1,721,133 research outputs found
Rastreamento madeireiro de jacarandá copaia (aubl.) d. Don. (bignonaceae) da floresta amazônica usando impressão digital de DNA
No full textA floresta Amazônica e outras florestas tropicais ao redor do mundo estão atualmente sendo intensivamente desmatadas para e abertura de áreas para uso na agropecuaria intensiva e extração de madeira, o que em geral ocorre ilegalmente em áreas protegidas como reservas e áreas indigenas, resultando em problemas ecológicos, ambientais e econômicos. Com o objetivo de parar o desmatamento e a comercialização de madeira de corte ilegal de florestas tropicais, novas leis foram introduzidas em muitos países. Aqui investigamos a utilidade da impressão digital de DNA de marcadores SNPs nucleares e citoplasmáticos para rastrear a origem da madeira extraida e comercializada da árvore neotropical Jacaranda copaia. Amostras de 832 indivíduos de 43 populações da Bolívia, Brasil, Guiana Francesa e Peru foram utilizadas para investigar o poder de marcadores SNPs, sendo 113 nucleares (nSNPs), 11 cloroplastidiais (CpSNPs) e quatro mitocondriais (MtSNPs) para determinar corretamente o país, população e região dentro do Brasil e Peru de origem. A diferenciação genética (G_ST^') entre todas as populações, entre populações de diferentes países e entre regiões dentro dos países foi alta (0,506-0,698), especialmente para locos CpMtSNP (> 0,9), mostrando um forte padrão genético de isolamento por distância entre populações, o que é favoravel à determinação correta do local de origem de amostras de mandeira de indivíduos de J. copaia. Para testes de auto-atribuição foi possivel determinar corretamente, com 100% de precisão, o país, população e região de origem de todas as amostras quando foram utilizados todos os locos SNPs ou apenas os nSNPs. Os resultados mostraram que o uso de todos os marcadores SNPs ou nSNPs é uma ferramenta precisa e útil para alfândegas e policias nacionais e internacionais averiguarem se o local de extração declarado na documentação de exportação de madeira de J. copaia da Floresta Amazônica tem origem legal ou ilegal.Amazon and other tropical forest are actually subject to strong deforestation, generally originated from illegal logging, resulting in ecological, environmental and economic problems. Aiming stop deforestation and timber commercialization of illegal logging of tropical forest, new laws has been introduced in many countries. Here we investigated the utility of DNA fingerprinting of nuclear and cytoplasmatic SNPs markers to timber tracking the intensive logged and commercialized of the Amazonian Neotropical tree Jacaranda copaia. Samples of 832 individuals from 43 populations from French Guiana, Brazil, Peru, and Bolivia were used to investigate the power of 113 nuclear SNPs, 11 CpSNPs and four MtSNPs loci to determine the country, population and region within Brazil and Peru origin. The genetic differentiation (���′) among all populations, contries, and regions within coutries was generaly high (0.506-0.698), specialy for CpMtSNP (> 0.9) loci, and there is a strong isolation by distance pathern among populations, favoring the group or individual samples tracking to correct site. For self-assignment tests, we were able to 100% correct determine country, population and region site origin of all samples using all SNPs and nSNPs. Our results show that the use of all SNP or nSNP markers are suitable to correct determination of country and population site of J. copaia timber origin and very useful tool for customs and local and international policies
Dispersão histórica de pólen e sementes em populações fragmentadas de Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze e Cariniana legalis (Mart.) Kuntze
No full textCariniana estrellensis e Cariniana legalis são uma das maiores árvores dos biomas florestais da Amazônia e Mata Atlântica, sendo atualmente vulneráveis à extinção devido ao intenso desmatamento desses biomas. Estratégias para conservação in situ e ex situ são urgentes e estudos de diversidade genética e fluxo de genes são chaves e para esses propósitos. Assim, investigamos a diversidade genética, a estrutura genética espacial (SGS) e o fluxo histórico de genes em populações fragmentadas de ambas as espécies, utilizando marcadores de microssatélites. Todas as árvores encontradas nas populações foram mapeadas, medidas para o diâmetro na altura do peito (DAP) e amostrado o cambio de casca. O índice de fixação (F), em alguns casos, foi significativamente maior em árvores com menor DAP, indicando que as árvores menores apresentam um maior parentesco do que as maiores. Foi detectada SGS significativa para populações de ambas as espécies (60-350 m), indicando um padrão de dispersão de genes de isolamento pela distância (IBD). Para ambas as espécies, foi observada alta imigração de semente (38,5-61,5%) e pólen (80,1-100%), mostrando que as populações não são isoladas geneticamente. Não foi detectada autofecundação, mas o cruzamento entre árvores relacionadas foi detectado nas espécies (8,9-12,5%), sugerindo uma seleção mais forte contra árvores de autofecundação do que se originou do cruzamento entre árvores relacionadas. A distância de dispersão de pólen e sementes em C. estrellensis atingiu longa distância (> 3 km) do que em C. legalis (máximo de 385 m). No entanto, o pólen e as sementes em C. estrellensis e o pólen em C. legalis foram dispersos em um padrão de IBD. Os resultados sugerem que as populações estudadas são adequadas para conservação in situ e ex situ.Cariniana estrellensis and Cariniana legalis, two of the largest trees in the Amazon and Atlantic Forest biomes, are currently vulnerable to extinction due to the intense deforestation of these biomes. Strategies for in and ex situ conservation are urgent, and studies of genetic diversity and gene flow are key aspects needed to develop these strategeis. Thus, we investigate the genetic diversity, spatial genetic structure (SGS), and historical gene flow in fragmented populations of both species, using microsatellite markers. All trees found in the study populations were mapped, measured for diameter at breast height (DBH), and sampled for bark cambium. Our results show that in some cases, fixation index (F) was significantly higher in trees with lower DBH, indicating that smaller trees have higher levels of inbreeding than larger ones. Significant SGS was detected in populations of both species (60-350 m), indicating a gene dispersal pattern of isolation by distance (IBD). For both species, we found high seed (38.5-61.5%) and pollen (80.1-100%) immigration demonstrating that populations are not genetically isolated. No self-fertilization was detected, but we did find evidence of mating among related trees (8.9-12.5%), suggesting stronger selection against selfed individuals than those originated from mating among relatives. Pollen and seed dispersal distance for C. estrellensis reached longer distances (> 3 km) than for C. legalis (maximum of 385 m). However, pollen and seeds of C. estrellensis and pollen of C. legalis were dispersed in an IBD pattern. The results suggest that the studied populations are suitable for in and ex situ conservation.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES
