Diversidade e estrutura genética espacial em duas populações de Myracrodruon urundeuva Fr. All. sob diferentes condições antrópicas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variabilidade genética e química entre e dentro de populações de Casearia sylvestris Sw. (Salicaceae) no estado de São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Variabilidade genética de Eugenia uniflora L. em remanescentes florestais em diferentes estádios sucessionais

A compreensão da diversidade genética fornece elementos básicos sobre a dinâmica e funcionamento de populações, auxiliando na conservação e uso sustentável das espécies. Supõe-se que populações sucessionais precoces poderiam ser geneticamente mais diferenciadas do que populações sucessionais mais tardias. Visando testar esta hipótese, o presente trabalho teve como objetivo analisar a variabilidade genética de populações de Eugenia uniflora L. em manchas florestais em diferentes estádios sucessionais. Foram selecionadas duas áreas em diferentes estádios de sucessão, sendo a primeira em estádio inicial e a segunda em estádio avançado. A área de estudo apresenta um remanescente florestal em transição de Floresta Ombrófila Mista e Floresta Estacional Semidecídua. Por meio da técnica de RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) e análise multivariada, a diversidade gênica esperada e a porcentagem de loci polimórficos foram estimadas, além da similaridade genética entre as populações de cada mancha florestal e a diversidade de cada área por meio do índice de diversidade de Simpson. Os resultados indicaram 79% de loci polimórficos para a área em estádio avançado e 70% para a área em estádio inicial de sucessão. A similaridade genética entre pares de indivíduos variou entre 0,55 e 0,86 na área em estádio inicial de sucessão e entre 0,45 e 0,78 para a área em estádio avançado. Não houve diferenças significativas entre a diversidade das duas áreas (P = 89). Um escalonamento multidimensional não-métrico indicou menor distância genética entre os indivíduos da área em estádio inicial. Da mesma forma, uma análise de similaridade - ANOSIM indicou separação entre os indivíduos das duas áreas.

Caracterização genética de Euphorbia heterophylla resistente a herbicidas inibidores da acetolactato sintase

O aumento do número de plantas daninhas resistentes aos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase é um tema abordado com freqüência por produtores e comunidade científica. No Brasil, nove espécies já foram documentadas por apresentarem tal problema. O objetivo deste trabalho foi determinar a diversidade genética de populações de leiteira (Euphorbia heterophylla L.) resistentes aos herbicidas inibidores da enzima acetolactato sintase. Quarenta populações de plantas oriundas de sementes coletadas em áreas do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, com suspeita de resistência, foram selecionadas, a partir da aplicação prévia de herbicidas com este mecanismo de ação em casa de vegetação. Vinte plantas de cada população serviram de amostra para a extração de DNA. Trinta marcadores de polimorfismo de DNA amplificado ao acaso (RAPD) foram selecionados, cada um com 10 oligonucleotídeos de seqüência arbitrária. Na análise de agrupamento, cujo coeficiente médio de similaridade foi de 40%, as populações foram separadas em sete grupos. As populações dos municípios de Pontão, Augusto Pestana e Não-me-Toque foram consideradas geneticamente diferentes. Há variabilidade genética relacionada à resistência do herbicida entre as populações de E. heterophylla que ocorrem no planalto do Estado do Rio Grande do Sul.

Distribuição espacial da variabilidade genética intrapopulacional de Dipteryx alata

O objetivo deste trabalho foi avaliar o padrão espacial da variabilidade genética entre plantas, dentro de três populações naturais de barueiro (Dipteryx alata Vogel), pela genotipagem por RAPD e técnicas de autocorrelação espacial. Os cinco iniciadores RAPD permitiram a codificação de 45 locos, utilizados nas análises de diversidade, estrutura e distribuição espacial da variabilidade genética entre populações. As populações apresentaram diversidade genética (Hs) com valor médio 0,314. Verificou-se que 12% da variação total se encontra entre as populações, o que indica que estas mantêm um considerável nível de variabilidade genética. Foi observada tendência de autocorrelação espacial positiva nas primeiras classes de distâncias, nas três populações, o que indica a formação de grupos de vizinhança com estruturação familiar, dentro das populações de barueiro. Entretanto, o tamanho desses grupos de vizinhança varia entre as populações; isso mostra que outros processos ecológicos influenciaram a distribuição espacial da variabilidade genética. As populações naturais de barueiro apresentam consideráveis níveis de diversidade genética, com base nos 45 locos RAPD avaliados.

Variabilidade genética de Phakopsora pachyrhizi avaliada por meio de marcadores microssatélites

O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade genética da ferrugem-asiática-da-soja no Brasil, com uso de marcadores microssatélites. Populações de esporos de Phakopsora pachyrhizi coletadas nas regiões Sul, Sudeste e Centro Oeste do país foram submetidas à análise de variabilidade genética, avaliada por meio de marcadores microssatélites específicos para o fungo. Foram coletadas, também, populações de fungo em diversas variedades de soja em uma mesma localidade, incluindo populações com lesão "reddish-brown" (RB). Entre essas populações, não houve variabilidade. Tecidos com lesões RB não apresentaram esporos do fungo e não amplificaram com os marcadores específicos para P. pachyrhizi. A variabilidade genética entre as populações coletadas nas três regiões variou de 0 a 0, 36. Observou-se tendência de agrupamento das populações da região Sul e Centro Oeste do Brasil em grupos diferentes. A existência de variabilidade genética em populações de P. pachyrhizi é um indicativo de que a resistência genética vertical, conferida por genes únicos, é uma estratégia de risco para os programas de melhoramento genético que visam a resistência à ferrugem-asiática-da-soja no Brasil.

Diversidade genética entre genótipos comerciais de maracujazeiro-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa) e entre espécies de passifloras nativas determinada por marcadores rapd

A diversidade genética entre genótipos de maracujazeiro amarelo foi avaliada por meio de marcadores genéticos de DNA tipo RAPD. Para tanto, materiais genéticos foram coletados em populações comerciais em regiões tradicionais de fruticultura da Região Norte Fluminense (Itaperuna, São Francisco do Itabapoana, Campos dos Goytacazes). Foi também estimada a diversidade entre a espécie cultivada (Passiflora edulis f. flavicarpa Deg.) e espécies relacionadas no gênero, P. alata, P. giberti, P. cincinnata, P. foetida, P. edulis. P. maliformes, P. mucronata, P. suberosa, P. malacophylla. Para o estudo dos acessos de maracujá amarelo não foi verificada expressiva diversidade genética; as populações se distribuíram conforme sua origem, sendo que os indivíduos coletados em São Francisco do Itabapoana apresentaram uma maior consistência no seu agrupamento. Para o estudo interespecífico, verificou-se que P. maliformis ficou em um grupo distinto, assim como P. giberti, mas próximo a P. mucronata. Para a espécie P. alata foi também verificada a sua alocação em um grupo distinto. Para as espécies P. cincinnata e P. edulis (Maracujá roxo), ambas ficaram alocadas em mesmo grupo, evidenciando uma proximidade entre as mesmas. As espécies P. foetida e P. suberosa formaram um grupo único.

Indicadores de sustentabilidade para conservação genética de Erythrina velutina Willd., em área de mata ciliar

Um dos grandes desafios para o sistema agropecuário é estabelecer a produção agrícola aliada à conservação dos recursos genéticos, principalmente visando à proteção de Áreas de Preservação Permanente. Nesse contexto, mulungu (Erythrina velutina Willd), entre outras espécies nativas, vem sofrendo com as pressões antrópicas nos mais diversos ecossistemas, o que causa reduções em sua base genética. Este trabalho foi realizado com o objetivo de utilizar parâmetros ecológicos e genéticos populacionais como indicadores de sustentabilidade em duas populações naturais de mulungu, situadas em áreas de floresta ciliar, no Estado de Sergipe, bem como avaliar a tendência à sustentabilidade delas, visando à conservação genética da espécie. Utilizou-se a matriz de Pressão-Estado-Impacto/Efeito-Resposta (PEI/ER) com a seleção de 13 indicadores, a partir do uso de marcadores moleculares RAPD e bioquímicos (enzimas) nas populações, de modo a apresentá-los como informações relevantes para medir o progresso quanto à sustentabilidade e conservação de mulungu. As populações estudadas apresentaram baixa tendência à sustentabilidade, necessitando de estratégias para mudança desse status.

