Seleção de Lotus corniculatus L. tolerante ao alumínio

Abstract

A utilização de pastagens capazes de tolerar o alumínio em níveis elevados apresenta-se como uma alternativa viável para contornar um dos principais problemas existentes em áreas de cultivo com solos ácidos. Entre as leguminosas forrageiras, o cornichão (Lotus corniculatus L.) destaca-se pela sua qualidade nutricional e versatilidade de adaptação. Em função disso, esse trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar plantas de L. corniculatus tolerantes ao alumínio, bem como analisar a diversidade genética existente entre estes materiais com o auxílio de marcadores moleculares do tipo microssatélites. Foram utilizados três genótipos de cornichão (Draco, São Gabriel e UFRGS) em solução nutritiva, contendo 200µmol/L de cálcio (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L de alumínio (AlCl3) e pH controlado em uma faixa de 4,1 - 4,3. Realizaram-se dois ciclos de seleção, sendo as plântulas selecionadas pelo comprimento final das radículas. Posteriormente, testou-se o progresso alcançado pelos ciclos de seleção através de um experimento em solução nutritiva, semelhante ao utilizado nas seleções, com as populações originais e melhoradas, em quatro concentrações de alumínio (0, 50, 100 e 150 µmol/L) (AlCl3). Foram avaliados o comprimento inicial, final e o crescimento das radículas. Após o término do segundo ciclo de seleção, realizou-se a análise da diversidade genética existente entre os genótipos de cornichão estudados. Foram utilizados 18 pares de primers desenvolvidos para Lotus japonicus (Regel) Larsen e Trifolium repens L. As similaridades genéticas, com base no coeficiente de Jaccard, foram utilizadas para fazer o agrupamento dos genótipos pelo método UPGMA, através do programa NTSYS pc 2.1. O número de alelos e o conteúdo de informação de polimorfismo (PIC) também foram calculados para cada loco. A seleção em solução nutritiva mostra-se eficiente na seleção de plântulas de cornichão tolerantes ao alumínio. Os materiais analisados apresentam diferenças em relação a esta característica, destacando-se como o genótipo mais tolerante UFRGS F2, proveniente de dois ciclos de seleção. Os marcadores microssatélites revelam-se adequados para acessar a variabilidade genética entre os genótipos de L. corniculatus.

The use of grasslands capable to tolerate high levels of aluminum is a viable alternative to bypass one of the main problems existing in cultivated areas with acid soils. Among the forage legumes, the birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) stands out for its nutritional quality and versatility of adaptation. Given the importance, this work was carried out to select plants of L. corniculatus tolerant to aluminum, and analyze the genetic diversity between these materials with the aid of microsatellite molecular markers. Three genotypes of birdsfoot trefoil were used (Draco, São Gabriel and UFRGS) in nutrient solution containing 200 µmol/L of calcium (CaCl2.2H2O), 100 µmol/L of aluminum (AlCl3) and controlled in a pH range of 4.1 - 4.3. Two selection cycles were made, where the seedlings were selected by the root length. Subsequently, the progress achieved by cycles of selection was tested in an experiment in nutrient solution, similar to that used in the selections, with the original and improved populations, in four concentrations of aluminum (0, 50, 100 and 150 µmol/L) (AlCl3). The initial, final and the growth of the radicle were evaluated. After the end of the second cycle of selection it was carried out the analysis of genetic diversity among genotypes of birdsfoot trefoil studied. Eighteen pairs of primers developed for Lotus japonicus (Regel) Larsen and Trifolium repens L. were used. The genetic similarities based on Jaccard coefficient was used to make the grouping of genotypes by the UPGMA method, using the program NTSYS pc 2.1. The number of alleles and the polymorphism information content (PIC) were calculated for each locus. The selection in nutrient solution was efficient in the selection of seedlings of birdsfoot trefoil tolerant to aluminum. The materials analyzed differ for this characteristic, with the genotype UFRGS F2, being the most tolerant. The microsatellite markers are suitable for accessing the genetic variability among genotypes of L. corniculatus.