Estrutura genética de subpopulações de Genipa americana L. (Rubiaceae) a partir de isoenzimas
No full textForam estudados a estrutura genética, o sistema reprodutivo, a distribuição genética espacial, o fluxo gênico e o tamanho efetivo populacional de duas subpopulações naturais de Genipa americana L., situadas na mata ciliar do Rio Mojiguaçu, SP, denominada de "Mata da Figueira", de propriedade do Instituto Florestal do Estado de São Paulo, a partir da eletroforese de isoenzimas, discorrendo- se sobre as possíveis estratégias de conservação genética in situ e utilização da população como "área para coleta de sementes", visando recuperação de áreas degradadas. A partir da análise de isoenzimas, obtiveram-se 13 alelos distribuídos entre 8 locos, onde 4 eram monomórficos e 4 polimórficos. O coeficiente de coancestralidade de Cockerham (̂θP) revelou que 99,4% da variabilidade genética dos indivíduos adultos se encontra dentro das subpopulações e 100% para as plântulas. Os índices de fixação de Wright foram, em média, negativos para os adultos (f̂ = -0,061; F̂ = -0,055) e positivos para as plântulas (f̂ = 0,369; F̂ = 0,341), mostrando ausência de endogamia nos adultos e acentuada endogamia nas plântulas. Dada a proximidade na magnitude das estimativas médias de f̂ e F̂, para ambos os adultos e plântulas, conclui-se que a endogamia total da população é grandemente explicada pela endogamia contida dentro das subpopulações. Os resultados mostram que as subpopulações constituem uma única população, tendo propriedades genéticas comuns, compartilhando o mesmo conjunto gênico. Os índices de diversidade estimados para a população revelaram um baixo número de alelos por locos (A = 1,63) e urna média porcentagem de locos polimórficos (P = 50%), para adultos e plântulas. A heterozigosidade média esperada foi alta para adultos e plântulas (Ĥe = 0,182; Ĥe = 0,149, respectivamente), revelando a população como potencial para a conservação in situ. O índice de fixação, para a população, foi negativo para os adultos (f̂ = -0,071) e positivo para as plântulas (f̂ = 0,302), indicando equilíbrio de Hardy-Weinberg para os adultos, desvios de suas expectativas para as plântulas e seleção para heterozigotos entre a fase juvenil e adulta. As taxas de cruzamentos multilocos (t̂m) foi de 0,816, a unilocos (t̂s) de 0,617 e a diferenças t̂m - t̂s de 0,199, sugerindo que nesse ciclo reprodutivo, em média, 81,6% das plântulas foram geradas por cruzamentos, sendo 61,7 entre indivíduos não endogâmicos e 19,9% entre endogâmicos. A diferença de t̂m - 1,0, foi de 18,4%, o que no caso de uma espécie monoica seria atribuído a autofecundação. Entretanto, como G. americana é dióica e o modelo multilocos confunde autofecundação com apomixia, esta diferença poderia ser atribuída a apomixia. Porém, o teste de X2 rejeitou a hipótese de apomixia, revelando inadequação dos dados a esse modelo, ou seja, um excesso de descendentes homozigóticos de mães heterozigóticas (> 50%). Esse fato não permite inferir a respeito da forma apomítica de reprodução. Por outro lado, indica a possível existência de seleção favorecendo os homozigotos na fase de plântula. Os acasalamentos endogâmicos também foram detectada pelos índices de fixação de Wright e coeficientes de coancestralidade entre plantas, dentro de famílias (̂θF), sugerindo estruturação espacial na população. Contudo, as análises de autocorrelação espacial não revelaram estruturação genética significativa dentro das subpopulações. O fluxo gênico estimado na fase adulta das plantas foi alto, sugerindo intensa troca gênica dentro da população, permitindo o cruzamento entre indivíduos aparentados, localizados a grandes distâncias. A estimativa do tamanho efetivo da população (N̂e) mostrou que a melhor estratégia para a coleta de sementes é a partir da colheita em um número maior de matrizes, aleatoriamente na população. Esta estimativa também mostrou que a área mínima viável para a conservação in situ da população, de G. americana, é de 24,7 hectares.The genetic structure, the mating system, the spatial genetic structure, the gene flow and the effective population size of two natural subpopulations of the tropical forest tree Genipa Americana L. were studied using isoenzymes electrophorethic techniques. The study site was located at a Mojjguaçu river riparian forest, São Paulo State, Brazil, owned by the São Paulo Forest Institute. The objectives of the research were to suggest possible strategies for in situ genetic conservation and for using the population as a seed provider for degraded land recuperation projects. Thirteen alleles distributed in eight loci were obtained in the research. Four of these loci were monomorphic and four were polymorphic. Toe genetic structure analysed by the Cockerham coancestry coefficient (̂θP) revealed that 99,4 % of the variability is distributed within the subpopulations. The Wright's F statistics, for the adult plants, revealed negative values for the average allele fixation within subpopulations (f̂ = -0,061) and for the population as a whole (F̂ = - 0,055). In the seedlings analyses, the values were positive (f̂= 0,361; F̂ = 0,341). The ̂θF, estimate was 0,186, indicating the existence of endogamic mating. These results revealed that both subpopulations constitute a single population. The average allele number per loci was 1,63 and the polymorphic loci percentage was 50% (99% probability) for both adults and seedlings. The average estimated heterozigosity (Ĥe) was high for adults (0,182) and for seedlings (0,149). Toe Wright fixation index (f̂) was negative for adults (-0,071) and positive for the seedlings (0,320), suggesting deviation of heterozygote proportions from Hardy-Weinberg expectation for the seedlings, with probable endogamic mating and selection favouring the heterozygotes between the seedling and adult phase. The multiloci (t̂m) and single loci (t̂s) were t̂m = 0,816 and t̂s = 0,617, respectively, indicating that in this mating cycle 61,7% of the seedlings analysed were generated from the mating of individuals not closely related to each other, 19,9% by mating of related individuals (t̂m - t̂s), and 19,4% probably by apomixy. However, the X2 test, designed to detect apomixy in the population did not reveal this. The existence of endogamic mating is coherent with the Wright's F statistics, but the spatial autocorrelation analysis did not detect statistically significant genetic structuration within the subpopulations. The gene flow between the subpopulation was high for adults, suggesting intense gene exchange, as expected, due to the short distance between the units, since the pollination is enthomophilic. The population effective size revealed that the best strategy for seed collecting is from higher number of matrices, randomly within the populations. This estimate also showed that the minimum feasible area for in situ conservation of the G. americana population is 24,7 ha
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No full textEsta tese detalha os resultados de 17 anos de experimentação com progênies e populações de Cariniana legalis (Mart.) O. Ktze, instalada em dois locais do Estado de São Paulo (Estação Experimental de Luiz Antonio e Estação Experimental de Pederneiras), no delineamento de blocos de famílias compactas, para fins de sua conservação ex situ. Foram amostradas três populações naturais da espécie (Pop. Campinas, Ibicatu e Vassununga), representadas por 16 a 22 progênies/população; mensurados cinco caracteres quantitativos: forma do fuste, DAP, altura total, volume cilíndrico e sobrevivência, aos 17 anos de experimentação e avaliados aproximadamente 1/3 dos indivíduos totais ensaiados por 14 locos polimórficos distribuídos em 9 sistemas isoenzimáticos. A espécie é predominantemente alógama, com t̂m variando de 91 a 990/0, porém, praticando um certa taxa de autofecundação (máximo 10%), cruzamento entre aparentados (máximo 9%) e preferenciais, resultando em progênies compostas por misturas de meios irmãos, irmãos completos e indivíduos de autofecundação. Os caracteres apresentaram melhor desempenho na E. E. de Luiz Antonio, devido principalmente às características do solo e ao desbaste realizado na idade de 8 anos de experimentação, neste local. A população Campinas apresentou o melhor desempenho em ambos os locais. A divergência genética entre populações foi baixa, tanto para os caracteres quantitativos como para as isoenzimas, mostrando que a maior parte da variabilidade genética encontra-se dentro das populações. A análise da variância revelou moderados níveis de variabilidade genética entre progênies/populações, para as três populações. Contudo, as isoenzimas revelaram heterozigosidades altas e similares para as populações (Ĥo variou de 0,263 a 0,283 e Ĥe de 0,348 a 0,366). Foram também detectados excessos de homozigotos nas progênies, em relação ao esperado pelo Equilíbrio de Hardy Weinberg (EHW) (f̂ variando de 0,220 a 0,249). O agrupamento dos indivíduos de cada população em cinco classes de crescimento para o caráter DAP e a respectiva estimativa da heterozigosidade observada e índice de fixação destes grupos, evidenciou a tendência do aumento do crescimento com o aumento da heterozigosidade e redução na endogamia, sugerindo seleção para heterozigotos. Todavia, uma análise entre as freqüências alélicas dos cinco grupos indicou que a endogamia detectada é função do sistema de reprodução, sugerindo por sua vez, que os indivíduos de menor desempenho seriam o resultado da depressão por endogamia. A comparação dos ganhos preditos na seleção pelo método de seleção índice multi-efeitos e seleção entre e dentro de progênies, a partir do modelo de cruzamentos aleatórios e do modelo de reprodução mista com e sem parentesco entre os genitores, revelou que os ganhos ficaram superestimados em aproximadamente 20% para os dois métodos de seleção, quando foi utilizado o modelo de reprodução aleatório ao invés do modelo de reprodução mista sem parentesco e na ordem de 15% quando foi considerado o parentesco entre os genitores. O método de seleção índice multi-efeitos permitiu maiores ganhos em relação à seleção entre e dentro de progênies. Finalmente, objetivando-se simultaneamente a conservação ex situ e a produção de sementes melhoradas da espécie, propõe-se que o ensaio de Pederneiras seja mantido intacto para a conservação, por incluir um número maior de progênies da população Vassununga e o ensaio de Luis Antonio seja submetido à seleção dentro das populações, com base no índice de seleção multi-efeitos, dando origem assim, a um "pomar de sementes por mudas" do tipo multi-populações. O referido pomar será constituído pela combinação de três populações, onde populações e progênies de melhor desempenho contribuirão mais para as freqüências alélicas da população melhorada.This thesis details the results of a 17 year old experiment with progenies and populations of Cariniana legalis (Mart.) O. Ktze, implanted in a compact family block design, aiming at ex situ conservation, in two localities in São Paulo State (Luiz Antonio and Pederneiras Experimental Stations). Three natural populations were sampled, represented by 17 progenies from the Campinas population, 16 from Ibicatu and 22 from Vassununga. Five quantitative traits were measured: stem shape, diameter at breast height (DBH), cylindrical volume and survival. In addiction, approximately one third of all individuals were assayed for 14 polymorphic loci distributed in nine isozyme systems. This species is predominantly alogamous with t̂m rate variation 0.91 to 0.99), but it practices some self-fertilization (maximum 0.10), some biparental outcrossing (maximum 0.9) and some preferential outcrossing, which resu1ts in a mixture