Sequenciamento, caracterização e comparação evolutiva dos plastomas de Euterpe edulis e Euterpe Oleracea

Abstract

As espécies E. edulis e E. oleracea pertencem à família Arecaceae e são as espécies mais importantes desse gênero, pela multiplicidade de usos e com destaque para comercialização de seus frutos e palmito. Neste sentido, reportamos a sequência completa e caracterização do genoma plastidial de ambas as espécies, que são as primeiras da tribo Euterpeae a terem seu plastoma sequenciado. Os plastomas das duas espécies apresentam uma estrutura quadripartida circular, que é típica na maioria das angiospermas. A estrutura do plastoma, a ordem dos genes e o conteúdo gênico são semelhantes às outras espécies da família Arecaceae. Exceções foram observadas nos genes ycfl e o rpsló que aparecem como pseudogenes em algumas espécies da família Arecaceae e nesta pesquisa aparecem na forma funcional em ambas as espécies. A análise de divergência de genes mostra que o gene ycfl é um dos genes mais divergentes na família Arecaceae. As espécies do gênero Euterpe mostraram uma alta conservação de sítios de edição de mRNA e a presença de 23 predições de sítios mRNA não observados em outras palmeiras. As duas espécies apresentam distribuição similar de SSRs com algumas regiões contendo um número mais elevado dos localizados principalmente nas regiões de cópia única. Nos plastomas das duas espécies foram localizados e caracterizados seis hotspots de divergência de nucleotídeos entre as espécies em estudo, todos localizados na região de cópia única. Baseadas no plastoma de 36 espécies pertencentes à família Arecaceae, as árvores filogenômicas obtidas por duas análises estatísticas mostraram um alto valor de suporte para as relações entre as tribos amostradas, incluindo o gênero Euterpe dentro da tribo Euterpeae. Por tanto, o sequenciamento permitiu caracterizar o genoma plastidial, identificar sequências repetidas e microssatélites, detectar pontos de divergência gênica, analisar divergência dos genes e previsão de edição de mRNA nas duas espécies do gênero Euterpe, que serão úteis para seleção de dados em futuros estudos filogenéticos e evolutivos da tribo e dentro da família Arecaceae. Palavras-Chave: Arecaceae. Filogenia. Açaí. Genética de cloroplastos. Diversidade genética.The species E. edulis and E. oleracea belong to the Arecaceae family and are the most important species of this genus, due to the multiplicity of uses and especially for the commercialization of their fruits and palm hearts. Here, we reported the complete sequence and characterization of the plastid genome of both species, which are the first especies of the Euterpeae tribe to have their plastome sequenced. The plastomes of both species have a circular quadripartite structure, which is conserved between of most angiosperms. The plastome structure, gene order and gene content are similar to other species of the family Arecaceae. Exceptions were observed 1n the ycfl and rps16 genes that appear as pseudogenes and 1n this research they are functional in both species. The gene divergence analysis shows that the ycf! gene 1s one of the most divergent genes in the family Arecaceae. These especies of the genus Euterpe showed a high conservation of mRNA editing sites and the presence of 23 predictions of RNA editing sites, which was not observed before in other palm trees. The two species show similar distribution of SSRs with some regions containing a higher number of those located mainly in the single copy regions. In the plastomes of the two species, six nucleotide divergence hotspots between the species under study were located and characterized, all located in the single copy region. Based on the plastomes of 36 species belonging to the family Arecaceae, the phylogenomic trees obtained by two statistical analyzes showed a high support value for the relationships between the sampled tribes, including the genus Euterpe within the tribe Euterpeae. Therefore, sequencing the plastome of these especies allowed the characterizing, the identification of repeated sequences and microsatellites, the detecting genetic divergence. This information will be useful data selection in futher studies, mainly im phylogenetic and evolutionary areas of the tribe Euterpeae and whole family Arecaceae. Keywords: Arecaceae. Phylogeny. Palm genetics. Chloroplasts. Genetic diversity.