UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA Instituto de Ciências Biológicas Departamento de Biologia Celular DIVERSIDADE GENÉTICA, ANCESTRALIDADE INDIVIDUAL E MISCIGENAÇÃO NAS RAÇAS BOVINAS NO BRASIL COM BASE EM MICROSSATÉLITES E HAPLÓTIPOS DE DNA MITOCONDRIAL: SUBSÍDIOS PARA A CONSERVAÇÃO Tese de Doutorado ANDRÉA ALVES DO EGITO Brasília – DF 2007 Universidade de Brasília Departamento de Biologia Celular Curso de Pós-Graduação em Biologia Molecular DIVERSIDADE GENÉTICA, ANCESTRALIDADE INDIVIDUAL E MISCIGENAÇÃO NAS RAÇAS BOVINAS NO BRASIL COM BASE EM MICROSSATÉLITES E HAPLÓTIPOS DE DNA MITOCONDRIAL: SUBSÍDIOS PARA A CONSERVAÇÃO Andréa Alves do Egito Orientador: Dr. Dário Grattapaglia Tese apresentada ao Departamento de Biologia Celular do Instituto de Biologia, da Universidade de Brasília, como requisito parcial para obtenção do grau de Doutor em Ciências Biológicas, Área de concentração: Biologia Molecular. Brasília – DF, 2007 UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA Instituto de Ciências Biológicas DIVERSIDADE GENÉTICA, ANCESTRALIDADE INDIVIDUAL E MISCIGENAÇÃO NAS RAÇAS BOVINAS NO BRASIL COM BASE EM MICROSSATÉLITES E HAPLÓTIPOS DE DNA MITOCONDRIAL: SUBSÍDIOS PARA A CONSERVAÇÃO ANDRÉA ALVES DO EGITO TESE APRESENTADA AO DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA CELULAR DO INSTITUTO DE BIOLOGIA, DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS À OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS, ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: BIOLOGIA MOLECULAR APROVADA POR: DÁRIO GRATTAPAGLIA, PhD, (Universidade de Brasília) CPF: 286.974.301-78 (Orientador) e-mail: [email protected] MÁRCIO ELIAS FERREIRA, PhD (Universidade de Brasília) CPF: 317.541.981-04 (Membro Interno) e-mail: [email protected] ARTHUR DA SILVA MARIANTE, PhD (Universidade de Brasília) CPF: 123.483.929-20 (Membro Interno) e-mail: [email protected] RINALDO WELLERSON PEREIRA, PhD (Universidade Católica de Brasília) CPF: 844.342.796-53 (Membro Externo) e-mail: [email protected] LUCIANA CORREIA DE ALMEIDA REGITANO, PhD (Embrapa Pecuária Sudeste) CPF: 664.302.599-00 (Membro Externo) e-mail: [email protected] ii “A GLÓRIA DA AMIZADE NÃO É A MÃO ESTENDIDA, NEM O SORRISO CARINHOSO, NEM MESMO A DELÍCIA DA COMPANHIA. É A INSPIRAÇÃO ESPIRITUAL, QUE VEM QUANDO VOCÊ DESCOBRE QUE ALGUÉM ACREDITA E CONFIA EM VOCÊ” (Ralph Waldo Emerson) iii A meus pais, que me moldaram o caráter através de seus ensinamentos e de uma base familiar repleta de amor, carinho, companheirismo e amizade que possibilitou meu desenvolvimento pessoal e profissional. Sem vocês eu nada seria. A meu marido, que sempre esteve ao meu lado dando o apoio necessário para a realização de mais esta etapa de minha vida. Zinho, seu amor e paciência foram peças fundamentais nesta jornada. A minha amada avó Maria, mulher de fibra e caráter como poucos, pelo exemplo de vida que deu a toda sua descendência. Devemos a senhora tudo o que somos, pela sua coragem e desprendimento, por ter sonhado e ter ido a luta por um mundo melhor para os seus. Ao meu irmão Bonka, minha cunhada Gleibe, e meu lindo sobrinho João Pedro, inspiração e razão de bem querer, nesta e em outras vidas. Àquele que ainda virá. DEDICO iv AGRADECIMENTOS A Deus acima de tudo e todos, pela sua sapiência, bondade e amor. Se hoje consegui concluir mais esta etapa de minha vida sei