of half-sib, full-sib and self-sib progenies. Growth traits revealed differences among localities, with the best performance at Luis Antonio, because of soil structure and fertility and a tip treatment performed at 8 years. Campinas populations had the highest growth rates in both localities. Smaller genetic divergence among population existed for both quantitative traits and isozymes, and larger genetic variability was found within populations, especially among individuals within progenies. Moderate levels of genetic variability among progenies/populations was found for the three populations. However, isozymes revealed high heterozygosity values, although populations were similar (Ĥo: 0.263 to 0.283; Ĥe: 0.348 to 0.366). In addiction, homozygosity excess in the progenies was detected, in relation to Hardy-Weinberg Equilibrium (EHW) expectations (f̂: 0.220 to 0.249). Similarly, growth rate increased of as heterozygosity increased and endogamy was reduced. When individuals from each population were grouped in five diameter classes this was evident, and the respective heterozygosity and inbreeding coefficients were estimated for each class. This suggested selection by heterozygosity. Nevertheless, an ana1ysis among allelic frequencies among the five groups indicated that the detected endogamy was a function of the mating system. Thus, individuals of lesser performance could be a result of endogamy depression. Comparison of the expected gain selection values given by a random mating model and by a mixed mating model revealed that the gains were overestimated in approximately 20% of the cases in the two methods of selection, when the random mating model instead of the mixed mating model was utilized. Comparing of selection methods, the multi-effects selection index gave higher gains in relation to within and among progenies method of selection. Finally, aiming at simultaneous genetic ex situ conservation and improvement, the Pederneiras test should be maintained intact for conservation purposes, because it included a larger number of Vassununga population progenies. The Luis Antonio test should be submitted to within populations selection, using the multi-effects index selection. This selection will result in a seed orchard of the multi-population type, consisting of a combination of three populations, where populations and progenies with the best performance will have a larger contribution to the allelic frequencies of the improved population
Not available
No full textEsta tese detalha os resultados de 17 anos de experimentação com progênies e populações de Cariniana legalis (Mart.) O. Ktze, instalada em dois locais do Estado de São Paulo (Estação Experimental de Luiz Antonio e Estação Experimental de Pederneiras), no delineamento de blocos de famílias compactas, para fins de sua conservação ex situ. Foram amostradas três populações naturais da espécie (Pop. Campinas, Ibicatu e Vassununga), representadas por 16 a 22 progênies/população; mensurados cinco caracteres quantitativos: forma do fuste, DAP, altura total, volume cilíndrico e sobrevivência, aos 17 anos de experimentação e avaliados aproximadamente 1/3 dos indivíduos totais ensaiados por 14 locos polimórficos distribuídos em 9 sistemas isoenzimáticos. A espécie é predominantemente alógama, com t̂m variando de 91 a 990/0, porém, praticando um certa taxa de autofecundação (máximo 10%), cruzamento entre aparentados (máximo 9%) e preferenciais, resultando em progênies compostas por misturas de meios irmãos, irmãos completos e indivíduos de autofecundação. Os caracteres apresentaram melhor desempenho na E. E. de Luiz Antonio, devido principalmente às características do solo e ao desbaste realizado na idade de 8 anos de experimentação, neste local. A população Campinas apresentou o melhor desempenho em ambos os locais. A divergência genética entre populações foi baixa, tanto para os caracteres quantitativos como para as isoenzimas, mostrando que a maior parte da variabilidade genética encontra-se dentro das populações. A análise da variância revelou moderados níveis de variabilidade genética entre progênies/populações, para as três populações. Contudo, as isoenzimas revelaram heterozigosidades altas e similares para as populações (Ĥo variou de 0,263 a 0,283 e Ĥe de 0,348 a 0,366). Foram também detectados excessos de homozigotos nas progênies, em relação ao esperado pelo Equilíbrio de Hardy Weinberg (EHW) (f̂ variando de 0,220 a 0,249). O agrupamento dos indivíduos de cada população em cinco classes de crescimento para o caráter DAP e a respectiva estimativa da heterozigosidade observada e índice de fixação destes grupos, evidenciou a tendência do aumento do crescimento com o aumento da heterozigosidade e redução na endogamia, sugerindo seleção para heterozigotos. Todavia, uma análise entre as freqüências alélicas dos cinco grupos indicou que a endogamia detectada é função do sistema de reprodução, sugerindo por sua vez, que os indivíduos de menor desempenho seriam o resultado da depressão por endogamia. A comparação dos ganhos preditos na seleção pelo método de seleção índice multi-efeitos e seleção entre e dentro de progênies, a partir do modelo de cruzamentos aleatórios e do modelo de reprodução mista com e sem parentesco entre os genitores, revelou que os ganhos ficaram superestimados em aproximadamente 20% para os dois métodos de seleção, quando foi utilizado o modelo de reprodução aleatório ao invés do modelo de reprodução mista sem parentesco e na ordem de 15% quando foi considerado o parentesco entre os genitores. O método de seleção índice multi-efeitos permitiu maiores ganhos em relação à seleção entre e dentro de progênies. Finalmente, objetivando-se simultaneamente a conservação ex situ e a produção de sementes melhoradas da espécie, propõe-se que o ensaio de Pederneiras seja mantido intacto para a conservação, por incluir um número maior de progênies da população Vassununga e o ensaio de Luis Antonio seja submetido à seleção dentro das populações, com base no índice de seleção multi-efeitos, dando origem assim, a um "pomar de sementes por mudas" do tipo multi-populações. O referido pomar será constituído pela combinação de três populações, onde populações e progênies de melhor desempenho contribuirão mais para as freqüências alélicas da população melhorada.This thesis details the results of a 17 year old experiment with progenies and populations of Cariniana legalis (Mart.) O. Ktze, implanted in a compact family block design, aiming at ex situ conservation, in two localities in São Paulo State (Luiz Antonio and Pederneiras Experimental Stations). Three natural populations were sampled, represented by 17 progenies from the Campinas population, 16 from Ibicatu and 22 from Vassununga. Five quantitative traits were measured: stem shape, diameter at breast height (DBH), cylindrical volume and survival. In addiction, approximately one third of all individuals were assayed for 14 polymorphic loci distributed in nine isozyme systems. This species is predominantly alogamous with t̂m rate variation 0.91 to 0.99), but it practices some self-fertilization (maximum 0.10), some biparental outcrossing (maximum 0.9) and some preferential outcrossing, which resu1ts in a mixture of half-sib, full-sib and self-sib progenies. Growth traits revealed differences among localities, with the best performance at Luis Antonio, because of soil structure and fertility and a tip treatment performed at 8 years. Campinas populations had the highest growth rates in both localities. Smaller genetic divergence among population existed for both quantitative traits and isozymes, and larger genetic variability was found within populations, especially among individuals within progenies. Moderate levels of genetic variability among progenies/populations was found for the three populations. However, isozymes revealed high heterozygosity values, although populations were similar (Ĥo: 0.263 to 0.283; Ĥe: 0.348 to 0.366). In addiction, homozygosity excess in the progenies was detected, in relation to Hardy-Weinberg Equilibrium (EHW) expectations (f̂: 0.220 to 0.249). Similarly, growth rate increased of as heterozygosity increased and endogamy was reduced. When individuals from each population were grouped in five diameter classes this was evident, and the respective heterozygosity and inbreeding coefficients were estimated for each class. This suggested selection by heterozygosity. Nevertheless, an ana1ysis among allelic frequencies among the five groups indicated that the detected endogamy was a function of the mating system. Thus, individuals of lesser performance could be a result of endogamy depression. Comparison of the expected gain selection values given by a random mating model and by a mixed mating model revealed that the gains were overestimated in approximately 20% of the cases in the two methods of selection, when the random mating model instead of the mixed mating model was utilized. Comparing of selection methods, the multi-effects selection index gave higher gains in relation to within and among progenies method of selection. Finally, aiming at simultaneous genetic ex situ conservation and improvement, the Pederneiras test should be maintained intact for conservation purposes, because it included a larger number of Vassununga population progenies. The Luis Antonio test should be submitted to within populations selection, using the multi-effects index selection. This selection will result in a seed orchard of the multi-population type, consisting of a combination of three populations, where populations and progenies with the best performance will have a larger contribution to the allelic frequencies of the improved population
Distância e padrões de dispersão contemporânea de pólen e sistema de reprodução em pequeno fragmento isolado de Copaifera Langsdorfii Desf. (Leguminosae – Caesalpinoideae)
No full textO fluxo e padrões de dispersão de pólen foram investigados em um pequeno fragmento florestal isolado da espécie arbórea neotropical, polinizada por insetos da Copaifera langsdorffii, por meio da análise de paternidade e oito locos microssatélites, também foi investigado a coancestria e o tamanho efetivo populacional dentro de progênies para a conservação e recuperação ambiental. Sementes de polinização aberta (20 a 25 sementes) foram coletadas de 15 árvores matrizes de um fragmento, onde todos os indivíduos adultos foram previamente mapeados, medidos e genotipados para oito locos microssatélites. Vinte sementes foram coletadas da árvore vizinha mais próxima (1,2 km) do fragmento. Os níveis de diversidade genética foram significativamente maiores nos adultos do que nas progênies. Níveis significativos de endogamia foram detectados em progênies (F = 0,226), o que foi atribuído principalmente ao cruzamento entre parentes. A partir da análise de paternidade, baixos níveis de autofecundação (s = 8%) e imigração de pólen (m = 8%) foram observados no fragmento florestal, mas níveis muito altos foram detectados na árvore isolada (s = 20%; m = 75%), indicando que o fragmento e a árvore não estão reprodutivamente isolados e são conectados por dispersão de pólen a longas distancias (máximo detectado 1,420 m). Dentro do fragmento, o padrão de dispersão de pólen foi o vizinho próximo, com cerca de 49% do pólen se dispersando até 50 m. O tamanho efetivo populacional da árvore-matriz foi baixa, indicando a necessidade de se coletar muitas sementes de árvores (mínimo de 76 árvores) para fins de conservação. Em termos gerais, os resultados mostraram que o fragmento e a árvore isolada pela fragmentação florestal não estão reprodutivamente isoladas, embora o isolamento espacial parecesse aumentar a taxa de autofecundação e cruzamentos correlacionadosPollen flow, dispersal and patterns were investigated in a small and isolated forest fragment of the neotropical, insect pollinated tree Copaifera langsdorffii, using paternity analysis and eight microsatellite loci, we also investigated the coancestry and effective population size of progeny array for conservation and environmental restoration purpose. Open-pollinated seeds (20 to 25 seeds) were collected from 15 seed trees of forest fragment, where all adults trees were previously mapped, measured and genotyped by eight microsatellite loci. Twenty seeds were also collected from the neighbour tree (1.2 km) of the forest fragment. Levels of genetic diversity were significantly higher in adults than offspring. Significant levels of inbreeding were detected in offspring (F=0.226), which was attributed mainly to the mating among relatives. From paternity analysis, low levels of selfing (s=8%) and pollen immigration (m=8%) were observed in the forest fragment, but very high levels were detected in the isolated tree (s=20%; m=75%), indicating that the forest fragment and the tree are not reproductive isolated and are connected by long pollen dispersal (maximum detected 1,420 m). Within the forest fragment, the pattern of pollen dispersal was the near neighbor with about 49% of the pollen being dispersed until 50 m. The effective population size of the progeny array was low, indicating the necessity to collect seeds from many seed trees (minimum of 76 trees) for conservation purposes. In general terms, the results showed that the fragment and the tree isolated by forest fragment are not brooked the genetic connectivity, although the spatial isolation seems increase selfing rate and correlated matingCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES
Uso de marcadores microssatélites para estimar parentescos dentro de progênies de polinização aberta de espécies arbóreas dióicas: um estudo de caso de Myracrodruon urundeuva (F.F. & M.F. Allemão)
No full textHá muito tempo tem-se o interesse em conhecer o parentesco existente dentro de progênies de polinização aberta de espécies arbóreas, devido às suas implicações na estimativa da variância genética aditiva, tamanho efetivo de variância e determinação do número de árvores matrizes para a coleta de sementes para fins de conservação ex situ, melhoramento e recuperação ambiental. O objetivo do presente trabalho foi comparar a estimativa do coeficiente de coancestria dentro de progênies de Myracrodruon urundeuva por quatro métodos: i) parâmetros do sistema de reprodução, conforme método de Ritland (1989) e utilizando a extensão deste método em casos de cruzamentos entre parentes (SEBBENN, 2006); ii) a partir da medida de diferenciação no conjunto de pólen recebido por diferentes árvores matrizes, com base na análise TwoGener (SMOUSE et al., 2001); iii) análise de variância de frequências gênicas para estimar componentes de variância e calcular o coeficiente de coancestria a partir da diferenciação genética entre progênies (WEIR; COCKERHAM, 1984); iv) o estimador de coancestria de Loiselle et al. (1995) e Ritland (1996) pelo método proposto por Hardy et al. (2004). Para tanto, foram utilizadas progênies de polinização aberta de quatro populações de M. urundeuva, analisadas para seis locos microssatélites. Para reduzir fontes de variação, trabalhou-se com um conjunto de dados balanceados, onde todas as progênies tinham 15 plantas e duas populações foram compostas por 12 progênies e duas por 24 progênies. A taxa de cruzamento não foi diferente da unidade nas quatro populações ( t m 1,0 ) o que era esperado por tratar-se de uma espécie dióica. A correlação de paternidade foi significativamente diferente de zero, variando de 0,167 a 0,265, ou seja, 16% a 26% das...Know the relatedness within open-pollinated families is a long time interest due the implications which this relatedness have on the estimative of the addictive genetic variation, variance effective population size and determination of the number of seed-tree for to collect seeds aiming ex situ conservation, tree breeding and environmental restoration. The aim of this work was to compare the estimated of the coancestry coefficient within families of Myracrodruon urundeuva by four methods: i) mating system parameters, according with Ritland (1989) method and using the extension of this method in cases of crosses between relatives (SEBBENN, 2006); ii) from the measured of pollen gene poll differentiation among different seed-trees, with base in TWOGENER analysis (SMOUSE et al., 2001); iii) analysis of variance of gene frequencies to estimate variance components and calculate the coefficient of coancestry from the genetic differentiation among families (WEIR; COCKERHAM, 1984); iv) the estimator of coancestry from Loisselle et al. (1995) and Ritland (1996) using the method proposed by Hardy et al. (2004). For this purpose, we used open-pollinated progeny of four populations of M. urundeuva, previously analyzed for six microsatellite loci. To reduce sources of variation, we worked with a set of balanced data, where all progenies had 15 plants and two populations were composed of two 12 by 24 families and families. The four populations have progeny generated by crossing ( t m 1,0 ) what was expected for the species is dioecious. The correlation of paternity was significantly different from zero, ranging from 0.167 to 0.265, so 16% to 26% of the progeny were generated by crossing correlated with degree of full-sib. Comparing the four methods of estimating the coeeficient of coancestry, the most accurate and easy to estimate was the Ritland (1989) method. This method produces... (complete abstract click electronic access below)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP
Herdabilidade em caracteres de crescimento de populações fragmentadas da espécie arbórea copaifera langsdorffii (fabaceae)
No full textThe knowledge about the evolutionary potential of natural populations is critical to ensure the survival of the species. Heritability estimates are necessary to analyze how much of the phenotypic variation of traits are about genetic control. The aim of this study is to investigate the genetic control of growth traits in the initial phases of developing fragmented populations Copaifera langsdorffii, using microsatellite markers. Therefore, two populations of C. langsdorffii were used a municipal park located in São José do Rio Preto (SJRP) and at Assis Ecological Station (AES), both in the state of São Paulo, Brazil. The model to estimate the heritability coefficient is the method of regression of a measure of phenotypic similarity and an estimate of kinship between individuals, run the Mark programs. The coefficients of relatedness and heritability were estimated for three classes of distance (10, 20 and 30 m) within populations. Estimates of heritability were low (maximum 0.146) for all traits, ranging from positive values for regenerating individuals of the population SJRP and from negative to positive for the juvenile population AES. In evolutionary terms, these results indicate little chance of changing the population mean of the characters studied by natural selection, with the strongest environmental random effects