Utilidade dos códigos de barras de DNA na identificação de plantas melíferas associadas ao mel de Sabal yapa do leste de Yucatán, México
DOI:
https://doi.org/10.26461/26.01Palavras-chave:
mel, rbcL, ITS2, trnH-psbAResumo
As plantas melíferas são fonte natural de néctar e pólen para as abelhas, e seus grãos de pólen estão presentes na composição do mel. O estudo melissopalinológico do mel de Sabal yapa produzida em Yucatan mostrou que 18 espécies contribuem de forma importante para a composição do mel. Usamos plantas melíferas associadas ao mel de Sabal para testar o potencial de três códigos de barras (rbcL, ITS2 e trnH-psbA) na identificação de espécies para confirmar a origem botânica e a autenticação do mel. Em segundo lugar, testamos as taxas de sucesso de amplificação e sequenciamento de cada código de barras. Foi generado um total de 38 sequências: 10 para rbcL, 13 para ITS2 e 15 para trnH-psbA. O sucesso da amplificação por PCR foi: trnH-psbA (94,73 %), ITS2 (84,21 %), rbcL (52,63 %). Com relação ao sucesso do sequenciamento, 100 % dos productos foram amplificados com rbcL (100 %). Para trnH-psbA e ITS2, o sucesso do sequenciamento foi de 88,9 % e 87,5 %, respectivamente. O ITS2 produziu uma eficiência de identificação de espécies de 46,15 % seguido por rbcL (30 %). A eficiência do trnH-psbA para identificar as espécies foi de 13.33 %. As sequências geradas neste trabalho permitirã construir uma biblioteca confiável de códigos de barras de plantas melíferas e, com o aumento futuro, será possível ter uma base sólida para estudos de metabarconding no mel da Península de Yucatán.
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Referências
Aghayeva, P.; Cozzolino, S.; Cafasso, D.; Ali-zade, V.; Fineschi, S. and Aghayeva, D., 2021. DNA barcoding of native Caucasus herbal plants: potentials and limitations in complex groups and implications for phylogepgraphic patterns. In: Biodiversity Data Journal, 9, e61333. DOI: https://doi.org/10.3897/BDJ.9.e61333
Alfaro-Bates, R.; González Acereto, J.; Ortiz Díaz, J.; Viera Castro, F.; Burgos Pérez, A.; Martínez Hernández, E. and Ramírez Arriaga, E., 2010. Caracterización palinológica de las mieles de la Península de Yucatán. Mérida, México: UADY-CONABIO. ISBN: 978-607-7573-42-5.
Ajmal, A.M.; Gyulai, G.; Hidvégi, N.; Kerti, B.; al Hemaid, F.M.A.; Pandey, A.K. and Lee, J., 2014. The changing epitome of species identification – DNA barcoding. In: Saudi Journal of Biological Sciences, 21(3), pp. 204-231. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2014.03.003
Bafeel, S.O.; Arif, I.A.; Bakir, M.A.; Khan, H.A.; Al Farhan, A.H.; Al Homaidan, A.A.; Ahamed, A. and Thomas, J., 2011. Comparative evaluation of PCR success with universal primers of maturase K (matK) and ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase oxygenase large subunit (rbcL) for barcoding of some arid plants. In: Plant Omics Journal, 4(4), pp.195-198.