que devo a Ele. Que Ele me conceda a serenidade para aceitar as coisas que não posso mudar, coragem para mudar as coisas que posso, e sabedoria para discernir a diferença. Aos meus mentores e amigos espirituais que me guiam e intuem a respeito do melhor caminho a seguir e como ser um ser humano melhor. Ao meu orientador Dário Grattapaglia, pela força que me deu desde a época de meu mestrado, por ter acreditado e me dado a oportunidade de concluir este trabalho. Por sua dedicação, amizade, disposição e paciência. À querida amiga Maria do Socorro Maués Albuquerque, segunda mãe e parceira de todas as horas, pelo exemplo de caráter, comprometimento e solidariedade com todos, pela força e apoio em mais esta etapa de minha vida. Ao querido amigo Arthur Mariante, pela amizade e companheirismo, pelos ensinamentos e pela paixão transmitida pela conservação de recursos genéticos animais. Por ter acreditado que eu, saindo de um mestrado, seria capaz de iniciar a nova etapa da conservação em nossa equipe dando-me as ferramentas necessárias para equipar e implantar o Laboratório de Genética Animal. Às amigas Arlene, Rosângela, e mais recente e, não menos queridas, Aldete, Therezinha e Patrícia; pela força e o ombro nos momentos difíceis. Aos colegas, Samuel Rezende Paiva e sua esposa Danielle Faria, pelos alegres momentos passados juntos e pela troca de experiências que auxiliaram a execução deste trabalho. À querida Eva Mamani, pelo apoio, paciência e ensinamentos que só ela é capaz de transmitir a todos sem distinção, sempre com um sorriso nos lábios e boa vontade em ajudar. À colega Silvia Ribeiro Castro, companheira de longas datas, pelo apoio e amizade. Ao filhote, Leonardo Daniel de Almeida, pela sua amizade e auxílio, por ter compartilhado os bons e me agüentado nos maus momentos, participando ativamente na execução deste trabalho. Aos estagiários do Laboratório de Genética Animal, atuais e passados, Susana, Alejandra, Germana, Aline, Paloma, Luciana, Lígia, César, Gabriel, Bruna, Carla, Cícero, e tantos outros pela amizade e companheirismo. Sem vocês o laboratório não teria graça e nem seria o que é hoje. Aos colegas e amigos do Núcleo de Recursos Genéticos da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia pelo carinho, amizade e apoio dados principalmente a Antonieta, Magaly, Ana Ciampi e Lucimar. v À Abadia, Fernanda e Walmira do Setor de Recursos Humanos da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, pelo apoio e auxílio dados na parte administrativa. À Dra. Concepta McManus, pela amizade e apoio dado durante a excussão deste trabalho. À Dra. Clorinda Fioravanti, Dra. Sandra Santos, Dr. José Robson Sereno, Dr. Urbano Abreu e aos técnicos Manoel Avelino, Jussara Coelho e Normandes pelo apoio, amizade e auxilio na busca dos indivíduos e coleta de material necessário para a excussão deste trabalho. A todos os criadores que permitiram a coleta do material amostrado em suas propriedades. Ao Dr. Armando Primo por ter iniciado este trabalho belíssimo e apaixonante que é a conservação de recursos genéticos animais. Ao Dr. Assis Roberto de Bem (in memoriam), por ter acreditado que eu poderia fazer parte deste grupo, pela oportunidade concedida a uma estudante de Medicina Veterinária que “caiu de para- quedas” em seu laboratório. Ao Dr. Antônio Camargo (in memoriam), pela garra e entusiasmo transmitido na