Orientadores: Renato Goldenberg, Eric de Camargo Smidt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T20:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_DuaneFernandesdeSouza_M.pdf: 1493288 bytes, checksum: 566fff6ad040de8b43cce900a2078622 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Myrtaceae é conhecida como uma das mais complexas famílias de angiospermas. Myrcia teve sua última revisão taxonômica realizada há 153 anos e desde então inúmeras espécies novas foram descritas, deixando Myrcia como o segundo maior gênero da tribo Myrteae. O elevado número de espécies no gênero e a falta de uma revisão taxonômica completa e atualizada fez com que vários complexos de espécies mal delimitadas fossem formados em Myrcia. Um destes complexos é abordado no presente trabalho e inclui quatro espécies (M. laruotteana, M. lajeana, M. selloi e M. tomentosa) de ampla distribuição e grande variação morfológica, tornando difícil a separação entre os táxons. Neste estudo foram usados marcadores ISSR para investigar a correlação entre a variabilidade genética de populações destas espécies com aspectos morfológicos, geográficos, fitogeográficos e taxonômicos, a fim de esclarecer a delimitação das espécies. Levando em conta os resultados obtidos nestas análises, uma nova proposta de classificação específica é apresentada, com descrições dos táxons aceitos, dados de distribuição geográfica, floração e frutificação, e chave de identificação. No estudo de genética de populações com ISSR, o valor de diversidade genética encontrado (He = 0,215) foi mais baixo que o valor para espécies perenes, de distribuição ampla e fecundação cruzada. Isto pode ser explicado em partes pela auto-compatibilidade que as espécies do complexo M. laruotteana podem apresentar, como já relatado na literatura. Nenhum dos grupos que refletem aspectos morfológicos, geográficos e fitogeográficos testados apresentou boa estruturação genética, ou seja, nenhum deles mostrou alguma descontinuidade genética que pudesse representar os táxons envolvidos no complexo. Os grupos testados que representam a circunscrição taxonômica atual do complexo também não apresentaram boa estruturação genética. Os grupos formados a partir da análise Bayesiana mostraram melhor estruturação genética a partir da AMOVA (12% de variação entre as populações dentro dos grupos e 27% de variação entre os grupos). A análise Bayesiana juntamente com o dendrograma formado demonstra uma separação em dois grandes grupos, o primeiro formado por todas as populações de M. tomentosa, e o segundo contendo as populações das outras espécies misturadas. A partir destes resultados e levando em consideração toda a variação existente entre os extremos morfológicos das espécies, é proposta uma nova classificação para o complexo, com sinonimização de M. lajeana sob M. laruotteana. Myrcia tomentosa e M. laruotteana podem ser reconhecidas principalmente pelo indumento, geralmente denso na primeira e quase ausente na segunda. Myrcia selloi pode ser reconhecida pela queda dos remanescentes do hipanto e do cálice, deixando os frutos com uma cicatriz circular apical / Abstract: Myrtaceae is known as one of the most complex families of angiosperms. The last taxonomic revision of Myrcia was made 153 years ago and since then many new species were described, leaving Myrcia as the second largest genus of the tribe Myrteae. The high number of species in the genus and the lack of a complete and updated taxonomic revision resulted in many species complexes in Myrcia. One of these complexes is investigated in this work and includes four species (M. laruotteana, M. lajeana, M. selloi and M. tomentosa) with wide distribution and a lot of morphological variation, making it difficult to distinguish these taxa. This study used ISSR markers to investigate the correlation between the genetic variability of populations of these species with morphological, geographical, phytogeographic and taxonomic aspects, in order to clarify the delimitation of species. Taking into account the results obtained in these analyzes, a new proposal of specific classification is presented with descriptions of accepted taxa, geographical, flowering and fruiting data, and identification key. In the study of population genetics with ISSR, the value of genetic diversity (He = 0.215) was lower than the value for perennial, widely distributed and cross-fertilization species. This can be explained in part by self-compatibility that species within M. laruotteana complex apparently present, as previously reported in the literature. None of the groups that reflect morphological, geographical and phytogeographic aspects showed good genetic structure, i.e., none of them showed any genetic discontinuity that could represent the taxa involved in the complex. The groups represented by the current taxonomic circumscription of the complex also did not show good genetic structure. The groups formed from the Bayesian analysis showed better genetic structure from the AMOVA (12% variation among populations within groups and 27% variation between groups). The Bayesian analysis with the dendrogram formed showed two major groups, the first with all populations of M. tomentosa, and the second containing mixed populations from other species. From these results and taking into account the large amount of variation between the morphological extremes of the species, we propose a new classification for the complex, with the synonymization of M. lajeana under M. laruotteana. Myrcia tomentosa and M. laruotteana differ from each other mainly by the indumenta, which is dense in the former and almost absent in the latter. Myrcia selloi differs from the others by the caduceus remnants of the hypanthium and calyx, leaving circular apical scar on the fruit / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestra em Biologia Vegetal

Originária da África, a orquídea terrestre Oeceoclades maculata (Lindl.) Lindl. é considerada uma espécie invasora com potencial de colonizar grandes áreas. A espécie se desenvolve tanto em ambientes secos quanto úmidos e está presente em áreas perturbadas e não perturbadas, sendo a única espécie do gênero presente no continente americano. Embora apresente um mecanismo passivo de autofertilização, estudos apontam para ocorrência de cruzamento entre populações brasileiras, indicando existência de variação na biologia reprodutiva da espécie através da sua extensão geográfica. Considerando a falta de informações de genética de populações da espécie, o objetivo do estudo foi avaliar a diversidade e a estrutura genética de populações brasileiras de O. maculata e obter informações sobre o sistema reprodutivo da espécie. Para tanto, foram utilizados 13 iniciadores ISSR para avaliar a diversidade genética de 152 indivíduos de O. maculata distribuídos em cinco populações naturais provenientes de três estados brasileiros (São Paulo, Mato Grosso e Paraná). As populações avaliadas apresentaram baixos índices de diversidade intrapopulacional, com estimativas do índice de Shannon (I) variando de 0,0094 a 0,1054 e estimativas de diversidade gênica de Nei (He) variando de 0,0054 a 0,0668. Entretanto, quando avaliadas em conjunto, as populações apresentaram estimativas de diversidade substancialmente mais altas (I = 0,3869; He = 0,2556). A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que a maior parte da diversidade encontra-se entre as populações (?ST = 0,933). Tanto a análise de coordenadas principais (PCoA) quanto a análise de agrupamento utilizando o método Neighbor- Joining indicam a existência de cinco grupos distintos, sem mistura de indivíduos de diferentes populações num mesmo grupo. A análise bayesiana realizada pelo programa Structure corroborou com os resultados obtidos pelo dendrograma e pela PCoA. Contudo, observou-se certa subestruturação da população do Campus da ESALQ (SP), sugerindo falta de fluxo gênico mesmo entre distâncias muito pequenas. Não houve correlação significativa, estimada pelo teste de Mantel, entre as distâncias genéticas e geográficas dos espécimes dado que populações mais próximas geograficamente foram mais distantes geneticamente. Os resultados sugerem predominante autofertilização e reprodução vegetativa, entretanto não exclui a possibilidade de ocorrência de cruzamento. A distribuição da diversidade genética nas populações da orquídea invasora O. maculata pode ser compreendida como resultado da interação das suas várias possíveis estratégias reprodutivas com sua história de colonização que envolve possíveis gargalos genéticos, deriva genética, pressões de seleção e múltiplas introduções. / Originally from Africa, the terrestrial orchid Oeceoclades maculata (Lindl.) Lindl. is considered an invasive species with the potential to colonize large areas. The species grows both in dry and humid environments as it is present in disturbed and undisturbed areas, being the only species of the genus in American continent. Although presenting a passive mechanism of self-fertilization, studies point to the occurrence of cross-fertilization between Brazilian populations, indicating the existence of variation in the reproductive biology of the species across its geographic range. Considering the lack of information of population genetics of the species, the aim of the study was to evaluate the genetic diversity and structure of Brazilian populations of O. maculata and to obtain more information concerning the reproductive system of the species. Therefore, we used 13 ISSR primers to assess the genetic diversity of 152 individuals of O. maculata distributed in five natural populations from three Brazilian states (São Paulo, Mato Grosso and Paraná). The populations studied showed low diversity within populations, with estimates of the Shannon index (I) ranging from 0.0094 to 0.1054 and estimates of Nei\'s gene diversity (He) ranging from 0.0054 to 0.0668. However, when evaluated together, the populations showed substantially higher diversity estimates (I = 0.3869, He = 0.2556). The molecular analysis of variance (AMOVA) indicated that most of the diversity was found among populations (?ST = 0.933). Both principal coordinate analysis (PCoA) and the cluster analysis using Neighbor-Joining method indicate the existence of five distinct groups, without mixing of individuals from different populations in the same group. The Bayesian analysis performed by the program Structure corroborated the results obtained in the cluster analysis and PCoA. However, a substructure was observed for the Campus da ESALQ (SP) population, suggesting a lack of gene flow between even very small distances. No significant correlation estimated by the Mantel test between the genetic and geographic distances of specimens was found. The results suggest predominant self-fertilization and vegetative reproduction, however it does not exclude the possibility of outcrossing. The distribution of genetic diversity in populations of the invasive orchid O. maculata can be understood as the result of the interaction of several possible reproductive strategies with its history of colonization involving possible genetic bottlenecks, genetic drift, selection pressures and multiple introductions.

