Sistematic, population genetics, propagation and conservation of Prunus azorica (Rosaceae)

Tese de Doutoramento, Biologia (Ecologia Vegetal), 25 de Junho de 2013, Universidade dos Açores.

Prunus azorica (Hort. ex Mouillef.) Rivas Mart., Lousã, Fern. Prieto, E. Dias, J.C. Costa & C. Aguiar (Rosaceae) é uma árvore ameaçada, endémica do Arquipélago dos Açores, com interesse ecológico e ornamental, considerada como um taxon prioritário em termos de conservação. É considerado como um constituinte da floresta laurifólia e uma importante fonte de alimento para uma das espécies endémicas e emblemáticas da região, Pyrrhula murina, que se encontra também ameaçada. Localmente chamado de ginja-do-mato, pode ser atualmente encontrado em seis das nove ilhas do Arquipélago, nomeadamente em São Miguel, Terceira, São Jorge, Pico Faial e Flores. Ocorre em altitudes acima dos 500 m, principalmente em crateras e ravinas estreitas e profundas, ou dispersa pela floresta natural hiper-húmida. Atualmente compreende uma área de ocorrência de 20,5 km2, e um número de indivíduos maduros que foi estimado como sendo inferior a 200, na sua maioria pertencentes à maior população existente no arquipélago, localizada na zona da Tronqueira (São Miguel). As ilhas do Faial, Pico, São Jorge e Terceira apresentam as populações mais empobrecidas e nas Flores apenas se conhece um indivíduo. Existe alguma controvérsia relativamente à classificação deste taxon, já que foi previamente considerado apenas como uma subespécie, Prunus lusitanica L. subsp. azorica (Mouill.) Franco, e foi mais recentemente elevado ao nível específico, na ausência de uma análise morfológica e/ou genética mais aprofundada. Neste trabalho, investigaram-se os seguintes tópicos: i) propagação vegetativa; ii) germinação das sementes; iii) genética de populações e filogenética; e iv) distribuição presente e potencial e estado de conservação. Os resultados obtidos indicam que a propagação vegetativa, através de estacaria ou de alporquia, é muito eficaz, não sendo necessária a adição de IBA para induzir o enraizamento. Ambos os métodos poderão ser usados na recuperação de populações naturais, em particular nos casos em que a produção de sementes seja nula ou muito reduzida. Também se estabeleceu um protocolo eficaz e exequível para propagação por via seminal, removendo o endocarpo e incubando as sementes a uma temperatura alternada de 10/5 ou 15/10ºC, com um período de luz de 12 horas. Este protocolo permitiu a produção de centenas de plântulas viáveis que foram usadas na reflorestação de uma floresta de louro, no âmbito de um projeto LIFE. De forma a planear corretamente um plano de florestação ou o reforço de populações empobrecidas, estudou-se a estrutura e variabilidade genética das populações, usando oito microssatélites nucleares polimórficos, especificamente isolados para o taxon dos Açores. [...].

ABSTRACT: Prunus azorica (Hort. ex Mouillef.) Rivas Mart., Lousã, Fern. Prieto, E. Dias, J.C. Costa and C. Aguiar (Rosaceae) is an endangered tree endemic to the Azores Archipelago, with an ecological and ornamental interest, considered as top priority taxon for conservation. It is important as a laurel forest component, and as a food source for the endangered bird Pyrrhula murina. The Azorean cherry is currently found in São Miguel, Terceira, São Jorge, Pico, Faial, and Flores islands (i.e. in 6 out of the nine islands) occurring at altitudes above 500 m, mainly in craters and deep narrow ravines, or scattered in hyper-humid native forest. Its present area of occurrence encompasses 20.5 km2 with an estimated number of mature individuals below 200, most of them pertaining to the largest existing population in Tronqueira (São Miguel). The islands of Faial, Pico, São Jorge and Terceira show the most depauperate populations and in Flores only one individual was found. Some controversy exists regarding the rank that should be given to this taxon, since it was formerly considered only as a subspecies, Prunus lusitanica L. subsp. azorica (Mouill.) Franco, and was raised to species level without a thorough morphological and/or genetic analysis. In this work, we investigated the following topics: i) vegetative propagation; ii) seed germination; population genetics and phylogenetic relationships; and iv) present and potential distribution and conservation status. Our findings indicate that vegetative propagation by stem cuttings or air layering is very effective, not requiring the addition of IBA to induce rooting. Both methods should be used in order to recover natural populations, when seeds are not available or are available in reduced amounts. We also established an efficient and feasible seed propagation protocol by removing the endocarp and incubating seeds at temperatures of 10/5 or 15/10°C, with a photophase of 12 hours. This protocol allowed producing hundreds of viable seedlings that were used in the reforestation of a laurel forest stand in a LIFE Project. In order to correctly plan a forestation project or the enforcement of depauperate populations we studied the extant patterns of population genetic structure using eight nuclear microsatellite polymorphic loci specifically isolated for the Azorean taxon. [...].

Departamento de Biologia (UAc); CIBIO; DRCTC; Programa MAC 2007-2013; União Europeia - Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional