Orientador: Gustavo Maia Souza / Banca: Rafael Vasconcelos Ribeiro / Banca: Carlos Henrique Britto de Assis Prado / Banca: Gustavo Habermann / Banca: José Pires de Lemos Filho / Resumo: As restrições impostas pelo ambiente obrigam as plantas a transitarem entre estados fisiologicamente distintos, podendo tal transição ser representada pelo processo de aclimatação. O aparato fotossintético apresenta alta sensibilidade ao ambiente, mas possui alta capacidade de aclimatação, a qual é necessária dada a sua função essencial no metabolismo vegetal e o seu elevado nível de integração com outras vias metabólicas. A investigação do papel da aclimatação fotossintética na resposta a diversas condições ambientais, em diferentes espécies arbóreas, foi o principal tema de estudo da presente tese. Foram realizados experimentos com espécies arbóreas nativas e cultivadas sob diferentes níveis de controle ambiental, ou seja, no campo, em casa de vegetação e em câmaras de crescimento. Os experimentos com espécies arbóreas nativas envolveram a avaliação da capacidade de aclimatação das espécies de diferentes grupos sucessionais, as quais supostamente apresentam demandas luminosas distintas e diferem em sua habilidade de ajuste e acoplamento ao ambiente. O experimento com a espécie cultivada foi realizado com Eucalyptus globulus, e avaliou o efeito da deficiência hídrica em plantas sob diferentes regimes térmicos. A conjunção dos resultados obtidos nos quatro experimentos realizados permitiu verificar que a aclimatação do aparato fotossintético foi influenciada pelo ambiente de crescimento das plantas e pela estratégia ecológica das espécies, mais conservativa ou mais flexível. Além disso, foi verificado que a estratégia ecológica das espécies não está, necessariamente, relacionada ao seu grupo sucessional, conforme freqüentemente descrito na literatura. Os diversos ajustes no aparato fotossintético, descritos no presente trabalho em diferentes espécies e condições ambientais, demonstraram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The constraints imposed by the environment compel plants to transit between distinct physiological states, represented by the acclimation process. The photosynthetic apparatus is highly sensitive to the environment, however it presents a high acclimation capacity which is necessary given its essential role in plant metabolism and high level of integration with other pathways. The investigation of the role of photosynthetic acclimation in response of different tree species to diverse environmental conditions was the main subject of the present study. Experiments with tropical tree species and cultivated species were performed under different levels of control of environmental conditions, i.e. in the field, in the greenhouse, and in growth chambers. The experiments with tropical tree species involved the evaluation of the acclimation capacity of species belonging to different ecological groups, supposedly presenting distinct light demands and ability to adjust and couple to the environment. The experiment with cultivated species was carried out with Eucalyptus globulus and photosynthetic acclimation was evaluated under water deficit, in plants under different thermal regimes. The conjunction of the results obtained in the four experiments performed suggests that the acclimation of the photosynthetic apparatus was influenced by the growth environment jointly with the ecological strategy of the species, more conservative or more flexible. Moreover, it was verified that the ecological strategy of the species is not necessarily related with its ecological group as often stated in the literature. The diverse changes in the photosynthetic apparatus described in the present study in different species and environmental conditions, demonstrated the importance and the contribution of the photosynthetic acclimation in the physiological adjustment of a plant to its current environmental condition... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) is the largest tree of the Atlantic Forest. To contribute to in situ and ex situ genetic conservation programs for the species, herein we investigate the genetic diversity, inbreeding, intrapopulation spatial genetic structure (SGS), mating system and contemporary pollen flow in three fragmented populations of this species. We found 65 adult trees in the Ibicatu population, 22 in MGI, and four in MGII. Seeds were hierarchically sampled among and within fruits directly from the canopy of 15 seed-trees in Ibicatu (n= 40), five seed-trees in MGI (n= 50), and two seed-trees in MGII (n= 100). Thirteen specific microsatellite loci were developed and validated for 51 C. legalis trees. Eleven loci were polymorphic, revealing a maximum of two to 15 alleles per locus. Using the progeny arrays and seed-tree genotypes, we investigated the Mendelian inheritance, genetic linkage and genotypic disequilibrium of seven microsatellite loci specifically isolated for C. legalis and two previously developed heterologous microsatellite loci. No notable deviations from the expected Mendelian segregation, linkage, or genotypic disequilibrium were detected. The