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Título: Diversidade genética, caracterização e atividade de óleos essenciais em Psidium spp
Autor(es): Bernardes, Carolina de Oliveira
Orientador: Ferreira, Marcia Flores da Silva
Coorientador: Ferreira, Adésio
Zago, Hugo Bolsoni
Menini, Luciano
Souza, Tércio da Silva de
Palavras-chave: Myrtaceae
Marcadores SSR
Estrutura genética
Óleos voláteis
Cromatografia
Atividade biológica
SSR markers
Genetic structure
Volatile oils
Chromatography
Biological activity
Data do documento: 25-Abr-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A família Myrtaceae está entre as mais importantes dos ecossistemas brasileiros apresentando a característica marcante das plantas serem ricas em óleo essencial. O gênero Psidium é um dos mais explorados da família com aproximadamente 100 espécies, com destaque para P. guajava, P. brownianum e P. guineense. Objetivou-se, com este trabalho estudar a diversidade genética de P. guajava, P. brownianum e P. guineense, identificar o perfil terpênico de óleos essenciais de espécies de Psidium e utilizar as propriedades dos óleos essenciais de P. guajava como uma alternativa no controle de Spodoptera frugiperda. Para os estudos de diversidade, um mesmo grupo de microssatélites foi utilizado em populações das três espécies. O maior número de alelos foi detectado para populações de P. guajava, bem como elevados valores de He e H, também detectados para as demais espécies. Entre 73 e 80% da variação ocorreu dentro de populações, refletindo em elevados valores de divergência genética (P. guajava, FST = 0,1996; P. brownianum, ØST: 0,2636; P. guineense, ØST: 0,2034). As populações das três espécies estudadas apresentaram-se moderadamente estruturadas, com a formação de dois grupos, representando a região sul e norte do Espírito Santo. Quanto a variabilidade de terpenos dos óleos essenciais de folhas, onze espécies foram analisadas por CG-DIC e CG-EM, bem como por análises de micromorfologia foliar e índice de herbivoria. Foram identificados 59 compostos, com predominância de sesquiterpenos. Dados da literatura foram obtidos e quatorze espécies foram incluídas no estudo. Observou-se grande diversidade de compostos e predominância de β-cariofileno e óxido de cariofileno. Adicionalmente, 1,8-cineol, α-pineno e (E)-nerolidol também foram responsáveis pela distinção de grupos de espécies em análise de agrupamento. O índice de herbivoria foi baixo para todas as espécies, sendo explicado pelo fato de que sesquiterpenos estão diretamente relacionados à defesa contra microrganismos e predadores. A presença de tricomas e folhas coriáceas, também contribuiu para a redução da herbivoria. Por fim o efeito de dois quimiotipos de óleo essencial de goiabeira foi estudado em lagartas de Spodoptera frugiperda. A composição química dos óleos essenciais mostrou a presença de treze compostos em ambos os genótipos. Os compostos majoritários encontrados em Paluma foram óxido de cariofileno (15,9%), β-cariofileno (12,1%) e selin-11-en-4-α-ol (10,3%) e em Cortibel VII, β-bisabolol (12,3%). Ambos os óleos essenciais apresentaram efeito de repelência, sob concentrações de 10 e 100 ppm às lagartas de S. frugiperda. Dessa forma, o conhecimento da diversidade genética se trata de importante ferramenta que pode mostrar a real situação das espécies em relação a sua conservação em determinados ambientes e além disso, com o conhecimento da composição dos óleos essenciais em espécies de Psidium spp. pode-se inferir a cerca dos quimiotipos presentes em determinadas espécies e assim, ser feita a indicação de seu uso.
Myrtaceae is one of the most important families in the ecosystems of Brazil presenting as an important characteristic being rich in essential oil. The genus Psidium is one of the most explored in the family and it represents 100 species, approximately, where P. guajava, P. brownianum and P. guineense are detached. It was aimed with this work to study the genetic diversity of P. guajava, P. brownianum and P. guineense, to identify the terpenic profile of essential oils of Psidium species and to use the essential oils properties from P. guajava as an alternative to the control of Spodoptera frugiperda. For the diversity studies, the same group of microsatellite markers was used in populations from the three species. The higher number of alleles was detected for P. guajava populations and elevated values of He and H’ were found for the populations of the three species. Among 73 and 80% of variation occurred within populations, reflecting elevated values of genetic divergence (P. guajava, FST = 0.1996; P. brownianum, ØST: 0.2636; P. guineense, ØST: 0.2034). Populations of the three studied species were moderately structured, with the formation of two main groups, representing the South and North regions of the state of Espírito Santo. Regarding the terpene variability of the leaves essential oils, eleven species were analyzed with GC-FID and GC-MS, as well as by leaf microbiology analysis and herbivory index. Fifty-nine components were identified, with the predominance of sesquiterpenes. Literature data was obtained and fourteen species were included in this study. Elevated diversity for the oil’s components was observed, as well as the predominance of β-caryophyllene and caryophyllene oxide. Additionally, 1,8-cineole, αpinene and (E)-nerolidol were also responsible for distinguishing groups of species in cluster analysis. The herbivory index was low for all the species; it is explained by the fact that sesquiterpenes are directly related to the defense against microorganisms and predators. The presence of trichomes and coriaceous leaves, also contributed for the herbivory reduction. At last, the effect of two chemotypes of guava essential oil was studied in Spodoptera frugiperda caterpillars. The chemical composition of the essential oils showed the presence of thirteen components in both genotypes. The major components identified in Paluma were caryophyllene oxide (15.9%), β-caryophyllene (12.1%) and selin-11-en-4-α-ol (10.3%) and in Cortibel VII, β-bisabolol (12.3%). Both essential oils presented repellency effect, under the concentrations of 10 and 100 ppm to S. frugiperda caterpillars. This way, the knowledge of genetic diversity is an important tool that may show the real situation of species regarding their conservation status in determined environments. Besides, with the information about Psidium spp. essential oils composition, it is possible to understand what chemotypes may be present in such species and this way, indicate the correct use of the essential oil.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7863
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