Diversidade genética baseada em caracteres morfoagronômicos e moleculares visando a identificação de genótipos de vinca (Catharanthus roseus [L.] G. Don) com potencial para a produção de biomassa foliar e de alcaloides

Abstract

A vinca (Catharanthus roseus [L.] G. Don) distingue-se por ser fonte dos alcaloides vincristina e vimblastina utilizados em quimioterápicos para o tratamento convencional de tumores, leucemias e linfomas. No entanto, estas substâncias ocorrem em baixas concentrações nas folhas da espécie. Nesse sentido, é fundamental desenvolver um programa de melhoramento genético. Diante do exposto, objetivou-se conhecer e estimar a diversidade genética entre 79 genótipos de C. roseus com base em variáveis morfoagronômicas. Além disso, avaliou-se a produção de biomassa de folhas secas (BFOs) em 79 genótipos de vinca e, em seguida, foram selecionadas as melhores plantas para esta variável. Em tais plantas, a presente pesquisa buscou conhecer o potencial da produção dos alcaloides catarantina (CAT), vindolina (VDL), vincristina (VCR) e vimblastina (VBL), bem como estimar a diversidade molecular verificada via marcadores de DNA do tipo ISSR (Inter Simple Sequence Repeats). Por fim, pretendeu-se propor uma lista de descritores mínimos para a cultura da vinca. No primeiro capítulo, a

diversidade genética foi acessada através de descritores morfoagronômicos. Para isso, utilizou- se diferentes estratégias de análise multivariada, como a análise de agrupamento UPGMA,

Anosim, índices de diversidade de Shannon (H’) e de Pielou (J’) e importância relativa das variáveis. No segundo capítulo, apenas os melhores genótipos para a produção de BFOs e positivos para a presença de alcaloides prosseguiram para as análises químicas. Os teores dos alcaloides CAT, VDL, VCR e VBL foram determinados em HPLC-DAD (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada a Detecção de Arranjo de Fotodiodos). Posteriormente, estimou-se a produção dos alcaloides por planta (BFOs x teor dos alcaloides). Os genótipos também tiveram seu DNA extraído e analisado via 15 primers ISSR. Estimou-se a diversidade molecular utilizando a análise de agrupamento UPGMA e via índices de H’ e de J’. No terceiro capítulo, foram elencados 15 descritores mínimos, nove foram de natureza qualitativa e seis de natureza quantitativa. Os descritores de natureza quantitativa foram transformados para descritores multicategóricos. Após a união da matriz de descritores de origem qualitativa e os de origem quantitativa, os dados foram submetidos a análise de agrupamento. Os resultados demonstraram que a diversidade genética da coleção acessada através de 18 descritores morfoagronômicos foi baixa a moderada. Dos 79 genótipos avaliados, 15 deles apresentaram a BFOs estatisticamente superior à média da população. Dentre os 15 genótipos superiores para BFOs, o UFRRJ VIN007/14(PAB) foi descartado, pois foi negativo para a presença de alcaloides. Na HPLC-DAD foi possível identificar a VBL em 13 das 14 plantas analisadas. Já CAT e VDL estiveram presentes em todas e a VCR não foi detectada em nenhuma delas. Três genótipos se destacaram para a produção de VBL. O genótipo UFRRJ VIN013/22(PAB) alcançou o maior teor de VBL (0,77 mg/g de BFOs) e a maior produção de VBL/planta (13,61 mg). Por outro lado, não foram observados genótipos promissores para os teores de CAT e VDL. A diversidade molecular foi alta entre os genótipos elencados como superiores para produção de BFOs, haja vista as distâncias genéticas obtidas no dendrograma, corroboradas pelos elevados índices de H’ (5,66) e de J’ (0,96). Os 15 descritores mínimos propostos possibilitaram a distinção no dendrograma de todos os 77 genótipos analisados. Isto ocorreu até mesmo em genótipos próximos geneticamente.