GENÉTICA DA CONSERVAÇÃO DE Cabralea canjerana (Vell.) Mart. (Meliaceae) EM FRAGMENTOS FLORESTAIS DE MATA ATLÂNTICA NA APA FERNÃO DIAS

A Mata Atlântica é o bioma brasileiro mais severamente afetado pela fragmentação ambiental. A análise da estruturação da diversidade genética, assim como de características demográficas e quantitativas, permite inferir parâmetros populacionais importantes para os programas de conservação de espécies ameaçadas. Cabralea canjerana ssp. canjerana (Meliaceae) é uma espécie arbórea dioica considerada modelo para estudos de conservação da Mata Atlântica. Cento e oitenta e três indivíduos de oito subpopulações de C. canjerana foram coletados em fragmentos florestais na Área de Proteção Ambiental (APA) Fernão Dias, no Sul do Estado de Minas Gerais, Brasil. Utilizando marcadores microssatélites, a diversidade genética foi estimada e contrastada com medidas quantitativas e medidas geográficas dessas oito subpopulações. Elevados níveis de diversidade genética foram encontrados. Uma porção pequena, porém significativa, da variância genética total está estruturada entre as populações (θ = 0,053), que foram estruturadas em dois grupos distintos. As estimativas dos níveis de diversidade genética nas populações localizadas acima de 1.800 m de altitude foram maiores, corroborando a importância dessas populações na manutenção da diversidade genética. A densidade populacional observada também foi maior nos fragmentos de maior altitude (r = 0,849; p-valor = 0,007). Não houve correlação significativa entre as variáveis fenotípicas (altura dos indivíduos e diâmetro a 1,50 m acima do solo) e as medidas de diversidade genética. Esforços conservacionistas para que aumentem o fluxo gênico entre esses fragmentos florestais devem ser estimulados, principalmente entre os fragmentos de baixa altitude e os fragmentos de elevada altitude. É comprovado que populações situadas em elevadas altitudes possuem maior número de indivíduos por hectare e, portanto, maiores índices de diversidade genética. Essas áreas podem ser tratadas como repositório de diversidade genética, e sua manutenção é de extrema importância. O Código Florestal brasileiro determina que essas áreas acima de 1.800 m de altitudes sejam consideradas Áreas de Proteção Permanente (APP).

Variabilidade genética no Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC) de três espécies de mamíferos marinhos da costa do Rio grande do Sul

O MHC (Major Histocompatibility Complex) é um sistema genético importante para a manutenção de espécies ameaçadas, uma vez que baixa variabilidade para locos MHC tem sido associada a uma menor capacidade de resposta a doenças e diminuição do sucesso reprodutivo. Deste modo, pesquisas sobre a variabilidade genética do MHC têm demonstrado ser bastante informativas em estudos populacionais voltados para aspectos referentes à conservação. No presente trabalho foi investigada a variabilidade genética do MHC para três espécies de mamíferos marinhos (toninha, baleia franca austral e lobo marinho sul-americano) do sul do Brasil, com intensa mortalidade provocada por atividades humanas atuais ou passadas. As amostras foram coletadas de animais mortos encalhados na costa, de animais capturados acidentalmente por barcos pesqueiros, e também através de um sistema de biópsia. A região variável do exon 2 do gene DQB do MHC foi amplificada por PCR (Polymerase Chain Reaction) em 109 amostras de toninhas (Rio de Janeiro n=32, Rio Grande do Sul n=52, Argentina n=25), 35 amostras de lobo marinho sul-americano e 30 amostras de baleia franca austral, utilizando-se um par de primers heterólogos. O fragmento resultante de 172 pares de bases foi analisado quanto ao polimorfismo de seqüência através da técnica de SSCP (Polimorfismo de Conformação de Fita Simples) em todas as amostras de toninha e de lobo marinho sul-americano e 14 amostras de baleia franca austral. Dificuldades associadas à amplificação resultaram em padrões de SSCP pouco informativos para as amostras de lobo marinho sul-americano e baleia franca austral Todas as amostras de toninha apresentaram um padrão de pelo menos 4 bandas por indivíduo. As 4 bandas de um único indivíduo do Rio Grande do Sul foram seqüenciadas, tendo sido possível verificar que 2 seqüências relacionadas ao genes DQB estão sendo amplificadas com estes primers. Pelas análises de SSCP foi possível detectar ausência de variabilidade para as amostras de toninha provenientes do Rio de Janeiro e diferenciá-las da população da Argentina, que é polimórfica. A população do Rio Grande do Sul parece apresentar níveis intermediários de variação em relação aos extremos da distribuição da espécie. Analisando as três populações amostradas, conclui-se que a espécie apresenta baixos níveis de variabilidade para o loco DQB, a exemplo do que é reportado para os genes de MHC de outros mamíferos marinhos.

