DNA Barcoding em Utricularia (Lentibulariaceae)

Abstract

The family Lentibulariaceae Rich. is considered the largest group of carnivorous plants among the angiosperms. Utricularia is the richest genus with approximately 250 species. Several studies based on morphological identification have been published for the family Lentibulariaceae, but they are limited regarding some groups of species. Hence, DNA Barcoding may be an important alternative. The present study used DNA sequences of chloroplast intergenic spacers trnS-trnG and trnL-trnF and also the mitochondrial gene coxI in order to test them with the DNA Barcoding approach to intraspecific, interspecific and between sections differentiation in the Utricularia genus. Based on the distance analyses, the average intraspecific distance was 0.004 for both chloroplast markers and 0.006 for the coxI gene, the average interspecific distance was 0.260 to trnS-trnG, 0.190 to trnL-trnF, 0.043 to coxI and the average distance between sections was 0.036, 0.029 and 0.025 to trnS-trnG, trnL-trnF and coxI, respectively. The analysis based on Neighbor-Joining tree indicated that most species were grouped into sections according to the proposed for the phylogeny of the genus, forming monophyletic groups. The efficacy of interspecies discrimination was 82% to trnS-trnG and 61% to trnL-trnF, intraspecific discrimination was 36% to trnS-trnG and 23% to trnL-trnF. The mitochondrial gene coxI showed 24% of inter and intraspecific discrimination, with low resolution of species on trees Neighbor-Joining. These results demonstrate that the chloroplast regions have satisfactory information to separate species in clades that corroborate the phylogeny of the group and therefore trnS-trnG and trnL-trnF can be considered good barcodes for the Utricularia genus

A família Lentibulariaceae Rich. é considerada o maior grupo de plantas carnívoras dentre as angiospermas. Utricularia é o gênero de maior riqueza, com aproximadamente 250 espécies. Diversos estudos de identificação baseados em morfologia foram realizados para a família Lentibulariaceae, porém eles se mostram limitados para determinados grupos de espécies. Com base nisso a aplicação do DNA Barcoding pode ser uma importante alternativa. No presente estudo foram utilizadas sequências de DNA dos espaçadores intergênicos cloroplastidiais trnS-trnG e trnL-trnF e também do gene mitocondrial coxI com o objetivo de testá-las com a abordagem DNA Barcoding na diferenciação intraespecífica, interespecífica e entre as seções do gênero Utricularia. Com base nas matrizes de distâncias, a distância intraespecífica média foi de 0,004 para ambos os marcadores cloroplastidiais e de 0,006 para o gene coxI, a distância interespecífica média foi de 0,260 para trnS-trnG, 0,190 para trnL-trnF, 0,043 para coxI e a distância média entre as seções foi de 0,036, 0,029 e 0,025 para trnS-trnG, trnL-trnF e coxI, respectivamente. A análise baseada na árvore de Neighbor-Joining indicou que a maioria das espécies se agruparam em seções de acordo com o proposto para a filogenia do gênero, formando grupos monofiléticos. A eficácia de discriminação interespecífica foi 82% para trnS-trnG e 61% trnL-trnF, a discriminação intraespecífica foi de 36% para trnS-trnG e 23% para trnL-trnF. O gene mitocondrial coxI apresentou 24% de discriminação inter e intraespecífica, com resolução baixa de espécies na árvores de Neighbor-Joining. Esses resultados demonstram que as regiões cloroplastidiais apresentam informações satisfatórias para separação das espécies em clados que corroboram com a filogenia do grupo e que portanto trnS-trnG e trnL-trnF podem ser considerados bons barcodes para o...