G.barbadense
PE0523 Mocó PE0552 Mocó 5M(Testemunha) Mocó
PE0524 Mocó PE0553 Mocó 7MH(Test) Herbáceo
PE0525 Mocó PE0554 Mocó Cedro(Test) Herbáceo
PE0527 Mocó PE0555 Mocó MTMarrom(Test)
G.barbadense
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
92
Tabela 2. Marcadores morfológicos avaliados, considerando-se 38 caracteres qualitativos
DESCRITORES/ CLASSES DESCRITORES/ CLASSES
Da planta
1. Conformação
Cilíndrica; Cônica; Arredondada; Indefinida
2. Pilosidade do caule
Glabro; Pouco piloso; Piloso; Muito piloso
3. Glandulação
Ausente; Baixa; Normal; Elevada; Intensa
4. Cor do hipocótilo
Verde; Arroxeado; Roxo
5. Coloração do caule
Verde; Arroxeado; Roxo
6. Densidade
Esparsa; Média; Densa
7. Altura
Da folha
8. Número de lóbulos
Três; Cinco; Sete
9. Cor
Verde; Arroxeada; Roxo
10. Cor das nervuras
Incolor; Verde; Arroxeada; Roxa
11. Cor do pecíolo
Incolor; Verde; Arroxeada; Roxa
12. Nectários
Ausentes; Nervura central; Nervura central e
lateral
13. Forma
Palmada; Semi-digitada; Digitada; Lanceolada
14. Tamanho
Pequeno; Médio; Grande
15. Pilosidade face superior da folha
16. Pilosidade face inferior da folha
Da flor
17. Número de dentes nas brácteas
Menor que 7; Entre sete e doze; Acima de doze
18.Comprimento do dente das brácteas
Curto; Médio; Longo
19. Largura das brácteas
Estreita; Normal; Larga
20. Nectários da base das brácteas
Ausentes; Insipientes; Presentes
21. Nectários internos nas brácteas
Ausentes; Insipientes; Presentes
22. Cor da corola
Creme; Amarela; Sulfurina; Amarela e ápice
vermelho
23. Mancha na pétala
Ausente; Insipiente; Fraca; Média; Forte
24. Imbricação da pétala
Pouco imbricadas; Imbricadas; Muito
imbrincadas
25. Comprimento da pétala
Curta; Média; Longa
26. Posição do estigma em relação às anteras
Abaixo; Mesma altura; Acima; Muito acima
27. Comprimento dos filetes
Curto; Médio; Longo
28. Cor do pólen
Creme; Amarelo claro; Amarelo escuro; Laranja
Do fruto
29. Distância entre frutos no ramo frutífero
Cluster; Semi-cluster; Normal; Longo; Muito
longo
30. Posição das maçãs
Isoladas; Agrupadas dois a dois
31. Formato
Redondo; Ovalado; Elíptico
32. Número de lojas
33. Comprimento do pedúnculo
Da semente
34. Tipo de semente
Solta; Rim fraco; Rim firme
35. Presença de línter
Ausente; Esparso; Denso; Somente na
extremidade; Aveludado
36. Cor do línter
Branco; Verde; Marrom; Cinza
Da fibra
37. Cor
Branca; Bege; Marrom claro; Marrom escuro;
Marrom avermelhado; Verde
38. Retenção da pluma pela cápsula
Fraca; Norma; Forte
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Tabela 3. Caracterização morfológica dos acessos de G. barbadense e da testemunha MT Marrom, com base em descritores qualitativos
Descritor
Acessos de G barbadense
MT MAR PE
0542
PE
0544
PE
0553
PE
0671
PE
0672
PE
0673
PE
0674
PE
0675
PE
0676
PE
0677
PE
0678
PE
0679
PE
0680
PE
0681
PE
0682
CP Côn Ind Ind Côn Ind Côn Côn Ind Ind Ind Côn Arred Ind Ind Ind Ind
GP Norm Norm Norm Norm Norm Norm Elev Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Baixa
CH Verde Verde Roxo Roxo Verde Arrox Roxo Verde Roxo Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
DF Densa Média Média Média Média Média Densa Média Média Média Densa Média Média Média Média Média
