Characterization and genetic relationships among Brazilian biotypes of Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) using RAPD markers / Caracterização e similaridade genética entre biótipos de Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera: Aphididae) que ocorrem no Brasil usando marcadores moleculares RAPD

RESUMO

O pulgão-verde-dos-cereais, Schizaphis graminum Rondani, é uma das mais importantes pragas de cereais no mundo. Nas populações dessa espécie, podem ser separados vários biótipos, que são clones que compartilham a mesma relação de virulência com plantas cultivadas. Visando diminuir custos e aumentar a rapidez na identificação de biótipos, marcadores moleculares têm sido bastante utilizados para caracterizar geneticamente populações. Com o propósito de encontrar marcadores RAPD para identificar biótipos de S. graminum, dezenove populações clonais de três biótipos (B, C e E) do Brasil e três populações clonais oriundas dos Estados Unidos foram examinadas. Dezoito oligonucleotídeos iniciadores foram utilizados para a análise dos clones coletados para este estudo. Apenas seis oligonucleotídeos iniciadores revelaram polimorfismos e dentre estes, apenas três foram diagnósticos para discriminar os três biótipos. Utilizando o índice de similaridade de Jaccard e agrupamento por UPGMA, foi demonstrado que o biótipo B é geneticamente distinto de C e E, e estes são muito relacionados entre si. O biótipo C foi o que apresentou maior diversidade, enquanto que o biótipo E foi o menos diverso. Análise da Variância Molecular (AMOVA) mostrou que populações clonais pertencentes à mesma categoria biotípica têm menor variância genética do que populações clonais agrupados conforme a similaridade geográfica.

ABSTRACT

The greenbug Schizaphis graminum (Rondani) is one of the most important cereals pests in the world. Within populations of this species, several biotypes, which are clones that share same virulence relationships with cultivated plants, can be distinguished. Molecular markers have been used to genetically characterize insect populations because they are fast and cost effective. In order to find RAPD markers to identify Brazilian S. graminum biotypes, nineteen clonal populations of three biotypes (B, C and E) from Brazil and three clonal populations from the U.S. were examined. Eighteen primers were used to analyze the material, but only six primers revealed polymorphisms and among those, three produced diagnostic band profiles that allowed biotype characterization. Using Jaccard Similarity Index and UPGMA clustering method it was possible to show that biotype B is genetically very distinct from C and E, which are closely related to each other. The biotype C showed the greatest genetic diversity, while biotype E was the least diverse. Analysis of Molecular Variance (AMOVA) showed that genetic variance among clonal populations belonging to the same biotype is smaller than among clonal populations grouped according to their geographical similarity.