Orientadores: Shirley Maria Recco Pimentel, Anete Pereira de Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T04:15:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conte_Monica_D.pdf: 2562572 bytes, checksum: 5809c698460cf03316a75fff9039a861 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Muitas espécies de anfíbios estão entre as mais ameaçados de extinção, e no entanto, informações sobre a variabilidade genética e a estruturação genética das suas populações são ainda limitadas. No presente trabalho, a variabilidade genética de populações da espécie Physalaemus cuvieri foi analisada utilizando microssatélites como marcadores moleculares. Considerando-se sua ampla distribuição geográfica, variação morfológica interpopulacional e variação intra- e interpopulacional em algumas características citogenéticas, espécimes de dez populações de P. cuvieri foram amostradas, em São Pedro da Água Branca (MA), Urbana Santo (MA), Porto Nacional (TO), Uberlândia (MG), Vitória Brasil (SP), Palestina (SP), Nova Itapirema (SP), Chapada dos Guimarães (MT), Vitória da Conquista (BA) e Passo Fundo (RS). Dez locos de microssatélites de P. cuvieri foram isolados a partir de uma biblioteca enriquecida em repetições (CA)8 e (GT)8. A amplificação desses locos em 160 indivíduos de P. cuvieri revelou uma média de 5,7 alelos por loco e uma heterozigosidade esperada variando de 0,30 a 0,85. Embora a maior parte da variação genética esteja dentro das populações, o valor global do FST encontrado indica uma alta diferenciação entre essas populações. O baixo fluxo gênico encontrado sugere baixa capacidade dispersiva, no padrão de escala geográfica usado neste trabalho, e condiz com o comportamento filopátrico atribuído aos anuros. Nesse estudo foi ainda verificado que não existe correlação entre distância geográfica e distância genética das populações amostradas, sugerindo uma alta fidelidade dessa espécie aos seus locais de desova. Os resultados indicam que a distância geográfica sozinha não explica a variabilidade genética dessas populações. Duas populações, São Pedro da Água Branca (MA) e Nova Itapirema (SP), possivelmente passaram por efeito de gargalo populacional (bottleneck), que pode ser resultado, entre outros fatores, da destruição de habitat levando à fragmentação da população. Dos dez locos de microssatélites desenvolvidos para P. cuvieri, nove foram utilizados para verificar a possibilidade de amplificação e sua aplicabilidade no estudo da estrutura genética de duas outras espécies do grupo cuvieri muito proximamente relacionadas à P. cuvieri. Essas espécies são: P. ephippifer (15 indivíduos) e P. albonotatus (11). As duas populações estudadas ficaram isoladas das cinco de P. cuvieri, mostrando um alto grau de diferenciação genética, e indicando claramente sua condição de espécie distinta de P. cuvieri. A população de Crateús - CE agrupou com Urbano Santos - MA (ambas P. cuvieri). Este resultado corrobora os resultados de estudos citogenéticos. As populações de Porto Nacional (TO) e Passo Fundo (RS) formaram dois grupos de indivíduos cada uma. Parte dos indivíduos de Porto Nacional agrupou com a população de Uberlândia (MG) de P. cuvieri, e o restante dos indivíduos não mostrou nenhum agrupamento com qualquer outra população e espécies analisadas neste trabalho. Resultados semelhantes foram obtidos com a população de Passo Fundo, que não mostrou agrupamento com nenhuma outra população analisada. Estudos adicionais dessas populações serão necessários para melhor compreender esses dados. O conhecimento do padrão de dispersão da variabilidade genética de P. cuvieri, avaliada por microssatélites, somado ao conhecimento acumulado, obtido por meio de outras metodologias, poderá contribuir para a definição de estratégias de conservação e contribuir para o delineamento entre as fronteiras taxonômicas dessa espécie. / Abstract: Even though many amphibian species are among the most endangered animals, the knowledge about their genetic variability and population genetic structure is still limited. In the present work, natural populations of the barker frog Physalaemus cuvieri were analyzed for genetic variability and differentiation using microsatellites, considering its wide geographic distribution, interpopulational morphological variation and cytogenetic intra- and interpopulational variation. Analyzes comprised specimens from ten P. cuvieri populations sampled in the following regions of Brazil: São Pedro