O uso de um fragmento do marcador matk como sequência dna barcode em araceae

Abstract

O uso de código de barras de DNA ou DNA barcodes pode, teoricamente, permitir aidentificação de qualquer material biológico portador de DNA intacto. As dificuldadesde identificação e circunscrição taxonômica, o número insuficiente de especialistas eo crescente interesse no uso e na comercialização de suas espécies fazem dasAraceae um grupo ideal para o estabelecimento de uma ferramenta de identificaçãomolecular como esta. Assim, o principal objetivo deste estudo foi avaliar aaplicabilidade e o funcionamento de um fragmento do marcador matK como códigode barras de DNA, utilizando como modelo a família Araceae. Pela primeira vezdentro de Araceae, o uso de um marcador como sequência barcode foi avaliado emgrande escala. O fragmento-alvo de matK, de aproximadamente 725pb, mostrou-sesuficientemente variável para tal tarefa, sendo capaz de recuperar, na maioria doscasos, identificações inequívocas para os diferentes gêneros e espéciesamostrados. A busca BLAST® mostrou-se mais eficiente que o método de distânciaem recuperar identificações ao nível específico (68% e 81,5%, respectivamente). Ofragmento-alvo apresentou ainda forte sinal filogenético, refletindo grande parte dasrelações entre os diferentes táxons de Araceae. Embora o fragmento-alvo apresentelimitações no reconhecimento de espécies proximamente relacionadas, osresultados obtidos apontam para uma nova circunscrição taxonômica emXanthosoma Schott, na qual as principais espécies cultivadas de taioba seriam, naverdade, uma única espécie, com marcada amplitude de variação fenotípica,alcançada tanto por processos naturais quanto pela intervenção do homem. Ofragmento-alvo de matK mostrou-se ainda como uma ferramenta capaz de procedera identificação de um táxon desconhecido, servindo como base para a descrição deum novo gênero em Araceae: Lorenzia E.G. Gonç. gen. nov. inéd., instituído pelacriação da espécie Lorenzia umbrosa E.G. Gonç. sp. nov. inéd. Finalmente, autilização de uma abordagem DNA barcoding pode, futuramente, auxiliar naconservação e o uso sustentável das espécies de Araceae. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The use of DNA barcodes can, theoretically, allow the identification of any biologicalmaterial carrier of DNA intact. The difficulties of identification and taxonomiccircumscription, the insufficient number of specialists and the growing interest in theuse and marketing of species make Araceae an ideal group for the establishment ofa molecular identification tool. Thus, the main objective of this study was to evaluatethe applicability and operation of a marker fragment of matK as a barcode DNA,using the family Araceae as a model. For the first time in the Araceae, the use of amarker as barcode sequence was evaluated on a large scale. The target fragment ofmatK, approximately 725pb, was sufficiently variable for the task, which was able torecover in most cases, unambiguous identification of different genera as well asspecies level. The BLAST® search was more efficient than the method of retrievingdistance identification specific level (68% and 81.5%, respectively). The targetfragment presented a strong phylogenetical signal, largely reflecting the relationshipsbetween different taxa of Araceae. Although the target fragment showed limitations inthe recognition of closely related species, the results suggested a new taxonomiccircumscription of Xanthosoma Schott, in which the most cultivated species of tarowere, in fact, a single species, with large phenotypical variation as a result of bothnatural processes and human intervention. The target fragment of matK was capableof identifying an unknown taxon, which was as the basis for the description of a newgenus of Araceae: Lorenzia E.G. Gonç. gen. nov. ined., established by the creationof Lorenzia umbrosa E.G. Gonç. sp. nov. ined. Finally, the use of a DNA barcodingapproach may further assist in the conservation and sustainable use of Araceaespecies.