As orquídeas são a maior família das plantas monocotiledôneas, sendo o Brasil um dos países contém grande diversidade de espécies. As orquídeas são, em sua maioria, alógamas e possuem mecanismos sofisticados para evitar a autopolinização. Os insetos são os agentes polinizadores mais comuns, mas também podem ser polinizados por aves como beija-flores. Tradicionalmente as espécies Cattleya coccinea e C. mantiqueirae tem sido reconhecidas como distintas de acordo com caracteres morfológicos, distribuição geográfica e época de floração. Esses critérios, entretanto, não permitem a identificação clara de espécies, uma vez que muitos indivíduos apresentam morfologia e fenologia intermediárias. Nesse contexto, esse estudo tem como objetivo contribuir para o conhecimento taxonômico e evolutivo de orquídeas brasileiras do gênero Cattleya. Especificamente, propõe-se rever a atual delimitação entre as espécies C. coccinea e C. mantiqueirae e caracterizar a diversidade genética entre e dentro de populações dessas espécies a partir de marcadores moleculares ISSR. Para testar se a atual delimitação de espécies corresponde a linhagens filogenética distintas, foram realizadas coletas em seis localidades da região Sudeste. Foram testados 20 iniciadores ISSR, dos quais 13 foram otimizados para obtenção de dados. Os géis de ISSR obtidos foram utilizados para construção de uma matriz binária representando a presença/ausência de fragmentos amplificados. A matriz contendo 173 indivíduos e 295 caracteres foi analisada com algoritmo de neighbor-joining e o critério de parcimônia máxima para obtenção de hipóteses filogenéticas. Os resultados indicam que as espécies tradicionalmente reconhecidas, C. coccinea e C. mantiqueirae, não constituem grupos monofiléticos e, portanto, não podem ser reconhecidas como espécies distintas de acordo com o conceito filogenético de espécies. Os resultados também apontam que as populações amostradas constituem grupos monofiléticos com altos valores de confiança e que o complexo C. coccinea-C. mantiqueirae não constitui um grupo monofilético. O parafiletismo do grupo é determinado pela posição da população de Lima Duarte/MG, que constitui um clado irmão da espécie C. brevipedunculata (ocorrente na Serra do Espinhaço) e C. wittigiana (restrita ao Estado do Espírito Santo). Os resultados de análises de genética de populações corroboram com os resultados da análise filogenética e indicam que as populações possuem baixos índices de diversidade genética entre indivíduos e que a maior diversidade encontra-se entre populações. Por serem plantas com alto valor ornamental e sofrerem com ações antrópicas constantes, esse estudo foi de fundamental importância para permitir estratégias viáveis para a manutenção e conservação da diversidade genética dessas populações de orquídeas.

Orchids represent the largest family of monocots, with great diversity of species in Brazil. These plants are generally allogamous and bear sofisticated mechanisms to avoid self-pollination. Insects are by far the most common pollinators, but birds (i.e hummingbirds) may also be important. Within Cattleya, the species C. coccinea and C. mantiqueirae have been distinguished by morphological characters, geographical distribution and flowering period. Such criteria, however, do not allow a clear identification of species, since many specimens show intermediate morphological and phenological variation. The goal of this study is to contribute to the understanding of taxonomical and evolutionary aspects of Brazilian orchids, especially within the genus Cattleya. In order to achieve that I revised current species limits within the C. coccinea-C. mantiqueirae species complex. The study was based on phylogenetic and genetic diversity analyses among and within populations considering ISSR molecular markers. Six populations from Southeastern Brazil were considered. I tested 20 ISSR primers, of which 13 were used in this study. Presence/absence of fragments visualized in agarose gels were used to built a binary matrix. The analyses considered 173 individuals and 295 caracters (fragments). Phylogenetic analyses were performed according to distance (neigbor-joining) and parsimony criteria. According to the results, the species C. coccinea and C. mantiqueirae do not constitute monophyletic groups and, therefore, cannot be recognized as distinct according to the phylogenetic species criterion. Also the C. coccinea-C. mantiqueirae species complex is paraphyletic considering the closely related species C. brevipedunculata (from Serra do Espinhaço) and C. wittigiana (from Espírito Santo State). The population of Lima Duarte/MG is phylogenetically more closely related to such species than to other populations of C. coccinea and C. mantiqueirae. On the other hand, the studied populations comprise strong monophyletic groups. Population genetics analyses agree with phylogenetic results. All populations show low diversity indices among individuals. Also, the greatest portion of genetic diversity was found between populations. Orchids belonging to the C. coccinea-C. mantiqueirae species complex are high ornamental species, with great anthropogenic pressure. For this reason this study was important to allow conservation strategies to maintain and monitor genetic and morphological diversity of populations.