Evolução do genoma cloroplastidial em Passiflora

Autor(es)

Luiz Augusto Cauz dos Santos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2020-04-06

Membros da banca

Maria Lucia Carneiro Vieira; Cassio van Den Berg; Mariana Cabral de Oliveira; Alexandre Reis Percequillo

• Orientador: Maria Lucia Carneiro Vieira

Resumo

Os genomas de cloroplasto (cpDNAs ou plastomas) são altamente conservados em Angiospermas. Embora rearranjos tenham sido observados em algumas espécies, os mecanismos que levam a estes rearranjos ainda são pouco elucidados. Inicialmente, nosso grupo de pesquisa descreveu a organização estrutural do plastoma de Passiflora edulis (Passifloraceae) e rearranjos foram identificados. Particularmente, convém ressaltar que o gênero Passiflora apresenta diferentes padrões de herança cloroplastidial e incompatibilidade citonuclear. Para investigar a história evolutiva dos cpDNAs em Passiflora e possíveis implicações na classificação taxonômica infragenérica, foi obtido um total de 35 genomas cloroplastidiais completos, amostrando espécies dos diferentes subgêneros: Astrophea, Decaloba, Deidamioides e Passiflora. A organização dos cpDNAs mostrou-se não usual, com uma grande variação em tamanho (~60 kb entre o menor e o maior) e estruturas altamente rearranjadas. Além disso, ao mesmo tempo em que grandes expansões das regiões repetidas invertidas (IR) foram identificadas, o extremo oposto, a perda de uma IR foi detectada pela primeira vez em Passiflora, um evento raro em angiospermas. Um repertório de rearranjos, como inversões e perdas de genes, também foi constatado, tornando Passiflora um dos poucos grupos com uma complexa evolução de genomas cloroplastidiais. Interessantemente, um alto número de rearranjos foi detectado no subgênero Decaloba, no qual ocorre herança biparental de cloroplastos. Uma análise de genômica comparativa revelou diferentes estruturas de plastomas de acordo com a classificação dentro do subgênero Deidamioides. Além disso, a análise filogenômica baseada em genes plastidiais resultou em uma árvore de alto suporte, com posicionamento polifilético das espécies de Deidamioides. Combinando os resultados, sugere-se elevar o status da seção Tryphostemmatoides (Deidamioides) para subgênero Tryphostemmatoides. Por fim, além da contribuição deste trabalho para elucidar a história evolutiva de Passiflora, nossos resultados recomendam Passiflora como um excelente modelo para o estudo da evolução dos genomas cloroplastidiais. (AU)

• Processo FAPESP: 17/04216-9 - Genomas cloroplastidiais de passifloras: estrutura, inferências evolutivas e transferência de genes para o núcleo
• Beneficiário: Luiz Augusto Cauz dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto