Filogeografia e sistemática molecular de Schizolobium parahyba (Vell.) Blake (Guapuruvu) através do sequenciamento de regiões cloroplásticas e nucleares

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

A Floresta Atlântica e a Floresta Amazônica estão entre as maiores e mais diversas florestas tropicais do mundo, com muitas de suas espécies apresentando distribuição disjunta. O estudo genético molecular dessas espécies é interessante, pois podem fornecer informações sobre o relacionamento histórico entre essas diferentes regiões geográficas. Entretanto, ainda poucos são os estudos sobre a distribuição da estrutura genética nestas áreas, principalmente para espécies vegetais. O estudo da diversidade genética em espécies arbóreas é de grande importância para a manutenção das fontes de germoplasma a serem usados em práticas de reflorestamento e para espécies com uma ampla distribuição geográfica que ocupam diferentes habitats que são componentes chaves na composição de diversos ecossistemas. O gênero Schizolobium (Caesapinioideae) apresenta ampla distribuição nos Neotrópicos e devido ao seu rápido crescimento é amplamente utilizado em programas de reflorestamento, além de apresentar importância econômica pela utilização da madeira. O presente estudo apresenta a primeira análise genética molecular do gênero Schizolobium, incluindo uma ampla amostragem de populações ao longo de sua distribuição geográfica. Um conjunto de 11 marcadores moleculares (cpDNA e ITS) foram usados para investigar a evolução, posição sistemática, estimar o tempo de divergência entre as duas variedades, verificar um possível evento de especiação, estudar os padrões biogeográficos entre as florestas Atlântica e Amazônica, além de investigar a estrutura filogeográfica em Schizolobium. Marcadores não-neutros também foram estudados na tentativa de serem usados para investigar a variação adaptativa relacionada ao estresse hídrico. Sequências parciais dos genes P5CS de quatro espécies arbóreas (Schizolobium parahyba, Ceiba pentandra, Bombacopsis quinata e Cedrela Odorata) foram clonadas, seqüenciadas e comparadas com sequências de outras espécies. A análise filogenética indicou que eventos de duplicação ocorreram várias vezes e em diferentes frequências ao longo da evolução das monocotiledôneas e dicotiledôneas. Apesar de ter sido detectada seleção positiva em diferentes regiões do genes P5CS, uma pequena quantidade de polimorfismo foi encontrado entre indivíduos de Schizolobium e não foram correlacionados com estresse hídrico. A monofilia do gênero Schizolobium foi bem suportada pelas análises de maxima parsimônia e Baysiana das regiões de cpDNA e de DNA nuclear. A idade do clado Schizolobium foi estimado em aproximadamente 15,6 milhões de anos (Mya) e as duas variedades divergiram a aproximadamente 3,1 Mya. Um elevado nível de divergência genética foi observado entre as populações de Schizolobium e os resultados indicam uma forte estruturação filogeográfica e um reduzido fluxo gênico entre elas. Além disso, nenhum haplótipo nuclear e de cpDNA foi compartilhado entre as duas variedades, evidenciando um isolamento entre elas. Foi observada similaridade nas sequências de cpDNA entre indivíduos de algumas populações da var. parahyba na Mata Atlântica (RJ3, ES, BA1, BA2 e BA3) com indivíduos das populações da var. amzonicum, indicando a possibilidade da existência de retenção de polimorfismo ancestral com pouco tempo para o acúmulo de divergência nestas regiões. Todos os dados moleculares produzidos sugerem a separação das duas variedades dentro do gênero Schizolobium, e que a sua atual divisão taxonômica necessita de revisão. Esses dados também fornecem importantes informações genéticas que podem ser aplicadas no campo da conservação e florestamento exploratório.

ASSUNTO(S)

schizolobium parahyba biologia molecular filogeografia

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