NL Cinco Cinco Cinco Cinco Cinco Cinco Cinco Cinco Cinco Cinco Sete Cinco Cinco Cinco Cinco Cinco
CN Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Inc Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
NP Cen/La Cen Cen Cen/la Cen Cen/la Cen Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen Cen/la Cen Cen/la
FF Digit Digit Digit Digit Palm Digit Semi Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit Digit
TF Grand Médio Grand Médio Médio Médio Grand Grand Grand Grand Grand Grand Grand Grand Grand Grand
PFSF Glab Glab Glab Pouco Glab Glab Glab Pouco Pouco Glab Pouco Pouco Glab Pouco Glab Glab
PFIF Pouco Pouco Pouco Pouco Glab Glab Glab Pouco Pouco Glab Pouco Pouco Glab Pouco Glab Glab
NDB 7<12 7<12 >7 7<12 7<12 7<12 >7 7<12 7<12 7<12 >7 >7 >7 7<12 >7 7<12
CDB Longo Médio Longo Médio Longo Médio Longo Longo Longo Longo Médio Longo Médio Longo Longo Médio
LB Larga Larga Larga Norm Larga Norm Larga Larga Larga Larga Larga Larga Larga Larga Larga Norm
MP Forte Média Ausen Forte Média Forte Média Média Forte Fraca Média Forte Forte Forte Forte Forte
IP Muito Imb Muito Muito Muito Muito Muito Muito Imb Imb Muito Muito Muito Muito Imb Imb
CP Longa Longa Longa Longa Longa Média Longa Longa Longa Longa Média Longa Longa Longa Longa Média
PE Muito Muito Muito Acima Muito Muito Acima Muito Muito Muito Muito Muito Muito Muito Muito Muito
CF Curto Curto Curto Curto Curto Curto Curto Curto Médio Curto Longo Curto Curto Curto Curto Curto
CPO Lar Am Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar Lar
DFR Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Longa Norm Norm Norm Norm Norm
FFR Elípt Elípt Elípt Oval Elípt Elípt Elípt Elípt Elípt Elípt Elípt Elípt Oval Elípt Elípt Oval
TS Rfirm Rfirm Rfirm Solta Rfirm Rfirm Rfirm Rfraco Rfirm Rfirm Solta Rfirm Solta Rfirm Rfirm Rfirm
LS Extr Extr Ausen Ausen Extr Extr Extr Ausen Extr Extr Ausen Extr Ausen Extr Ausen Extr
CL Marr Marr Ausen Ausen Verde Verde Marr Ausen Verde Marr Ausen Verde Ausen Marr Ausen Marr
CFI Marr Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br Br
RP Fraca Fraca Fraca Forte Fraca Fraca Fraca Fraca Fraca Fraca Fraca Fraca Norm Fraca Fraca Fraca
*Descritores com variação: CP(Conformação da planta), GP(Glandulação na planta), CH(Cor do hipocótilo), DF(Densidade da folhagem), NL(Número de lóbulos), CN(Cor das nervuras),
NP(Nectários da planta), FF(Forma da folha), TF(Tamanho da folha), PFSF(Pilosidade na face superior da folha), PFIF(Pilosidade na face inferior da folha), NDB(Número de dentes das brácteas),
CDB(Comprimento dos dentes das brácteas), LB(Largura das brácteas), MP(Mancha na pétala), IP(Imbricação da pétala), CP(Comprimento da pétala), PE(Posição do estigma), CF(Comprimento dos
filetes), CPO(Cor do pólen), DFR (Distância entre frutos no ramo frutífero), FFR(Formato do fruto), TS(Tipo de semente), LS(Línter das sementes), CL(Cor do línter), CFI (Cor da fibra), RP(Retenção
da pluma pela cápsula). **Características: Ind(Infefinida), Arred(Arredondada), Norm(Normal), Elev(Elevada), Arrox(Arroxeado), Cen/la(Central e lateral) Cen(Central), Digit(Digitada),
