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A polymerase chain reaction (PCR)-based approach was employed to isolate putative alleles of the chromoplast-specific lycopene beta-cyclase (CYCB) gene from wild and cultivated tomatoes [Solanum (Section Lycopersicon)]. The objective of this work was to establish an effective PCR protocol by testing DNA samples from distinct germplasm accessions with a primer pair designed to selectively target conserved regions present in the available CYCB sequences. This PCR optimization allowed the amplification of 1219 out 1666 bp of the gene in six taxa: S. cheesmaniae, S. peruvianum, S. neorickii, S. pennellii, S. pimpinellifolium and S. lycopersicum. Sixty-three mutation sites (31 transitions, 18 transversions and 14 single base deletions/insertions) were detected in these accessions when compared to S. lycopersicum AF 254793 (used as reference sequence). The polymorphisms were found predominantly in green-fruited species (20 in S. neorickii, 20 in S. peruvianum, and 32 in S. pennellii). Lower levels of polymorphisms were found in yellow-fruited (three in S. cheesmaniae) and red-fruited species (eight in S. pimpinellifolium and none in the S. lycopersicum). The higher levels of nucleotide diversity in the CYCB-like gene sequences in accessions of green-fruited species as well as the phylogenetic tree agreed with the previous taxonomic studies based upon the granule-bound starch synthase gene phylogeny. Sequence analyses of the amplicons obtained via heterologous PCR indicated the CYCB gene-specificity of the primers. Therefore, this PCR-based strategy might be useful to isolate CYCB-like amplicons from other species within the genus Solanum and to develop molecular markers for assisted breeding. Uma estratégia baseada em PCR ("polymerase chain reaction") foi empregada para isolarem-se alelos do gene da ciclase do licopeno específica de cromoplasto (CYCB) em espécies selvagens e domesticadas de tomate [Solanum (Secção Lycopersicon)]. A otimização das condições de reação de PCR permitiu a amplificação de uma seqüência de 1219 dos 1666 pares de base do gene CYCB em seis taxa: S. cheesmaniae, S. peruvianum, S. neorickii, S. pennellii, S. pimpinellifolium e S. lycopersicum. Sessenta e três mutações (31 transições, 18 transversões e 14 inserções/deleções) foram detectadas nestes acessos, em estudos comparativos com a seqüência referência de S. lycopersicum (AF 254793). Estes polimorfismos foram detectados predominantemente em espécies de fruto maduro de cor verde (20 em S. neorickii, 20 em S. peruvianum e 32 em S. pennellii). Um número menor de polimorfismos foi detectado em acessos de fruto maduro amarelo (três em S. cheesmaniae) e acessos de espécies de fruto maduro vermelho (oito em S. pimpinellifolium e nenhum polimorfismo no acesso S. lycopersicum). A árvore filogenética gerada a partir da comparação das seqüências similares ao gene CYCB está de acordo com estudos taxonômicos prévios baseados na filogenia do gene que codifica a enzima de sintase de amido ("granule-bound starch synthase"). As análises das seqüências obtidas indicaram também a seletividade dos "primers", permitindo o desenvolvimento de marcadores moleculares bem como a potencial utilização dessa estratégia para isolamento de amplicons contendo seqüências similares ao CYCB em outras espécies dentro do gênero Solanum

Nucleotide diversity of a major carotenoid biosynthetic pathway gene in wild and cultivated Solanum (Section Lycopersicon) species