da Água Branca (MA), Urbano Santo (MA), Porto Nacional (TO), Uberlândia (MG), Vitória Brasil (SP), Palestina (SP), Nova Itapirema (SP), Chapada dos Guimarães (MT), Vitória da Conquista (BA) and Passo Fundo (RS). Ten microsatellite loci were isolated for P. cuvieri from a library enriched in (CA)8 and (GT)8 repeats. In 160 P. cuvieri individuals, the average number of alleles per locus was 5.7 and the expected heterozygosity ranged from 0.30 to 0.85. Although most of the genetic variation was found within populations, the overall FST value indicated high genetic differentiation among the populations. The low gene flow among populations suggested low dispersion capability within the geographic scale pattern used in this work, which is compatible with the anuran philopatric behavior. In addition, there was no correlation between geographic and genetic distances of these populations, suggesting fidelity of P. cuvieri populations to their spawning place. These results indicated that the geographic distance alone does not explain the genetic variability observed among these populations. The data also indicated that the populations from São Pedro da Água Branca (MA) and Nova Itapirema (SP), respectively in the Northeast and Southeast regions of Brazil, have likely gone through a recent population bottleneck effect. Destruction of natural habitats leading to population fragmentation could be a major cause of this suggested bottleneck effect. Of the ten microsatellite loci developed for P. cuvieri, nine were used to investigate cross-amplification and suitability for population genetic structure studies in two other species of the cuvieri group closely related to P. cuvieri. These species are: P. ephippifer (15 specimens) and P. albonotatus (11 specimens). These two populations remained isolated from all populations of P. cuvieri, demonstrating its high genetic differentiation, pointing that these two species are distinct from P. cuvieri. The Crateús (CE) population was grouped with Urbano Santos (MA) population (both P. cuvieri). This result corroborated previous cytogenetic results. The Porto Nacional (TO) and Passo Fundo (RS) populations were divided in two sets of individuals each one. Part of Porto Nacional individuals were clustering with P. cuvieri from Uberlândia (MG), and the remaining did not show any grouping with none of other analyzed species. Similar results were found to Passo Fundo population, which also did not show any group with the analyzed species. The knowledge of the dispersion pattern of the P. cuvieri genetic variability evaluated by microsatellites, in addition to the genetic variability data obtained using other methodologies, will contribute for the development of future ecological and conservation strategies and to improve the taxonomy of this species. / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Anete Pereira de Souza, Rosangela M. S. Resende / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-14T22:16:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos-Garcia_MelissadeOliveira_D.pdf: 5324075 bytes, checksum: e6ca57392002e1631d9b7a3bcc4c96e7 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: No Brasil, a pecuária bovina é baseada principalmente na utilização de pastagens para alimentação animal, sendo a maioria destas cultivadas. Gramíneas do gênero Urochloa P. Beauv. originárias da África Setentrional têm sido as mais utilizadas pelos pecuaristas, juntamente com algumas leguminosas de origem sul-americana. Os maiores problemas enfrentados pelos produtores são a degradação das pastagens e o seu alto custo de recuperação, principalmente pela necessidade de uso de fertilizantes químicos nitrogenados. Devido à capacidade das leguminosas de transformar o nitrogênio atmosférico e fixá-lo no solo, seu uso consorciado a gramíneas pode ser indicado como uma alternativa menos onerosa para recuperação das pastagens. Dentre as leguminosas já testadas como pastagens, as do gênero Stylosanthes Sw. têm se mostrado passíveis de utilização em regiões de solos de baixa fertilidade, apresentando bons resultados quando consorciadas a gramíneas. O Brasil é o maior centro de origem e diversidade deste gênero, com ocorrência das espécies de maior potencial forrageiro, havendo vários acessos disponíveis em bancos de germoplasma. Para que os programas de melhoramento possam utilizar de forma adequada os bancos de germoplasma existentes, é necessário um conhecimento da quantidade