Identificação botânica de amostras de madeira baseado na região do ITS (rDNA) associado à anatomia da madeira

Abstract

Resumo: A identificação taxonômica da madeira é de fundamental importância para a sua correta aplicação tecnológica, controle de fraudes e controle de atividades do comércio ilegal de espécies protegidas. No Paraná, a Mata Atlântica, que já ocupou 99% da área do estado, hoje ocupa apenas 13% e continua ameaçada pelas atividades madeireiras ilegais, avanço das áreas agrícolas e urbanas. Metodologias de identificação da madeira podem contribuir para a preservação desse bioma. A metodologia tradicional de identificação de madeiras baseia-se nos conhecimentos da anatomia da madeira, que vem sendo complementada por técnicas alternativas. Uma dessas técnicas é o DNA-barcode que permite a identificação de espécie baseada em regiões padronizadas do DNA. Uma região com promissora aplicação como marcador de barcode é a região do espaçador interno transcrito (ITS) do DNA ribossômico. Essa região tem consagrada aplicação como ferramenta de inferência evolutiva e filogenética e vem sendo indicada como candidata ao DNA-barcode. Esse trabalho teve como objetivo a identificação de amostras de madeira de apreensão utilizando a anatomia da madeira associada à região do ITS do rDNA. Oito amostras de madeira foram caracterizadas anatomicamente, e tiveram seu DNA extraído segundo dois protocolos, amplificado e sequenciado. Os dados anatômicos foram aplicados em chaves de identificação e as sequências do rDNA foram procuradas utilizando-se da ferramenta BLAST no banco de dados GENBANK. Foi possível extrair DNA genômico de todas as amostras, tendo o protocolo de grande escala rendido melhores resultados. Quatro das amostras tiveram a região do ITS completa sequenciada e uma a região do ITS1. As amostras foram identificadas como Hovenia dulcis, um integrante da família Lauraceae, Protium spp., Cedrela spp., Chrysophyllum spp. e Nectandra spp. Do isolado da amostra L3 foi possível a amplificação, sequenciamento da região do ITS1 e identificação de um fungo. O GENBANK se mostrou uma boa fonte de sequências para espécies madeireiras e a anatomia da madeira conciliada com a região do ITS foi eficaz identificando a maioria das amostras, porém se faz necessário o conhecimento da sequência de um número maior de indivíduos para se obter resoluções maiores. Palavras-chave: Identificação da madeira, Barcoding, Anatomia da Madeira.

Abstract: The timber's taxonomic identification is of fundamental importance for its proper technological application, fraud control and control of illegal protected species trade activities. In Paraná State, the Atlantic Forest that has held 99% of the state area today occupies only 13% and still threatened by illegal logging, increase of agricultural and urban areas. Wood identification methodologies can contribute to the preservation of this biome. The traditional methodology for wood identification is based on the knowledge of wood anatomy, which has been supplemented by alternative techniques. One of these techniques is the DNA barcode, that allows species identification based on DNA standardized regions. A region with promising application as barcode marker is the internal transcribed spacer (ITS) region of the ribosomal DNA. This region has usual application as evolutionary and phylogenetic inference tool and has been recommended as a candidate for DNA barcode. This study aimed to identify seizure wood samples using the wood anatomy associated with the rDNA ITS region. Eight wood samples were characterized anatomically, and had their DNA extracted, according to two protocols, amplified and sequenced. The anatomical results were applied in identification keys and the rDNA sequences were searched using the BLAST tool in GENBANK database. It was possible to extract genomic DNA from all samples, the large-scale protocol yielded the best results. Four of the samples had the complete ITS region sequenced and one the ITS1 region. The samples were identified as Hovenia dulcis, a member of the Lauraceae family, Protium spp., Cedrela spp., Chrysophyllum spp. and Nectandra spp. The sample L3 isolate was amplified and sequenced, the ITS1 sequence was identified as a fungus. The GENBANK proved to be a good source of sequences for wood species and wood anatomy combined with the ITS region was effective identifying samples, however more sequences for a larger number of individuals are necessary to obtain higher resolutions. Keywords: Wood Identification, Barcoding, Wood Anatomy.