Bell, K.L.; de Vere, N.; Keller, A.; Richardson, R.T.; Gous, A.; Burgess, K.S. and Brosi, B.J., 2016. Pollen DNA barcoding: current applications and future prospects. In: Genome 59(9), pp.629-640. DOI: https://doi.org/10.1139/gen-2015-0200
Barcode of Life Data Systems, BOLD Systems, 2023a. Barcode of Life Data Systems v4 [Online]. Ontario: BOLD Systems. [Accessed: May 22 of 2023]. Available at: https://www.boldsystems.org/index.php
Barcode of Life Data System v4, BOLD Systems, 2023b. UADY DNA Barcoding of melliferous plants in the Yucatan Peninsula (Tizimin) [Online]. Ontario: BOLD Systems. [Accessed: June 22 of 2023]. Available at: https://www.boldsystems.org/
Barcode of Life Data Systems, BOLD Systems, 2023c. Barcode of life data systems handbook. A web-based bioinformatics platform supporting the DNA barcoding of animal, plant, and fungal species [Online]. Ontario: BOLD Systems. [Accessed: May 22 of 2023]. Available at: http://www.boldsystems.org/libhtml_v3/static/BOLD4_Handbook_FinalVersion_Feb2023.pdf
Bolson, M.; Smidt, Ed.; Brotto, M.L. and Silva-Pereira, V., 2015. ITS and trnH-psbA as efficient DNA barcodes to identify threatened commercial woody angiosperms from Southern Brazilian Atlantic rainforests. In: PLOS ONE, 10(12), e0143049. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0143049
Bru, D.; Laurent, F.M. and Philippot, L., 2008. Quantification of the detrimental effect of a single primer-template mismatch by real-time PCR using the 16s rRNA gene as an example. In: Applied and Environmental Microbiology, 74(5), pp. 1660-1663. DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.02403-07
Bruni, I.; Galimberti, A.; Caridi, L.; Scaccabarozzi, D.; de Mattia, F.; Casiraghi, M. and Labra, M., 2015. A DNA barcoding approach to identify plant species in multiflower honey. In: Food Chemistry, 170, pp. 308-315. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.08.060
Casiraghi, M.; Labra, M.; Ferrri, E.; Galimberti, A. and De Mattia, F., 2010. DNA barcoding: a six-question tour to improve user’s awareness about the method. In: Briefing in bioinformatics, 2(4), pp. 440-453. DOI: https://doi.org/10.1093/bib/bbq003
Chen, S.L.; Yao, H.; Han, J.P.; Chang, L.; Song, J.Y.; Shi, L.; Zhu, Y.; Ma, X.; Gao, T.; Pang, X.; Luo, K.; Li, Y.; Li, X.; Jia, X.C.; Lin, Y. and Leon, C., 2010. Validation of the ITS2 region as a novel DNA barcode for identifying medicinal plant species. In: PLOS ONE, 5, e8613. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0008613
Chiou, S.J.; Yen, J.H.; Fang, C.L.; Chen, H.L. and Lin, T.Y., 2007. Authentication of medicinal herbs using PCR-amplified ITS2 with specific primers. In: Planta Medica, 73 (13), pp.1421-1426. DOI: https://doi.org/10.1055/s-2007-990227
Cruz-Zamudio, A., 2017. Producción de miel convencional y orgánica en la Península de Yucatán. Sherbrooke: El Colegio de la Frontera Sur – Université de Sherbrooke. (Tesis de Maestría).
de Vere, N.; Rich, T.C.G.; Ford, C.R.; Trinder, S.A.; Long, C.; Moore, C.W.; Satterthwaite, D.; Davies, H.; Allainguillaume, J.; Ronca, S.; Tatarinova, T.; Garbett, H.; Walker, K. and Wilkinson, M.J., 2012. DNA Barcoding the Native Flowering Plants and Conifers of Wales. In: PLOS ONE, 7(6), e37945. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0037945
Dereeper, A.; Audic, S.; Claverie, J.M. and Blanc, G., 2010. LAST-EXPLORER helps you building datasets for phylogenetic analysis. In: BMC Evolutionary Biology, 10(8). DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2148-10-8
