Genoma cloroplastidial de Calotropis procera : estrutura e relações filogenéticas em Apocynaceae

Abstract

Espécies exóticas invasoras têm a capacidade de estabelecer e expandir sua distribuição em novos habitats. Um exemplo notável é Calotropis procera (Aiton) W. T, uma espécie xerófita e invasora na América do Sul, com ocorrência predominante nos ambientes de Restinga e no domínio da Caatinga. Apesar de sua tolerância aos fatores abióticos, como ambientes salinos, de baixa disponibilidade hídrica e nutricional, a espécie carece de informações que ajudem a ilustrar os mecanismos que contribuem para sua colonização em regiões áridas e semiáridas. Neste sentido, o presente estudo objetivou caracterizar e estruturar o genoma cloroplastidial (cpDNA) de C. procera, através da anotação, comparação da estrutura e da reconstrução filogenética para a família Apocynaceae. Dessa forma, as informações genômicas foram montadas com NOVOPlasty e anotadas via GeSeq. As regiões altamente variáveis para o gênero Calotropis foram identificadas pelo DnaSP. Para as análises de expansão/contração, o cpDNA foi comparado com plastomas da família Apocynaceae, identificando variações críticas nas junções LSC/IRb/SSC/IRa no IRscope. Por fim, a filogenia foi reconstruída pelo método de máxima verossimilhança (ML) no RAxML, com base em 117 plastomas completos. Com a metodologia descrevemos pela primeira vez o plastoma da espécie, os dados revelaram um genoma plastidial de estrutura circular e conteúdo de GC de 38,43%. O plastoma codifica 133 genes, com 94 loci de SSRs identificados e seis regiões altamente variáveis para o gênero (trnK-UUU, matK, rps16, infA, ycf2 e psbB). A análise entre os limites IR indicou que o genoma de C. procera apresenta variações entre as junções JSB e JSA, concentradas nos genes ycf1, tRNAs e rRNAs, que sugerem eventos evolutivos significativos, incluindo adaptações específicas a ambientes ou pressões seletivas. A reconstrução filogenética de Apocynaceae atribui forte suporte à monofilia do gênero Calotropis (C. procera e C. gigantea) e contribui para esclarecer incertezas taxonômicas em Hoya e na subfamília Periplocoideae. Por fim, nossos resultados contribuem para ilustrar os mecanismos que levaram C. procera a suportar ambientes extremos e ampliam os recursos genômicos disponíveis em Apocynaceae.