Palm(Palamada), Semi (Semi-digitada) Grand(Grande), Imb(Imbricada), Lar(Laranja), Am(Amarelo escuro), Elípt(Elíptico), Extr(Extremidade), Ausen(Ausente), Marr(Marrom), Br (Branca).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Tabela 4. Caracterização morfológica dos acessos da espécie G. hirsutum r. marie galante e da testemunha CNPA 5M, com base em descritores qualitativos
Descritor
Acessos de Algodoeiro Mocó
CNPA
5M
PE
0501
PE
0503
PE
0505
PE
0506
PE
0507
PE
0508
PE
0509
PE
0510
PE
0511
PE
0512
PE
0513
PE
0514
PE
0515
PE
0520
PE
0521
CP Côn Arred Ind Ind Cil Côn Côn Cil Cil Ind Ind Arred Ind Côn Ind Ind
PC Pouco Pouco Glab Pouco Pouco Glab Piloso Pouco Piloso Piloso Pouco Glab Glab Glab Pouco Piloso
GP Norm Elev Norm Norm Elev Norm Norm Elev Norm Norm Norm Elev Elev Baixa Norm Norm
CH Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Verde Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo
CCA Verde Verde Verde Verde Verde Verde Arrox Verde Verde Arrox Verde Verde Verde Verde Verde Verde
DF Média Média Média Média Média Média Média Densa Média Média Média Média Média Média Média Média
NL Três Três Três Cinco Três Três Três Cinco Cinco Cinco Três Cinco Cinco Sete Cinco Três
CN Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
CP Verde Verde Verde Verde Verde Verde Arrox Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
NP Cen Cen Cen/la Cen/la Cen/la Cen Cen Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la
FF Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Digit Semi Palm Palm Palm Palm Palm Palm
TF Média Peq Peq Média Média Média Peq Média Média Média Média Média Média Média Média Média
PFSF Pouco Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Pouco
PFIF Pouco Glab Glab Glab Glab Glab Pouco Glab Pouco Pouco Pouco Glab Glab Pouco Pouco Pouco
NDB 7<12 <7 <7 7<12 <7 7<12 <7 <7 <7 7<12 7<12 7<12 7<12 <7 7<12 <7
CDB Médio Curto Médio Médio Médio Longo Curto Curto Médio Médio Médio Médio Longo
Médio Médio Curto
LB Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Estr Norm Norm Norm Norm Larga Norm Norm Norm
NBB Pres Pres Pres Pres Pres Ausen Pres Pres Pres Pres Pres Ausen Pres Pres Pres Pres
NIB Ausen Pres Ausen Ausen Pres Ausen Pres Ausen Ausen Ausen Pres Ausen Pres Ausen Pres Ausen
CCO Amar Amar Crem Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar
MPE Forte Fraca Forte Forte Fraca Média Forte Ausen Forte Forte Média Forte Média Média
Fraca Média
CPE Médio Médio Médio Médio Médio Médio Médio Longo
Médio Médio Médio Médio Médio Médio Médio Curto
PE Acima Acima Acima Muito Acima Acima Muito Muito Acima Mesma Muito Acima Muito Acima Acima Muito
CF Longo Médio Longo Médio Médio Médio Longo Médio
Médio Longo Longo Longo Longo
Médio Longo Médio
CPO Am es Am es Am es Am es Am es Am es Am cl Am es Am es Am cl Am es Am cl Am es Am es Am es Am cl
DFR Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Longa Norm Norm
FFR Oval Oval Oval Oval Elípt Elípt Oval Oval Oval Oval Oval Oval Oval Oval Oval Oval
LS Extr Ausen Ausen Espar Ausen Ausen Extr Extr Ausen Ausen Ausen Ausen Extr Ausen Ausen Ausen
CL Marr Ausen Ausen Verde Ausen Ausen Marr Marr Ausen Ausen Ausen Ausen Marr Ausen Ausen Ausen
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
95
Tabela 4. (Continuação)...
Descritor
Acessos de Algodoeiro Mocó
PE
0522
PE
0523
PE
0524
PE
0525
PE
0527
PE
0528
PE
0530
PE
0532
PE
0535
PE
0536
PE
0537
PE
0538
PE
0539
PE
0540
PE
0541
PE
0543
CP Ind Ind Ind Côn Côn Cil Ind Ind Ind Côn Ind Ind Cil Côn Ind Cil
PC Pouco Glab Pouco Piloso Pouco Glab Pouco Glab Pouco Pouco Glab Glab Pouco Glab Pouco Glab
GP Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Elev Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm
CH Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo
CCA Verde Verde Arrox Arrox Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
DF Média Média Média Média Média Média Média Densa Média Média Média Média Média Média Média Média
NL Cinco Três Três Três Sete Três Cinco Três Três Três Três Três Cinco Três Três Três
CN Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Incolor Verde Verde Verde Verde
CP Verde Arrox Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Incolor Verde Verde Verde Verde
NP Cen Cen/la Cen Cen Cen/la Cen Cen/la Cen Cen/la Cen Cen/la Cen/la Cen/la Cen/la Cen Cen
FF Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm
TF Média Média Peq Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média
PFSF Glab Glab Glab Glab Glab Glab Pouco Glab Pouco Glab Glab Glab Glab Glab Pouco Glab
PFIF Glab Glab Glab Pouco Glab Pouco Pouco Glab Glab Pouco Glab Glab Glab Pouco Pouco Pouco
NDB 7<12 7<12 7<12 <7 <7 7<12 <7 <7 <7 <7 <7 <7 <7 <7 7<12 <7
CDB Longo Médio Médio Curto Médio Longo Médio Médio Médio Médio Médio Médio Médio Médio Longo
Médio
LB Norm Norm Norm Estr Norm Larga Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm
NBB Pres Pres Present Ausen Pres Pres Insip Pres Pres Pres Pres Pres Pres Pres Pres Pres
NIB Pres Pres Ausen Ausen Ausen Pres Ausen Pres Pres Pres Ausen Ausen Pres Pres Pres Pres
CCO Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar
MPE Fraca Forte Média Média Forte Forte Fraca Forte Forte Forte Forte Forte Média Forte Fraca Forte
CPE Médio Médio Curto Médio Médio Médio Médio Longo
Médio Médio Médio Médio Médio Médio Médio Médio
PE Acima Muito Mesma Acima Muito Acima Acima Acima Acima Acima Acima Acima Acima Acima Acima Acima
CF Longo Longo Médio Médio Longo Longo Médio
Longo Longo Longo Longo Longo Médio Longo Médio
Longo
CPO Am es Am es
Am cl Am cl Am cl Am es Am cl Am es Am es Am cl Am cl Am cl Am es Am es Am cl Creme
DFR Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Longa
Norm
FFR Oval Oval Oval Oval Oval Red Oval Oval Oval Oval Oval Oval Red Oval Oval Oval
LS Extr Ausen Extr Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Extr Extr Ausen Espar Ausen Extr Extr
CL Verde Ausen Verde Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Marr Marr Ausen Marr Ausen Marr Verde
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
96
Tabela 4. (Continuação)...
