Populations genetics study of the Ammi Genus in the Azores

Dissertação de Mestrado, Biodiversidade e Biotecnologia Vegetal, 6 de Julho de 2016, Universidade dos Açores.

A sistemática das espécies nativas Euro-Mediterrânicas do género Ammi (Apiaceae) ainda levanta questões e o mesmo é observado ao nível dos endemismos Açorianos do mesmo género. Inicialmente, três espécies endémicas foram descritas: Ammi trifoliatum (Wats.) Trel., para a ilha das Flores, Ammi seubertianum (Wats.) Trel., no Pico e São Miguel e Ammi huntii (Wats.) Trel., em São Miguel. Desde então muitas alterações taxonómicas foram verificadas, variando entre uma e três espécies. As duas espécies atualmente aceites apresentam a seguinte distribuição: A. trifoliatum ocorre em quase todas as ilhas com a exceção das ilhas de Santa Maria e Graciosa, enquanto A. seubertianum tem uma distribuição mais restrita estando presente em Santa Maria, São Miguel e Pico. Neste estudo, a diversidade e estrutura genética das populações açorianas das espécies de Ammi foram avaliadas utilizando oito marcadores SSR, especialmente desenvolvidos para este fim. Amostras foram recolhidas de sete ilhas açorianas: Ammi seubertianum foi coletada em quatro populações num total de 24 indivíduos; e A. trifoliatum em 13 populações e 157 indivíduos. Quatro exemplares de herbário de A. huntii também foram incluídos, provenientes de Kew e de Natural History Museum of Denmark, na tentativa de ajudar a esclarecer a taxonomia deste género nos Açores. A população de Morro Pelado na ilha de São Jorge apresenta a maior diversidade genética, enquanto a população de Norte-Topo, na mesma ilha, apresentou a menor diversidade. Nenhuma das populações analisadas apresentou consanguinidade. Os nossos resultados não demonstram uma diferenciação clara entre as duas espécies atualmente aceites ao nível da estrutura genética, estando de acordo com a presença de fluxo genético obtida. De acordo com a nossa análise PCoA, os indivíduos analisados aparecem misturados, independentemente da espécie, com a exceção da população da Terceira e a população do Pico – Ribeirinha, cujos indivíduos agruparam ligeiramente, separados entre si e das restantes populações. A AMOVA estima que a maior percentagem de variação genética ocorre dentro das populações. Os nossos resultados parecem indicar que as diferentes características morfológicas observadas nas duas espécies não são refletidas ao nível molecular, concluindo-se assim que apenas uma espécie endémica do género Ammi poderá ocorrer no arquipélago.

ABSTRACT: The systematics of the Euro-Mediterranean native Ammi species (Apiaceae) still raises questions and the same happens with the rare Azorean endemic Ammi taxa. Three endemic species were initially described: Ammi trifoliatum (Wats.) Trel., for Flores island, Ammi seubertianum (Wats.) Trel., for Pico and São Miguel and Ammi huntii (Wats.) Trel., for São Miguel. Many taxonomic changes have been conducted including from one to the three species. Regarding the two presently accepted species, A. trifoliatum occurs in almost every island, except Santa Maria and Graciosa, while A. seubertianum has a narrower distribution being present in Santa Maria, São Miguel and Pico islands. In this research, the populations genetic diversity and structure of the Azorean Ammi species were assessed using eight specifically designed SSR markers. Sampling was conducted in seven Azorean islands: Ammi seubertianum was collected from four populations and 24 individuals; and A. trifoliatum from 13 populations and 157 individuals. Four herbarium samples of A. huntii from Kew and the Natural History Museum of Denmark were also included to further clarify the taxonomy of this genus in Azores. The population of Morro Pelado in São Jorge showed the highest genetic diversity, while North of Topo, in the same island, showed the lowest. None of the populations analyzed displayed signs of putative inbreeding. Our results did not indicate a clear genetic structure separating the two currently accepted species which is in accordance with the presence of gene flow between populations. According to a PCoA analysis, the sampled individuals appeared mixed, regardless of the specie, with the exception of the Terceira populations and Ribeirinha in Pico Island that grouped slightly apart from each other and from the remaining individuals. An AMOVA estimated that the highest percentage of genetic variation occurs within populations. Our results seem to indicate that putative species-characteristic morphological differences are not reflected at the molecular level and that only one species of endemic Ammi might occur in the Azores.

Projecto DEMIURGO: Programa de Cooperação Transnacional - Madeira, Açores e Canárias 2007-2013 (PCT-MAC 2007-2013).