Prospecção e transferibilidade de marcadores est-ssr usados para análises filogenéticas em poa annua l.

Abstract

Poa annua L. é a única espécie invasora de plantas com flores que obteve sucesso reprodutivo na Antártica, constituindo uma ameaça para as espécies nativas desse ecossistema. A hipótese da origem e colonização dessa gramínea nesse ambiente extremo é a de que as plantas pioneiras teriam vindo da Polônia, porém não é descartada a possibilidade de mútiplos eventos de introdução e diferentes fontes de distribuição. A disponibilidade de dados de sequências expressas (EST) tem facilitado o desenvolvimento de marcadores microssatélites (SSR) que podem ser utilizados como ferramentas para estudos populacionais em diferentes níveis, fluxo gênico, níveis de parentesco e informações sobre padrões filogeográficos. O objetivo desse trabalho foi desenvolver marcadores microssatélites a partir de sequências de regiões expressas da família Poaceae, testar o potencial de transferência em P. annua e utilizar esses marcadores para análise filogeográfica de P. annua, a fim de esclarecer a origem e colonização dessa espécie na Antártica. A prospecção de marcadores microssatélites foi desenvolvida com ferramentas de bioinformática, através de análises in sílico SSR em banco de dados EST para família Poaceae, disponíveis no Genbank (NCBI). Foram utilizados os programas CAP3 e SSRLocator para prospecção dos marcadores microssatélites. Uma pesquisa de Termos Gene Ontology (GO) foi realizada no banco de dados de sequências ESTs para avaliar associações entre locus SSR e processos biológicos, componentes celulares e função molecular de genes conhecidos, utilizando os programas Blast2GO e Revigo. O teste de transferência dos primers e análise molecular de P. annua foram conduzidos através da Reação em Cadeia da Polimerase (PCR). Foram prospectadas uma lista de 568 pares de primers, destes foram sintetizados 28 marcadores microssatélites para a transferência em P. annua. 68% dos marcadores EST-SSR tiveram potencial de transferência para esta espécie. A análise sugere que as amostras da Antártica são diferentes das amostras do Chile, Brasil, Irlanda e Argentina. Além disso, foram encontrados 613 transcritos divididos em 302 famílias gênicas. Com esta análise, foi possível desenvolver ferramentas moleculares para a análise genética com P. annua e outras espécies de gramíneas, mapear os motivos mais frequentes e funções dos genes em cada locus SSR, e sugerir que os diásporos de P. annua encontrados na Antártica podem ter vindos de fontes distintas das populações da America do Sul.

Poa annua L. is the only invasive species of flowering plants that reached reproductive success in Antarctica, posing a threat to native species of this ecosystem.The hypothesis of the origin and colonization of grass in this extreme environment is the pioneer plants would have come from Poland, but it is not ruled out event of multiple introduction and different sources of distribution. Recent increase in the availability of expressed sequence data (EST) has facilitated the development of microsatellite markers (SSR) can be used as tools for population studies at different levels, gene flow, relationship of levels and patterns phylogeographical information. The objective of this study was to develop microsatellite markers from expressed sequence regions of the Poaceae family, test the potential transfer in P. annua and use these markers for phylogeographic analysis of P. annua in order to clarify the origin and colonization of this species in Antarctica. The prospect of microsatellite markers was developed with bioinformatics tools, through an analysis in silico SSR in EST database to Poaceae family, available in Genbank (NCBI). Were used the CAP3 and SSRLocator programs for prospecting of microsatellite markers. A Search terms Gene Ontology (GO) were performed in ESTs sequences database to evaluate associations between SSR locus and biological processes, cellular components and molecular function of known genes, using the Blast2GO and Revigo programs. The transfer test of primers and molecular analysis of P. annua was conducted by Polymerase Chain Reaction (PCR). Were prospected a list of 568 primer pairs, these were synthesized 28 microsatellite markers for the transfer in P. annua. 68% of EST-SSR markers have potential transfer for this species. The analysis suggests that the samples from Antarctica are different from samples from Chile, Brazil, Argentina and Ireland. In addition, they found 613 transcripts divided into 302 genic families. With this analysis, it was possible to develop molecular tools for genetic analysis with P. annua and other grass species, mapping the most frequent motifs and functions of genes in each SSR locus, and suggest that the introduction of P. annua found in Antarctica may have come from sources other than South American populations.