Diversidade e estrutura genética de Astronium concinnum Schott e Senefeldera verticillata (Vell.) Croizat, espécies arbóreas da Floresta Atlântica, ES

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bibo.issueMoreira, Sahar Ola
dc.contributor.advisor-co1Miranda, Fábio Demolinari de
dc.contributor.advisor-co2Ferreira, Marcia Flores da Silva
dc.contributor.advisor1Caldeira, Marcos Vinicius Winckle
dc.contributor.authorVieira, Alessandra Abreu Rodrigues
dc.contributor.referee1Soares, Taís Cristina Bastos
dc.contributor.referee2Trazzi, Paulo André
dc.contributor.referee3Godinho, Tiago de Oliveira
dc.date.accessioned2018-03-22T15:59:43Z
dc.date.available2018-02-21
dc.date.available2018-03-22T15:59:43Z
dc.date.issued2017-02-21
dc.description.abstractHabitat fragmentation due to anthropic disturbance modifies the landscape of forest environments, among them the Atlantic Forest that today is a set of isolated forest fragments. The current situation of this biome has been causing the local extinction of several populations and others have been suffering invaluable losses of genetic variability. Astronium concinnum Schott (Gonçalo-Alves) and Senefeldera verticillata (Vell.) Croizat (Sucanga) are arboreal species that are suitable for use in parks and gardens projects, as well as pharmacological use. Understanding the patterns of genetic diversity of a species is a determining factor in decision making for preservation, management and recovery of degraded areas. In this sense, foliar samples of A. concinnum and S. verticillata were collected in two conservation units, in the Pacotuba National Forest (FLONA) and in the Private Natural Heritage Reserve (RPPN) Cafundó, located in Cachoeiro de Itapemirim, State of Espírito Santo. The main objective of this study was to evaluate genetic diversity using Inter Simple Sequence Repeats (ISSR) molecular markers and, based on the results, to infer about the most appropriate management of these species preservation, besides selecting more genetically divergent trees for seedling production recovery of degraded areas of the region. Also, a comparison was made between four different protocols, aiming at the isolation of pure genomic DNA of the S. verticillata species. For the A. concinnum species, eight primers provided 121 DNA fragments, with 73.55% polymorphism. The genetic diversity of Nei (H) and diversity index of Shannon (I) were 0.312 and 0.473, respectively. The gene flow (Nm) was 10,629. The analysis of molecular variance (AMOVA) identified that, 92.54% of genetic diversity occur within the population. Three groups were identified through Bayesian analysis. By the unweighted arithmetic means clustering method (UPGMA), the formation of seven groups was observed. Aiming the isolation of pure genomic DNA from S. verticillata four protocols were compared. Protocol 1, Doyle and Doyle (1990) modified by the Instituto Agronômico de Campinas (IAC), provided DNA with a purity of 1.96 and the highest mean DNA concentration (224.22 ng / µL). Protocol 2, Doyle and Doyle (1990) modified by IAC, with changes in the concentrations of Polyvinylpyrrolidone (PVP) and ß-mercaptoethanol, provided purity similar to protocol 1 and a mean concentration of 201.02 ng / µL. With protocol 3, Doyle and Doyle (1990) modified by IAC, with changes in the concentrations of PVP, ß-mercaptoethanol and addition of Bovine Serum Albumin (BSA), values of 65.75 ng / µL and 1.5 concentration and purity of DNA, respectively. Finally, in Protocol 4, Doyle and Doyle (1990) with Proteinase K addition, values of 67.6 ng / µL concentration and purity of 1.66 were obtained. The DNA purity results, in protocols 3 and 4, indicated that there was contamination by proteins during 12 the extraction process. It is suggested that protocol 1 be used to obtain good quality S. verticillata DNA. Twelve ISSR primers were used to analyze the genetic diversity of S. verticillata, resulting in a total of 179 amplification products, with 75.97% of polymorphic bands. The results for H and I were 0.329 and 0.503, respectively. The estimated Nm was 13,542. Greater genetic diversity was observed within the populations (94.98%), through AMOVA results and, among populations, the result was 5.02%. Bayesian cluster analysis provided the formation of three groups. The dendrogram obtained by the UPGMA method provided the formation of six groups. Through this research, it was observed that the greatest genetic diversity occurs within the populations, for both species. The most genetically divergent individuals of A. concinnum and S. verticillata have been identified and can be selected as seed trees for the supply of seeds with genetic variability. Also, it was possible to obtain a protocol that resulted in higher quality S. verticillata DNA samples.