average allelic richness in the adult cohort of Ibicatu was 11.65 and 14.29 for MGI-II and for seeds it was 14.18 in Ibicatu and 10.85 in MGI-II; the average observed heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.811 and 0.838 for MGI-II and for seeds it was 0.793 in Ibicatu and 0.786 in MGI-II; the average expected heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.860 and 0.900 for MGI-II and for seeds it was 0.856 in Ibicatu and 0.853 in MGI-II. The average fixation index was significantly greater than zero for adults and seeds from both populations. Multilocus outcrossing rate ( m t ) in the three populations was significantly lower than unity (1.0), especially in MGII ( m t = 0.830). The rate of mating among relatives was significant when compared to zero only for Ibicatu ( ????0.266) m s t t . Paternity correlation is substantially higher within than among fruits. The average coancestry coefficient ( ??) was higher and variance effective size ( e N ) was lower than expected for halfsib progenies in all three populations. The number of seed-trees necessary for seed collection to obtain progeny arrays with an effective size of 150 was estimated between 54 to 58 seedtrees. The pollen immigration rate was low, especially for the small stands (maximum of 0.4% for MGI), indicating significant genetic isolation of MGI and MGII. The effective pollination radius was also low in MGI (68 m) and MGII (191 m). For MGII, we also found higher levels of selfing (18%) than for Ibicatu (6%) and MGI (6.4%). The substantial genetic isolation of these stands suggest that we can expect an increase in SGS in the future and strategies to increase gene flow and effective population size, such as transplanting individuals among the populations, are desirable for long term in situ conservation. In conclusion, this study produced valuable information for the management of fragmented populations of C. legalis, contributing to breeding programs and providing guidelines for seed collection aimed at conservation and reforestation programs. / Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) é a maior árvore da Mata Atlântica. Para contribuir com a conservação in e ex situ nós investigamos a diversidade genética, endogamia, estrutura genética espacial intrapopulacional (EGE), sistema de reprodução e fluxo contemporâneo de pólen em três populações fragmentadas da espécie. Encontrámos 65 árvores adultas na população Ibicatu, 22 em MGI, e quatro em MGII. As sementes foram colhidas e amostradas hierarquicamente entre e dentro de frutos diretamente da copa de 15 árvores matrizes em Ibicatu (n = 40), cinco em MGI (n = 50), e duas em MGII (n = 100). Treze locos microssatélites foram desenvolvidos e validados em 51 indivíduos de C. legalis. Onze deles foram polimórficos, revelando um máximo de dois a 15 alelos por loco. Usando os genótipos das progênies e matrizes, foi investigada a herança mendeliana, ligação genética e desequilíbrio genotípico de sete locos isolados de C. legalis e dois heterólogos. Não foram detectados desvios notáveis da segregação mendeliana, de ligação, ou desequilíbrio genotípico. A riqueza alélica média de adultos de Ibicatu foi 11,65 e 14,29 para MGI-II e para as sementes foi de 14,18 em Ibicatu e 10,85 na MGI-II, a heterozigosidade média observada para adultos em Ibicatu foi 0,811 e 0,838 para MGI-II, para as sementes foi de 0,793 em Ibicatu e 0,786 em MGI-II, a heterozigosidade média esperada para adultos de Ibicatu foi 0,860 e 0,900 para MGI-II, para as sementes foi de 0,856 em Ibicatu e 0,853 em MGI-II. O índice médio de fixação foi significativamente maior do que zero para adultos e sementes de ambas as populações. A taxa de cruzamento Multilocus (? ) nas três populações foi significativamente menor do que a unidade (1,0), especialmente para MGII ( = 0,830). A taxa de acasalamento entre parentes foi significativa apenas para Ibicatu ( . A correleção de paternidade foi substancialmente maior dentro do que entre os frutos. O coeficiente médio de coancestria (?) foi maior e variação de tamanho efetivo (Ne ) foi menor do que o esperado para progênies de meio-irmãos em todas as populações. O número estimado de árvores matrizes necessárias para a coleta de sementes para se obter um tamanho efetivo de 150 foi de 54-58 árvores. A taxa de imigração de pólen foi baixa, especialmente para os fragmentos menores (máximo de 0,4% para MGI), indicando isolamento genético significativo. O raio efetivo de polinização foi baixo em MGI (68 m) e MGII (191 m). Para MGII também encontramos níveis mais elevados de autofecundação (18%) do que para Ibicatu (6%) e MGI (6,4%). O isolamento genético substancial desses estandes sugerem que podemos esperar um aumento na EGE e que estratégias para aumentar o fluxo gênico e tamanho efetivo da população, como o transplante de indivíduos nas populações, são desejáveis para o longo prazo. Em conclusão, este estudo gerou informações valiosas para a gestão de populações fragmentadas de C. legalis, contribuindo para programas de melhoramento e fornecendo orientações para a coleta de sementes destinadas a programas de conservação e reflorestamento.