Duan, H.; Wang, W.; Zeng, Y.; Guo, M. and Zhou, Y., 2019. The Screening and identification of DNA barcodes sequences for Rehmannia. In: Scientific Reports, 9, 17295. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-53752-8
Durán-Escalante, K.; Ortiz-Díaz, J.J.; Pinzón-Esquivel, J.P.; Gálvez-Mariscal, M.A. and Alfaro-Bates, R.G., 2023. Palynological characterization of palm honey (Sabal yapa C. Wright ex Becc.) of Yucatan, Mexico. In: Grana 62(2), pp. 133-145. DOI: https://doi.org/10.1080/00173134.2023.2178264
Edgar, R.C., 2004. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. In: Nucleic Acids Research, 32(5), pp. 1792-1797. DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkh340
Fazekas, A.J.; Burgess, K.S.; Kesanakurti, P.R.; Graham, S.W.; Newmaster, S.G.; Husband, B.C.; Percy, D.M.; Hajibabaei, M. and Barrett, S.C., 2008. Multiple multilocus DNA barcodes from the plastid genome discriminate plant species equally well. In: PLOS ONE, 3(7), e2802. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0002802
Felsenstein, J., 1985. Confidence limits on phylogenies: An approach using the bootstrap. In: Evolution, 39(4), pp. 783-791. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1558-5646.1985.tb00420.x
Ferreira de Lima, R.A.; de Oliveira, A.A.; Dalla-Colleta, G.; Bevilcqua-Flores, T.; Gayoso-Coelho, R.L., et al., 2018. Can plant DNA barcoding be implemented in species-rich tropical regions? A perspective from São Paulo State, Brazil. In: Genetics and Molecular Biology, 41(3), pp. 661-670. DOI: https://doi.org/10.1590/1678-4685-GMB-2017-0282
Galimberti, A.; De Mattia, F.; Bruni, I., Scaccabarozzi, A.; Sandionigi, A.; Barbuto, M.; Casiraghi, M. and Labra, M., 2014. A DNA barcoding approach to characterize pollen collected by honeybees. In: PLOS ONE, 9(10), e109363. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0109363
Gao, T.; Yao, H.; Song, JY.; Zhu, YJ.; Liu, C. and Chen, SL., 2010. Evaluating the feasibility of using candidate DNA barcodes in discriminating species of the large Asteraceae family. In: BMC Evolutionary Biology, 10, 324. DOI: https://doi.org/10.1186/1471-2148-10-324
Genes Codes Corporation, 2002. Sequencher. Vers. 4.1.4. Ann Arbor: Genes Codes Corporation.
Gong, L.; Qiu X.H.; Huang, J.; Xu, W.; Bai, J.Q.; Zhang, J.; Su, H.; Xu, C.M. and Huang, Z.H., 2018. Constructing a DNA barcode reference library for the southern herbs in China: a resource for authentication of southern Chinese medicine. In: PLOS ONE, 13(7), e0201240. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0201240
Hawkins, J.; de Vere, N.; Griffith, A.; Ford, C.R.; Allainguillaume, J.; Hegarty, M.J.; Baillie, L. and Adams-Groom, B., 2015. Using DNA metabarcoding to identify the floral composition of honey: a new tool for investigating honey bee foraging preferences. In: PLOS ONE, 10(8), e0134735. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0134735
Hernández-Pineda, J.A., 2016. Códigos de barras biológicos en la identificación de plantas de importancia melífera. México: Universidad Nacional Autónoma de México. (Tesis de Maestría).
Hollingsworth, P.M.; Forrest, L.L.; Spouge, J.L.; Hajibabaei, M.; Ratnasingham, S.; van der Bank, M.; Chase, M.W.; Cowan, R.S.; Erickson, D.L.; Fazekas, A.J.; Graham, S.W.; James, K.E.; Kim, K.J.; Kress, W.J.; Schneider, H.; van AlphenStahl, J.; Barrett, S.C.H.; van den Berg, C.; Bogarin, D. …and Little, D.P., 2009. A DNA barcode for land plants. In: Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(31), pp. 12794-12797. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0905845106
Ignacimuthu, S., 2005. Basic bioinformatics. Harrow: Alpha Science International. ISBN: 1842652311.
