RESUMO Os objetivos deste trabalho foram identificar a variabilidade genética e estimar o nível de homozigose em uma população F4 de mamoneira usando marcadores microssatélites (SSR). Para tanto, foi realizada a genotipagem da população por meio de 53 pares de iniciadores SSR, e as frequências alélicas, número de alelos por loco, heterozigosidade esperada (He), heterozigosidade observada (Ho) e conteúdo informativo de polimorfismo (PIC) foram estimados. Uma matriz de dissimilaridade genética foi gerada pelo índice de Nei e Li, e a análise de agrupamento hierárquico foi realizada por meio do método Unweighted Pair-Group Method Averages (UPGMA). Foi detectado polimorfismo em um total de oito loci (15,09%) dos 53 avaliados, com presença de dois alelos por loco. As frequências alélicas variaram entre 0,71 e 0,53, e o PIC, entre 0,32 e 0,37. A heterozigosidade média observada Ho (0,30) foi menor que a heterozigosidade esperada He (0,47). Houve formação de cinco grupos dissimilares, mostrando que há variabilidade genética entre os genótipos avaliados. A maior dissimilaridade genética foi de 0,708 e a menor, de 0,00. As porcentagens de homozigose entre os genótipos variaram de 25 a 75%. Esses resultados mostram que a autofecundação controlada em mamoneira eleva o nível de homozigose, importante para o programa de melhoramento genético.

ABSTRACT The objectives of this study were to identify the genetic variability and estimate the level of homozygosity in a castor bean F4 population using microsatellite markers (SSR). To this end, it was performed the genotyping of the population through 53 pairs of SSR primers. Allele frequencies were estimated by number of alleles per locus, expected heterozygosity (He), observed heterozygosity (Ho) and polymorphic information content (PIC). An array of genetic dissimilarity was generated by Nei and Li index, and hierarchical cluster analysis was performed using the Unweighted Pair-Group Method Averages (UPGMA) method. Polymorphism was detected in a total of eight loci (15.09%) of the 53 evaluated, with the presence of two alleles per locus. Allele frequencies varied between 0.71 and 0.53, and the PIC, between 0.32 and 0.37. The average observed heterozygosity Ho (0.30) was lower than the expected heterozygosity He (0.47). Five dissimilar groups were formed, showing that there is genetic variability among the evaluated genotypes. The highest genetic dissimilarity was 0.708 and the lowest, 0.00. The percentages of homozygous genotypes varied from 25 to 75%. These results show that controlled selfing in castor bean raises the level of homozygosity, important for the breeding program.

O objetivo deste trabalho foi desenhar, validar e otimizar pares de iniciadores microssatélites SSR para mamoneira. O desenho dos pares de iniciadores foi feito por meio do aplicativo Websat, a partir de sequências depositadas no GenBank do National Center for Biotechnology Information (GenBank/NCBI), e a sua qualidade foi aferida com uso do aplicativo web NetPrimer. Foram utilizadas diferentes concentrações de DNA, cloreto de magnésio, pares de iniciadores, dNTPs e temperatura de anelamento para otimização das condições de PCR. Um total de 30 pares de iniciadores SSR foi desenhado, sintetizado e otimizado. O gel de agarose foi utilizado para detecção dos produtos amplificados, e o gel desnaturante de poliacrilamida, na otimização das condições de PCR e na identificação de polimorfismo. Os pares de iniciadores apresentaram percentagem média de guanina/citosina (GC) igual a 47,29% e produtos amplificados com tamanhos entre 128 e 381 pb. Vinte e nove pares de iniciadores SSR (96,7%) foram validados, dos quais nove foram polimórficos (23,3%). As concentrações otimizadas para amplificação são: DNA, 25 ng; cloreto de magnésio, 1,2 mmol L-1; iniciadores Forward e Reverse, 0,4 mmol L-1; dNTPs, 0,1 mmol L-1; e temperatura de anelamento, 62 a 64ºC. As ferramentas de bioinformática Websat e Net Primer podem ser utilizadas para desenvolver iniciadores microssatélites de qualidade, para a mamoneira, a partir de sequências depositadas no GenBank/NCBI.

The objective of this work was to design, validate, and optimize pairs of SSR microsatellite primers for castor bean. The design of the primer pairs was done by means of the Websat application from sequences deposited in the GenBank of the National Center for Biotechnology Information (GenBank/NCBI), and its quality was assessed using the NetPrimer web application. Different concentrations of DNA, magnesium chloride, primer pairs, dNTPs, and annealing temperatures were used for the optimization of PCR conditions. A total of 30 primer pairs were designed, synthesized, and optimized. Agarose gel was used for detection of the amplified products, and denaturing polyacrylamide gel for the optimization of PCR conditions and the identification of polymorphism. The primer pairs presented average guanine/cytosine (GC) percentage of 47.29% and amplified fragment sizes varying from 128 to 381 bp. Twenty-nine pairs of SSR primers (96.7%) were validated, of which nine were polymorphic (23.3%). The concentrations optimized for amplification are: DNA, 25 ng; magnesium chloride, 1.2 mmol L-1; Forward and Reverse primers, 0.4 mmol L-1; dNTPs, 0.1 mmol L-1; and annealing temperature, 62 to 64°C. The bioinformatic tools Websat and Net Primer can be used to develop quality microsatellite primers for castor bean from sequences deposited at the GenBank/NCBI.

O objetivo deste trabalho foi identificar cultivares geneticamente divergentes de mamoneira (Ricinus communis) com uso de marcadores RAPD. Um total de 58 iniciadores RAPD foi usado na genotipagem de 15 cultivares. A dissimilaridade genética entre as cultivares foi calculada a partir do índice de Jaccard, tendo-se utilizado o método da média aritmética não ponderada (UPGMA). Foram identificados 552 fragmentos, sendo 311 polimórficos (56,3%). As cultivares foram agrupadas em cinco grupos, evidência de que há divergência genética entre elas. Os marcadores moleculares do tipo RAPD são eficientes no estudo da dissimilaridade em mamoneira.

The objective of this work was to identify genetically different cultivars of castor bean (Ricinus communis) using RAPD markers. A total of 58 RAPD primers were used to genotype 15 cultivars. The genetic dissimilarity between cultivars was calculated by Jaccard's index, using the unweighted pair‑group method with arithmetic mean (UPGMA). Five hundred and fifty‑two fragments were identified, of which 311 were polymorphic (56.3%). The cultivars were clustered in five groups, evidence that there is genetic difference among them. RAPD markers are efficient in the study of genetic dissimilarity in castor bean.