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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2005.tde-11122006-155029
Documento
Autor
Nome completo
Karina Martins
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2005
Orientador
Banca examinadora
Kageyama, Paulo Yoshio (Presidente)
Chaves, Lazaro Jose
Durigan, Giselda
Moraes, Mario Luiz Teixeira de
Vencovsky, Roland
Título em português
Diversidade genética e fluxo gênico via pólen e semente em populações de Solanum lycocarpum ST.HIL. (Solanaceae) no sudeste de Goiás
Palavras-chave em português
Cerrado
Dispersão de sementes
Diversidade genética
Fruta-de-lobo
Marcador molecular
Reprodução vegetal
Solanaceae
Resumo em português
Solanum lycocarpum. St.Hil. (Solanaceae) é uma planta lenhosa encontrada nos cerrados e campos cerrados do Brasil Central. É heliófila e característica de formações secundárias abertas. É conhecida popularmente como lobeira. A polpa do fruto é utilizada na produção de um fitoterápico, o polvilho-de-lobeira, amplamente empregado no controle de diabetes e de obesidade, assim como para diminuição no nível de colesterol, sendo comercializado na forma de cápsulas. A espécie é andromonóica, com produção constante de flores hermafroditas e funcionalmente masculinas. A síndrome de polinização é vibrátil e as flores são polinizadas por abelhas do gênero Xylocopa. Os frutos carnosos são consumidos por diversos animais do cerrado. Os principais dispersores das sementes são o lobo-guará, o cachorro-do-mato, a raposa-do-campo, a anta e a formiga saúva. Conhecendo-se as principais características da biologia da reprodução de S. lycocarpum e os agentes polinizadores e dispersores de sementes dessa espécie, objetivou-se com esse trabalho estudar a contribuição relativa da migração mediada por pólen e por sementes no fluxo gênico total e na estrutura genética, em quatro populações naturais de S. lycocarpum situadas na região Sudeste do estado de Goiás. A razão de fluxo de pólen e semente no fluxo gênico total foi estimada por meio da análise comparativa de marcadores microssatélites nucleares e cloroplastidiais. O sistema de reprodução e a distribuição espacial dos genótipos nas populações também foram estudados. Buscou-se, ainda, avaliar a diversidade genética em plantas situadas na margem da estrada de terra que interliga três populações, com o objetivo de inferir sobre a origem das sementes que colonizaram esse ambiente. Os 294 indivíduos amostrados foram estudados com seis locos microssatélites nucleares e seis locos microssatélites cloroplastidiais. Observou-se menor diversidade gênica com os locos nucleares ( He =0,330±0,013) do que com os locos cloroplastidiais (h = 0,947±0,012). A estimativa do número médio de haplótipos por população ( nh =28,4±2,67) mostrou que tanto as populações naturais como a margem da estrada foram fundadas por número elevado de sementes de origens diversas. Estrutura espacial dos genótipos a uma distância de até 50 m foi observada em duas populações, sendo decorrentes da dispersão de sementes espacialmente restrita. A diferenciação genética entre populações estimada com marcadores cloroplastidiais ( ϑpC=0,042) foi ligeiramente menor que a obtida com marcadores nucleares ( ϑp=0,054). A razão de fluxo gênico (mp/ms ) para o conjunto de populações foi 1,22, mostrando que nessa escala de estudo as taxas de fluxo gênico via pólen e sementes são praticamente semelhantes. A margem da estrada foi colonizada por sementes vindas das populações naturais adjacentes e a distância média de dispersão de sementes foi de cerca de 20km. S. lycocarpum é predominantemente alógama, os cruzamentos entre parentes não são comuns e o número de doadores de pólen nos cruzamentos é superior a dez. Considerando apenas a área de abrangência do presente estudo, é necessário conservar 54 populações para reter um Ne=500. Na coleta de sementes para conservação ex situ, deve-se coletar igual número de sementes de 150 a 200 matrizes para reter o Ne=500 e as matrizes devem estar distantes umas das outras mais de 50m
Título em inglês