Jones, L.; Twyford, A.D.; Ford, C.R.; Rich, T.C.G.; Davies, H.; Forrest, L.L.; Hart, M.L.; McHaffie, H.; Brown, M.R.; Hollingsworth, P.M. and Vere, N., 2021. Barcode UK: A complete DNA barcoding resource for the flowering plants and conifers of the United Kingdom. In: Molecular Ecology Resources, 21(6), pp. 2050-2062. DOI: https://doi.org/10.1111/1755-0998.13388
Kang, Y.; Deng, Z.; Zang, R. and Long, W., 2017. DNA barcoding analysis and phylogenetic relationships of tree species in tropical cloud forests. In: Scientific Reports, 7,12564. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-13057-0
Kress, W.J. and Erickson, D.L., 2007. A two-locus global DNA barcode for land plants: the coding rbcL gene complements the non-coding trnH-psbA spacer region. In: PLOS ONE, 2(6), e508. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000508
Laha, R.C.; de Mandal, S.; Ralte, L.; Ralte, L.; Kumar, N.S.; Gurusubramanian, G.; Satishkumar, R.; Mugasimangalam, R. and Kuravadi, N.A., 2017. Meta-barcoding in combination with palynological inference is a potent diagnostic marker for honey floral composition. In: AMB Express, 7,132. DOI: https://doi.org/10.1186/s13568-017-0429-7
Liu, M.; Li, X.W.; Liao, B.S.; Luo, L. and Ren, Y.Y., 2019. Species identification of poisonous medicinal plant using DNA barcoding. In: Chinese Journal of Natural Medicines, 17(8), pp. 0585-0590. DOI: https://doi.org/10.1016/S1875-5364(19)30060-3
Loera-Sánchez, M.; Studer, B. and Kölliker, R., 2020. DNA barcode trnH psbA is a promising candidate for efficient identification of forage legumes and grasses. In: BMC Research Notes, 13(35). DOI: https://doi.org/10.1186/s13104-020-4897-5
Manivanan, P.; Rajagopalan, S.M. and Subbarayalu, M.S., 2018. Studies on authentication of true source of honey using pollen DNA barcoding. In: Journal of Entomology and Zoology Studies, 6(3), pp. 255–261.
Martínez, M., 1997. Sistemática molecular: comparación entre diferentes métodos y sus aplicaciones. In: Boletín de la Sociedad Botánica de México, 60, pp. 123-136. DOI: https://doi.org/10.17129/botsci.1525
McGinnis, S. and Madden, T.L., 2004. BLAST: at the core of a powerful and diverse set of sequence analysis tools. In: Nucleic Acids Research, 32(Suppl. 2). DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkh435
Milla, L.; Schmidt-Lebuhn, A.; Bovill, J. and Encinas-Viso, F., 2022. Monitoring of honey bee floral resources with pollen DNA metabarcoding as a complementary tool to vegetation surveys. In: Ecological Solutions and Evidence, 3, e12120. DOI: https://doi.org/10.1002/2688-8319.12120
Murthy, M.; Khandayataray, P.; Ralte, L.; Laha, R. and Samal, D., 2019. Identification of plant species in multiflower honey by ribulose-bisphosphate carboxylase gene (rbcL) conding region as barcode marker, Mizoram, Northeast India: An Indo: Burma hotspot region. In: Journal of Entomology and Zoology Studies, 7(3), pp.1475-1483.
National Center for Biotechnology Information, NCBI, 2023. Basic Local Alignment Search Tool [Online]. Maryland: NCBI. [Accessed: June 22 of 2023]. Available at: https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi
Newell, P.D.; Fricker, A.D.; Roco, C.A.; Chandrangsu, P. and Merkel, S.M., 2013. A small-group activity introducing the use and interpretation of BLAST. In: Journal of Microbiology & Biology Education, 14(2), pp. 238-243. DOI: https://doi.org/10.1128/jmbe.v14i2.637
Newmaster, S.G.; Grguric, M.; Shanmughanandhan, D. Ramalingam, S. and Ragupathy, S., 2013. DNA barcoding detects contamination and substitution in North American herbal products. In: BMC Medicine, 11, 222. DOI: https://doi.org/10.1186/1741-7015-11-222
Pang, X.; Liu, C.; Shi, L.; Liu, R.; Liang, D.; Li, H.; Cherny, S.S. and Chen, S., 2012. Utility of the trnH–psbA intergenic spacer region and its combinations as plant DNA barcodes: a meta-analysis. In: PLOS ONE, 7(11), e48833. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0048833