to change this average. This result, coupled with the trend of reduction in the coefficient of heritability for height between regenerating juveniles individuals indicates also that the genetic control reduces the development of plants, in other words, natural selection in natural populations is stronger in the early stages of plant development. In short, the results suggest that there are no differences in the levels of heritability between the two populations and that the heritability for growth traits is low in both populationsO conhecimento sobre o potencial evolutivo das populações naturais é fundamental para garantir a sobrevivência das espécies. A estimativa da herdabilidade é necessária para analisar quanto da variação fenotípica de caracteres estão sobre controle genético. O objetivo desse estudo foi investigar o controle genético de caracteres de crescimento nas fases iniciais de desenvolvimento de populações fragmentadas de Copaifera langsdorffii, utilizando marcadores microssatélites. Para tanto, foram utilizadas duas populações de C. langsdorffii, uma localizada no parque municipal em São José do Rio Preto (SJRP) e uma na Estação Ecológica de Assis (EEA), ambas no Estado de São Paulo, Brasil. O modelo para estimar o coeficiente de herdabilidade consiste no método de regressão de uma medida de similaridade fenotípica e uma estimativa de parentesco entre pares de indivíduos, executado no programa Mark. Ambos coeficientes de parentesco e herdabilidade foram estimados para três classes de distância (10, 20 e 30 m) dentro das populações. As estimativas de herdabilidade foram baixas (máximo de 0,146) para todos os caracteres, variando entre valores positivos para os indivíduos regenerantes da população SJRP e entre negativos a positivos para os juvenis da população EEA. Em termos evolutivos, estes resultados indicam poucas chances de alterar a média populacional dos caracteres estudados pela seleção natural, sendo os efeitos ambientais aleatórios mais fortes para alterar esta média. Este resultado, associado à tendência observada de redução no coeficiente de herdabilidade para altura entre indivíduos regenerantes para indivíduos juvenis também indica que este controle genético reduz com o desenvolvimento das plantas, ou seja, a seleção natural em populações naturais é mais forte em fases iniciais de desenvolvimento das plantas. Em suma, os resultados sugerem que não existem diferenças nos níveis de ..
Seleção de espécies e procedências de Pinus sp para a região de Assis, Estado de São Paulo
No full textIn forest breeding programs the selection of species and provenances of the best species are the two most important steps because in these steps the largest genetic gains are capitalized . This is done by using species and provenance test established in the sites of interest and evaluating growth and survival traits. This work aimed the selection of species and provenances of Pinus species for the region of Assis, state of São Paulo. The test was installed in Assis State Forest, in the western region of São Paulo. The experimental design was a randomized complete block design with three treatments represented species (Pinus oocarpa, P. maximinoi and P; tecunumanii) and two to three provenances, represented the provenances within species, four replications (blocks) and square plots with 49 plants (7 x 7), in a spacing of 3 x 2.5 m. After 21 years of planting, were measured the diameter at breast height (DBH), total height (ALT), individual real volume (VOL) and the survival rate (SOB) in the trial. Significant differences among species were detected only for SOB, indicating the possibility of selection among species. The genetic divergence between species varied between zero to 0.4326, which indicates that most of genetic variability for the traits is distributed within species and that the genetic differences between species for ALT, VOL and SOBRE are more salient than the difference between the provenances studied. Although no significant differences comparing the average of traits among species, P. oocarpa showed the highest values for ALT; VOL and SOB and P. maximinoi the highest growth in DBH. Significant positive correlations were observed between the DAPxALT (0,403; p<0,05), DAPxVOL (0,792; p<0,01), ALTxVOL (0,874; p<0,01). Thus, there is the possibility to select individuals of three species based on phenotypic observations in a trait and indirectly change the average phenotypic of other ...Em programas de melhoramento florestal a seleção de espécies e procedências dentro das melhores espécies são os dois mais importantes passos, pois são nestas fases que os maiores ganhos genético são capitalizados. Isso é feito utilizando-se teste de espécies e procedências, estabelecidos nos locais de interesse e avaliando-se caracteres de crescimento e sobrevivência. Este trabalho teve como por objetivo a seleção de espécies e procedências de Pinus para a região de Assis, estado de São Paulo. O teste de espécie e procedências foi instalado na Floresta Estadual de Assis, na região oeste do estado de São Paulo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com três tratamentos representado as espécies (Pinus oocarpa, P. maximinoi e P. tecunumanii) e duas a três procedências, quatro repetições (blocos) e parcelas quadradas com 49 plantas (7 x 7), obedecendo o espaçamento de 3 x 2,5 m. Aos 21 anos após o plantio foram mensurados os caracteres diâmetro a altura do peito (DAP), altura total (ALT), volume real individual (VOL) e a taxa de sobrevivência (SOB). Diferenças significativas entre as espécies foram detectadas apenas para o caractere SOB, indicando a possibilidade de seleção entre espécies. A divergência genética entre espécies variou entre os caracteres de zero a 0,4326, indicando que a maior parte da variabilidade genética para os caracteres se encontra distribuída dentro das espécies e que as diferenças genéticas entre as espécies para ALT, VOL e SOB são maiores do que as diferenças entre as procedências estudadas. Embora não há diferenças significativas, comparando a média dos caracteres entre as espécies, P. oocarpa apresentou os maiores valores para os caracteres ALT, VOL e SOBRE e P. maximinoi o maior crescimento em DAP. Foram observadas correlações fenotípicas significativas, positivas e altas entre os caracteres ..
