Helena Rodrigues Fragoso
Em 29 de Abril de 2022, Helena Rodrigues Fragoso, aluna de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Pesquisas Ambientais, defendeu sua Dissertação de Mestrado intitulada, “Reavaliação molecular de macroalgas verdes monostromáticas (Ulvophyceae, Chlorophyta) com ênfase em espécies brasileiras e antárticas”, por videoconferência através da plataforma Microsoft Teams.
A banca examinadora foi presidida por sua orientadora, Dra. Mutue Toyota Fujii (Instituto de Pesquisas Ambientais), e composta pela Dra. Priscila Barreto de Jesus (Universidade Federal do ABC, Centro de Ciências Naturais e Humanas) e pelo Dr. Carlos Frederico Deluqui Gurgel (Instituto de Biodiversidade e Sustentabilidade, NUPEM/UFRJ).
Reavaliação molecular de macroalgas verdes monostromáticas (Ulvophyceae, Chlorophyta) com ênfase em espécies brasileiras e antárticas
RESUMO
As macroalgas verdes monostromáticas são espécies foliáceas com apenas uma camada de células em espessura, pertencentes aos gêneros Gayralia, Monostroma e Protomonostroma (Ulotrichales), Kornmannia e Ulvaria (Ulvales). No Brasil, as espécies de Gayralia/Monostroma são comuns em manguezais, estuários e, eventualmente, em ambiente marinho. No sudeste asiático, as macroalgas verdes monostromáticas são conhecidas como “parae”, “hitoegusa” e possuem elevado valor comercial por serem utilizadas na culinária tradicional e são cultivadas há séculos. Estudos recentes demonstraram grande potencial biotecnológico dessas macroalgas, agregando valor como matéria-prima para novos segmentos das indústrias farmacêutica e cosmética. Entretanto, como o talo dessas macroalgas possui morfologia simples, problemas taxonômicos são abundantes na literatura. Apesar do histórico de vida e ontogenia do talo auxiliarem a delimitação dos táxons, nem sempre são conclusivos em nível de gênero e espécie. O uso de técnicas de biologia molecular, associado a estudos de morfologia, vem demonstrando grande potencial para a correta identificação dos táxons e a descoberta de espécies crípticas. Assim, este trabalho visou analisar a diversidade de algas verdes monostromáticas, por meio de estudos morfológicos e moleculares dos marcadores plastidiais rbcL-5P e tufA e do nuclear ITS, para confirmar a identidade taxonômica das amostras e avaliar as relações filogenéticas dentro do grupo. As algas foram coletadas aleatoriamente nas seguintes localidades: São Paulo – Rio Escuro, Praia do Lamberto e Lagoinha (Ubatuba, litoral norte), Praia das Cigarras (São Sebastião), Ilha do Cardoso e Cananéia (litoral sul); Bahia – Estuário de Maraú (Itacaré) e Ceará – Praia de Flecheiras (Trairi). Material proveniente da Coreia do Sul e Península Antártica também foram incluídas na análise. Quatro espécies foram identificadas neste estudo: Gayralia brasiliensis, Monostroma oxyspermum, Monostroma hariotii e Monostroma kuroshiense, mas somente as duas primeiras ocorrem no Brasil. Monostroma oxyspermum possui ampla distribuição nos dois hemisférios, mas no Brasil está mais restrita ao litoral sul e sudeste, nos ambientes estuarinos. Gayralia brasiliensis está mais bem distribuída nos ambientes estuarinos e marinhos do Brasil, desde Ceará em direção ao sul do país. Através dos marcadores tufA e ITS, foi confirmada a primeira ocorrência de G. brasiliensis no Oceano Pacífico (Havaí, EUA) e no Oceano Índico (Índia), uma espécie até então endêmica do Brasil. M. kuroshiense é o nome correto das macroalgas verdes monostromáticas que ocorrem na Coreia do Sul e que vem sendo identificada com base em morfologia como M. nitidum. Pela primeira vez foram obtidas as sequências de ITS para M. hariotii da Península Antártica (localidade tipo), tufA para G. brasiliensis do Brasil e tufA e rbcL-5P para M. oxyspermum do Brasil, e com base nas filogenias desses três marcadores confirmaram que o gênero Monostroma é parafilético, estando presente em dois clados: um dos clados corresponde a Ulvopsis e o outro, que contém espécies identificadas como Monostroma e Gayralia, correspondem a um único gênero, Monostroma. Os resultados obtidos no presente estudo confirmam que o gênero Gayralia é parte do histórico de vida de Monostroma, como já havia sido apontado por outros autores. Ainda como resultado das análises filogenéticas, novas combinações para Monostroma hariotii e Gayralia brasiliensis devem ser providenciadas dentro de Ulvopsis e Monostroma, respectivamente. Os resultados destacam também o potencial do uso de marcadores moleculares para auxiliar na identificação taxonômica de espécies de interesse comercial.
