DNA barcode dos gêneros Schlotheimia Brid. e Macromitrium Brid. para o Brasil

Abstract

DNA Barcoding é um método molecular utilizado para facilitar a identificação de espécies, que consiste em obter sequências curtas de DNA a partir de uma região padronizada do genoma, que atenda aos seguintes critérios: variabilidade genética suficiente a nível das espécies, sequência curta para facilitar a extração e amplificação de DNA e presença de regiões conservadas para o desenvolvimento de primers. Para elaborar uma estratégia de DNA Barcoding para musgos utilizamos dois gêneros da família Orthotrichaceae: (i) Schlotheimia, devido a identificação morfológica das espécies somente ser possível se a planta estiver fértil e (ii) Macromitrium, devido a sua complexidade morfológica, e a falta de conhecimento sobre a real diversidade brasileira desse grupo. Este trabalho teve como objetivo principal elaborar uma estratégia de DNA Barcoding ou ferramenta molecular para identificação das espécies dos gêneros Schlotheimia e Macromitrium, testando 3 marcadores moleculares (trnL-F, trnG-R e ITS) visando à solução de possíveis problemas taxonômicos, contribuindo com dados moleculares para o desenvolvimento futuro de trabalhos em larga escala de DNA Barcoding. Como objetivo secundário, verificar os 64 nomes de Macromitrium citados para o Brasil (20 nomes aceitos e 44 nomes excluídos da flora do Brasil) buscando esclarecer sua validade e identificação correta, contribuindo para o conhecimento da diversidade de espécies de Macromitrium ocorrentes no Brasil. Para DNA Barcoding foram utilizadas 87 sequências para Schlotheimia e 108 para Macromitrium. Para morfologia e filogenia de Macromitrium foram analisados o material typus para 64 espécies e utilizadas 111 sequências de 4 marcadores moleculares (trnL-F, rps4, nad5 e 26S), respectivamente. Foram realizadas análises de máxima parcimônia, máxima verossimilhança, inferência bayesiana, neighbour-joining, Automatic Barcode Gap Discovery (ABGD) e variação intra e interespecífica. Nossos dados evidenciaram que o gênero Schlotheimia é monofilético. Já o gênero Macromitrium não é um grupo monofilético ocorrendo a formação de três grupos diferentes: MG1 (gênero Macromitrium verdadeiro), MG2 (novo gênero Pseudomacromitrium) e MG3 (novo gênero Aureomacromitrium). O melhor candidato a marcador de DNA Barcoding foi trnG-R devido à sua fácil amplificação, boa qualidade das sequências e capacidade de discriminação das espécies de ambos os gêneros. O marcador nuclear ITS foi fácil de amplificar e apresentou maior variação em relação aos marcadores plastidiais, porém foi difícil de alinhar e apresentou sequências de baixa qualidade devido a trechos de polinucleotídeos ou contaminação por fungos. TrnL-F teve a pior performance entre os marcadores testados, apresentando baixo potencial de discriminação para todos os grupos. Em contrapartida foi um marcador fácil de amplificar, com sequências de boa qualidade. Nossos dados contribuíram para re-circunscrição de Macromitrium, descrição de dois novos gêneros e conhecimento da real diversidade brasileira, onde das 64 espécies listadas para o Brasil, 22% são boas espécies, 53% são sinônimos de outras espécies, 16% são excluídos da flora brasileira e 9% não foram possíveis verificar. Com isso, ocorreu uma redução do número de espécies de 20 para 14, sendo que três dessas são conhecidas somente pelo typus, podendo ter sido extintas. Com relação á Schlotheimia ocorreu redução de 13 para 11 espécies e os dados serviram de base para a revisão taxonômica do gênero, além de ser uma importante ferramenta para a identificação das espécies.