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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2011.tde-17032011-161557
Document
Author
Full name
Maria Carolina Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2010
Supervisor
Committee
Kageyama, Paulo Yoshio (President)
Durigan, Giselda
Moraes, Mario Luiz Teixeira de
Solferini, Vera Nisaka
Tarazi, Roberto
Title in Portuguese
Diversidade genética, sistema de reprodução, estrutura genética espacial e fluxo gênico em Tabebuia aurea (Silva Manso) Benth. & Hook. f. ex S. Moore no Cerrado
Keywords in Portuguese
Biodiversidade
Cerrado - Conservação
Diversidade genética
Genética de populações
Ipê
Marcador molecular
Reprodução vegetal.
Abstract in Portuguese
O bioma Cerrado é considerado atualmente área crítica para a conservação mundial em decorrência do seu endemismo e da atual velocidade de devastação. Quanto mais fragmentadas e perturbadas as paisagens naturais, maiores são os desafios para a manutenção da sua variabilidade genética, que possui hoje um papel de destaque na definição das estratégias de conservação e manejo de populações naturais. Visando a propor recomendações para estratégias de conservação in situ com base em indicadores genéticos, este trabalho objetivou estudar, por meio de oito locos microssatélites nucleares, a diversidade genética, o sistema de reprodução, a estrutura genética espacial e o fluxo gênico de Tabebuia aurea (Bignoniaceae) em remanescentes de Cerrado do Estado de São Paulo e do Mato Grosso do Sul. Foram mapeadas oito populações de T. aurea representadas por 290 árvores adultas. Além disso, foram produzidas 750 progênies (25 plântulas de 30 matrizes), totalizando 1040 genotipagens. Os resultados indicaram que os adultos nem sempre detêm maior heterozigosidade que as progênies, e os índices de fixação de suas populações mostraram-se altos e significativos. Os locos analisados indicaram que existe estruturação da variabilidade genética intrapopulacional de T. aurea na maioria das populações. Apesar de haver semelhanças entre regiões e populações, não há um padrão espacial claro da variabilidade genética. Os correlogramas, entretanto, apoiaram a hipótese de dispersão de sementes espacialmente restrita. Detectou-se, no entanto, uma alta taxa de imigração de pólen nas populações de Assis (74%) e de Pedregulho (87%), e as distâncias de dispersão contemporânea de pólen variaram de 0 a 167m para Assis e de 0 a 7002m para Pedregulho, sugerindo intenso movimento de genes nas populações. De acordo com as estimativas das taxas de cruzamento, as populações apresentaram um sistema de reprodução de cruzamentos em Assis e Pedregulho ( m t = 0,997; m t = 1,000, respectivamente), indicando a presença de mecanismos de autoincompatibilidade para a espécie. Verificou-se que a divergência genética populacional não se distribuiu igualmente entre as populações e que ocorre o fenômeno de isolamento pela distância. Os tamanhos efetivos populacionais dos adultos indicaram que a maioria dos remanescentes estudados possui áreas de tamanhos inferiores às encontradas pelas estimativas de área mínima viável para a conservação. Apenas o Parque Estadual das Furnas do Bom Jesus, Pedregulho-SP, contém área suficiente para a conservação do potencial evolutivo das populações de T. aurea. Visando à coleta de sementes para estratégias de conservação, os resultados sugeriram que a coleta deve ser realizada em, no mínimo, 18 e 20 matrizes, para Assis e Pedregulho, respectivamente, para a retenção de tamanhos efetivos de 50.
Title in English
Genetic diversity, mating system, spatial genetic structure and gene flow in Tabebuia aurea (Silva Manso) Benth. & Hook. f. ex S. Moore in the Cerrado
Keywords in English
Cerrado
Conservation.
Microsatellite
Tabebuia aurea
Abstract in English
The Cerrado biome is considered a critical area for worldwide conservation due to its endemism and the current devastation speed. The fragmented and disturbed natural landscapes are the biggest challenges for the maintenance of genetic variability, which today has a leading role in defining conservation and management strategies of natural populations. This work intends to propose recommendations for in situ conservation strategies based on genetic markers. With the help of eight nuclear microsatellite loci, the study will verify the genetic diversity, the breeding system, the spatial genetic structure and the gene flow of Tabebuia aurea (Bignoniaceae) in Cerrado remnants of the State of São Paulo and Mato Grosso do Sul. Eight populations of T. aurea with 290 adult trees were mapped. In addition, 750 progeny were produced (25 seedlings of 30 mother-trees), totaling 1040 genotyping. The results indicated that adult trees occasionally have higher heterozygosity than seedlings and the fixation index in the populations were high and significant. The loci analyzed indicated that most populations of T. aurea had structuring of the genetic variability. There are similarities between regions and populations, but there is no clear pattern of spatial genetic structure, although the correlogram supported the hypothesis of spatially restricted seed dispersal. In turn, high immigration rates of pollen were found on populations of Assis (74%) and Pedregulho (87%) and the distances of the pollen contemporary distribution had been variating between 0 and 167m to Assis and between 0 and 7002m to Pedregulho, what suggests an intense movement of genes in the populations. According to the outcrossing rates estimated, the populations showed an outcrossing breeding system in Assis and Pedregulho ( = 0.997, = 1.000, respectively), indicating the presence of self-incompatibility mechanisms in this species. It was found that the population genetic divergence was not equally distributed among the population, and so, isolation by distance phenomena may be occuring. The minimum viable area for conservation estimates of adults trees indicated that most part of the areas have sizes below of recommended. Only the State Park Furnas do Bom Jesus, Pedregulho, SP, contains sufficient area for the conservation of evolutionary potential of populations of T. aurea. The results suggest that the seed collected for conservation strategies, must come from a minimum of 18 and 20 mother-trees, respectively, from Assis and Pedregulho.
 
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Publishing Date
2011-03-23
 
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