Sequence analysis of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) region of rDNA for identifying Trichogramma species and evaluating genetic diversity / Análise de sequência do rDNA da região espaçadora do transcrito interno 2 (ITS2) para identificar espécies de Trichogramma e avaliar a diversidade genética

Abstract Species of Trichogramma Westwood, 1833 (Hymenoptera: Trichogrammtidae) are frequently used as biological control agents against Lepidoptera, but practical application of these egg endoparasitoids are complicated because of their complex taxonomy. This study aimed to compare sequences of internal transcribed spacer regions of ribosomal DNA (ITS2-rDNA) of Trichogramma accessions with those deposited in GenBank in order to access the reliability of the ITS2 as a barcode for discriminating species and evaluating the genetic diversity. ITS2-rDNA sequences obtained from seventeen specimens of Trichogramma confirmed previous identifications based on morphological characteristics. Multiple sequence alignment revealed the existence of highly conserved regions in ITS2 sequences while the neighbour-joining dendrogram indicated that the specimens formed three clusters comprising T. manicobai and T. marandobai (group I), T. galloi (group II) and T. pretiosum (group III). The ITS2 marker was shown to be a powerful DNA barcode for discriminating Trichogramma species and could be used to complement the morphological approach.

Resumo Espécies de Trichogramma Westwood, 1833 (Hymenoptera: Trichogrammatidae) são freqüentemente usadas como agentes de controle biológico contra Lepidoptera, esses endoparasitóides de ovos apresentam taxonomia complexa, o que dificulta sua aplicação prática. Este estudo teve como objetivo comparar seqüências de regiões espaçadoras internas transcritas de DNA ribossômico (ITS2-rDNA) de acessos de Trichogramma com aquelas depositadas no GenBank, a fim de avaliar a confiabilidade do ITS2 barcode para discriminar espécies e avaliar a diversidade genética. As seqüências de ITS2-rDNA obtidas de dezessete espécimes de Trichogramma confirmaram identidades anteriores com base em características morfológicas. O alinhamento de múltiplas sequências revelou a existência de regiões altamente conservadas nas sequências ITS2, enquanto o dendrograma indicou que os espécimes formavam três grupos compreendendo T. manicobai e T. marandobai (grupo I), T. galloi (grupo II) e T. pretiosum (grupo III). O marcador ITS2 mostrou ser um poderoso DNA barcode para discriminar espécies de Trichogramma podendo ser usado como complemento da abordagem morfológica.

Sequence analysis of the internal transcribed spacer 2 (ITS2) region of rDNA for identifying Trichogramma species and evaluating genetic diversity

Abstract Species of Trichogramma Westwood, 1833 (Hymenoptera: Trichogrammtidae) are frequently used as biological control agents against Lepidoptera, but practical application of these egg endoparasitoids are complicated because of their complex taxonomy. This study aimed to compare sequences of internal transcribed spacer regions of ribosomal DNA (ITS2-rDNA) of Trichogramma accessions with those deposited in GenBank in order to access the reliability of the ITS2 as a barcode for discriminating species and evaluating the genetic diversity. ITS2-rDNA sequences obtained from seventeen specimens of Trichogramma confirmed previous identifications based on morphological characteristics. Multiple sequence alignment revealed the existence of highly conserved regions in ITS2 sequences while the neighbour-joining dendrogram indicated that the specimens formed three clusters comprising T. manicobai and T. marandobai (group I), T. galloi (group II) and T. pretiosum (group III). The ITS2 marker was shown to be a powerful DNA barcode for discriminating Trichogramma species and could be used to complement the morphological approach.

Resumo Espécies de Trichogramma Westwood, 1833 (Hymenoptera: Trichogrammatidae) são freqüentemente usadas como agentes de controle biológico contra Lepidoptera, esses endoparasitóides de ovos apresentam taxonomia complexa, o que dificulta sua aplicação prática. Este estudo teve como objetivo comparar seqüências de regiões espaçadoras internas transcritas de DNA ribossômico (ITS2-rDNA) de acessos de Trichogramma com aquelas depositadas no GenBank, a fim de avaliar a confiabilidade do ITS2 barcode para discriminar espécies e avaliar a diversidade genética. As seqüências de ITS2-rDNA obtidas de dezessete espécimes de Trichogramma confirmaram identidades anteriores com base em características morfológicas. O alinhamento de múltiplas sequências revelou a existência de regiões altamente conservadas nas sequências ITS2, enquanto o dendrograma indicou que os espécimes formavam três grupos compreendendo T. manicobai e T. marandobai (grupo I), T. galloi (grupo II) e T. pretiosum (grupo III). O marcador ITS2 mostrou ser um poderoso DNA barcode para discriminar espécies de Trichogramma podendo ser usado como complemento da abordagem morfológica.

Diversidade genética entre acessos de espinheira-santa (Maytenus ilicifolia Mart. ex Reis.) coletados no estado do Rio Grande do Sul, Brasil / Genetic diversity of "espinheira-santa" (Maytenus ilicifolia Mart. ex Reis.) accessions collected in Rio Grande do Sul State, Brazil

Maytenus ilicifolia Mart. ex Reis., popularmente conhecida como espinheira-santa, é espécie autóctone pertencente à família Celastraceae, usada para tratamento de úlceras gástricas e gastrites. Devido à importância medicinal, houve aumento no extrativismo das populações naturais, tornando-a uma espécie prioritária para a conservação, a fim de evitar a erosão genética. Buscou-se com este trabalho analisar a diversidade genética de 20 acessos de M. ilicifolia coletados em diferentes localidades no Rio Grande do Sul. Utilizando marcadores moleculares do tipo AFLP, foram testadas oito combinações de primers, que geraram 455 bandas eletroforéticas, 100 por cento polimórficas. As combinações de primers E-ACC/M-CAA, E-ACG/M-CTA, E-ACG/M-CTC apresentaram o maior número de bandas eletroforéticas, 71 cada, totalizando 46,80 por cento do polimorfismo total. Os valores de similaridade genética calculada pelo coeficiente simple matching foram utilizados para gerar o dendrograma de similaridade pelo método UPGMA. Foi obtido alto coeficiente de correlação cofenética (r=0,94), demonstrando elevada representatividade dos dados de similaridade genética no dendrograma. Pela AMOVA verificou-se que 89,33 por cento da diversidade total ocorreram entre indivíduos dentro das populações. A caracterização molecular de acessos de Maytenus ilicifolia por meio de AFLP foi eficiente para identificar diversidade genética. Através da análise de similaridade genética o banco de germoplasma poderia ser composto com os acessos que apresentaram menor similaridade e maior número de alelos, permitindo com que estes fornecessem ampla cobertura do genoma que compõem Maytenus ilicifolia. Os acessos que ficaram agrupados em mesmo cluster e com número reduzido de alelos podem ser descartados deste banco. A diversidade genética intrapopulacional identificada por esse marcador foi muito maior do que aquela entre populações.

Maytenus ilicifolia Mart. ex Reis., popularly known as "espinheira-santa", is an autochthonous species belonging to the Celastraceae family. This species is used to treat ulcers and gastritis. Due to its medicinal importance, the exploitation of natural populations has increased, making the conservation of this species essential to prevent genetic erosion. The aim of this work was to analyze the genetic diversity of 20 M. ilicifolia accessions collected in different localities of Rio Grande do Sul State. Using AFLP-type molecular markers, eight primer combinations were tested, producing 455 electrophoretic profiles, with 100 percent polymorphism. The primer combinations E-ACC/M-CAA, E-ACG/M-CTA and E-ACG/M-CTC presented the largest number of electrophoretic profiles, 71 each, totaling 46.80 percent of the total polymorphism. The values of genetic similarity estimated by Simple Matching Coefficient were used to produce the dendrogram of similarity by the UPGMA method. A high cophenetic correlation coefficient (r = 0.94) was obtained, demonstrating high representativeness of the data of genetic similarity in the dendrogram. Using AMOVA, 89.33 percent of the total diversity were observed among individuals from the same population. The molecular characterization of Maytenus ilicifolia accessions by AFLP allowed the identification of genetic diversity. The genetic similarity analysis indicated that the germplasm bank could be composed of the accessions presenting the lowest similarity and the largest numbers of alleles, providing a comprehensive coverage of Maytenus ilicifolia genome. The accessions that were grouped into one same cluster and with a reduced number of alleles could be disposed of this bank. The genetic diversity identified by this marker within populations was much greater than that between populations.

Caracterização genética de Brycon orbignyanus utilizando o sistema seminatural / Genetic characterization of Brycon orbignyanus using the semi-natural system

Avaliou-se o efeito do sistema seminatural na diversidade genética de um estoque de Brycon orbignyanus, utilizado em programas de repovoamento, com o marcador molecular RAPD. Vinte e quatro reprodutores, 12 machos e 12 fêmeas e 95 larvas da progênie foram analisados. Os nove primers utilizados produziram 90 fragmentos, dos quais 94,4 por cento foram polimórficos. Houve diferença significativa na frequência de 20 dos 90 fragmentos entre os reprodutores e sua progênie sem a presença de fragmentos exclusivos. O índice de diversidade genética de Shannon, a porcentagem de fragmentos polimórficos e a diversidade genética de Nei foram mais altos nos indivíduos da progênie. A similaridade genética foi maior nos indivíduos do estoque de reprodutores. A análise de variância molecular mostrou que a maior parte da variação está dentro de cada grupo (89,1 por cento) e não entre os grupos (10,9 por cento). A identidade e a distância genética entre os estoques foram de 0,944 e 0,057, respectivamente. Assim, a utilização do sistema seminatural evitou a mortalidade de reprodutores B. orbignyanus e conservou a variabilidade genética da progênie.

The effect of the semi-natural system on the genetic diversity of a Brycon orbignyanus stock, used in stock enhancement programs, was evaluated with the RAPD molecular marker. Twenty-four broodstocks - 12 males and 12 females - and 95 larvae of the offspring were analyzed. The nine used primers produced 90 fragments, of which 94.4 percent were polymorphic. There was significant difference in the frequency of 20 out of the 90 fragments between the broodstocks and their offspring without the presence of exclusive fragments. The Shannon genetic diversity index, the percentage of polymorphic fragments and the Nei gene diversity were higher in the offspring individuals. Genetic similarity was higher in broodstock individuals. The analysis of molecular variance results showed that the major part of the genetic variation is within the groups (89.1 percent) and not between them (10.9 percent). The identity and genetic distance between the groups were 0.944 and 0.057, respectively. Like this, the use of the semi-natural system avoided the mortality of B. orbignyanus broodstocks and conserved the genetic variability of the offspring.