Orientador: Alexandre Magno Sebbenn / Banca: Mario Luiz Teixeira de Moraes / Banca: Ananda Virgínia de Aguiar / Resumo: O fluxo e padrões de dispersão de pólen foram investigados em um pequeno fragmento florestal isolado da espécie arbórea neotropical, polinizada por insetos da Copaifera langsdorffii, por meio da análise de paternidade e oito locos microssatélites, também foi investigado a coancestria e o tamanho efetivo populacional dentro de progênies para a conservação e recuperação ambiental. Sementes de polinização aberta (20 a 25 sementes) foram coletadas de 15 árvores matrizes de um fragmento, onde todos os indivíduos adultos foram previamente mapeados, medidos e genotipados para oito locos microssatélites. Vinte sementes foram coletadas da árvore vizinha mais próxima (1,2 km) do fragmento. Os níveis de diversidade genética foram significativamente maiores nos adultos do que nas progênies. Níveis significativos de endogamia foram detectados em progênies (F = 0,226), o que foi atribuído principalmente ao cruzamento entre parentes. A partir da análise de paternidade, baixos níveis de autofecundação (s = 8%) e imigração de pólen (m = 8%) foram observados no fragmento florestal, mas níveis muito altos foram detectados na árvore isolada (s = 20%; m = 75%), indicando que o fragmento e a árvore não estão reprodutivamente isolados e são conectados por dispersão de pólen a longas distancias (máximo detectado 1,420 m). Dentro do fragmento, o padrão de dispersão de pólen foi o vizinho próximo, com cerca de 49% do pólen se dispersando até 50 m. O tamanho efetivo populacional da árvore-matriz foi baixa, indicando a necessidade de se coletar muitas sementes de árvores (mínimo de 76 árvores) para fins de conservação. Em termos gerais, os resultados mostraram que o fragmento e a árvore isolada pela fragmentação florestal não estão reprodutivamente isoladas, embora o isolamento espacial parecesse aumentar a taxa de autofecundação e cruzamentos correlacionados / Abstract: Pollen flow, dispersal and patterns were investigated in a small and isolated forest fragment of the neotropical, insect pollinated tree Copaifera langsdorffii, using paternity analysis and eight microsatellite loci, we also investigated the coancestry and effective population size of progeny array for conservation and environmental restoration purpose. Open-pollinated seeds (20 to 25 seeds) were collected from 15 seed trees of forest fragment, where all adults trees were previously mapped, measured and genotyped by eight microsatellite loci. Twenty seeds were also collected from the neighbour tree (1.2 km) of the forest fragment. Levels of genetic diversity were significantly higher in adults than offspring. Significant levels of inbreeding were detected in offspring (F=0.226), which was attributed mainly to the mating among relatives. From paternity analysis, low levels of selfing (s=8%) and pollen immigration (m=8%) were observed in the forest fragment, but very high levels were detected in the isolated tree (s=20%; m=75%), indicating that the forest fragment and the tree are not reproductive isolated and are connected by long pollen dispersal (maximum detected 1,420 m). Within the forest fragment, the pattern of pollen dispersal was the near neighbor with about 49% of the pollen being dispersed until 50 m. The effective population size of the progeny array was low, indicating the necessity to collect seeds from many seed trees (minimum of 76 trees) for conservation purposes. In general terms, the results showed that the fragment and the tree isolated by forest fragment are not brooked the genetic connectivity, although the spatial isolation seems increase selfing rate and correlated mating / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-10-30Bitstream added on 2014-06-13T20:06:58Z : No. of bitstreams: 1 gaino_apsc_dr_ilha.pdf: 1851631 bytes, checksum: 30c3df7caf28f5a913484aa675c16225 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os objetivos deste estudo foram investigar por locos microssatélites, a diversidade genética, o sistema de reprodução, a distribuição espacial de genótipos, a distância e os padrões de dispersão de pólen e sementes, e a dinâmica da endogamia entre gerações, em uma população fragmentada da espécie arbórea dióica Myracrodruon urundeuva (F.F. & M.F. Allemão). O estudo foi conduzido na Estação Ecológica de Paulo de Faria (435,73 ha), onde a população da espécie em estudo ocupa uma área aproximada de 142 ha. Todas as 467 árvores adultas encontradas foram amostradas, tiveram o diâmetro à altura do peito (DAP a 1,3 m) medido e foram mapeadas. Adicionalmente amostraram-se 149 regenerantes e 514 progênies de polinização aberta, coletadas de 30 árvores matrizes da população. Sobre a amostra total de cinco locos em 1130 genótipos (adultos + regeneração + progênies) foram observados 60 alelos, o que sugere um nível de polimorfismo relativamente alto. O número de alelos por loco variou de 7 a 25, com média de 12 alelos por loco. A heterozigosidade esperada média em equilíbrio de Hardy-Weinberg foi de 0,662, enquanto que a heterozigosidade observada foi de 0,713. O índice de fixação variou de -0,348 a 0,215 entre locos, com média de -0,076, sugerindo excesso de heterozigotos. A análise da distribuição espacial dos genótipos indicou a presença de estrutura genética espacial (EGE) na população adulta até aproximadamente 40 m e nos regenerantes até aproximadamente 30 m. Foram detectados cruzamentos entre parentes, pela diferença