Análise de duas possíveis barreiras ao fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus (Rodentia-Ctenomyidae) da planície costeira do sul do Brasil

O gênero Ctenomys (família Ctenomyidae) compreende 50 a 60 espécies de animais conhecidos popularmente como tuco-tucos. De hábito fossorial, este grupo representa os mamíferos dominantes na exploração do nicho subterrâneo na Região Neotropical. A distribuição das espécies é bastante fragmentada, influenciada por vários fatores limitantes como barreiras ecológicas e geográficas. Seu pequeno poder de dispersação (baixa vagilidade) causa uma restrição ao fluxo gênico. Ctenomys minutus, a espécie alvo deste trabalho, habita campos arenosos e dunas da Planície Costeira do Sul do Brasil, do Rio Grande do Sul até Santa Catarina. Uma interessante característica da espécie é a ampla variação cariotípica, apresentando onze diferentes cariótipos. A fixação destes polimorfismos, bem como a distribuição desta espécie, estão amplamente relacionada a história de formação geológica da região que habita, especialmente a existência de barreiras geográficas. Atualmente, cruzando a área norte de sua distribuição encontram-se a rodovia RS 030, uma via de ligação do interior do estado ao litoral, e o Rio Mampituba, uma barreira geográfica de origem recente. A fim de entender os níveis de fluxo gênico entre populações de Ctenomys minutus e testar a efetividade destas barreiras, este trabalho utilizou quatro loci de microssatélites como marcadores moleculares na determinação da estrutura genética das populações Foram selecionados seis locais de estudo correspondentes a seis populações ao longo da distribuição da espécie. Quatro pontos estão próximos ao Município de Osório e correspondem a duas populações que margeiam a RS 030, Campo Amaral e Campo Weber, ambos situados a uma distância de menos de 100 metros em lados opostos da rodovia (distantes entre si em 1Km), e a Maribo A e Maribo B, populações sem barreira aparente entre si (afastadas em 700m). Outros dois locais estão localizados nos municípios de Torres (RS) e Sombrio (SC) correspondendo as populações do Parque da Guarita e da Praia da Gaivota, respectivamente. Estão separados pelo Rio Mampituba e distantes em 25Km. A obtenção de um fragmento de pele da cauda para posterior extração de DNA foi realizada com a captura dos animais (auxílio de armadilhas do tipo oneida-vitor nº0), retirada do material e devolução dos animais vivos à toca de origem. A amostra contou com 227 indivíduos, sendo 50 para a população de Weber, 50 para Maribo A, 52 para Amaral, 38 para Maribo B,19 para Gaivota e 18 para Torres. Na amplificação dos quatro loci de microssatélites foram empregados primers descritos para a espécie co-genérica C. haigi, obtendo-se ao todo 27 diferentes alelos. A análise das freqüências destes alelos indicou subestruturação populacional nas amostras através de altos valores de Fis baixa heterozigosidade observada e alta probabilidade de subdivisão na análise para a probabilidade do número de populações Os valores de Fst revelaram isolamento entre as populações e, analisados em relação a disposição geográfica entre os locais de coleta, mostraram um padrão de isolamento pela distância. Foram também avaliadas as populações par a par para determinação do isolamento entre elas e níveis de fluxo gênico. Quando analisadas Maribo A e Maribo B observou-se baixo isolamento, com níveis de fluxo da ordem de 1,082 indivíduos/geração para estas populações não separadas por barreiras. Os resultados obtidos para a análise de Torres e Gaivota foram indicadores de alto isolamento, com número de migrantes não efetivo. Para Weber e Amaral obteve-se a menor estruturação, sendo o número de migrantes de 6,33 indivíduos por geração. Acerca destes resultados fica evidenciada a efetividade do Rio Mampituba como barreira ao fluxo gênico entre as populações de Ctenomys minutus de lados opostos de suas margens. Para a RS 030, não houve indicação de sua efetividade como barreira ao fluxo gênico, nem de queda na variabilidade genética das populações próximas quando comparadas às demais populações. Os valores de Fst e número de migrantes, no entanto, sugerem a existência de uma única população inicial atualmente dividida pela presença da rodovia.

Estrutura genética populacional de Lutjanus analis cioba e Lutjanus jocu dentão (Lutjanidae) ao longo do litoral brasileiro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Estrutura genética de Chromis multilineata (Guichenot, 1853) (Perciformes Pomacentridae) na costa NE do Brasil e ilhas oceânicas: evidências de um passado evolutivo instável.

