Avaliação da variabilidade genética de espécies nativas do grupo Petunia integrifolia e sua aplicabilidade no estudo de Petunia hybrida (Solanaceae)

Abstract

O gênero Petunia Juss. (Solanaceae) é conhecido mundialmente através do híbrido artificial Petunia hybrida e as duas espécies parentais, P. integrifolia e P. axillaris, são nativas do Sul da América do Sul. Porém, P. integrifolia é formada por um complexo de espécies semelhantes na estrutura floral, mas diferentes no habitat e distribuição. O objetivo deste trabalho é contribuir para um melhor detalhamento da origem da espécie comercial P. hybrida e determinar a variabilidade genética nas espécies e subespécies do grupo integrifolia. Neste trabalho foram utilizadas 13 populações naturais distribuídas entre os cinco taxa que compõem o complexo: Petunia bajeensis, Petunia inflata, Petunia integrifolia subsp. integrifolia, Petunia integrifolia subsp. depauperata e Petunia interior. Além disso, foram incluídas 22 variedades de P. hybrida abrangendo as duas principais classificações comerciais: Grandiflora e Multiflora. Dez marcadores de microssatélites desenvolvidos para Petunia integrifolia subsp. depauperata foram transferidos para as outras espécies do grupo integrifolia. Padrões de diversidade genética e estruturação populacional foram estudados utilizando sete destes loci de microssatélites. Dados de sequência de marcadores plastidiais foram adicionados para permitir uma comparação entre as espécies do gênero Petunia e as variedades comerciais através de uma rede de haplótipos. A probabilidade de ancestralidade foi inferida entre as populações estudadas e as variedades de P. hybrida. A análise da AMOVA mostrou que 66% da variação genética estão entre os indivíduos amostrados. A espécie P. bajeensis apresentou baixa variabilidade comparada com as outras do complexo integrifolia e se mostrou geneticamente muito distinta do restante do grupo. Foi detectado um relacionamento genético muito próximo entre as espécies P. inflata e P. interior, bem como para as subespécies de P. integrifolia. Dados de cpDNA revelaram um compartilhamento de haplótipos entre variedades comerciais e as espécies P. integrifolia subsp. integrifolia, P. axillaris e P. altiplana. Os resultados obtidos permitiram excluir as espécies P. bajeensis e P. integrifolia subsp. depauperata como possíveis parentais de flor roxa da petúnia-dejardim e apontar para populações de P. inflata e P. interior localizadas na região noroeste do Rio Grande do Sul e arredores. Este foi o primeiro estudo realizado com a utilização de marcadores microssatélites em populações naturais de Petunia e forneceu novas ferramentas moleculares para estudos futuros.

The genus Petunia Juss (Solanaceae) is worldwide known through the artificial hybrid Petunia hybrida and the two parental species, P. integrifolia and P. axillaris, are native from Southern South America. However, P. integrifolia is formed by a complex of species that are similar in morphological traits, but different in habitat and geographical distribution. The aim of this work is contribute for a better understanding of P. hybrida origin and access the genetic variability in integrifolia group species and subspecies. Were utilized 13 natural populations distributed between five taxa that compose the integrifolia complex: Petunia bajeensis, Petunia inflata, Petunia integrifolia subsp. integrifolia, Petunia integrifolia subsp. depauperata and Petunia interior. Besides, 22 varieties of P. hybrida were included, covering the two main classifications: Grandiflora and Multiflora. Ten microsatellites markers developed for Petunia integrifolia subsp. depauperata were transferred for other integrifolia group species. Measures of genetic diversity and population structure were obtained using seven microsatellites loci. Plastidial sequence data were added to allow comparisons between species of the genus Petunia and commercial varieties through a network of haplotypes. The probability of ancestry was inferred between the studied populations and P. hybrida cultivars. AMOVA analyses showed that 66% of genetic variation is between the individuals sampled. Petunia bajeensis reveled low genetic variability compared with other species of integrifolia complex and was genetically very different from the rest of group. A very close genetic relationship was detected among P. inflata e P. interior, as well as among the integrifolia subspecies. cpDNA data revealed sharing haplotypes between commerical varieties and the species P. integrifolia subsp. integrifolia, P. axillaris and P. altiplana. The results allowed to exclude P. bajeensis e P. integrifolia subsp. depauperata as possible purple-flowered parents of garden petunias, pointing P. inflata e P. interior populations, located in northwestern Rio Grande do Sul and surrounding regions, as possible parents. This was the first study that used microsatellite markers in natural Petunia populations, and provided new molecular tools for future investigations.