entre a unidade e a taxa de cruzamento uniloco (st1=0,019, P<0,05). A estimativa da correlação de paternidade ()(mpr) indicou que as progênies são compostas por misturas de meios-irmãos e irmãos-completos, embora estes últimos em menor proporção (média de 0,158) O coeficiente de coancestria (Θxy) dentro das progênies... / The aims of this study were to investigate for microsatellites loci the genetic diversity, mating system, the intrapopulational spatial genetic structure, the distance and patterns of pollen dispersal, and the dynamics of inbreeding among generations, in a fragmented population of the dioicious tropical tree Myracrodruon urundeuva (F.F. & M.F. Allemão). The study was carried out in the Paulo de Faria Ecological Station (435.73 ha), where the studied population occupies about 142 ha. All 467 adult trees found in the stand were sampled, have the diameter at breast height (D.B.H of 1.3 m) measured and were mapped. Additionally 149 juveniles and 514 open-pollinated offspring from 30 seed-trees were sampled in the population. On the total of five loci sampled in 1135 genotypes (adults + juveniles + offspring), 60 alelos were detected, suggesting a relative high level of polimorphis. The number of alleles per locus ranged from 7 to 25 alleles, with average of 12 alleles. The average expected heterozygositys in Hardy-Weinberg equilibrium was of 0.662, were the average observed heterozygosity was of 0.713. The fixation index ranged among locus from -0.348 to 0.215, with average of -0.076, suggesting excess of heterozygous. The analysis of the intra-population spatial genetic structure (SGS) detected the presence of SGS in adults until about 40 m and in juveniles until about 30 m. Mating among relatives were also detected by the difference between the unit and the single-locus outcrossing rate ( s t 1 =0.019; P<0.5). The paternity correlation ( p (m ) r ) indicated that the offspring were composed by mixtures of half-sibs and full-sibs, where the last one occurred in low frequency (average of 0.158). The coancestry coefficient (Θxy) within families was larger than expected in half-sibs (Θxy=0.125), with population average of 0.150. The variance effective population size (eN) within... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Alexandre Magno Sebbenn / Banca: Mario Luiz Teixeira de Moraes / Banca: Pedro Cesar dos Santos / Banca: Rinaldo César de Paula / Banca: Edwin Camacho Palomino / Resumo: Os objetivos deste estudo foram investigar por locos microssatélites, a diversidade genética, o sistema de reprodução, a distribuição espacial de genótipos, a distância e os padrões de dispersão de pólen e sementes, e a dinâmica da endogamia entre gerações, em uma população fragmentada da espécie arbórea dióica Myracrodruon urundeuva (F.F. & M.F. Allemão). O estudo foi conduzido na Estação Ecológica de Paulo de Faria (435,73 ha), onde a população da espécie em estudo ocupa uma área aproximada de 142 ha. Todas as 467 árvores adultas encontradas foram amostradas, tiveram o diâmetro à altura do peito (DAP a 1,3 m) medido e foram mapeadas. Adicionalmente amostraram-se 149 regenerantes e 514 progênies de polinização aberta, coletadas de 30 árvores matrizes da população. Sobre a amostra total de cinco locos em 1130 genótipos (adultos + regeneração + progênies) foram observados 60 alelos, o que sugere um nível de polimorfismo relativamente alto. O número de alelos por loco variou de 7 a 25, com média de 12 alelos por loco. A heterozigosidade esperada média em equilíbrio de Hardy-Weinberg foi de 0,662, enquanto que a heterozigosidade observada foi de 0,713. O índice de fixação variou de -0,348 a 0,215 entre locos, com média de -0,076, sugerindo excesso de heterozigotos. A análise da distribuição espacial dos genótipos indicou a presença de estrutura genética espacial (EGE) na população adulta até aproximadamente 40 m e nos regenerantes até aproximadamente 30 m. Foram detectados cruzamentos entre parentes, pela diferença entre a unidade e a taxa de cruzamento uniloco (st1=0,019, P<0,05). A estimativa da correlação de paternidade ()(mpr) indicou que as progênies são compostas por misturas de meios-irmãos e irmãos-completos, embora estes últimos em menor proporção (média de 0,158) O coeficiente de coancestria (Θxy) dentro das progênies... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The aims of this study were to investigate for microsatellites loci the genetic diversity, mating system, the intrapopulational spatial genetic structure, the distance and patterns of pollen dispersal, and the dynamics of inbreeding among generations, in a fragmented population of the dioicious tropical tree Myracrodruon urundeuva (F.F. & M.F. Allemão). The study was carried out in the Paulo de Faria Ecological Station (435.73 ha), where the studied population occupies about 142 ha. All 467 adult trees found in the stand were sampled, have the diameter at breast height (D.B.H of 1.3 m) measured and were mapped. Additionally 149 juveniles and 514 open-pollinated offspring from 30 seed-trees were sampled in the population. On the total of five loci sampled in 1135 genotypes (adults + juveniles + offspring), 60 alelos were detected, suggesting a relative high level of polimorphis. The number of alleles per locus ranged from 7 to 25 alleles, with average of 12 alleles. The average expected heterozygositys in Hardy-Weinberg equilibrium was of 0.662, were the average observed heterozygosity was of 0.713. The fixation index ranged among locus from -0.348 to 0.215, with average of -0.076, suggesting excess of heterozygous. The analysis of the intra-population spatial genetic structure (SGS) detected the presence of SGS in adults until about 40 m and in juveniles until about 30 m. Mating among relatives were also detected by the difference between the unit and the single-locus outcrossing rate ( s t 1 =0.019; P<0.5). The paternity correlation ( p (m ) r ) indicated that the offspring were composed by mixtures of half-sibs and full-sibs, where the last one occurred in low frequency (average of 0.158). The coancestry coefficient (Θxy) within families was larger than expected in half-sibs (Θxy=0.125), with population average of 0.150. The variance effective population size (eN) within... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-04-30Bitstream added on 2014-06-13T19:18:05Z : No. of bitstreams: 1 carvalho_acm_me_ilha.pdf: 707408 bytes, checksum: 2a8a38abcafc29447efd4b3102bde2d0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / A fragmentação florestal reduz o tamanho da população reprodutiva, a densidade populacional e aumenta a distância entre coespecíficos. Também pode isolar populações e indivíduos em campos e pastagens. Em curto prazo, isso pode afetar processos como sistema de reprodução e dispersão de pólen e sementes e resultar no aumento da taxa de autofecundação e cruzamentos correlacionados, redução na taxa de imigração de pólen e sementes (isolamento reprodutivo do fragmento), redução na distância de dispersão de pólen e sementes e no aparecimento de estrutura genética espacial dentro das populações. Dentro desse contexto, os objetivos desta dissertação foram estudar por marcadores microssatélites a estrutura genética espacial, a taxa de imigração e a distância de fluxo de pólen e sementes em uma pequena população em fragmento de 4,8 ha de Copaifera langsdorffii Desf., localizada no município de São José do Rio Preto, no estado de São Paulo. Para tanto, foram mapeadas e genotipadas para oito locos microssatélites todas as 112 árvores adultas reprodutivas e 128 plântulas da regeneração existentes no referido fragmento. O teste de desequilíbrio de ligação não detectou indício de ligação física entre os locos avaliados, o que indica que estes podem ser usados em estudos genéticos de diversidade e fluxo gênico. Na amostra total das 240 plantas foram encontrados 186 alelos. Altos níveis de diversidade genética foram encontrados para a média dos locos na população (A =23,25; e A =8,67; o H =0,774; e H =0,878). Comparando árvores adultas com regenerantes, 54 alelos foram exclusivos aos adultos e nenhum nos regenerantes. Adultos apresentaram maior número médio de alelos por loco e número médio efetivo de alelos (A =23,25; e A =10,07, respectivamente) do que os regenerantes (A =16,5; e A =6,70). As heterozigosidades observada... / Forest fragmentation to decrease the size of the reproductive population, the population density, increase the distance among coespecifics and can isolate populations and individuals in pastures. This in short term, can affect process as mating system and pollen and seed dispersal and result in increase in selfing rate and correlated matings, decrease in the pollen and seed immigration rate (reproductive isolation of the fragment) and distance of pollen and seed dispersal and, result in intra-population spatial genetic structure. Thus, the aims of this master these were to study by microsatellite markers the spatial genetic structure, the seed and pollen immigration rate and dispersal in a small fragmented population of 4.8 ha of Copaifera langsdorffii Desf., located inside of the São José do Rio Preto municipality, in State of São Paulo. Thus, it were mapped and genotyped for eight microsatellite loci all 112 adult reproductive trees in the fragment and in a sampled of 128 individuals of the regeneration. The test of linkage disequilibrium not detected anyone indicative of physic linkage between the evaluated loci, indicating that these can be used for studies of genetic diversity and gene flow. In the total sample of 240 plants it was found 186 alleles. Consequently, high levels of genetic diversity were found for the average of loci in the population (A =23.25; e A =8.67; o H =0.774; e H =0.878). Comparing adult trees with regeneration, 54 alleles were exclusives in the adults and no one in the regeneration. Adult trees have higher average number of alleles per loci and effective number of alleles per loci (A =23.25; e A =10.07, respectively) than regeneration (A =16.5; e A =6.70). The observed and expected heterozygosities were similar among the adults ( o H =0.757; e H =0.893) and regeneration ( o H =0.788; e H =0.838)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-02-11Bitstream added on 2014-06-13T18:59:23Z : No. of bitstreams: 1 manoel_ro_me_ilha.pdf: 1154303 bytes, checksum: bdb3ce1be2b5b94a2295c411e503126d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O fluxo e padrões de dispersão de pólen foram investigados em um pequeno fragmento florestal isolado da espécie arbórea neotropical, polinizada por insetos da Copaifera langsdorffii, por meio da análise de paternidade e oito locos microssatélites, também foi investigado a coancestria e o tamanho efetivo populacional dentro de progênies para a conservação e recuperação ambiental. Sementes de polinização aberta (20 a 25 sementes) foram coletadas de 15 árvores matrizes de um fragmento, onde todos os indivíduos adultos foram previamente mapeados, medidos e genotipados para oito locos microssatélites. Vinte sementes foram coletadas da árvore vizinha mais próxima (1,2 km) do fragmento. Os níveis de diversidade genética foram significativamente maiores nos adultos do que nas progênies. Níveis significativos de endogamia foram detectados em progênies (F = 0,226), o que foi atribuído principalmente ao cruzamento entre parentes. A partir da análise de paternidade, baixos níveis de autofecundação (s = 8%) e imigração de pólen (m = 8%) foram observados no fragmento florestal, mas níveis muito altos foram detectados na árvore isolada (s = 20%; m = 75%), indicando que o fragmento e a árvore não estão reprodutivamente isolados e são conectados por dispersão de pólen a longas distancias (máximo detectado 1,420 m). Dentro do fragmento, o padrão de dispersão de pólen foi o vizinho próximo, com cerca de 49% do pólen se dispersando até 50 m. O tamanho efetivo populacional da árvore-matriz foi baixa, indicando a necessidade de se coletar muitas sementes de árvores (mínimo de 76 árvores) para fins de conservação. Em termos gerais, os resultados mostraram que o fragmento e a árvore isolada pela fragmentação florestal não estão reprodutivamente isoladas, embora o isolamento espacial parecesse aumentar a taxa de autofecundação e cruzamentos correlacionados / Pollen flow, dispersal and patterns were investigated in a small and isolated forest fragment of the neotropical, insect pollinated tree Copaifera langsdorffii, using paternity analysis and eight microsatellite loci, we also investigated the coancestry and effective population size of progeny array for conservation and environmental restoration purpose. Open-pollinated seeds (20 to 25 seeds) were collected from 15 seed trees of forest fragment, where all adults trees were previously mapped, measured and genotyped by eight microsatellite loci. Twenty seeds were also collected from the neighbour tree (1.2 km) of the forest fragment. Levels of genetic diversity were significantly higher in adults than offspring. Significant levels of inbreeding were detected in offspring (F=0.226), which was attributed mainly to the mating among relatives. From paternity analysis, low levels of selfing (s=8%) and pollen immigration (m=8%) were observed in the forest fragment, but very high levels were detected in the isolated tree (s=20%; m=75%), indicating that the forest fragment and the tree are not reproductive isolated and are connected by long pollen dispersal (maximum detected 1,420 m). Within the forest fragment, the pattern of pollen dispersal was the near neighbor with about 49% of the pollen being dispersed until 50 m. The effective population size of the progeny array was low, indicating the necessity to collect seeds from many seed trees (minimum of 76 trees) for conservation purposes. In general terms, the results showed that the fragment and the tree isolated by forest fragment are not brooked the genetic connectivity, although the spatial isolation seems increase selfing rate and correlated mating

Submitted by bruna ortiz (brunaortiz.f@gmail.com) on 2016-07-04T15:11:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Alacimar Viana Guedes.pdf: 1903772 bytes, checksum: 59ddccb481230e346acada71fee633a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-21T12:57:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Alacimar Viana Guedes.pdf: 1903772 bytes, checksum: 59ddccb481230e346acada71fee633a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-21T13:00:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação-Alacimar Viana Guedes.pdf: 1903772 bytes, checksum: 59ddccb481230e346acada71fee633a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T13:00:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação-Alacimar Viana Guedes.pdf: 1903772 bytes, checksum: 59ddccb481230e346acada71fee633a6 (MD5) Previous issue date: 2016-03-28 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The Amazon forest is distinguished by being the largest natural reservoir of plant wealth of the planet, where different each of their forest habitats has very rich and wide variety of species, often unique to a particular environment. Understanding how plant species are organized in their environment and how they use available resources is an important tool for the management and conservation of biodiversity. Thus, this study aimed to group tropical tree species according to environmental heterogeneity of the area, focusing on chemical and physical variables soil. The study was conducted in two forest sites in Central Amazonia: (a) forest management company Mil Precious Woods (PWA), the municipality of Silves, and (b) Experimental Field of Embrapa, located in the Agricultural District Suframa (CEDAS) Rio Preto da Eva. They were inventoried eight (08) continuous hectares at each site. All individuals with DAP≥ 10 cm were marked and identified in 2014 and had their registered UTM coordinates. 