dc.description.resumoA fragmentação de habitats decorrente da perturbação antrópica, modifica a paisagem dos ambientes florestais, entre eles, a Floresta Atlântica que hoje se encontra como um conjunto de fragmentos florestais isolados. A situação atual desse bioma vem causando a extinção local de várias populações e outras vêm sofrendo perdas inestimáveis de variabilidade genética. Astronium concinnum Schott (Gonçalo-Alves) e Senefeldera verticillata (Vell.) Croizat (Sucanga), são espécies arbóreas que têm característica adequadas para serem aproveitadas nos projetos de parques e jardins, além do uso farmacológico. A compreensão sobre os padrões de diversidade genética de uma espécie é um fator determinante na tomada de decisões para preservação, manejo e recuperação de áreas degradadas. Nesse sentido, amostras foliares de A. concinnum e S. verticillata foram coletadas em duas unidades de conservação, na Floresta Nacional (FLONA) de Pacotuba e na Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) Cafundó, localizadas em Cachoeiro de Itapemirim, ES. O objetivo principal desse estudo foi avaliar a diversidade genética, utilizando marcadores moleculares Inter Simple Sequence Repeats (ISSR) e, a partir dos resultados, inferir sobre o manejo mais adequado de preservação dessas espécies, além de selecionar árvores mais divergentes geneticamente para produção de mudas destinadas a recuperação de áreas degradadas da região. Também, foi realizada uma comparação entre quatro diferentes protocolos, tendo por objetivo, o isolamento de DNA genômico puro da espécie S. verticillata. Para a espécie A. concinnum, oito primers forneceram 121 fragmentos de DNA, com 73,55% de polimorfismo. A diversidade genética de Nei (H) e índice de diversidade de Shannon (I) foram 0,312 e 0,473, respectivamente. O fluxo gênico (Nm) foi de 10,629. A análise de variância molecular (AMOVA) identificou que, 92,54% da diversidade genética ocorrem dentro da população. Foi identificada a formação de três grupos, por meio da análise Bayesiana. Pelo método de agrupamento de médias aritméticas não ponderadas (UPGMA), foi observada a formação de sete grupos. Objetivando o isolamento de DNA genômico puro de S. verticillata quatro protocolos foram comparados. O protocolo 1, Doyle e Doyle (1990) modificado pelo Instituto Agronômico de Campinas (IAC), forneceu DNA com pureza de 1,96 e a maior concentração média de DNA (224,22 ng/μL). O protocolo 2, Doyle e Doyle (1990) modificado pelo IAC, com alterações nas concentrações de Polivinilpirrolidona (PVP) e β-mercaptoetanol, forneceu pureza semelhante ao do protocolo 1 e concentração média de 201,02 ng/μL. Com o protocolo 3, Doyle e Doyle (1990) modificado pelo IAC, com alterações nas concentrações de PVP, β-mercaptoetanol e adição de Albumina de Soro Bovino (BSA), foram obtidos valores de 65,75 ng/μL e 1,5 de concentração e pureza de DNA, respectivamente. Por fim, no protocolo 4, Doyle e Doyle (1990) com adição de Proteinase K, obteve-se valores de 67,6 ng/μL de concentração e pureza de 1,66. Os resultados de pureza de DNA, nos protocolos 3 e 4, indicaram que houve contaminação por proteínas durante o processo de extração. Sugere-se, a utilização do protocolo 1 para obtenção de DNA de boa qualidade de S. verticillata. Para as análises de diversidade genética de S. verticillata foram utilizados doze primers ISSR, resultando em um total de 179 produtos de amplificação, com 75,97% de bandas polimórficas. Os resultados de H e I foram 0,329 e 0,503, respectivamente. O Nm estimado foi de 13,542. Maior diversidade genética foi constatada dentro das populações (94,98%), por meio dos resultados da AMOVA e, entre populações, o resultado foi de 5,02%. A análise Bayesiana de agrupamento forneceu a formação de três grupos. O dendrograma obtido pelo método UPGMA forneceu a formação de seis grupos. Por meio dessa pesquisa, foi constatada que, a maior diversidade genética ocorre dentro das populações, para ambas as espécies. Foram identificados indivíduos de A. concinnum e S. verticillata mais divergentes geneticamente e que, podem ser selecionadas como árvores matrizes para o fornecimento de sementes com variabilidade genética. Também, foi possível obter um protocolo que resultou em amostras de DNA de S. verticillata com maior qualidade.
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/6951
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Genética e Melhoramento
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Genética e Melhoramento
dc.rightsopen access
dc.subjectGenetic resourceseng
dc.subjectGenetic variabilityeng
dc.subjectReforestationeng
dc.subjectISSR markerseng
dc.subjectDNA extractioneng
dc.subjectRecursos genéticospor
dc.subjectVariabilidade genéticapor
dc.subjectMarcadores ISSRpor
dc.subject.br-rjbnGermoplasma vegetal - Recursos
dc.subject.br-rjbnReflorestamento
dc.subject.br-rjbnMarcadores genéticos
dc.subject.cnpqMelhoramento Vegetal
dc.subject.udc631.523
dc.titleDiversidade e estrutura genética de Astronium concinnum Schott e Senefeldera verticillata (Vell.) Croizat, espécies arbóreas da Floresta Atlântica, ES
dc.typedoctoralThesis
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