Parmentier, I.; Duminil, J.; Kuzmina, M.; Philippe, M.; Thomas, DW.; Kenfack, D.; Chuyong, G.B.; Cruaud, C. and Hardy, O.J., 2013. How effective are DNA barcodes in the identification of African rainforest trees? In: PLOS ONE, 8(4), e54921. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0054921
Peña, C., 2011. Métodos de inferencia filogenética. In: Revista Peruana de Biología, 18(2), pp. 265-267. DOI: https://doi.org/10.15381/rpb.v18i2.243
Poczai, P. and Hyvönen, J., 2010. Nuclear ribosomal spacer regions in plant phylogenetics: problems and prospects. In: Molecular Biology Reports, 37(4), pp. 1897-1912. DOI: https://doi.org/10.1007/s11033-009-9630-3
Prosser, S.W.J. and Hebert, P.D.N., 2017. Rapid identification of the botanical and entomological sources of honey using DNA metabarcoding. In: Food Chemistry, 214, pp.183-191. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.07.077
Red de Herbarios del Noroeste de México, 2023. Colección Herbario Alfredo Barrera Marín (UADY-UADY) [Online]. México: Red de Herbarios del Noroeste de México. [Accesed: June 22 of 2023]. Available at: https://herbanwmex.net/portal/index.php
Rey Bentos, F. and Capdevielle Sosa, F.M., 2020. Aplicación del código de barras de ADN (DNA barcoding) para la identificación de especies vegetales de interés industrial. In: INNOTEC, 20, pp.117-138. DOI: https://doi.org/10.26461/20.06
Saitou, N. and Nei, M., 1987. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees. In: Molecular Biology and Evolution, 4(4), pp. 406-425. DOI: https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454
Sang, T.; Crawford, D.J. and Stuessy, T.F., 1997. Chloroplast DNA phylogeny, reticulate evolution, and biogeography of Paeonia (Paeoniaceae). In: American Journal of Botany, 84, 84(8), pp.1120-1136. DOI: https://doi.org/10.2307/2446155
Saravanan, M.; Mohanapriya, G.; Laha, R. and Sathishkumar, R., 2019. DNA barcoding detects floral origin of Indian honey samples. In: Genome, 62(5), pp. 341-348. DOI: https://doi.org/10.1139/gen-2018-0058
Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera., 2023. Producción estatal de miel durante el año 2020 en México [Online]. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. [Accessed: June 12 of 2023] Available at: http://infosiap.siap.gob.mx/repoAvance_siap_gb/pecAvanceProd.jsp
Soares, S.; Amaral, J.S.; Oliveira, M.B.P.P. and Mafra, I., 2017. A Comprehensive review on the main honey authentication issues: production and origin. In: Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 16(5), pp. 1072-1100. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1111/1541-4337.12278
Taberlet, P.; Coissac, E.; Pompanon, F.; Gielly, L. Miquel, C.; Valentini, A.; Vermat, T.; Corthier, G.; Brochmann, C. and Willerslev, E., 2007. Power and limitations of the chloroplast trnL (UAA) intron for plant DNA barcoding. In: Nucleic Acids Research, 35(3), e14. DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkl938
Taberlet, P.; Coissac, E.; Pompanon, F.; Brochmann, C. and Willerslev, E., 2012. Towards next-generation biodiversity assessment using DNA metabarcoding. In: Molecular Ecology, 21(8), pp. 2045-2050.DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2012.05470.x
Tamura, K.; Nei, M. and Kumar, S., 2004. Prospects for inferring very large phylogenies by using the neighbor-joining method. In: Proceedings of the National Academy of Sciences, 101(30), pp. 11030-11035. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0404206101
Tamura, K.; Stecher, G. and Kumar, S., 2021. MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 11. In: Molecular Biology and Evolution, 38(7), pp.3022-3027. DOI: https://doi.org/10.1093/molbev/msab120
Tate, J.A. and Simpson, B.B., 2003. Paraphyly of Tarasa (Malvaceae) and diverse origins of the polyploid species. In: Systematic Botany, 28(4), pp. 723-737. DOI: https://doi.org/10.1043/02-64.1
Villanueva-Gutiérrez, R.; Moguel-Ordóñez, Y.; Echazarreta-González, C.M. and Arana-López, G., 2009. Monofloral honeys in the Yucatán Peninsula, Mexico. In: Grana, 48(3), pp. 214-223. DOI: https://doi.org/10.1080/00173130902929203
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