The fauna of Brazilian reef fishes comprises approximately 320 species distributed along the coast of the mainland and islands ocean. Little is known about the levels of connectivity between their populations, but has been given the interest in the relations between the offshore and the islands of the Brazil, in a biogeographical perspective. The oceanic islands Brazilian hosting a considerable number of endemic species, which are locally abundant, and divide a substantial portion of its reef fish fauna with the Western Atlantic. Among the richest families of reef fish in species are Pomacentridae. This study analyzed through analysis of sequences of the mitochondrial DNA control region (D-loop), the standards-breeding population of C. Multilineata in different areas of the NE coast of Brazil, involving both oceanic islands (Fernando de Noronha Archipelago and of St. Peter and St. Paul) and continental shelf (RN and BA). To this aim, partial sequences were used in the region HVR1 of mtDNA (312pb). The population structure and parameters for the estimates of genetic variability, molecular variance (AMOVA), estimation of the index for fixing (FST) and number of migrants were determined. The phylogenetic relationships between the populations were estimated using neighbor-joining (NJ) method. A group of Bayesian analysis was used to verify population structure, according to haplotype frequency of each individual. The genetic variability of populations was extremely high. The populations sampled show moderate genetic structure, with a higher degree of genetic divergence being observed for the sample of the Archipelago of St. Peter and St. Paul. At smaller geographical scale, the sample of Rio Grande do Norte and the Archipelago of Fernando de Noronha do not have genetic differentiation. Three moderately differentiated population groups were identified: a population group (I), formed by the Rio Grande do Norte (I') and the archipelago of Fernando de Noronha (I''), and two other different groups formed by the island population of the archipelago of Saint Peter and St. Paul (II) and Bahia (III). The genetic patterns found suggest that the species has suffered a relatively recent radiation favoring the absence of shared haplotypes. C. multilineata seems to constitute a relatively homogenous population along the West Atlantic coast, with evidence of a moderate population genetic structure in relation to the Archipelago of St. Peter and St. Paul. These data supports the importance of the dispersal larvae by marine current and the interpopulation similarity this species.

Genética e biologia reprodutiva de vriesea minarum (Bromeliaceae): em busca de estratégias de conservação no quadrilátero ferrífero, minas gerais

Vriesea minarum is a rupiculous bromeliad species, with naturally fragmented populations, restricted to the Iron Quadrangle, Minas Gerais, Brazil. It is a threatened species, which is suffering from habitat loss due to the growth of cities and mining activities. The knowledge of genetic variability in plant populations is one of the main branches of conservation genetics, linking genetic data to conservation strategies while the knowledge about plant reproductive biology can aid in understanding key aspects of their life story, as well as in the comprehension of their distribution and survival strategies. Thus, the study of diversity, richness, and genetic structure, as well as the reproductive biology of populations of V. minarum can contribute to the development of conservation actions. Chapter 1 presents the transferability of 14 microsatellite loci for V. minarum. Among the results of this chapter, we highlight the successful transferability of 10 microsatellite loci described for other species of Bromeliaceae, all of which are polymorphic. In Chapter 2, we present the genetic analyses of 12 populations of V. minarum that are distributed throughout the Iron Quadrangle. We used the 10 microsatellite loci tested in Chapter 1. The results show a low population structuring (Fst = 0.088), but with different values of genetic richness (mean = 2.566) and gene diversity (mean = 0.635) for all populations; and a high inbreeding coefficient (Gis = 0.376). These may be the result of pollinators action and/or efficient seed dispersal, thus allowing a high connectivity among populations of naturally fragmented outcrops. The reproductive biology and floral morphology of a population of V. minarum, located in the Parque Estadual da Serra do Rola-Moça, are studied in Chapter 3. This reserve is the only public environmental protection area where the species occurs. As a result of field experiments and observations, we found that the species has its flowering period from January to March, with flowers that last for two days and that it has a mixed pollination syndrome. It is primarily alogamous, but also has the capacity to be self-ferilized. It is expected that data obtained in chapters 1, 2 and 3 serve as basis for other studies with species from the ferruginous rocky fields, since until now, to our knowledge, there are no other survey of endemic species from the Iron Quadrangle, seeking to merge the genetic knowledge, with the data of the reproductive biology, with the ultimate aim of biodiversity conservation. Considering the great habitat loss for the species by mining, it becomes crucial to analyze the creation of new protected areas for its conservation