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Título: Diversidade e estrutura genética em uma população natural de Plathymenia reticulata Benth. no Sul do Espírito Santo
Autor(es): Souza, Lucimara Cruz de
Orientador: Miranda, Fábio Demolinari de
Coorientador: Kunz, Sustanis Horn
Palavras-chave: Árvores matrizes
Marcadores moleculares ISSR
Variabilidade genética
Florestas - Conservação
Vinhático
Matrix trees
Molecular marker ISSR
Genetic variability
Forests – Conservation
Data do documento: 17-Fev-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A fragmentação florestal e a exploração na forma de corte seletivo de determinadas espécies são responsáveis pela redução de extensas áreas contínuas, ocasionando a redução da diversidade genética. Assim, torna-se necessário definir estratégias de conservação e manejo dos remanescentes florestais para garantir a sobrevivência e a manutenção de populações reduzidas. Os marcadores moleculares destacam-se como ferramentas interessantes para esses estudos. A espécie Plathymenia reticulata Benth., conhecida popularmente como vinhático, pertence à família Fabaceae. Essa espécie se destaca por sua importância econômica e ecológica, devido a madeira de alta qualidade e o potencial para uso em recuperação e restauração de áreas degradadas. Este estudo teve como objetivo caracterizar a diversidade e a estrutura genética em uma população natural de P. reticulata, ocorrente em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual Montana no sul do estado do Espírito Santo, por meio de marcadores moleculares Inter Single Sequence Repeats (ISSR). Amostras de DNA de 149 indivíduos foram analisadas por meio de dez primers ISSR, gerando 156 fragmentos, dos quais, 101 foram polimórficos (64,74%). Os indivíduos amostrados foram classificados em três unidades amostrais: árvores adultas saudáveis e em idade reprodutiva (A), plântulas originadas de sementes coletadas no interior do fragmento mistura de progênies (B) e indivíduos jovens em áreas de regeneração natural no entorno do fragmento (C). O conteúdo de informação polimórfica (PIC) para os marcadores, revelou média de 0,38, caracterizando-os como mediamente informativos. O número de locos utilizados (n = 101), foi maior do que o estabelecido como número ótimo (n = 88), indicando precisão nas análises. Constatou-se alta diversidade genética na espécie, fundamentada nos valores do índice de diversidade de Nei (H= 0,407), índice de Shannon (I = 0,594) e pela formação de grupos distintos pelo método UPGMA. Além disso, por meio dos parâmetros de diversidade avaliados foi possível confirmar que nas áreas de regeneração natural e na mistura de progênies existe diversidade genética equivalente ao que é encontrado nos adultos. A análise de variância molecular indicou que a maior parte da variação genética é encontrada dentro dos grupos (96,53%) e revelou moderada diferenciação entre adultos e regenerantes e adultos e mistura de progênies. A diferenciação genética entre as árvores adultas foi baixa (ΦST = 0,03) indicando que as altas taxas de fluxo gênico (Nm = 12,70) estão anulando os efeitos da deriva genética. Tais resultados também foram confirmados pelas análises de distância genética de Nei, análises de coordenadas principais (PCoA) e pela abordagem bayesiana realizada pelo software STRUCTURE. Os dados obtidos permitiram avaliar o potencial das árvores adultas como matrizes para obtenção de mudas com variabilidade genética certificada.
Forest fragmentation and selective logging of certain species are responsible for the reduction of large continuous areas, leading to the reduction of genetic diversity. Therefore, it is necessary to define strategies for the conservation and management of forest remnants to ensure the survival and maintenance of reduced populations. Molecular markers stand out as interesting tools for these studies. The species Plathymenia reticulata Benth., popularly known as vinhático, belongs to the family Fabaceae. This species stands out for its economic and ecological importance due to high quality wood and the potential for use in the recovery and restoration of degraded áreas. The objective of this study was to characterize the diversity and genetic structure of a natural P. reticulata population in a seasonal semideciduous montane forest in the southern state of Espírito Santo, using molecular markers Inter Single Sequence Repeats (ISSR). DNA samples from 149 individuals were analyzed using ten ISSR primers, generating 156 fragments, of which 101 were polymorphic (64.74%). The sampled individuals were classified into three sample units: healthy and reproductive age adult trees (A), seedlings originated from seeds collected within the fragment - mixture of progenies (B) and young individuals in natural regeneration areas around the fragment (C). The polymorphic information content (PIC) for the markers revealed an average of 0.38, characterizing them as moderately informative. The number of loci used (n = 101) was greater than that established as optimal number (n = 88), indicating precision in the analyzes. High genetic diversity was found in the species, based on the values of the diversity index of Nei (H '= 0.407), Shannon index (I = 0.594) and the formation of distinct groups by the UPGMA method. In addition, through the diversity parameters evaluated, it was possible to confirm that in the areas of natural regeneration and progeny mix there is genetic diversity equivalent to that found in adults. The analysis of molecular variance indicated that most of the genetic variation is found within the groups (96.53%) and showed moderate differentiation between adults and regenerants and adults and mixture of progenies. Genetic differentiation among adult trees was low (ΦST = 0.03) indicating that high gene flow rates (Nm = 12.70) are negating the effects of genetic drift. These results were also confirmed by the Nei genetic distance analysis, principal coordinate analysis (PCoA) and the Bayesian approach performed by the STRUCTURE software. The data obtained allowed to evaluate the potential of adult trees as matrices to obtain seedlings with certified genetic variability
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7848
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