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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2009.tde-09112009-164246
Document
Author
Full name
Flávio Bertin Gandara Mendes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2009
Supervisor
Committee
Kageyama, Paulo Yoshio (President)
Gandolfi, Sergius
Moraes, Mario Luiz Teixeira de
Solferini, Vera Nisaka
Veasey, Elizabeth Ann
Title in Portuguese
Diversidade genética de populações de Cedro (Cedrela fissilis Vell. (Meliaceae)) no Centro-Sul do Brasil
Keywords in Portuguese
Cedro
Genética de populações vegetais
Marcador molecular
Variação genética em plantas.
Abstract in Portuguese
Cedrela fissilis Vell. é árvore alta (10 a 30 m) por 40 a 50 cm de diâmetro. Tronco retilíneo com sapopemas pouco desenvolvidas ou ausentes, mas quando atacado pela broca do ponteiro, Hypsipila grandela, é tortuoso. Casca grossa, dura, fissurada, de marrom a pardo - acinzentada. Folhas alternas com 8 a 24 pares de folíolos. Flores actinomorfas, unissexuadas, de 5 a 10 mm de comprimento reunidas em tirsos axilares. Os frutos são cápsulas lenhosas deiscentes de 3 a 10 cm de comprimento, que encerram de 30 a 300 sementes aladas, com até 35 mm de comprimento por 15 mm de largura. A polinização é realizada por insetos, possivelmente mariposas e abelhas e a dispersão de sementes é anemocórica. C. fissilis é uma das espécies arbóreas mais ameaçadas pelo corte seletivo e destruição da Mata Atlântica no centro-sul do Brasil, sua principal área de ocorrência, tornando a conservação dos seus recursos genéticos extremamente ameaçada pela redução populacional que vem sofrendo. Por outro lado, esta espécie tem um grande potencial para produção de madeira de alta qualidade, principalmente em plantios mistos, que estão se tornando economicamente viáveis pela escassez de madeira no mercado nacional e internacional, bem como, está sendo também muito utilizada em projetos de restauração de florestas tropicais. Neste contexto, torna-se fundamental o estudo da diversidade genética das populações remanescentes desta espécie e da estruturação desta diversidade. Este trabalho analisou dez populações de C. fissilis em cinco estados da região centro-sul do Brasil, visando analisar sua estrutura genética e inferir estratégias para sua conservação, bem como estabelecer critérios para a utilização dos recursos genéticos existentes. Foram desenvolvidos nove locos microssatélites para a espécie revelando 130 alelos em todas as populações. A endogamia nas populações foi relativamente baixa. As populações apresentaram diferenciação genética segundo o modelo de isolamento pela distância. As populações tanto da floresta estacional semidecidual como da floresta ombrófila densa apresentaram maior similaridade entre si. A estrutura genética interna de duas populações (Parque Estadual Intervales SP e Parque Estadual do Rio Doce - MG) mostrou uma distribuição aleatória dos genótipos. Já na população da Reserva Florestal do Matão PR, a estruturação espacial foi significativa, revelando uma similaridade genética entre os indivíduos mais próximos (até 30m). Indivíduos jovens e adultos foram analisados em duas populações (Parque Estadual Intervales - SP e Reserva Florestal do Matão PR) revelando uma diversidade gênica semelhante para os dois estádios nas duas populações. No entanto, observa-se uma tendência de aumento da diversidade gênica e diminuição de endogamia nos adultos em relação aos jovens. Estes dados permitem também inferir sobre outras espécies florestais similares, uma vez que não existem dados disponíveis sobre a diversidade genética em grandes regiões geográficas em espécies arbóreas da Mata Atlântica.
Title in English
Genetic diversity of populations of Cedro (Cedrela fissilis Vell. (Meliaceae)) in Southerncenter Brazil
Keywords in English
Cedar
Cedrela fissilis
Genetic diversity
Microsatellite markers.
Populations structure
Abstract in English
Cedrela fissilis Vell. is a high tree (10 a 30 m) with a DBH between 40 and 50 cm. Rectilinear trunk with little developed or absent sapopemas, but when attacked by the Cedar Shoot Borer is crooked. Thick, hard, brown to gray bark. Alternate leaves from 8 to 24 leaflet pairs. Actinomorfic unisexual flowers, from 5 to 10 mm length, produced in groups. Fruits are wood deiscent capsules from 3 to 10 cm length, with 30 to 300 winged seeds, till 35 mm length by 15 mm wide. Pollination is conducted by insects, probably moths and bees and seed dispersion is anemocoric. Cedrela fissilis is one of the most endangered tree species due to the selective logging and destruction of Atlantic Forest in southern-center Brazil, its main distribution region. On the other side, this species has a grate production potential of a high quality wood, mainly in mixed stands, what becomes economically viable because the lack of wood in national and international market, as well as it is being used in restoration projects of tropical forests. Besides these facts, the conservation of genetic resources of this species is very critical by the drastic population reduction that it is suffering. In this context, it becomes very important the study of the genetic diversity of the remnant populations of this species and the structure of this variation. This study analyzed ten natural populations of C. fissilis in five states in the southern-center region of Brazil, aiming to examine their genetic structure and infer strategies for genetic conservation, as well as, establishes criteria to use the genetic resources. Nine microssatellites loci were developed for this species and revealed 130 alleles in all populations. Populations inbreeding was relatively low. Populations presented genetic differentiation following the isolation by distance model. Populations from the seasonal semi deciduous forest, as well as from the evergreen forest presented higher similarity among them. Internal genetic structure of two populations (Intervales State Park SP and Rio Doce State Park - MG) showed a random spatial distribution of genotypes. The population of Matão Forest Reserve PR showed a significant spatial structure, revealing a genetic similarity among near trees (till 30 m). Juveniles and adult plants were analyzed in two populations (Intervales State Park - SP and Matão Forest Reserve PR), showing similar genetic diversity for the two classes in both populations. But, we observe a tendency of increase in genetic diversity and decrease in inbreeding in adult plants in relation to juveniles. These data also allow inferring about other similar tree species, since there is no available data on the genetic diversity of Atlantic Forest tree species in large geographical regions.
 
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Flavio_Mendes.pdf (4.55 Mbytes)
Publishing Date
2009-11-18
 
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