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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2012.tde-20092012-145956
Documento
Autor
Nome completo
Lia Maris Orth Ritter
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2012
Orientador
Banca examinadora
Kageyama, Paulo Yoshio (Presidente)
Barreira, Sybelle
Mendes, Flávio Bertin Gandara
Moraes, Mario Luiz Teixeira de
Ribeiro, Milton Cezar
Título em português
Diversidade genética de Qualea grandiflora Mart estimada por microssatélites em quatro áreas de Cerrado do estado de São Paulo
Palavras-chave em português
Cerrado
Diversidade genética
Fanerógamas
Fluxo gênico
Marcador molecular
Reprodução vegetal
Resumo em português
Este estudo trata da estrutura e diversidade genética de uma espécie típica do Cerrado brasileiro, Qualea grandiflora Mart (Vochysiaceae), presente nas diversas fisionomias do bioma. Foram desenvolvidos oito locos microssatélites para analisar 420 amostras de indivíduos adultos pertencentes a quatro populações distribuídas no estado de São Paulo, sendo três delas em unidades administradas pelo Instituto Florestal de São Paulo (Assis, Itirapina e Pedregulho) e uma em propriedade particular (Brotas) além de 300 progênies coletadas de 25 matrizes na área de estudo em Assis. Os resultados mostraram a ocorrência média de 12,9 alelos por loco, sendo que o número médio de alelos efetivos foi seis, além de terem sido encontrados 26 alelos exclusivos nas populações. A média dos valores de Heterozigosidade esperada foi de 0,803 enquanto de Heterozigosidade observada foi de 0,512. O Conteúdo de Informação Polimórfica (PIC) variou de 0,708 a 0,801 nos locos estudados. A média dos valores de fixação foi de 0,349 indicando a presença de endogamia nas populações. Não há presença de clones em nenhuma população. O teste de adesão ao Equilíbrio de Hardy Weinberg confirma o desvio de equilíbrio em todas as populações. Há formação de estrutura populacional nas primeiras classes de distância em todas as populações estudadas, variando de 30 a 40 metros e há uma formação de 3 possíveis grupos de genótipos. A influência do efeito Wahlund foi variável nas populações (de 8,5% até 53,3%). As estimativas de tamanho efetivo populacional foram baixas (menos de 10 indivíduos) e a área mínima viável foi estimada de 4 a 184 hectares, considerando estimativas de curto, médio e longo prazos. Com relação ao sistema reprodutivo, os resultados indicam que Q. grandiflora Mart se reproduz por cruzamentos entre indivíduos parentes e não parentes (0,913). A taxa uniloco foi de 0,632, indicando que há mais cruzamentos entre não aparentados do que aparentados. A taxa de autofecundação foi baixa (0,087) indicando que a espécie é alógama, com pouca pré disposição para autofecundação. Aproximadamente 35% das plantas dentro de progênies eram parentes no grau de irmãos-completos e aproximadamente 57% eram meios-irmãos. Além disso, aproximadamente 8% das progênies eram irmãos de autofecundação. O coeficiente de coancestria estimado nas progênies foi de 0,139 enquanto o índice de fixação foi de aproximadamente 27%. A estimativa do tamanho efetivo indicou que a representatividade genética da descendência é inferior à esperada em progênies de cruzamentos aleatórios: as amostras analisadas correspondem a apenas 13,2 indivíduos de uma população panmítica ideal. Os resultados demonstram que a espécie possui potencial para conservação genética in situ embora a coleta de sementes para manter o tamanho efetivo deva utilizar de um número elevado de árvores. Sugere-se que as áreas estudadas sejam tratadas como Unidades Significativas Evolutivas (USE) e como Unidades Independentes para o Manejo (UIM).
Título em inglês
Genetic diversity of Qualea grandiflora Mart estimated by microsatellites in four Cerrado areas of São Paulo
Palavras-chave em inglês
Cerrado
Gene flow
Genetic diversity
Molecular Marker
Phanerogams
Plant breeding
Resumo em inglês
This study deals with the structure and genetic diversity of a species typical of the Brazilian Cerrado, Qualea grandiflora Mart (Vochysiaceae), present in different physiognomies of this biome. We developed eight microsatellite loci to analyze 420 samples of adult individuals from four populations distributed in the state of São Paulo, three of them in units managed by the Forestry Institute of Sao Paulo (Assis, Itirapina and Pedregulho) and one in a private property (Brotas). We also analyzed 300 progeny collected from 25 matrix in Assis. The results showed an average occurrence of 12.9 alleles per locus. The average number of effective alleles was six, and 26 exclusive alleles were found in the populations. The average expected heterozygosity was 0.803 while the observed heterozygosity was 0.512. The polymorphic information content ranged from 0.708 to 0.801 at the loci studied. The mean fixation was 0.349, therefore indicating the presence of inbreeding within populations. There is no presence of clones in the populations. The test of adherence to the Hardy Weinberg Equilibrium confirms the deviation from equilibrium in all populations. There is formation of population structure in the first distance classes in all populations studied, ranging from 30 to 40 meters, and there is a formation of three possible genotype groups. The influence of the Wahlund effect varied among populations (from 8.5% to 53.3%). The effective population size estimates were low (less than 10 individuals) and the minimum viable area was estimated between 4 to 184 hectares, taking into account estimates of short, medium and long terms. Regarding the reproductive system, results indicate that Q. grandiflora Mart reproduces by crosses between relatives and unrelated individuals (0.913). The single locus rate was 0.632, indicating that there are more crosses between unrelated than related individuals. The self-fertilization rate was low (0.087), therefore indicating that the species is allogamous, with little predisposition for self-fertilization. Approximately 35% of the plants within progenies were full-sibs and approximately 57% were half-sibs. In addition, approximately 8% of progenies were self-fertilized brothers. The estimated coefficient of coancestry in progenies was 0.139, while the rate of fixation was about 27%. The estimated effective size indicated that the genetic representativeness of the offspring is lower than the expected in random cross progenies: the samples analyzed account for only 13.2 individuals in a ideal panmitic population. The results show that this species has potential for in situ genetic conservation, although the collection of seeds to maintain the effective size should use a large number of trees. It is suggested that the studied areas be treated as evolutionary significant units and as independent units for management.
 
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Data de Publicação
2012-10-02
 
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  • RITTER, L. M. O., et al. Development of microsatellite markers for Qualea grandiflora (Vochysiaceae), a typical species of the Brazilian cerrado [doi:10.3732/ajb.1100405]. American Journal of Botany [online], 2012, vol. 99, n. 3, p. e97-e98.
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