Diversidade de nucleotídeos extremamente baixa em trinta e seis novas sequências de genoma cloroplastidial de Aldama (Heliantheae, Asteraceae) e análise comparativa de genômica plastidial com gêneros proximamente relacionados.

• Processo: 21/01577-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: José Rubens Pirani
• Beneficiário: José Rubens Pirani
• Instituição Sede: Instituto de Biociências (IB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Compositae Genômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: complete plastome | Compositae | Molecular phylogeny | positive selection | rbcL | ycf2 gene | Genômica

Resumo

Aldama (Heliantheae, Asteraceae) é um gênero diverso da família do girassol. Até o momento, quase 200 genomas de cloroplasto de Asteraceae foram sequenciados, mas os plastomas de Aldama ainda não foram descritos. Os plastomas em Asteraceae geralmente mostram pouca divergência genética, conseqüentemente, nossa hipótese é que os plastomas das espécies de Aldama serão conservados de modo geral. Neste estudo, nós sequenciamos 36 plastomas de Aldama e de cinco espécies pertencentes a outros gêneros de Heliantheae selecionados como grupos externos (Dimerostemma asperatum, Helianthus tuberosus, Iostephane heterophylla, Pappobolus lanatus var. lanatus e Tithonia diversifolia). Analisamos a estrutura e o conteúdo gênico dos plastomas montados e realizamos análises comparativas dentro de Aldama e com os outros gêneros proximamente relacionados. Como esperado, os plastomas de Aldama são muito conservados, com o conteúdo geral em genes e a orientação sendo semelhantes em todas as espécies estudadas. O comprimento do plastoma também é consistente e a junção entre as regiões geralmente contém os mesmos genes e têm comprimentos semelhantes. Uma grande inversão de ca. 20 kb e uma pequena de ca. 3 kb foram detectadas nas regiões de cópia única grande (LSC) de todos os plastomas montados, de forma semelhante a outras espécies de Asteraceae. A diversidade de nucleotídeos é muito baixa, com apenas 1509 sítios variáveis em 127466 bp (ou seja, 1,18% dos locais no alinhamento de 36 plastomas de Aldama, com um dos IRs removido, é variável). Apenas um gene, rbcL, mostra assinaturas de seleção positiva. Os plastomas dos grupos externos selecionados apresentam conteúdo e estrutura gênica semelhantes aos de Aldama e também apresentam as duas inversões na região LSC. Deleções de comprimentos diferentes foram observadas no gene ycf2. SSRs múltiplos foram identificados para Aldama e nos grupos externos sequenciados. A análise filogenética mostra que Aldama não é monofilético devido à posição da espécie mexicana A. dentata. Todas as espécies brasileiras formam um clado fortemente sustentado. Nossos resultados trazem novos entendimentos sobre a evolução e diversidade dos plastomas ao nível de espécie. (AU)