Descritor
Acessos de Algodoeiro Mocó
PE
0545
PE
0546
PE
0548
PE
0549
PE
0550
PE
0552
PE
0554
PE
0555
PE
0556
PE
0558
PE
0559
PE
0560
PE
0561
PE
0562
PE
0569
PE
0570
CP Ind Côn Ind Ind Ind Arred Arred Ind Côn Cil Ind Arred Côn Ind Ind Arred
PC Glab Glab Pouco Pouco Glab Pouco Pouco Glab Glab Pouco Glab Pouco Pouco Pouco Glab Pouco
GP Norm Norm Elev Norm Norm Baixa Norm Norm Baixa Baixa Norm Norm Norm Norm Norm Norm
CH Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Roxo Verde Roxo
CCA Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
DF Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média Média
NL Três Três Três Três Três Três Cinco Cinco Cinco Três Três Cinco Três Três Três Sete
CN Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
CPC Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde Verde
NP Cen Cen Cen/la Cen/la Cen/la Cen Cen/la Cen/la Cen/la Cen Cen/la Cen Cen/la Cen Cen/la Cen/la
FF Palm Palm Palm Palm Palm Palm Semi Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm Palm
TF Média Média Média Média Gran Média Média Média Média Média Média Média Média Peq Média Média
PFSF Glab Glab Glab Glab Pouco Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab
PFIF Pouco Glab Glab Pouco Pilosa Glab Glab Pouco Glab Glab Glab Glab Glab Glab Glab Pouco
NDB 7<12 <7 <7 7<12 7<12 <7 7<12 7<12 <7 7<12 7<12 7<12 <7 <7 7<12 7<12
CDB Médio Médio Médio Médio Médio Longo Médio Médio Médio Médio Longo Médio Curto Curto Médio Médio
LB Norm Norm Estr Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm
NBB Pres Insip Pres Pres Pres Ausen Pres Pres Pres Pres Pres Pres Pres Ausen Ausen
Pres
NIB Ausen Ausen Pres Ausen Pres Pres Pres Pres Ausen Pres Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen
Pres
CCO Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar Crem Amar Amar Amar Amar Amar Amar Amar
MPE Fraca Fraca Fraca Média Forte Média Forte Forte Forte Média Média Fraca Forte Forte Forte Média
CPE Médio Médio Médio Médio Curto Médio Médio Médio Longo Médio Médio Médio Médio Médio Médio Médio
PE Acima Acima Acima Acima Muito Acima Muito Acima Muito
Acima Acima Muito Muito Muito Muito Muito
CF Longo Médio Longo Médio Médio Médio Médio Médio
Longo Médio Médio Médio Longo Longo Médio Médio
CPO Am cl Am es Am cl Am cl Am cl Am cl Am es Creme Am es Am es Am cl Am cl Am cl Am cl
Am es Am es
DFR Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Norm Longa
FFR Oval Oval Red Oval Oval Oval Oval Oval Oval Oval Elípt Oval Elípt Oval Oval Red
LS Ausen Ausen Ausen Extr Ausen Ausen Extr Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen
CL Ausen Ausen Ausen Verde Ausen Ausen Marr Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen Ausen
*Descritores com variação: CP(Conformação da planta), PC(Pilosidade do caule), GP(Glandulação na planta), CH(Cor do hipocótilo), CCA(Coloração do caule) DF(Densidade da folhagem), NL(Número de lóbulos), CN(Cor das nervuras), CPC (Cor do pecíolo),
NP(Nectários da planta), FF(Forma da folha), TF(Tamanho da folha), PFSF(Pilosidade na face superior da folha), PFIF(Pilosidade na face inferior da folha), NDB(Número de dentes das brácteas), CDB(Comprimento dos dentes das brácteas), LB(Largura das brácteas),
NBB(Nectários da base das brácteas), NIB(Nectários internos das brácteas), CCO(Cor da corola), MPE(Mancha na pétala), CPE(Comprimento da pétala), PE(Posição do estigma), CF(Comprimento dos filetes), CPO(Cor do pólen), DFR (Distância entre frutos no ramo
frutífero), FFR(Formato do fruto), LS(Línter das sementes), CL(Cor do línter). **Características: Ind(Infefinida), Arred(Arredondada), Cón(Cônica), Cil(Cilíndrica), Pouco(Pouco pilosa), Glab(Glabra), Norm (Normal), Elev(Elevada), Estr(Estreita), Arrox(Arroxeado),
Cen/la(Central e lateral) Cen(Central), Digit(Digitada), Palm(Palamada), Semi(Semi-digitada), Peq(Pequena), Pres(Presente), Ausen(Ausente), Insip(Insipiente), Amar(Amarela), Crem(Creme), Muito(Muito acima), Mesma(Mesma altura), Am es(Amarelo escuro), Am
cl(Amarelo claro), Elípt(Elíptico), Extr(Somente na Extremidade), Marr(Marrom), Br (Branco).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
97
Tabela 5. Caracterização morfológica dos acessos da espécie G. hirsutum r. latifolium e das
testemunhas Cedro e 7MH , com base em descritores qualitativos
*Descritores com variação: CP(Conformação da planta), PC(Pilosidade do caule), GP(Glandulação na planta),
NL(Número de lóbulos), CN(Cor das nervuras), PFIF(Pilosidade na face inferior da folha), NDB(Número de dentes das
brácteas), CDB(Comprimento dos dentes das brácteas), LB(Largura das brácteas), NBB(Nectários da base das
brácteas), NIB(Nectários internos das brácteas), IP(Imbricação da pétala), CP(Comprimento da pétala), NLF(Número
de lojas do fruto), LS(Línter da semente), CL(Cor do línter).
