Otimização da utilização de marcadores moleculares microssatélites e sua aplicação em estudos com plantas daninhas

Abstract

Apesar de existirem marcadores moleculares mais específicos, os marcadores microssatélites apresentam grande potencialidade de utilização na área de plantas daninhas devido à sua crescente disponibilização em outras espécies e à qualidade das informações proporcionadas. O uso convencional dos marcadores moleculares microssatélites demanda grande quantidade de trabalho e recursos financeiros. O objetivo deste trabalho foi descrever a técnica da cauda fluorescente como forma de otimização da utilização de marcadores moleculares microssatélites, utilizando como exemplo um estudo de identificação de híbridos entre arroz-vermelho e cultivado. Foram utilizadas como modelo plantas de arroz cultivado, arroz-vermelho e o híbrido originado do cruzamento artificial dessas plantas. A técnica da cauda fluorescente consiste na síntese do iniciador forward com a sequência desejada e a adição da sequência de um iniciador universal, que corresponde à chamada cauda. A detecção da amplificação é realizada em equipamento de eletroforese capilar automatizada, através da utilização de um iniciador universal sintetizado com fluoróforo. O sistema desenvolvido foi eficiente na identificação da hibridização entre arroz cultivado e vermelho e apresenta viabilidade de utilização, por exemplo, em estudos de fluxo gênico da resistência a herbicidas e de caracteres relacionados à adaptação diferencial entre essas plantas. A técnica da cauda fluorescente possibilitou o uso de diversos marcadores moleculares a partir de um único marcador fluorescente e viabilizou a realização das análises em multiplex. O aumento da disponibilidade e do conhecimento de técnicas moleculares pode proporcionar melhor elucidação em vários estudos relacionados a espécies de plantas daninhas que possuem pouca disponibilidade de marcadores moleculares específicos.

Although more specific molecular markers have been developed, micro-satellite markers have a great potential to be used in weed science, because of their increasing availability to other species and quality of the information provided. The conventional use of micro-satellite molecular markers is laborious and expensive. The objective of this study was to describe the M13 tailed primer method for the optimization of the use of micro-satellite molecular markers, using as example, a study of hybrid identification between cultivated rice and red rice. Cultivated rice and red rice plants, as well as a hybrid originated from the artificial crossing of these plants were used as model. The M13 tailed primer method consists in the synthesis of the forward primer with the desired sequence and the addition of the sequence of a universal primer which corresponds to the tail. Amplification detection is performed on automated capillary electrophoresis equipment by using a labeled universal primer in the PCR. The system developed was effective in identifying the hybridization between the cultivated rice and red rice and it was useful, for example, in studies of gene flow of resistance to herbicides and introgression of traits related to the adaptation between these plants. The M13 tailed primer method allowed the use of several micro-satellite molecular markers from a single fluorescent marker and made multiplex analyses possible. The increased availability and knowledge of molecular techniques can provide better results in several studies related to weed species with little availability of specific molecular markers.