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Tesis Doctoral
DOI
https://doi.org/10.11606/T.17.2014.tde-25082020-124637
Documento
Autor
Nombre completo
Rômulo Maciel de Moraes Filho
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Ribeirão Preto, 2014
Director
Tribunal
Marin, Ana Lilia Alzate (Presidente)
Goldman, Maria Helena de Souza
Groppo Junior, Milton
Moraes, Mario Luiz Teixeira de
Pereira, Tiago Campos
Título en portugués
Efeitos genéticos da fragmentação florestal sobre a espécie de sub-bosque Metrodorea nigra em áreas remanescentes de floresta estacional semidecidual em Ribeirão Preto-SP
Palabras clave en portugués
Diversidade genética
Estrutura genética espacial
Marcadores moleculares
Rutaceae
Resumen en portugués
Metrodorea nigra St. Hill., (Rutaceae) é uma espécie arbórea monoica e perene que pode atingir até cinco metros de altura, típica do sub-dossel das florestas estacionais semideciduais, onde ocorre em alta densidade populacional, sendo conhecida popularmente como "carrapateira" ou "caputuna-preta". M. nigra é considerada como espécie-chave na dinâmica de nutrientes das florestas semideciduais, estando altamente adaptada às condições de sub-bosque. No entanto, sob condições de fragmentação, e especialmente abertura de clareiras e corte seletivo, observa-se uma redução de sua densidade e frequência ou até mesmo seu completo desaparecimento. Embora a importância estratégica desta espécie nas florestas estacionais semideciduais, poucos estudos a nível genético têm sido realizados. Assim, o objetivo geral desta pesquisa foi avaliar se a redução e a fragmentação de habitat podem causar modificações na estrutura genética de populações naturais de Metrodorea nigra ocorrendo em áreas remanescentes de floresta estacional semidecidual na região de Ribeirão Preto-SP, com histórico e intensidade de fragmentação diferenciados. Para isto, foram amostradas populações de adultos e juvenis da espécie M. nigra localizadas em três fragmentos florestais da região (M13-Rib, BSQRib e FAC-Crav) e analisadas por meio de marcadores moleculares ISSR e SSR. Como resultados, foram observados um total de 136 loci ISSR (média de 17/primer), sendo 133 polimórficos (97,79%). A diversidade genética de Nei (He) foi relativamente alta considerandose o total dos indivíduos (0,31), e os valores por população foram de 0, 27 (BSQ-Rib), 0,26 (M13-Rib) e 0,24 (FAC-Crav). Pela análise de marcadores SSR observou-se um alto número de alelos (K = 104) com uma média de 14,85 alelos por lócus. A heterozigosidade esperada média para os três fragmentos foi de He = 0,771. Os valores por fragmento foram, He = 0,688 (FAC-Crav), He = 0,704 (M13-Rib) e He = 0,765 (BSQ-Rib). A heterozigosidade observada média foi de Ho = 0,516, sendo praticamente idêntica nos três fragmentos. Todos os conjuntos amostrais analisados exibiram índice de fixação positivo e significativamente diferente de zero, indicando endogamia, que pode ser oriunda da estrutura natural das populações devido ao sistema de dispersão barocórico de sementes, no qual as sementes são disseminadas próximas ao parental materno. As análises com ambos os marcadores indicaram estruturação entre as populações sendo maiores os valores observados na análise com os marcadores ISSR. Não foram observadas diferenças significativas entre as gerações de adultos e juvenis em nenhum dos fragmentos, indicando a resiliência da espécie M. nigra aos efeitos da fragmentação e redução de habitat. As análises da estrutura genética espacial (EGE), realizadas com ambos os marcadores, mostraram autocorrelações positivas, entre as distancias genéticas e geográficas nas primeiras classes de distância avaliadas (até 20m), de maneira semelhante ao esperado dentro do modelo de isolamento por distância (IBD). A população do fragmento BSQ-Rib exibiu a maior EGE, provavelmente devido ao seu histórico de corte seletivo e a atual presença de uma trilha em seu interior. Na análise entre gerações, foram observadas diferenças nos padrões de estrutura genética espacial apenas no fragmento FAC-Crav, onde não se observou estruturação genética entre as árvores adultas. Os resultados desta pesquisa nos levam a concluir que M. nigra é uma espécie tolerante à redução de habitat, conseguindo se manter em fragmentos de pequeno tamanho. No entanto parece ser pouco tolerante à abertura de clareiras e corte seletivo, pois depende da sombra de outras árvores para que suas sementes germinem e se estabeleçam. Assim, esta característica torna a M. nigra uma espécie ideal para o monitoramento da qualidade ambiental dos remanescentes da floresta estacional semidecidual da região de Ribeirão Preto (SP).
Título en inglés
Genetic effects of forest fragmentation over the understory species Metrodorea nigra in semideciduos forest remnant areas in Ribeirão Preto-SP
Palabras clave en inglés
Genetic diversity
Molecular markerss
Rutaceae
Spatial genetic structure
Resumen en inglés
Metrodorea nigra St. Hill. ( Rutaceae ) is a monoic and perennial tree species that can reach up to five meters of height, typical of sub - canopy of semideciduous forests, which occurs in high population density, known popularly as "carrapateira" or "caputuna preta". M. nigra is considered a key species in the nutrient dynamics of the semideciduous forests and is highly adapted to the conditions of the understory. However, under conditions of fragmentation, open glades and selective logging, there is a reduction of their density and frequency or even its complete disappearance. Although the strategic importance of this species in semideciduous forests, few studies have been conducted genetic level. Thus, the objective of this research was to assess whether the reduction and fragmentation of habitat can change the genetic structure of natural populations of M. nigra occurring in forest remnants in the region of Ribeirão Preto-SP, with differentiated historic and intensity of fragmentation. Thus, populations of M. nigra species located in three forest fragments in the region (M13-Rib, BSQ-Rib and FAC-Crav) were sampled and analyzed by SSR and ISSR molecular markers. As a result, a total of 136 ISSR loci (average 17/primer) and 133 polymorphic (97.79 %) were observed. The Nei genetic diversity (He) was relatively high considering the total number of individuals (0.31), and values per population were 0.27 (BSQ-Rib), 0.26 (M13-Rib) and 0,24 (FACCrav). By the SSR analysis we observed a high number of alleles (K = 104) with an average of 14.85 alleles per locus. The average expected heterozygosity for the three fragments was He = 0.771. The values per fragment were, He = 0.688 (FAC-Crav), He = 0.704 (M13-Rib) and He = 0.765 (BSQ-Rib). The average observed heterozygosity was Ho = 0.516, being statistically identical in the three fragments. All sets of samples analyzed showed positive and significantly different from zero fixation indexes, indicating inbreeding, which may arise from a natural population structure due to barocoric seed dispersal system, in which seeds are scattered near the maternal parental. Analyses with both markers showed structuration among populations with higher values observed in the ISSR analysis. No significant differences between juvenile and adult generations in any of the fragments were observed, indicating the resilience of the species to the effects of fragmentation and reduced habitat. The analysis of the spatial genetic structure (SGS) performed with both markers showed positive autocorrelations between genetic and geographic distances in the first distance classes (up to 20m) in a similar manner to that expected in the insulation distance model by (IBD). The population of the BSQ-Rib fragment exhibited the largest EGE, probably due to its history of selective logging and the current presence of a trail inside. The analysis between generations showed differences in the patterns of spatial genetic structure only in FACCrav fragment where no genetic structure among adult trees was observed. These results lead us to conclude that M. nigra is tolerant to habitat reduction, managing to maintain its genetic diversity in fragments of small size. However it seems to be susceptible to glades opening and selective logging, as it depends on the shade from other trees for their seeds to germinate and establish. Thus, this feature makes M. nigra ideal for monitoring the environmental quality of the remnants of tropical semideciduous forest in the region of Ribeirão Preto (SP).
 
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Fecha de Publicación
2020-10-21
 
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