Descritor
Acessos de algodoeiro herbáceo
CEDRO 7MH PE 0516 PE 0517 PE 0518 PE 0519 PE 0529 PE 0531
CP Cônica Cônica Cilíndrica Indefinida Cônica Cilíndrica Cônica Cilíndrica
PC Piloso Piloso Piloso Piloso Pouco Pouco Piloso Pouco
GP Normal Baixa Baixa Normal Normal Normal Normal Normal
NL Cinco Cinco Sete Cinco Cinco Três Cinco Cinco
CN Verde Verde Arroxeada Verde Verde Verde Verde Verde
PFIF Pilosa Pouco Pouco Pouco Pouco Pouco Pouco Pouco
NDB 7<12 7<12 7<12 7<12 7<12 7<12 7<12 >12
CDB Longo Médio Longo Médio Longo Médio Longo Longo
LB Normal Normal Normal Estreita Normal Normal Larga Estreita
NBB Presentes Presentes Ausentes Presentes Presentes Ausentes Presentes Presentes
NIB Presentes Presentes Ausentes Ausentes Presentes Ausentes Presentes Ausentes
IP Imbrincada Imbrincada Imbrincada Pouco Imbrincada Imbrincada Imbrincada Imbrincada
CPE Média Média Média Média Média Curta Média Média
NLF Quatro Quatro Quatro Quatro Cinco Cinco Quatro Cinco
LS Denso Denso Esparso Denso Denso Denso Denso Denso
CL Marrom Marrom Verde Marrom Marrom Marrom Branco Marrom
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
98
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
22 24 26 28 30 32 34 36 38
Comprimento da fibra (mm)
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
Índice de uniformidade do comprimento da fibra
(%)
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Índice de fibras curtas (%)
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
Resistência da fibra (gf/tex)
Mediana
25%-75%
Intervalo não outlier
Outliers
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
6
7
8
9
10
11
12
Alongamento à ruptura (%)
Figura 1. Box plot de características intrínsecas de fibra, segundo o tipo de algodoeiro. A)
Comprimento de fibra, B) Índice de uniformidade do comprimento de fibra, C) Índice de
fibras curtas, D) Resistência da fibra, E) Alongamento à ruptura.
A
B
C
D
E
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
99
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
Índice micronaire
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
20
30
40
50
60
70
80
90
Reflectância (%)
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Grau de amarelo
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
80
100
120
140
160
180
200
Índice de consistência de fiação
Mediana
25%-75%
Intervalo não outlier
Outliers
Mocó
Herbáceo
G. barbadense
Tipo de algodoeiro
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Percentagem de fibra
Figura 2. Box plot de características intrínsecas de fibra, segundo o tipo de algodoeiro. A)
Índice micronaire, B) Reflectância, C) Grau de amarelo, D) Índice de consistência de fiação,
E) Percentagem de fibra.
A
B
C
D
E
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
100
PE 0531
PE 0518
PE 0519
PE 0529
CEDRO1
7MH2
PE 0517
PE 0516
PE 0522
PE 0560
PE 0545
PE 0549
5M1
PE 0530
PE 0550
PE 0521
PE 0535
PE 0512
PE 0525
PE 0511
PE 0524
PE 0508
PE 0510
PE 0562
PE 0546
PE 0513
PE 0569
PE 0507
PE 0558
PE 0548
PE 0506
PE 0501
PE 0532
PE 0509
PE 0540
PE 0539
PE 0543
PE 0536
PE 0537
PE 0514
PE 0554
PE 0505
PE 0527
PE 0503
RN 0701
PE 0556
PE 0561
PE 0523
PE 0559
PE 0538
PE 0555
PE 0528
PE 0552
PE 0515
PE 0541
PE 0570
PE 0520
PE 0553
PE 0671
PE 0673
PE 0677
PE 0682
MT 1
PE 0672
PE 0542
PE 0678
PE 0675
PE 0676
PE 0680
PE 0544
PE 0674
PE 0679
PE 0681
1
Figura 3. Padrão de estruturação morfológica dos 72 acessos de Gossypium do Estado de
Pernambuco, determinado pelo agrupamento Neighbor-joining. A) Grupo da espécie G.
hirsutum. B) Grupo da espécie G. barbadense.