Study of flow and contemporary pollen dispersal, mating system, spatial distribution of genotypes and inbreeding depression in fragmented population Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze, using microsatellite loci
No full textCariniana estrellensis (Raddi) Kuntze (Lecythidaceae), popularmente conhecida como jequitibá-branco, é uma espécie arbórea tropical típica de estágios sucessionais avançados, característica de florestas clímax. Apesar da sua importância ecológica, a espécie encontra-se ameaçada de extinção, principalmente devido à intensa exploração e degradação de seu ambiente natural. O objetivo deste trabalho foi investigar a diversidade genética, a estrutura genética espacial intrapopulacional (EGE), o sistema de cruzamento e o fluxo gênico contemporâneo de uma população de C. estrellensis, localizada em um fragmento florestal (448,2 ha) na cidade de Bataguassu (Estado do Mato Grosso do Sul, Brasil), utilizando marcadores microssatélites. Foram mapeadas, medidas (altura e diâmetro a altura do peito) e genotipadas todas as 285 árvores adultas encontradas na área e coletadas sementes de 20 árvores matrizes, 32 sementes por árvore para as análises de forma hierárquica dentro e entre frutos. Utilizando os genótipos de adultos e progênies foram investigadas a herança Mendeliana, ligação genética e o desequilíbrio genotípico de nove locos de C. estrellensis, os quais exibiram herança Mendeliana, não estão ligados e segregam de forma independente. Embora a riqueza alélica ( ), heterozigozidade observada ( ) e esperada ( ) foram similares entre adultos ( = 8,3, = 0,648, = 0,686) e sementes ( = 7,8, = 0,640, = 0,682), estes índices foram significativamente menores nas sementes. O índice fixação médio ( ) não foi significativamente maior do que zero, sugerindo ausência de endogamia nos adultos e nas sementes. A taxa de cruzamento multilocos ( ) foi significativamente menor que a unidade (1,0), sugerindo autofecundações. A taxa de cruzamento entre indivíduos parentes ( ) foi significativamente maior do que zero (0,062) e a correlação de paternidade foi maior dentro ( = 0,835) do que entre frutos ( = 0,062). O coeficiente médio de coancestria ( ) foi maior e o tamanho efetivo ( ) foi menor do que o esperado para progênies de populações panmíticas. O número estimado de árvores matrizes para a coleta de sementes para obter um tamanho efetivo de 150 foi de 52. A taxa de imigração de pólen foi de 9,4%. O raio efetivo de dispersão de pólen ( ) foi de 974 m. A análise de modelagem de dispersão de pólen de Kernel indicou o modelo de dispersão exponencial como o que melhor explica a dispersão de pólen, com média de dispersão de pólen de 610,9 m. Portanto, a população de C. estrellensis não está reprodutivamente isolada devido à dispersão de pólen a longas distâncias e apresenta grande potencial para fins de conservação genética in situ e ex situ.Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze (Lecythidaceae), popularly known as jequitibá-branco, is a tropical tree species typical of advanced successional stages, characteristic of climax forests. Although it ecological importance, the species is threatened with extinction, mainly due to the intense exploitation and degradation of its natural environment. The objective of this study was to investigate the genetic diversity, intrapopulation spatial genetic structure (SGS), the mating system and contemporary gene flow of a population of C. estrellensis, located in a forest fragment (448.2 ha) in the city of Bataguassu (State of Mato Grosso do Sul, Brazil), using microsatellite markers. Were mapped, measured (height and diameter at breast height) and genotyped all 285 adult trees found in the area and collected seeds from 20 matrices trees, 32 seeds per tree for the hierarchical analyses within and among fruits. Using the genotypes of adults and progenies were investigated Mendelian inheritance, genetic linkage and genotypic disequilibrium of nine loci of C. estrellensis, which exhibited Mendelian inheritance, are not linkaged and segregate independently. Although the allelic richness ( R ), observed heterozygosity ( Ho ) and expected ( He ) were similar among adults ( R = 8.3, Ho = 0.648, He = 0.686) and seeds ( R = 7.8, Ho = 0.640, He = 0.682), these indexes were significantly lower in the seeds. The average fixation index ( F ) was not significantly greater than zero, suggesting absence of inbreeding in adults and seeds. The rate of multilocus outcrossing ( m t ) was significantly less than unit (1.0), suggesting selfing. The outcrossing rate between related individuals ( m s t t ) was significantly greater than zero (0.062) and the paternity correlation was higher within ( p(w) r = 0.835) than that among fruits ( p(a) r = 0,062). The average coefficient of coancestry ( ) was higher and the effective size ( Ne ) lower than expected for progenies of panmitic populations. The estimated number of matrices trees to collect seeds to obtain the effective size of 150 was of 52. The immigration rate of pollen was 9.4%. The effective radius of pollen dispersal ( ep r ) was of 974 m. The analysis of Kernel pollen dispersion modeling indicated the exponential dispersion model as the best explanation for pollen dispersion, with a pollen dispersion average of 610.9 m. Therefore, the population of C. estrellensis is not reproductively isolated due to the dispersion of pollen over long distances and presents great potential for in situ and ex situ genetic conservation purposes.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2014/02675-
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