Palavras-chave: filogenia, ITS, rbcL-5P, tufA, Ulotrichales, Ulvales.
ABSTRACT
The monostromatic green macroalgae are blade-shaped species with only one layer of cells in thickness, belonging to the genera Gayralia, Monostroma and Protomonostroma (Ulotrichales), Kornmannia and Ulvaria (Ulvales). In Brazil, Gayralia/Monostroma species are common in mangroves, estuaries and, eventually, in the marine environment. In Southeast Asia, monostromatic green macroalgae are known as “parae”, “hitoegusa” and have high commercial value for being used in traditional cuisine and have been cultivated for centuries. Recent studies have shown great biotechnological potential of these macroalgae, adding value as a raw material for new segments of the pharmaceutical and cosmetic industries. However, as the thallus of these macroalgae has a simple morphology, taxonomic problems abound in the literature. Although the life history and ontogeny of the thallus help the delimitation of taxa, they are not always conclusive at the genus and species level. The use of molecular biology techniques, associated with morphology studies, has shown great potential for the correct identification of taxa and the discovery of cryptic species. Thus, this work aimed to analyze the diversity of monostromatic green algae, through morphological and molecular studies of the plastid markers rbcL-5P and tufA and the nuclear ITS, to confirm the taxonomic identity of the samples and evaluate the phylogenetic relationships within the group. The algae were randomly collected in the following locations: São Paulo – Rio Escuro, Praia do Lamberto and Lagoinha (Ubatuba, north coast), Praia das Cigarras (São Sebastião), Ilha do Cardoso and Cananéia (south coast); Bahia – Maraú Estuary (Itacaré) and Ceará – Flecheiras Beach (Trairi). Material from South Korea and the Antarctic Peninsula was also included in the analysis. Four species were identified in this study: Gayralia brasiliensis, Monostroma oxyspermum, Monostroma hariotii and Monostroma kuroshiense, but only the first two occur in Brazil. Monostroma oxyspermum has a wide distribution in both hemispheres, but in Brazil it is restricted to the south and southeast coast, in estuarine environments. Gayralia brasiliensis is better distributed in the estuarine and marine environments of Brazil, from Ceará towards the south of the country. Through the markers tufA and ITS, the first occurrence of G. brasiliensis in the Pacific Ocean (Hawaii, USA) and in the Indian Ocean (India) was confirmed, a species until then endemic to Brazil. M. kuroshiense is the correct name for the monostromatic green macroalgae that occurs in South Korea and which has been identified based on morphology as M. nitidum. For the first time, ITS sequences were obtained for M. hariotii from the Antarctic Peninsula (type locality), tufA for G. brasiliensis from Brazil and tufA and rbcL-5P for M. oxyspermum from Brazil, and based on the phylogenies of these three markers confirmed that the genus Monostroma is paraphyletic, being present in two clades: one of the clades corresponds to Ulvopsis and the other, which contains species identified as Monostroma and Gayralia, correspond to a single genus, Monostroma. The results obtained in the present study confirm that the genus Gayralia is part of the life history of Monostroma, as had already been pointed out by other authors. Also, as a result of the phylogenetic analyses, new combinations for Monostroma hariotii and Gayralia brasiliensis should be provided within Ulvopsis and Monostroma, respectively. The results also highlight the potential of using molecular markers to assist in the taxonomic identification of species of commercial interest.
Keywords: phylogeny, ITS, rbcL-5P, tufA, Ulotrichales, Ulvales.
Helena Rodrigues Fragoso
Reavaliação molecular de macroalgas verdes monostromáticas (Ulvophyceae, Chlorophyta) com ênfase em espécies brasileiras e antárticas
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