A
B
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
101
-5 0 5
t1
-5
0
5
t2
G. barbadense
G. hirsutum r. latifolium
G. hirsutum r. marie galante
Figura 4. Gráfico de componentes principais (PCA) do agrupamento dos 72 acessos de
algodoeiro, de acordo com as características morfológicas. A seta indica a posição do acesso
PE0553 (Híbrido interespecífico).
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
102
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RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
106
ANEXOS
___________________________________________________________________
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
107
Anexo 1. Normas da Revista Bragantia
ISSN 0006-8705 versão
impressa
ISSN 1678-4499 versão online
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108
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com identificação do autor para correspondência endereço
profissional completo dos autores, mencionando Departamento/
Instituição, caixa postal, CEP, cidade, Estado, e-mail, telefone e
entidade da qual é bolsista. Número total de páginas do trabalho,
de tabelas e figuras.
Identificar a seção em que se enquadra o trabalho científico,
selecionando apenas uma das opções:
Áreas Básicas (Botânica, Citogenética, Fisiologia Vegetal,
Biotecnologia, Biologia Molecular e Fitoquímica)
Melhoramento Genético Vegetal
Fitotecnia
Fitossanidade
Solos e Nutrição de Plantas
Tecnologia de Sementes e Fibras
Tecnologia Pós-colheita
Irrigação
Engenharia Agrícola
Agrometeorologia
Metodologia e Técnicas Experimentais
Estrutura do Artigo
a) Título; Autor (es).
b) Resumo (no máximo 250 palavras) em português, palavras-
chave. Deve incluir as razões e objetivos da investigação, local e
data da pesquisa, como foi feita, resultados mais importantes e
conclusões.
c) Título em inglês (ou espanhol), Abstract e key words. É a
versão para o inglês do Resumo e das palavras-chave.
d) Introdução (contendo revisão de literatura) com duas páginas,
no máximo.
e) Material e Métodos: somente métodos novos e material
incomum devem ser descritos detalhadamente, ou descrevê-los
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
109
resumidamente fornecendo a citação bibliográfica
correspondente.
f) Resultados e Discussão.
g) Conclusões.
h) Agradecimentos.
i) Referências Bibliográficas.
Quando o artigo for apresentado em língua estrangeira, o título,
resumo e palavras-chave deverão também ser feitos em
português. As Notas Científicas não precisam seguir essa
subdivisão. Iniciar sempre uma nova página para as seguintes
seções ou itens: Referências Bibliográficas; Tabela com título e
rodapé; Figura com título e legenda.
Citações no texto: as citações de autores no texto devem ser em
letras maiúsculas (caixa alta reduzida, ou versalete), seguidas do
ano de publicação. Para dois autores, usar e ou and se o texto for
em inglês. Havendo mais de dois autores, citar o sobrenome do
primeiro, seguido de et al. Ex.: STEEL e TORRIE (1980) ou
(STEEL e TORRIE, 1980). HAAG et al. (1992) ou (HAAG et
al., 1992). Mais de um artigo dos mesmos autores, no mesmo
ano, devem ser discriminados com letras minúsculas: HAAG et
al. (1992a,b). Comunicações pessoais, trabalhos ou relatórios não
publicados devem ser citados no rodapé, não devendo aparecer
nas referências bibliográficas.