200 soil samples were collected at a depth of 0-20 cm per area, which were submitted to chemical and particle size analysis. They were surveyed 5,040 individuals distributed among 356 species on the site and give in 4,279 individuals represented by 203 species in the PWA site, with 191 species exclusive to the site and give in 69 exclusive PWA site. Among the five most abundant species on the site CEDAS are Eschweilera bracteosa, Protium amazonicum, Eschweilera coriacea, oblongifolia Licania and Pouteria sp, corresponding to 21% of individuals. In the PWA site, are Trattinnickia burserifolia, Eschweilera coriacea, Ocotea neesiana, Eschweilera collina and Trymatococcus amazonicus, which together account for 22% of all individuals. Although they are the same forest type, the two sites have distinct floristic composition, showing no floristic and structural homogeneity in upland forest in Central Amazon. The canonical correspondence analysis (CCA) indicated a significant correlation between the distribution of tree species along the topographic gradient and soil variables, with more pronounced effect of soil texture. The results suggest that it is possible to separate groups of species on the basis of soil characteristics, and texture is the variable which best describes the distribution of species throughout the soil gradient, mediated by the topography variations. / A floresta amazônica distingue-se por ser o maior reservatório natural de riqueza vegetal do planeta, seus diferentes ambientes florestais possui elevada riqueza e ampla variedade de espécies, muitas vezes exclusivas de determinado ambiente. Compreender como as espécies vegetais se organizam no seu ambiente e como utilizam os recursos disponíveis representa importante subsídio para o manejo e conservação da biodiversidade. Assim, o presente trabalho teve por objetivo agrupar espécies arbóreas tropicais segundo a heterogeneidade ambiental da área, com foco em variáveis químicas e física do solo. O estudo foi realizado em dois sítios florestais na Amazônia Central: (a) área de manejo florestal da empresa Mil Madeiras Preciosas (PWA), município de Silves, e (b) Campo Experimental da Embrapa, localizado no Distrito Agropecuário da Suframa (CEDAS), Rio Preto da Eva. Foram inventariados oito (08) hectares contínuos em cada sítio. Todos os indivíduos com DAP≥ 10 cm foram marcados e identificados e tiveram suas coordenadas UTM registradas. Foram coletadas 200 amostras de solo na profundidade de 0-20 cm por área, que foram submetidas às análises química e granulométrica. Foram inventariados 5.040 indivíduos distribuídos entre 356 espécies no sítio CEDAS e 4.279 indivíduos representados por 203 espécies no sítio PWA, sendo 191 espécies exclusivas do sítio CEDAS e 69 exclusivas do sítio PWA. Entre as cinco espécies mais abundantes no sítio CEDAS encontram-se: Eschweilera bracteosa, Protium amazonicum, Eschweilera coriacea, Licania oblongifolia e Pouteria sp., correspondendo a 21% do total de indivíduos. No sítio PWA, encontram-se Trattinnickia burserifolia, Eschweilera coriacea, Ocotea neesiana, Eschweilera collina e Trymatococcus amazonicus, que juntas correspondem a 22% do total de indivíduos. Apesar de constituírem a mesma tipologia florestal, os dois sítios apresentam composições florísticas distintas, evidenciando não homogeneidade florística e estrutural em florestas de terra firme na Amazônia Central. A análise de correspondência canônica (CCA) indicou correlação significativa entre a distribuição das espécies arbóreas ao longo do gradiente topográfico e as variáveis edáficas, com efeito mais pronunciado da textura do solo. Os resultados sugerem que é possível separar grupos de espécies em função das variáveis edáficas, e que a textura é a variável que melhor explica a distribuição das espécies ao longo do gradiente de solos, intermediada pelas variações de topografia.

Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) is the largest tree of the Atlantic Forest. To contribute to in situ and ex situ genetic conservation programs for the species, herein we investigate the genetic diversity, inbreeding, intrapopulation spatial genetic structure (SGS), mating system and contemporary pollen flow in three fragmented populations of this species. We found 65 adult trees in the Ibicatu population, 22 in MGI, and four in MGII. Seeds were hierarchically sampled among and within fruits directly from the canopy of 15 seed-trees in Ibicatu (n= 40), five seed-trees in MGI (n= 50), and two seed-trees in MGII (n= 100). Thirteen specific microsatellite loci were developed and validated for 51 C. legalis trees. Eleven loci were polymorphic, revealing a maximum of two to 15 alleles per locus. Using the progeny arrays and seed-tree genotypes, we investigated the Mendelian inheritance, genetic linkage and genotypic disequilibrium of seven microsatellite loci specifically isolated for C. legalis and two previously developed heterologous microsatellite loci. No notable deviations from the expected Mendelian segregation, linkage, or genotypic disequilibrium were detected. The average allelic richness in the adult cohort of Ibicatu was 11.65 and 14.29 for MGI-II and for seeds it was 14.18 in Ibicatu and 10.85 in MGI-II; the average observed heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.811 and 0.838 for MGI-II and for seeds it was 0.793 in Ibicatu and 0.786 in MGI-II; the average expected heterozygosity for adults of Ibicatu was 0.860 and 0.900 for MGI-II and for seeds it was 0.856 in Ibicatu and 0.853 in MGI-II. The average fixation index was significantly greater than zero for adults and seeds from both populations. Multilocus outcrossing rate ( m t ) in the three populations was significantly lower than unity (1.0), especially in MGII ( m t = 0.830). The rate of mating among relatives was significant when compared to zero only for Ibicatu ( ????0.266) m s t t . Paternity correlation is substantially higher within than among fruits. The average coancestry coefficient ( ??) was higher and variance effective size ( e N ) was