Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Soybeans are one of the crops with the highest expression in Brazil, both in area planted as in sales volume. The culture has as main pests defoliating caterpillars. Among these, stands out Chrysodeixis includens, pest that went from of secondary status in the 90s to a major defoliating caterpillar soybeans. Studies on genetic variation among populations and genetic structure of this species have not yet been carried out, and can help to indicate management practices. Molecular markers are tools indicated to genetically characterize insect populations. In order to use molecular tools, first, it is necessary a method for DNA extraction in quantity and quality that enables the practice in the laboratory. The goals of the study were to compare three DNA extraction methods for soybean caterpillars to applicate in PCR techniques, and analyze the molecular variability and the genetic structure of populations of C. includens in soybeans. Caterpillars of C. includens and S. eridania were collected from different sites in center soybean regions of Brazil, in 2011/12. The confirmation of the species was based on morphological characteristics of caterpillars according to identification keys. Samples of C. includes and S. eridania coming from Goiás were used for DNA extraction comparison test. The methods used were based on cell lysis by Sarcosyl, CTAB and SDS. Each method was compared for quantity, quality, economy and performance in PCR. The best DNA extraction method was chosen for extraction of all the caterpillars samples for molecular characterization work. Thirty populations of C. includens from nine Brazilian states were subjected to analysis of molecular variability and genetic structure with ISSR markers. The observed DNA extraction method with the best performance in the variables o was the DNA extraction method by Sarcosyl. ISSR generated 247 loci in 262 specimens analyzed. The estimated genetic diversity (HE) in populations ranged between 0.072 and 0.120, while the average was 0.094. The analysis of molecular variance indicates that 94% of the variability between individuals was expressed in 6% of the population and among populations (FST = 0.056, p = 0.001). The high level of gene flow and low genetic structure are indicatives of genetic information exchange between different sampling locations. The analysis of the genetic structure suggests the presence of two major groups which are not correlated to their sampling locations in Brazil. These results may indicate the recent colonization of C. includens in Brazil or the pattern of migration of moths following the cropping system in Brazil. Furthermore, the presence of two groups of C. includens suggest that the studies of development of resistance need to be further assessed for them both. / A soja é uma das culturas de maior expressão no Brasil, tanto em área plantada como em volume comercializado, e tem como principais pragas desfolhadoras as lagartas. Dentre essas, se destaca Chrysodeixis includens, praga que passou de secundária na década de 90 para uma das principais lagartas desfolhadoras da soja. Estudos sobre variações genéticas entre populações e estruturação genética dessa espécie ainda não foram realizados, e podem auxiliar na indicação práticas de manejo. Marcadores moleculares são ferramentas indicadas para caracterizar geneticamente populações de insetos. Mas para utilizar ferramentas moleculares, primeiramente, se faz necessário a extração de DNA em quantidade e qualidade que possibilita a prática no laboratório. Dessa forma, os objetivos do trabalho foram comparar três métodos de extração de DNA para lagartas da soja visando a aplicação com técnicas que utilizem a PCR. E analisar a variabilidade molecular e a estruturação genética de populações de C. includens na cultura da soja. Espécimes de lagartas de C. includens e Spodoptera eridania foram coletados de diferentes sítios de coleta nas principais áreas produtoras de soja do Brasil, safra de 2011/12. A confirmação da espécie foi baseada em características morfológicas das lagartas de acordo com chaves de identificação. As amostras de C. includens e S. eridania procedentes de Goiás foram utilizadas para o teste de comparação de extração de DNA. Os métodos utilizados eram cada um baseados na lise celular por Sarcosyl, CTAB e SDS. Cada método foi comparado quanto à quantidade, qualidade, economia e desempenho na PCR. O melhor método de extração de DNA foi utilizado para a extração de todas as amostras de lagartas para o trabalho de caracterização molecular. Trinta populações de C. includens de nove estados brasileiros foram submetidas a análise da variabilidade molecular e estrutura genética com marcadores ISSR. O método de extração de DNA que apresentou melhor desempenho nas variáveis observadas foi o método de extração de DNA por Sarcosyl. Os marcadores ISSR geraram 247 locos em 262 espécimes analisados. A diversidade genética estimada (HE) nas populações variaram entre 0,072 e 0,120, enquanto a média foi 0,094. A análise da variância molecular indica que 94% da variabilidade foi expressa entre indivíduos dentro das populações e 6% entre populações (FST = 0,056, p = 0,001). O alto nível de fluxo gênico e baixa estrutura genética são indicativos de troca de informação genética entre as diferentes locais de amostra. A análise da estrutura genética sugere a presença de dois grupos maiores que não se correlacionam com seus locais de amostragem no Brasil. Esses resultados podem indicar a recente colonização de C. includens no Brasil ou o padrão de migração das mariposas seguindo o sistema de cultivo no Brasil. Além disso, a presença de dois grupos de C. includens sugere que estudos sobre o desenvolvimento de resistência precisa ser avaliado sob outros ângulos para ambos os grupos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3246 |
| Date | 27 February 2015 |
| Creators | Palma, Janine |
| Contributors | Guedes, Jerson Vanderlei Carús, Zotti, Moísés João, Costa, Ervandil Corrêa, Mossi, Altemir José, Castiglioni, Enrique Ariel |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UFSM, BR, Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500100000009, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 6bff43b3-cde9-46f2-b4e9-a44d8cae942f, 0889b76a-1355-486d-83bd-3a6d88b853e6, cc79c518-2ef4-4fcb-a618-977e7e4c90cb, 18166080-d08f-4dab-a22f-b2007d733662, 520deff3-0c93-4a09-af77-2f944ef1db0d, 26259d8d-67b0-4933-a348-72ed7741547d |
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