Genetic diversity and gene flow by pollen and seed in populations of Solanum Lycocarpum St.Hil. (Solanaceae) in the southeast of the state of Goiás
Palavras-chave em inglês
Cerrado
Genetic diversity
Molecular marker
Plant production
Seed dispersion
Solanaceae
Wolf\'s fruit
Resumo em inglês
Solanum lycocarpum St.Hil. (Solanaceae) is a woody plant that is found in the Brazilian Cerrados (savanna fields) in Central Brazil. It is heliophile, and it features open secondary formations. It's popularly known as wolf's fruit. The meat of its fruit is used in the production of a phytomedicine, the wolf's fruit powder, which is traded in the form of capsules, being widely used for the control of diabetes, obesity and cholesterol levels. The species is andromonoecious, with constant production of hermaphrodite and functionally male flowers. The pollination syndrome is vibratille, and Xylocopa bees pollinate flowers. Various animals in the Cerrado consume the fleshy fruits. The main seed dispersers are the maned wolf, the bush dog, the crab-eating-fox, the tapir, and the sauba ant. The main mating features of S. lycocarpum as well as its pollinators and seed dispersing agents were used as a basis for this study. Thus, this enquiry aimed at studying the relative contribution of migration mediated by pollen and by seeds in the total gene flow and in the genetic structure of four natural populations of Solanum lycocarpum located in the Southeast region of Goiás State. The pollen to seed flow rate in the total gene flow was estimated by means of comparative analysis of nuclear and chloroplast microsatellite markers. The mating system and genotype spatial distribution in the populations were also studied. We also focused on evaluating the genetic diversity in plants located on the dirt roadside that interlinks three of the populations as a means of inferring about the origin of the seeds that colonized the environment. The 294 individuals sampled were studied with six nuclear microsatellite loci and six chloroplast microsatellite loci. The nuclear loci ( He =0,330±0,013) showed smaller gene diversity than chloroplast loci (h = 0,947±0,012). The estimation of the average number of haplotypes per population ( nh =28,4±2,67) indicated that both natural and roadside populations were founded by a great number of seeds of various origins. Genotypes' spatial structure at distance of up 50m was detected in two of the populations, resulting from spatially restricted seed dispersion. The genetic differentiation between populations estimated with chloroplast markers ( ϑpC=0,042) were slightly smaller than that obtained with nuclear markers ( ϑp=0,054). Gene flow ratio (mp/ms ) for the set of populations was 1.22, showing that gene flow rates by pollen and seed are practically similar in the scale of this study. The roadside was colonized by seeds from adjacent natural populations, and the average seed dispersion distance was about 20 Km. S. lycocarpum is predominantly alogamic. Biparental inbreeding was not common and the number of pollen donors in the crossings was above ten. Considering only the area comprised in this study, it is necessary to preserve 54 populations to retain Ne=500. When sampling seeds for ex situ conservation, the same number of seeds must be collected from 150 to 200 mother-trees to retain Ne=500. The mother-trees must be more than 50m away from each other
 
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KarinaMartins.pdf (1.55 Mbytes)
Data de Publicação
2007-01-30
 
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  • MARTINS, K., et al. Genetic structure based on nuclear and chloroplast microsatellite loci of Solanum lycocarpum A. St. Hil. (Solanaceae) in Central Brazil [doi:10.4238/vol10-2gmr1046]. Genetics and Molecular Research [online], 2011, vol. 10, n. 2, p. 665-677.
  • MARTINS, Karina, et al. Mating system and fine-scale spatial genetic structure of Solanum lycocarpum St.Hil. (Solanaceae) in the Brazilian Cerrado [doi:10.1007/s10592-006-9140-y]. Conservation Genetics [online], 2006, vol. 7, n. 6, p. 957-969.
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