Genoma plastidial completo de Passiflora pyrrhantha Harms. (Passifloraceae) : análise comparativa com espécies do subgênero Astrophea

Abstract

Resumo : O gênero Passiflora L. pertence à família Passifloraceae, sendo o mais representativo da família com aproximadamente 525 espécies, onde a maioria delas se encontra nas Américas. A taxonomia de Passiflora é bastante complexa devido a diversas particularidades florais e vegetativas, resultando em uma subdivisão taxonômica em subgêneros, seções e séries. Passiflora é subdividido em cinco subgêneros, no qual Astrophea é o terceiro maior e é reconhecidamente o mais basal, com cerca de 60 espécies descritas na América do Sul e Central. Na América do Sul, as espécies de Astrophea são restritamente amazônicas. O Brasil abriga a maior diversidade do subgênero, com um total de 33 espécies. No entanto, estudos sobre as espécies do subgênero são escassos. Astrophea é também o taxa mais divergente do gênero, pois algumas de suas espécies não apresentam características tipicamente observadas em Passiflora. Apesar de Passiflora subg. Astrophea ser reconhecido como um grupo monofilético e basal, a divisão em duas superseções: Astrophea (com três seções) e Pseudoastrophea (com duas seções), não é suportada pelas análises filogenéticas já publicadas. Com isso, o atual trabalho busca analisar o genoma plastidial da espécie Passiflora pyrrhantha que ocorre na região Amazônica de Peru, Venezuela e Equador, visando maximizar o conhecimento sobre a evolução dos genomas plastidiais dentro do gênero Passiflora, especialmente, em espécies pertencentes ao subgênero Astrophea. Os dados gerados permitirão que compreendamos a estrutura e o conteúdo gênico dos plastomas da respectiva espécie, que, por sua vez, auxiliará no posicionamento filogenético dela, tanto dentro do subgênero, quanto dentro do gênero. O genoma dessa espécie foi sequenciado na plataforma Illumina. A montagem, bem como as análises sobre características estruturais e conteúdo gênico foram realizadas a partir de programas computacionais específicos para tal. Após esta etapa, o genoma da espécie foi alinhado com outras espécies do gênero já sequenciadas para verificar o posicionamento filogenético. As análises realizadas definiram o genoma de P. pyrrhantha com um comprimento de 162.275 pb e com um total de 119 genes, sendo 82 genes codificadores de proteínas, 36 tRNA e 8 rRNA. Também foi possível confirmar através da filogenia, a monofilia de Astrophea e a naturalidade da classificação em seções e superseções. Foi observado que existe uma maior proximidade de P. pyrrhtanta com Passiflora rhamnofilia e Passiflora haematostigma, do que com Passiflora cerradensis e Passiflora pittieri. Estabelecendo assim, que a superseção Pseudoastrophea é grupo irmão da superseção Astrophea

Abstract : The Passiflora L. genus belongs to the Passifloraceae family and is the most representative genus within the family, comprising approximately 525 species, with the majority of them found in the Americas. The taxonomy of Passiflora is quite complex due to various floral and vegetative characteristics, resulting in a taxonomic subdivision into subgenera, sections, and series. Passiflora is divided into five subgenera, with Astrophea being the third largest and recognized as the most basal, with around 60 described species in South and Central America. In South America, Astrophea species are strictly Amazonian. Brazil harbors the greatest diversity within this subgenus, with a total of 33 species. However, studies on Astrophea species are scarce. Astrophea is also the most divergent taxon within the genus, as some of its species do not exhibit typical characteristics observed in Passiflora. Although Passiflora subg. Astrophea is recognized as a monophyletic and basal group, the division into two supersections, Astrophea (with three sections) and Pseudoastrophea (with two sections), is not supported by published phylogenetic analyses. Therefore, the present study aims to analyze the plastid genome of Passiflora pyrrhantha, which occurs in the Amazon region of Peru, Venezuela, and Ecuador, in order to maximize knowledge about plastid genome evolution within the Passiflora genus, especially in species belonging to the Astrophea subgenus. The generated data will allow us to understand the structure and gene content of the respective species plastomes, which, in turn, will assist in its phylogenetic placement within both the subgenus and the genus. The genome of this species was sequenced using the Illumina platform. Assembly, as well as analyses of structural characteristics and gene content, were performed using specific computational programs. After this step, the species' genome was aligned with other sequenced species within the genus to verify its phylogenetic placement. The conducted analyses defined the genome of P. pyrrhantha as having a length of 162,275 bp and a total of 119 genes, including 82 protein-coding genes, 36 tRNA genes, and 8 rRNA genes. It was also possible to confirm, through phylogeny, the monophyly of Astrophea and the naturalness of the classification into sections and supersections. It was observed that there is a closer relationship between P. pyrrhantha and Passiflora rhamnofilia and Passiflora haematostigma than with Passiflora cerradensis and Passiflora pittieri, establishing the supersection Pseudoastrophea as the sister group of the supersection Astrophea.