Estudos de variabilidade genética e dos genes de tolerância ao alumínio em espécies do género secale. - Santos, Elisabete Cristina Jesus dos (2011)
O centeio (Secale cereale L.) é uma cultura importante pela sua capacidade de resistir e tolerar diversos stresses bióticos e abióticos. A toxicidade do alumínio (Al) limita o crescimento e a produtividade das culturas em solos ácidos, sendo o maior factor limitante para o crescimento das plantas, numa grande área Mundial. Tem sido descrita uma grande variabilidade na tolerância ao Al, entre espécies diferentes e dentro da mesma espécie, nas mais variadas culturas. Entre os cereais, o centeio é considerada a espécie mais tolerante. O género Secale inclui várias espécies silvestres e uma única espécie cultivada (S. cereale). Vários estudos têm sido efectuados no centeio cultivado para determinar o grau de tolerância ao Al e para caracterizar a sua variabilidade. No que respeita às espécies silvestres é muito pouco conhecido o seu comportamento relativamente à tolerância ao Al. Sendo as espécies de Secale, na sua maioria, alogâmicas, existe uma grande diversidade de genótipos, o que favorece a selecção natural do germoplasma mais adequado às diferentes condições edafo-climáticas. Este facto torna o centeio de extrema importância para utilização em programas de melhoramento genético de espécies afins e economicamente importantes. Para avaliar a diversidade genética têm sido desenvolvidos marcadores moleculares que permitem estudar as relações filogenéticas através da análise do grau de polimorfismo que as espécies apresentam. Os mecanismos da tolerância ao Al são diversos e dependentes da espécie em causa. A exsudação dos ácidos orgânicos foi descrita como um dos mecanismos implicados na tolerância ao Al e ganhou maior destaque com a recente clonagem dos genes que codificam a exsudação do malato (ALMT) e do citrato (MATE), pelas raízes, activada pelo Al. Neste trabalho, avaliou-se a resposta de cinco espécies/subespécies silvestres do género Secale, e quatro variedades/populações do centeio cultivado S. cereale. Foram utilizadas quatro testemunhas, duas sensíveis e duas tolerantes. Os resultados obtidos permitiram inferir da grande variabilidade existente na tolerância ao Al entre os vários genótipos de centeio estudados. Estudou-se a variabilidade genética deste material vegetal através dos marcadores RAPDs e ISSRs e determinaram-se as relações filogenéticas. Foram encontrados 436 marcadores de PCR (243 RAPDs e 193 ISSRs) onde 294 se revelaram polimórficos. A percentagem de polimorfismo detectada foi de 60,50 e 76,17 %, nos marcadores RAPDs e ISSRs, respectivamente. A análise dos resultados foi efectuada através do método UPGMA utilizando o coeficiente SM. A combinação destes marcadores originou um dendrograma no qual se agruparam onze centeios estudados. Com o objectivo de relacionar diferentes sequências com diferentes graus de tolerância foi iniciado um estudo de análise de sequências do gene MATE. Foram obtidas, a partir do gDNA, sequências de três exões do gene MATE, de plantas tolerantes e sensíveis das diferentes espécies, e verificou-se a existência de uma grande variabilidade.