Transferability of microsatellite markers to wild passion fruit species
Keywords:
Plant breeding, Simple sequence repeats, Amplification, PolymorphismAbstract
Molecular markers are tools that allow the monitoring of a breeding program progress. SSR (simple sequence repeats) markers are applied for genetic mapping studies, variability, assisted selection, crossing and backcrossing, because they are codominant, multiallelic and high polymorphic. However, the use of this type of molecular marker is limited, since primers are only available for commercially expressed species. Therefore, this work aimed to evaluate the transferability designed primers of Passiflora alata e Passiflora edulis to four wild species of Passiflora. The species used were: P. cincinnata, P. quadrangularis, P. mucronata and P. nitida. DNA extraction was done through the Promega Wizard® Kit. The amplification protocol used was the one proposed for P. alata and P. edulis with adaptations. Nineteen microsatellites designed for P. edulis and two designed for a genus P. alata were used. The amplicons were taken to horizontal electrophoresis in a 3% agarose gel, followed by staining with Nancy 520 buffer and the revelation was developed in a digital photodocumentator with UV light. The transferability was verified through the evaluation of band presence or absence. The microsatellites loci designed for P. edulis and P. alata were transferable for the examination of at least one species with high variable rate: P. quadrangularis (23.81%), P. cincinnata (33.33%), P. quadrangularis (23.81%), P. mucronata (19.05%) and P. nitida (14.28%). Markers PE13 and PE54 can be selected for molecular characterization studies because they are the only ones able to amplify all the wild passion fruit species tested.
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References
ARAYA, S. ; MARTINS, A. M.; JUNQUEIRA, N. T. V.; COSTA, A. M.; FALEIRO, F. G.; FERREIRA, M. E. Microsatellite marker development by partial sequencing of the sour passion fruit genome (Passiflora edulis Sims). BMC Genomics, Londres, v. 18, n. 1, p. 549, 2017. doi: 10.1186/s12864-017-3881-5
BELO, G. O.; SOUZA, M. M.; SILVA, G. S.; LAVINSCKY, M. P. Hybrids of Passiflora: P. gardneri versus P. gibertii, confirmation of paternity, morphological and cytogenetic characterization. Euphytica, Dordrecht, v. 214, n. 2, 2018. doi: 10.1007/s10681-017-2021-2
BERNACCI, L. C.; CERVI, A. C.; MILWARD-DE-AZEVEDO, M. A.; NUNES, T. S.; IMIG, D. C.; MEZZONATO, A. C. Passifloraceae. In: Lista de espécies da flora do Brasil. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. 2015. Disponível em: http://floradobrasil.jbrj.gov.br/jabot/floradobrasil/FB12506. Acesso em: 12/02/2019.
BORÉM, A.; MIRANDA, G. V. Melhoramento de plantas. 5. ed. Viçosa: UFV, 2009. 529p.
BRASIL. IBGE. Banco de dados agregados: produção agrícola municipal, 2017. Disponível em: https://sidra.ibge.gov.br/tabela/5457. Acesso em: 28/09/2018.
CAZÉ, A. L. R.; KRIEDT, R. A.; BEHEREGARAY, L. B.; BONATTO, S. L.; FREITAS L. B. Isolation and characterization of microsatellite markers for Passiflora contracta. International Journal of Molecular Sciences, Basileia, v. 13, n. 9, p. 11343-11348, 2012. doi: 10.3390/ijms130911343
FALEIRO, F. G.; JUNQUEIRA, N. T. V. Maracujá: o produtor pergunta, a Embrapa responde. Brasília, DF: Embrapa. 2016. 341p.
FORTES, A. C.; OLIVEIRA, M. D. S. P.; OLIVEIRA, N. P.; SANCHES, E. D. N. M.; CUNHA, E. F. M. Transferibilidade de locos microssatélites desenvolvidos em outras espécies de palmeiras para Astrocaryum vulgare Mart. Revista de Ciências Agrárias, Belém, PA, v. 59, n. 1, p. 80-86, 2016. doi: 10.4322/rca.1844
GIMENES M. A.; HOSHINO A. A.; BARBOSA A. V. G.; PALMIERI D. A.; LOPES C. R. Characterization and transferability of microsatellite markers of the cultivated peanut (Arachis hypogaea). BMC Plant Biology, Londres, v. 7, n. 9, 2007. doi: 10.1186/1471-2229-7-9
GONÇALVES-VIDIGAL, M. C.; RUBIANO, L. B. Development and application of microsatellites in plant breeding. Crop Breeding and Applied Biotechnology, Londrina, v. 11, n. SPE, p. 66-72, 2011. doi: 10.1590/S1984-70332011000500010
MELETTI, L. M. M.; BRÜCKNER, C. H. Melhoramento Genético. In: BRÜCKNER, C.H.; PICANÇO, M.C. Maracujá: tecnologia de produção, pós-colheita, agroindústria, mercado. Porto Alegre: Cinco Continentes, 2001. p. 345-385.
MELETTI, L. M. M.; SOARES-SCOTT, M. D.; BERNACCI, L. C.; PASSOS, I. R. S. Melhoramento genético do maracujá: passado e futuro. In: FALEIRO, F. G.; JUNQUEIRA, N. T. V.; BRAGA, M. F. (Eds.). Maracujá: germoplasma e melhoramento genético. Planaltina: Embrapa Cerrados, 2005. p. 55-78.
MISTURA, C. C.; BARBIERI, R. L.; CASTRO, C. M.; PRIORI, D.; VILLELA, J. C. B. Transferibilidade de marcadores microssatélites de coco (Cocos nucifera) para butiá (Butia odorata). Magistra, Cruz das Almas, v. 24, n. 4, p. 360-369, 2012.
NEVES, S. M. A. S.; NUNES, M. C. M.; NEVES, R. J. Caracterização das condições climáticas de Cáceres/MT-Brasil, no período de 1971 a 2009: subsídio às atividades agropecuárias e turísticas municipais. Boletim Goiano de Geografia, Goiânia, v.31, n. 2, p. 55-68, 2011. doi: 10.5216/bgg.v31i2.16845
OLIVEIRA, E. J. Desenvolvimento e uso de marcadores microssatélites para construção e integração de mapas genéticos de maracujá-amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.). 152 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) ¬– Escola Superior de Agricultura ‘Luiz de Queiroz’, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2006. doi: 10.11606/T.11.2006.tde-10012007-153537
OLIVEIRA, G. A. F; PÁDUA, J. G.; COSTA, J. L.; JESUS, O. N.; CARVALHO, F. M.; OLIVEIRA, E. J. Cross-species amplification of microsatellite loci developed for Passiflora edulis Sims. in related Passiflora species. Brazilian Archives of Biology and technology, Curitiba, v. 56, n. 5, p. 785-792, 2013. doi: 10.1590/S1516-89132013000500009
OÑATE, F. A.; HASBÚN, R.; MORA, F.; FIGUEROA, C. R. Linkage disequilibrium and population structure in Fragaria chiloensis revealed by SSR markers transferred from commercial strawberry. Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v. 40, 2018. doi: 10.4025/actasciagron.v40i1.34966
PÁDUA J.G. Análises genéticas de espécies do gênero Passiflora L. com base em abordagens filogenéticas, morfométricas e em marcadores microssatélites. 96 p. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) ¬– Escola Superior de Agricultura ‘Luiz de Queiroz’, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2004. doi: 10.11606/T.11.2004.tde-04102007-111355
PÁDUA, J. G.; OLIVEIRA, E. J.; ZUCCHI, M. I.; OLIVEIRA, G. C. X.; CAMARGO, L. E. A.; VIEIRA, M. L. C. Isolation and characterization of microsatellite markers from the sweet passion fruit (Passiflora alata Curtis: Passifloraceae). Molecular Ecology Notes, Oxford, v. 5, p. 863-865, 2005. doi: 10.1111/j.1471-8286.2005.01090.x
PAIVA, C. L.; VIANA, A.P.; SANTOS, E. A.; SILVA, R. N. O.; OLIVEIRA, E. J.; Diversidade genética de espécies do gênero Passiflora com o uso da estratégia WARD-MLM. Revista Brasileira de Fruticultura, Cruz das Almas, v. 5, n. 4, p. 863-865, 2014a. doi: 10.1590/0100-2945-156/13
PAIVA, C. L.; VIANA, A. P.; SANTOS, E. A.; FREITAS, C. O. F.; SILVA, R. N. O.; OLIVEIRA, E. J. Genetic variability assessment in the genus Passiflora by SSR markers. Chilean Journal of Agricultural Research, Chillán, v. 74, n. 3, p. 355-360, 2014b. doi: 10.4067/S0718-58392014000300015
PEREIRA, D. A.; GAIOTTO, F. A.; CORRÊA, R. X.; OLIVEIRA, A. C. Heterologous primer transferability and access to microsatellite loci polymorphism in “somnusˮ passion fruit tree (Passilora setacea DC). Revista Biotemas, Florianópolis, v. 28, n. 3, p. 51-56, 2015. doi: 10.5007/2175-7925.2015v28n3p51
PEREIRA, M. G.; PEREIRA, T. N. S.; VIANA, A. P. Marcadores moleculares aplicados ao melhoramento genético do maracujazeiro. In: FALEIRO, F. G.; JUNQUEIRA, N. T. V.; BRAGA, M. F. (Eds.). Maracujá: germoplasma e melhoramento genético. Planaltina: Embrapa Cerrados, 2005. p. 277-292.
PREISIGKE, S. C.; SILVA, L. P.; SERAFIM, M. E.; BRUCKNER, C. H.; ARAÚJO, K. L.; NEVES, L. G. Seleção precoce de espécies de Passiflora resistente a fusariose. Summa Phytopathologica, Jaguariúna, v. 43, n. 4, p. 321-325, 2017. doi: 10.1590/0100-5405/175390
SILVA, M. A. A.; SOUZA, M. M.; SILVA, G. S.; MELO, C. A. F.; CORRÊA, R. X.; ARAÚJO, I. S.; CONCEIÇÃO, L. D. H. C. S. Analysis of transferability of microsatellite primers (SSR) in wild Passiflora species and intraspecific genetic diversity in Passiflora alata. Genetics and Molecular Research, Ribeirão Preto, v. 13, n. 3, p. 5908-5918, 2014. doi: 10.4238/2014.August.7.6
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