Referências Bibliográficas: devem ser normalizadas segundo a
NBR 6023 da ABNT, estar em ordem alfabética de autores e,
dentro desta, em ordem cronológica de trabalhos; havendo dois
ou mais autores, separá-los por ponto e vírgula; os títulos dos
periódicos devem ser escritos por extenso; incluir apenas os
trabalhos citados no texto, em tabelas e/ou em figuras, na
seguinte forma:
a) Periódicos
Sobrenome, Iniciais do prenome. Título do artigo. Título do
periódico (negrito), local de publicação (cidade), número do
volume (v.), número do fascículo (n.), páginas inicial e final
(p.xxx-xxx), ano de publicação.
BOAVENTURA, Y.M.S. Microsporogênese de Coffea
canephora Pierre ex Froehner com número duplicado de
cromossomos. Bragantia, Campinas, v. 49, n.2, p.193-204, 1990.
b) Livros e Folhetos
Sobrenome, Iniciais do prenome. Título (negrito): subtítulo.
Edição (ed.). Local de publicação: Editora, data. Número de
páginas ou volumes. (Título da série e número)
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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STEEL, R.G.D.; TORRIE, J.H.
Principles and procedures of
statistics: a biometrical approach. 2.ed. New York: McGraw-
Hill, 1980. 631p.
c) Capítulo de livro, publicação em obras coletivas, anais de
congressos, reuniões.
Sobrenome, Iniciais do prenome dos autores da parte. Título da
parte. In: Sobrenome, Iniciais do prenome do autor ou editor do
livro. Título do livro (negrito). Edição. Local de publicação:
Editora, data. Volume (v.), páginas inicial e final (p.xx-xx).
JACKSON, M.L. Chemical composition of soil. In: BEAR, F.E.
(Ed.). Chemistry of the soil. 2.ed. New York: Reinhold, 1964.
p.71-141.
HIROCE, R.; FIGUEIREDO, J.O. de; POMPEU JUNIOR, J.;
CASTRO, J.L. Composição mineral das folhas de tangerineiras
tardias. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE
FRUTICULTURA, 9., 1987, Campinas. Anais. Campinas:
Sociedade Brasileira de Fruticultura, 1988. v.l, p.287-290.
d) Dissertações e Teses
Sobrenome, Iniciais do prenome. Título
: subtítulo. data. Número
de folhas (f). Dissertação ou Tese (Curso) - nome da unidade
universitária, nome da universidade, local.
OLIVEIRA, H. DE.
Estudo da matéria orgânica e do zinco em
solos sob plantas cítricas sadias e apresentando sintomas de
declínio. 1991. 77f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) -
Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias-UNESP,
Jaboticabal.
Tabelas: contêm título, cabeçalho, conteúdo e elementos
complementares (fonte, notas e chamadas). Devem ser
apresentados em folhas separadas e numerados com algarismos
arábicos. Não usar linhas verticais; as horizontais devem separar
o título do cabeçalho, o cabeçalho do conteúdo e o conteúdo dos
elementos complementares. O título da tabela deve ser auto-
explicativo, prescindindo de consulta ao texto.
Unidades: usar exclusivamente o Sistema Internacional de
Medidas. Nas tabelas, apresentar as unidades no topo das colunas
respectivas, fora do cabeçalho da tabela.
Figuras: gráficos, desenhos, mapas, fotografias e
fotomicrografias aparecem no texto como figuras. Devem ser
numeradas com algarismos arábicos e ter título auto-explicativo.
Indicar o local da inserção das figuras no texto. Fotografias e
fotomicrografias devem ser remetidas em papel fotográfico.
RIBEIRO, C. S. N. Caracterização in situ, molecular e morfológica de acessos de Gossypium...
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Figuras elaboradas eletronicamente devem vir acompanhadas de
seus arquivos originais em Excel, Origin, Corel Draw, etc. Para
outras figuras, enviar o original ou cópia xerográfica de boa
qualidade. Não inserir quaisquer figuras no texto.
Encaminhamento de trabalhos
O trabalho submetido à publicação em
Bragantia
deve ser
encaminhado por carta assinada por todos os autores para o
seguinte endereço:
BRAGANTIA
Instituto Agronômico (IAC)
Av. Barão de Itapura, 1.481
Caixa Postal 28
13020-902 Campinas (SP) - BRASIL
Livros Grátis
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