Originária da África, a orquídea terrestre Oeceoclades maculata (Lindl.) Lindl. é considerada uma espécie invasora com potencial de colonizar grandes áreas. A espécie se desenvolve tanto em ambientes secos quanto úmidos e está presente em áreas perturbadas e não perturbadas, sendo a única espécie do gênero presente no continente americano. Embora apresente um mecanismo passivo de autofertilização, estudos apontam para ocorrência de cruzamento entre populações brasileiras, indicando existência de variação na biologia reprodutiva da espécie através da sua extensão geográfica. Considerando a falta de informações de genética de populações da espécie, o objetivo do estudo foi avaliar a diversidade e a estrutura genética de populações brasileiras de O. maculata e obter informações sobre o sistema reprodutivo da espécie. Para tanto, foram utilizados 13 iniciadores ISSR para avaliar a diversidade genética de 152 indivíduos de O. maculata distribuídos em cinco populações naturais provenientes de três estados brasileiros (São Paulo, Mato Grosso e Paraná). As populações avaliadas apresentaram baixos índices de diversidade intrapopulacional, com estimativas do índice de Shannon (I) variando de 0,0094 a 0,1054 e estimativas de diversidade gênica de Nei (He) variando de 0,0054 a 0,0668. Entretanto, quando avaliadas em conjunto, as populações apresentaram estimativas de diversidade substancialmente mais altas (I = 0,3869; He = 0,2556). A análise de variância molecular (AMOVA) indicou que a maior parte da diversidade encontra-se entre as populações (?ST = 0,933). Tanto a análise de coordenadas principais (PCoA) quanto a análise de agrupamento utilizando o método Neighbor- Joining indicam a existência de cinco grupos distintos, sem mistura de indivíduos de diferentes populações num mesmo grupo. A análise bayesiana realizada pelo programa Structure corroborou com os resultados obtidos pelo dendrograma e pela PCoA. Contudo, observou-se certa subestruturação da população do Campus da ESALQ (SP), sugerindo falta de fluxo gênico mesmo entre distâncias muito pequenas. Não houve correlação significativa, estimada pelo teste de Mantel, entre as distâncias genéticas e geográficas dos espécimes dado que populações mais próximas geograficamente foram mais distantes geneticamente. Os resultados sugerem predominante autofertilização e reprodução vegetativa, entretanto não exclui a possibilidade de ocorrência de cruzamento. A distribuição da diversidade genética nas populações da orquídea invasora O. maculata pode ser compreendida como resultado da interação das suas várias possíveis estratégias reprodutivas com sua história de colonização que envolve possíveis gargalos genéticos, deriva genética, pressões de seleção e múltiplas introduções. / Originally from Africa, the terrestrial orchid Oeceoclades maculata (Lindl.) Lindl. is considered an invasive species with the potential to colonize large areas. The species grows both in dry and humid environments as it is present in disturbed and undisturbed areas, being the only species of the genus in American continent. Although presenting a passive mechanism of self-fertilization, studies point to the occurrence of cross-fertilization between Brazilian populations, indicating the existence of variation in the reproductive biology of the species across its geographic range. Considering the lack of information of population genetics of the species, the aim of the study was to evaluate the genetic diversity and structure of Brazilian populations of O. maculata and to obtain more information concerning the reproductive system of the species. Therefore, we used 13 ISSR primers to assess the genetic diversity of 152 individuals of O. maculata distributed in five natural populations from three Brazilian states (São Paulo, Mato Grosso and Paraná). The populations studied showed low diversity within populations, with estimates of the Shannon index (I) ranging from 0.0094 to 0.1054 and estimates of Nei\'s gene diversity (He) ranging from 0.0054 to 0.0668. However, when evaluated together, the populations showed substantially higher diversity estimates (I = 0.3869, He = 0.2556). The molecular analysis of variance (AMOVA) indicated that most of the diversity was found among populations (?ST = 0.933). Both principal coordinate analysis (PCoA) and the cluster analysis using Neighbor-Joining method indicate the existence of five distinct groups, without mixing of individuals from different populations in the same group. The Bayesian analysis performed by the program Structure corroborated the results obtained in the cluster analysis and PCoA. However, a substructure was observed for the Campus da ESALQ (SP) population, suggesting a lack of gene flow between even very small distances. No significant correlation estimated by the Mantel test between the genetic and geographic distances of specimens was found. The results suggest predominant self-fertilization and vegetative reproduction, however it does not exclude the possibility of outcrossing. The distribution of genetic diversity in populations of the invasive orchid O. maculata can be understood as the result of the interaction of several possible reproductive strategies with its history of colonization involving possible genetic bottlenecks, genetic drift, selection pressures and multiple introductions.