luta pela conservação da raça Crioulo Lageana, pela inspiração dada a todos que hoje trabalham com a conservação de recursos genéticos animais no Brasil. À Embrapa, pela oportunidade do treinamento e pela concessão da bolsa de estudos; À Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, pela infra-estrutura de trabalho e pelo apoio recebido; Ao Departamento de Biologia Celular da UnB, pela concessão desse treinamento e aos professores da UnB, pelos ensinamentos; Aos colegas e funcionários do Departamento de Biologia Celular da UnB, em especial a Ana pelo apoio, incentivo e amizade demonstrados em todos os momentos de nosso convivência; Ao PRODETAB e à EMBRAPA pelo suporte financeiro; Ao Dr. Márcio Elias Ferreira e Dr. Rinaldo Wellerson Pereira pelas valiosas sugestões dadas durante o exame de qualificação; À minha grande amiga Cândida, irmã que reencontrei depois de longos anos, quem sabe séculos, pela sua doçura, apoio e amizade. A todos do grupo Cruz e Souza, em especial ao seu Ernesto, Heloisa, Berilo, Joana, Eleonor pela amizade, companheirismo, trabalho e dedicação, a presença de vocês ilumina minha vida. E como não poderia deixar de ser a Cruz e Souza, pela luz e pelos ensinamentos; Ao meu irmão de coração Darlan, que a vida me trouxe como primo, pela amizade, carinho e apoio incondicional que dá a mim e aos meus e, Aos meus familiares e amigos que vibraram com o término deste trabalho. vi ÍNDICE Pág. Lista de figuras ix Lista de tabelas xii Resumo 1 Abstract 3 INTRODUÇÃO GERAL 5 1. Classificação e origem dos bovinos 8 2. Raças bovinas no Brasil 13 2.1. Raças bovinas naturalizadas ou crioulas 14 2.2. Raças bovinas taurinas especializadas 22 2.3. Raças bovinas zebuínas 26 3. Caracterização genética 33 3.1. Marcadores moleculares 37 3.2. Uso dos marcadores moleculares na espécie bovina 42 4. Referências Bibliográficas 47 OBJETIVOS GERAIS 58 CAPÍTULO I – Diversidade genética de 10 raças bovinas criadas no Brasil por meio de marcadores microssatélites 59 1. Introdução 59 2. Material e Métodos 63 2.1. Animais 63 2.2. Locos microssatélites tipados 64 2.3. Análises estatísticas 65 3. Resultados 69 3.1. Marcadores microssatélites 69 3.2. Diversidade genética dentro das raças 71 3.3. Variabilidade genética e relação entre raças 71 4. Discussão 80 4.1. Diversidade dos microssatélites e seu desempenho forense 80 4.2. Variação genética dentro e entre as raças 82 4.3. Relação genética entre as raças e conservação 85 5. Conclusões 89 6. Referências Bibliográficas 90 CAPÍTULO II – Classificação individual de animais para o Banco de Germoplasma Animal baseado em testes de alocação individual, diversidade genética e distância: o caso das raças bovinas crioulas brasileiras ameaçadas de extinção. 97 1. Introdução 97 2. Material e Métodos 102 2.1. Animais 102 2.2. Genotipagem dos locos microssatélites 102 2.3. Testes de alocação 103 2.4. Classificação de indivíduos para inclusão no Banco de 104 Germoplasma Animal 3. Resultados 107 vii 3.1. Diferenciação Racial 107 3.2. Testes de alocação racial 108 3.3. Locos microssatélites na alocação racial 110 3.4. Classificação individual para a conservação 112 4. Discussão 140 4.1. Desempenho dos métodos de alocação de racial 140 4.2. Poder discriminatório dos microssatélites nos testes de alocação 143 racial 4.3. Classificação individual para a formação de Núcleos de 144 Conservação 5.