Estudo morfológico e filogenético das subespécies Daucus carota ssp. Azoricus e Daucus carota ssp. Maritimus na ilha de S. Miguel

Dissertação de Mestrado, Biodiversidade e Biotecnologia Vegetal, 17 de Março de 2015, Universidade dos Açores.

A família Apiaceae está bem representada nos Açores, com 13 géneros e 18 espécies (6 das quais endémicas). Entre estas, encontram-se duas subespécies de Daucus: D. carota L. ssp. azoricus Franco, uma subespécie endémica descrita em 1971 e D. carota L. ssp. maritimus (Lam.) Batt.. Daucus carota, a única espécie cultivada do género, existe tanto na forma domesticada como na forma selvagem e a reprodução cruzada entre estas duas é muito comum. As subespécies descritas são fenotipicamente diversas e não há consenso acerca do número total de subespécies, caracteres diagnosticantes ou distribuição. O objectivo deste estudo foi caracterizar morfológica e geneticamente as populações de D. carota L. existentes na ilha de São Miguel (Açores). Foram recolhidos espécimes de dez populações espalhadas por toda a ilha. A análise estatística dos dados recolhidos na caracterização morfológica não foi capaz de elucidar as relações entre os diferentes locais de amostragem. A sobreposição dos caracteres morfológicos e a grande diversidade fenotípica observada dentro de cada um dos locais amostrados parecem indicar que não existem diferenças morfológicas marcantes entre todos eles. Sequenciámos uma região nuclear COS (conserved ortholog set) e a região nuclear ribossomal ITS (internal transcribed spacer) para averiguar a presença de diferenças genéticas. As sequências ITS revelaram pouca variação entre si, com apenas dois haplótipos diferentes nas 20 sequências analisadas. As sequências COS mostraram-se mais variáveis, com cinco haplótipos diferentes entre as sete sequências produzidas. As análises de Máxima Parcimónia, Máxima Verosimilhança e Bayesiana dos dois alinhamentos incluindo outras acessões de Daucus retiradas do Genbank indicou uma relação próxima entre as nossas amostras e as demais subespécies de D. carota, embora uma inferência conclusiva acerca da classificação infraespecífica de D. carota em geral, e dos nossos espécimes de São Miguel em particular, continue a ser problemática.

ABSTRACT: The Apiaceae family is well represented in the Azores, with 13 genera and 18 species (6 of them endemic). Among them are two subspecies of Daucus: D. carota L. ssp. azoricus Franco, an endemic subspecies described in 1971 and D. carota L. ssp. maritimus (Lam.) Batt. Daucus carota, the only cultivated species of the genus, exists in both domesticated and wild forms and interbreeding between these forms is very common. The described subspecies are phenotypically diverse and there is little consensus on their number, diagnostic characters and distribution. The purpose of this study was to characterize morphologically and genetically the populations of D. carota occurring in São Miguel island (Azores). Specimens were collected from ten populations, distributed throughout the island. The statistical analysis of the data collected from the morphometric characterization did not help to resolve the relationships between the different sampling sites. The overlapping character states and the great phenotypic diversity we found within each of the sampled areas seem to indicate that there are no major morphological differences between all the sites. We sequenced one nuclear conserved ortholog region (COS) and the nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacer region (ITS) to test for genetic differences. Our ITS sequences revealed little variation among them, with only two different haplotypes emerging from the 20 sequences produced. The COS sequences obtained were more variable, with five haplotypes in the seven sequences analyzed. Maximum Likelihood, Maximum Parsimony and Bayesian analyses of both alignments including Genbank sequences of other Daucus accessions indicated a close relationship between our samples and other D. carota subspecies, although a conclusive inference of the infraspecific classification of D. carota in general, and of our S. Miguel specimens in particular, remains problematic.