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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2004.tde-24012005-085130
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Mattos Cavallari
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2004
Orientador
Banca examinadora
Veasey, Elizabeth Ann (Presidente)
Forzza, Rafaela Campostrini
Oliveira, Giancarlo Conde Xavier
Título em português
Estrutura genética de populações de Encholirium (Bromeliaceae) e implicações para sua conservação.
Palavras-chave em português
bromélia
bromeliaceae
conservação biológica
diversidade genética
genética de populações
marcador molecular
plantas em extinção
Resumo em português
Encholirium é um gênero de Bromeliaceae de distribuição restrita ao território brasileiro, ocorrendo exclusivamente em afloramentos rochosos nos domínios do Cerrado, Caatinga e Floresta Atlântica, e com centro de diversidade na Cadeia do Espinhaço de Minas Gerais. Possui 23 espécies, das qua is 12 não estão protegidas por nenhuma Unidade de Conservação. O objetivo deste trabalho foi gerar informações úteis para a conservação de três espécies deste gênero, endêmicas da porção mineira da Cadeia do Espinhaço, através da análise da estrutura genética de suas populações. O conhecimento da distribuição da variabilidade genética existente em populações naturais de espécies ameaçadas é fundamental para o planejamento de sua conservação. E. pedicellatum e E. biflorum são espécies conhecidas por apenas uma população cada, ambas ocorrendo fora de Unidades de Conservação, e, desta forma, criticamente ameaçadas de extinção. E. subsecundum é mais bem distribuída, apresentando algumas populações protegidas. As três espécies apresentam propagação vegetativa e aparentemente o estabelecimento de plântulas nas populações é um evento raro. Foram amostradas quatro populações de E. subsecundum ao longo de 200 km, além das populações de E. biflorum e E. pedicellatum. Toda a amostragem foi estruturada em nível de agrupamentos de plantas dentro de populações, respeitando a distribuição espacial dos indivíduos. Utilizaram-se cinco primers RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) para gerar aproximadamente 60 bandas polimórficas para cada espécie. A técnica permitiu observar que cada indivíduo amostrado apresenta um genótipo diferente (com exceção de um clone encontrado para E. biflorum), evidenciando uma variabilidade anteriormente subestimada pelo hábito clonal das plantas, pela sua morfologia uniforme e pelo tamanho reduzido das populações. A porcentagem de bandas polimórficas, bem como o Índice de Diversidade de Shannon- Wiener, indicam que a espécie E. subsecundum, de distribuição mais ampla, apresenta maior diversidade genética molecular, seguida de E. biflorum. Através da Análise de Variância Molecular, AMOVA, observou-se que o padrão de distribuição da variabilidade genética molecular varia de espécie para espécie. Forte estruturação genética em nível de agrupamentos de plantas foi detectada para E. biflorum e E. pedicellatum. E. biflorum apresenta 16,06% da variância genética molecular entre agrupamentos (Fst= 0,16), que distam em média 11,6 m entre si, enquanto E. pedicellatum apresenta 8,44% da variância entre agrupamentos distando em média 88 m entre si (Fst = 0,08). Já a espécie E. subsecundum apresenta 14,52% da variância entre populações distantes em média 116,6 km umas das outras (Fst = 0,15). Nas três espécies, as diferenças genéticas moleculares existentes entre os indivíduos do mesmo agrupamento são responsáveis pela maior parte da variabilidade genética molecular total (maior do que 80% da variabilidade nos três casos). Tais resultados têm implicação direta para a conservação, sendo especialmente úteis para a otimização de coletas para a formação de bancos de germoplasma ex situ.
Título em inglês
Population genetic structure of Encholirium (bromeliaceae) and implications for conservation.
Palavras-chave em inglês
biological conservation
bromeliaceae
bromeliad
genetic diversity
molecular marker
plants near extinction
population genetics
Resumo em inglês
Encholirium is a Brazilian genus of Bromeliaceae which occurs exclusively in rocky landscapes in areas of Cerrado, Caatinga and Atlantic Forest. It’s diversity center is located at Cadeia do Espinhaço, Minas Gerais State, Brazil. Of the 23 species of Encholirium, 12 are not protected by any Conservation Unit, occurring only in non-protected territories. The aim of this work was to generate baseline information to the conservation of three Encholirium species, endemic to the rocky mountains of “Cadeia do Espinhaço” in Minas Gerais state, through its populations genetic analyses. Information on genetic diversity and its distribution has a great potential in devising conservation strategies. E. pedicellatum and E. biflorum are known by only one population, both occurring in non-protected territories, being critically endangered. E. subsecundum is more widespread, and some of its populations are protected by Conservation Units. These three species reproduces clonally and seedling recruitment is apparently a rare event in natural populations. Samples of E. subsecundum were collected in four populations along 200 km. E. biflorum and E. pedicellatum were collected in the only known populations. The sampling process was made carefully in order to respect the natural distribution of individuals in “patches” or “colonies” within populations. Five Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) primers generated approximately 60 polymorphic bands for each species. This technique demonstrated that there is a single genotype for every individual sampled (except for one clone found in E. biflorum). High levels of genetic variability were not expected, due to the clonal growth, homogeneous morphology of the plants, and small populations size. The percentage of polymorphic bands and the Shannon-Wiener diversity index showed that E. subsecundum has higher levels of genetic diversity, followed by E. biflorum. The results of an Analysis of Molecular Variance (AMOVA) showed that the populations of E. biflorum and E. pedicellatum are strongly struturated at the patches level. In E. biflorum, 16.06% (Fst= 0.16) of the total genetic diversity resided among the patches of the population, which are, on the average, 11.6 m separated, whereas in E. pedicellatum 8.44% (Fst = 0.08) of the total genetic diversity was attributable to the differences among patches, which are, on the average, 88 m apart. In E. subsecundum, 14.52% (Fst = 0.15) of the total genetic diversity resided among populations, which are, on the average, 116.6 km separated. The results are valuable to the development of conservation strategies, in particular to guide future samplings to compose germoplasm banks.
 
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marcelo.pdf (1.68 Mbytes)
Data de Publicação
2005-02-01
 
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