e da distribuição da diversidade genética dentro dessas coleções. Além disso, para grande parte das espécies do gênero, as taxas de cruzamento são desconhecidas ou foram estimadas com base em caracteres morfológicos, que podem sofrer influência do ambiente e são encontrados em número restrito. Nesse contexto, no presente trabalho foram desenvolvidos marcadores microssatélites para três espécies do gênero Stylosanthes Sw. (S. capitata Vog., S. guianensis (Aubl.) Sw. e S. macrocephala Ferr. et Costa). Devido à disponibilidade dos experimentos, foi possível utilizar os microssatélites desenvolvidos para estimar a taxa de cruzamento de S. capitata Vog. e S. guianensis (Aubl.) Sw., mostrando que ambas as espécies apresentam um sistema misto de reprodução com predominância de autogamia. Considerando que as flores de Stylosanthes são cleistógamas, a taxa de cruzamento encontrada foi alta (26% ara S. guianensis (Aubl.) Sw. e 31% para S. capitata Vog.) e deve ser considerada durante a multiplicação de sementes para manutenção do banco de germoplasma, a fim de manter a integridade individual de cada acesso. Foi também observada uma variação da taxa de cruzamento entre diferentes progênies. Também foi avaliada a diversidade genética em bancos de germoplasma de duas espécies do gênero (S. guianensis (Aubl.) Sw. e S. macrocephala Ferr. et Costa), mostrando a formação de grupos bem definidos entre os acessos dessas espécies e que podem ser considerados durante o melhoramento. Em S. guianensis (Aubl.) Sw., que apresenta uma classificação taxonômica controversa, os grupos formados estão de acordo com um dos modelos taxonômicos propostos. Os microssatélites desenvolvidos, assim como os dados de taxa de cruzamento e de diversidade genética gerados nesse trabalho, são um passo em direção a um melhor entendimento do gênero e uma ferramenta para que novos trabalhos possam ser realizados. / Abstract: In Brazil, most of the cattle are grown in cultivated pastures. Forage grasses belonging to the African genus Urochloa P. Beauv. have been the most commonly used, together with some American legumes. Soil degradation and high costs for reclaiming are the major problems of pastures, since nitrogen enrichment is necessary. Considering that legumes can fix atmospheric nitrogen into soil, their use in consortium with grasses has been a plausible alternative for soil reclaiming. Among feasible legumes for pastures, those belonging to the genus Stylosanthes Sw. have proved to be suitable for low fertile soils and and for consortium with grasses. Brazil is the major center of origin and diversity of this genus, including its most promising species. Many Stylosanthes Sw. accessions are available in germplasm collections and their use could be potentiated by further knowledge on the available genetic diversity. In addition, there is still limited knowledge on the mating system of most of Stylosanthes Sw. species. In the present work, microsatellite markers were developed for S. capitata Vog., S. guianensis (Aubl.) Sw. and S. macrocephala Ferr. et Costa aiming at studying the genetic diversity and mating systems of Stylosanthes Sw. species. The microsatellite analysis on the mating system of S. capitata Vog. and S. guianensis (Aubl.) Sw. showed a mixed mating system with predominance of self-fertilization. Considering that Stylosanthes flowers are cleistogamous, the observed outcrossing rates wererelatively high, being 26% for S. guianensis (Aubl.) Sw. and 31% for S. capitata Vog.. These outcrossing rates should be taken into consideration in seed multiplication, for the purpose of maintaining the genetic integrity of individual accessions. Variation in the estimates of outcrossing among different progenies was observed. The microsatellite studies on the genetic diversity in S. guianensis (Aubl.) Sw. and S. macrocephala Ferr. et Costa demonstrated that there are genetic distinct groups within the germplasm collection that could be useful for breeding purposes. In S. guianensis (Aubl.) Sw., which has a controversial taxonomy, the observed groups were in agreement with one of the proposed taxonomical classification. The microsatellites developed for Stylosanthes Sw. species and the data on mating system and genetic diversity presented herein represent important knowledge and tools towards the understanding of this genus and are potentially useful for further studies. / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular