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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.11.2004.tde-24112004-101125
Document
Author
Full name
Mario Cavallari Neto
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2004
Supervisor
Committee
Kageyama, Paulo Yoshio (President)
Sebbenn, Alexandre Magno
Veasey, Elizabeth Ann
Title in Portuguese
Efeito do manejo na diversidade genética de populações naturais de Tabebuia cassinoides LAM (DC), por marcadores isoenzimáticos.
Keywords in Portuguese
caixeta
distribuição espacial
diversidade genética
manejo florestal
Abstract in Portuguese
Populações naturais de Tabebuia cassinoides Lam (DC) vem sedo intensivamente exploradas a mais de 70 anos, sendo que atualmente restam poucas populações em condições de exploração comercial. Contudo, a pressão para a contínua exploração das populações remanescentes permanece, embora estudos recentes venham indicando que a intensidade de exploração adotada está causando forte perda de diversidade genética. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar os impactos do manejo nos níveis de diversidade genética de populações naturais de T. cassinoides, usando dados de isoenzimas de amostras de árvores adultas de sete populações, sendo quatro naturais e três manejadas, procedentes do Vale do Ribeira-SP. Foram amostradas aproximadamente 60 árvores por populações, com exceção de uma população, onde foram amostradas 100 árvores e medido o diâmetro a altura do peito (DAP) de cada árvore. Os efeitos do manejo foram avaliados simulando-se diferentes intensidades de desbaste em função de classes de DAP e retenção de diferentes tamanhos populacionais por hectare (20, 30, 50, 75 e 100 genótipos). Os diferentes cenários foram avaliados comparando-se os índices porcentagem de locos polimórficos (), número médio de alelos por locos (), heterozigosidade observada () e esperada em equilíbrio de Hardy-Weinberg () e índice de fixação (). A estrutura genética espacial intrapopulacional de cinco das sete populações foi estuda amostrando-se 12 a 20 grupos aleatórios, formados pelas cinco árvores mais próximas. Em cinco populações as coordenadas geográficas das árvores amostradas foram registradas (usando GPS) para o estudo da distribuição espacial dos genótipos. T. cassinoides apresenta altos níveis de diversidade genética (=3,1; =0,455; =0,445) quando comparada a outras espécies arbóreas tropicais. Comparando as médias das populações naturais e manejadas, foram detectados maiores níveis de diversidade genética nas populações naturais (=2,64; =0,491; =0,504), relativamente as manejadas (=2,29; =0,406; =0,353). A maior parte da diversidade genética encontra-se dentro das populações (mínimo 27,6%). Nas populações naturais, 12,8% da diversidade genética encontra-se entre populações e nas manejadas e 28,4%. Dentro das populações naturais, 12,3% da diversidade genética encontra-se entre grupos e nas manejadas 9,7% encontrava-se entre grupos, sugerindo que a coancestria média dentro das populações aproxima-se da esperada em meios-irmãos (0,125) e, portanto, que existe estrutura genética espacial nas populações de T. cassinoides. Igualmente, a análise da distribuição espacial dos genótipos por autocorrelação espacial detectou indícios significativos de estruturação genética espacial até a distância aproximada de 50 m de raio. Na estimativa dos índices de diversidade genética para cinco classes diamétricas não foram detectadas correlações significativas entre as classes diamétricas e os índices e . Contudo, associações significativas foram detectadas entre as classes diamétricas e os índices (AˆoHˆeHˆfˆAˆeHˆoHˆAˆeHˆoHˆAˆeHˆoHˆAˆeHˆoHˆrˆ=0,813) e (fˆ910,0ˆ−=r), sugerindo que árvores de maiores classes diamétricas apresentam maiores heterozigosidades e existe provável seleção para heterozigotos. Simulando a retenção de diferentes tamanhos amostrais por hectares, observou-se que todos os parâmetros genéticos foram afetados e que é necessário reter aproximadamente 75 árvores por hectare para que os efeitos negativos em relação à população base sejam baixos.
Title in English
Management effects on caxeta [Tabebuia cassinoides lam. (dc)] natural populations genetic diversity by molecular markers.
Keywords in English
caxeta
distribuition spatial
forest management
genetic diversity
Abstract in English
Natural populations of Tabebuia cassinoides Lam (DC) have been intensively harvested in the last 70 years. The pressure for continuum exploitation of remaining populations remains, although few populations remain in conditions that allow commercial exploitation and recent studies indicated that intensive harvest causes strong loss of genetic diversity. Thus, the objective of this work was to study the impacts of harvesting on genetic diversity levels of T. cassinoides natural populations from Vale do Ribeira-SP, Brazil, using isozymes markers. We collected leaf tissues of adult trees from seven populations, four natural and three harvested. Sixty trees were sampled per population, with the exception of one population, where we sampled 100 trees and also measured their diameter at breast height (DBH). The effects of harvest were evaluated by simulating different logging intensity in this one population, considering several DBH classes and retaining different populational sizes per hectare (20, 30, 50, 75 and 100 remaining trees). The different resulting pictures were evaluated comparing the indexes of the percentage of polymorphic loci (), the mean numbers of alleles per locus (), observed () and expected in Hardy-Weinberg heterozigosity () and the fixation index (). The intrapopulational spatial genetic structure was studied in five of the seven populations, sampling 12 to 20 random groups, formed by the five nearest trees. In order to study the spatial genetic structure, we registered, with the use of GPS, the geographic coordinates of the sampled trees in five populations. The results showed that T. cassinoides has high levels of genetic diversity (=3.1; =0.455; =0.445) when compared with other tropical tree species. By comparing the mean values found for the natural and for the harvested populations, we detected higher levels of genetic diversity in natural populations (=2.64; =0.491; =0.504), relatively to the harvested ones (=2.29; =0.406; =0.353). The largest part of the genetic diversity was found within population (minimum 27.6%). In natural populations, 12.8% of genetic diversity was found among populations and 28.4% on the harvested ones. Within natural populations, 12.3% of genetic diversity was found among groups and 9.7% in the harvested ones, suggesting that the mean coancestry within population is close to the expected in half-sibs (0.125) and, thus, that there is spatial genetic structure in T. cassinoides populations. The analysis of genotypes spatial genetic structure by spatial autocorrelation detected a significant indication for spatial genetic structure at approximately 50 meters distance radius. The genetic diversity index estimation for five diametric classes did not detect significant correlations among diametric classes and and indexes. However, significant associations were detected among the diametric classes and (fˆAˆeHˆoHˆAˆeHˆoHˆAˆeHˆoHˆAˆeHˆoHˆrˆ=0.813) and (fˆrˆ=-0.910) indexes, suggesting that trees of the higher diametrical classes have higher heterozigosity and, thus, preferential selection for heterozygous. When simulating the retention of different sample sizes per hectare, we observed that all genetic parameters were affected and that, in order to maintain low negative effects, it is necessary to retain approximately 75 trees per hectare.
 
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Publishing Date
2004-11-26
 
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