lower than expected for halfsib progenies in all three populations. The number of seed-trees necessary for seed collection to obtain progeny arrays with an effective size of 150 was estimated between 54 to 58 seedtrees. The pollen immigration rate was low, especially for the small stands (maximum of 0.4% for MGI), indicating significant genetic isolation of MGI and MGII. The effective pollination radius was also low in MGI (68 m) and MGII (191 m). For MGII, we also found higher levels of selfing (18%) than for Ibicatu (6%) and MGI (6.4%). The substantial genetic isolation of these stands suggest that we can expect an increase in SGS in the future and strategies to increase gene flow and effective population size, such as transplanting individuals among the populations, are desirable for long term in situ conservation. In conclusion, this study produced valuable information for the management of fragmented populations of C. legalis, contributing to breeding programs and providing guidelines for seed collection aimed at conservation and reforestation programs. / Cariniana legalis Mart. O. Kuntze (Lecidiaceae) é a maior árvore da Mata Atlântica. Para contribuir com a conservação in e ex situ nós investigamos a diversidade genética, endogamia, estrutura genética espacial intrapopulacional (EGE), sistema de reprodução e fluxo contemporâneo de pólen em três populações fragmentadas da espécie. Encontrámos 65 árvores adultas na população Ibicatu, 22 em MGI, e quatro em MGII. As sementes foram colhidas e amostradas hierarquicamente entre e dentro de frutos diretamente da copa de 15 árvores matrizes em Ibicatu (n = 40), cinco em MGI (n = 50), e duas em MGII (n = 100). Treze locos microssatélites foram desenvolvidos e validados em 51 indivíduos de C. legalis. Onze deles foram polimórficos, revelando um máximo de dois a 15 alelos por loco. Usando os genótipos das progênies e matrizes, foi investigada a herança mendeliana, ligação genética e desequilíbrio genotípico de sete locos isolados de C. legalis e dois heterólogos. Não foram detectados desvios notáveis da segregação mendeliana, de ligação, ou desequilíbrio genotípico. A riqueza alélica média de adultos de Ibicatu foi 11,65 e 14,29 para MGI-II e para as sementes foi de 14,18 em Ibicatu e 10,85 na MGI-II, a heterozigosidade média observada para adultos em Ibicatu foi 0,811 e 0,838 para MGI-II, para as sementes foi de 0,793 em Ibicatu e 0,786 em MGI-II, a heterozigosidade média esperada para adultos de Ibicatu foi 0,860 e 0,900 para MGI-II, para as sementes foi de 0,856 em Ibicatu e 0,853 em MGI-II. O índice médio de fixação foi significativamente maior do que zero para adultos e sementes de ambas as populações. A taxa de cruzamento Multilocus (? ) nas três populações foi significativamente menor do que a unidade (1,0), especialmente para MGII ( = 0,830). A taxa de acasalamento entre parentes foi significativa apenas para Ibicatu ( . A correleção de paternidade foi substancialmente maior dentro do que entre os frutos. O coeficiente médio de coancestria (?) foi maior e variação de tamanho efetivo (Ne ) foi menor do que o esperado para progênies de meio-irmãos em todas as populações. O número estimado de árvores matrizes necessárias para a coleta de sementes para se obter um tamanho efetivo de 150 foi de 54-58 árvores. A taxa de imigração de pólen foi baixa, especialmente para os fragmentos menores (máximo de 0,4% para MGI), indicando isolamento genético significativo. O raio efetivo de polinização foi baixo em MGI (68 m) e MGII (191 m). Para MGII também encontramos níveis mais elevados de autofecundação (18%) do que para Ibicatu (6%) e MGI (6,4%). O isolamento genético substancial desses estandes sugerem que podemos esperar um aumento na EGE e que estratégias para aumentar o fluxo gênico e tamanho efetivo da população, como o transplante de indivíduos nas populações, são desejáveis para o longo prazo. Em conclusão, este estudo gerou informações valiosas para a gestão de populações fragmentadas de C. legalis, contribuindo para programas de melhoramento e fornecendo orientações para a coleta de sementes destinadas a programas de conservação e reflorestamento.

En écologie, dans le cadre par exemple d’études des services fournis par les écosystèmes, les modélisations descriptive, explicative et prédictive ont toutes trois leur place distincte. Certaines situations bien précises requièrent soit l’un soit l’autre de ces types de modélisation ; le bon choix s’impose afin de pouvoir faire du modèle un usage conforme aux objectifs de l’étude. Dans le cadre de ce travail, nous explorons dans un premier temps le pouvoir explicatif de l’arbre de régression multivariable (ARM). Cette méthode de modélisation est basée sur un algorithme récursif de bipartition et une méthode de rééchantillonage permettant l’élagage du modèle final, qui est un arbre, afin d’obtenir le modèle produisant les meilleures prédictions. Cette analyse asymétrique à deux tableaux permet l’obtention de groupes homogènes d’objets du tableau réponse, les divisions entre les groupes correspondant à des points de coupure des variables du tableau explicatif marquant les changements les plus abrupts de la réponse. Nous démontrons qu’afin de calculer le pouvoir explicatif de l’ARM, on doit définir un coefficient de détermination ajusté dans lequel les degrés de liberté du modèle sont estimés à l’aide d’un algorithme. Cette estimation du coefficient de détermination de la population est pratiquement non biaisée. Puisque l’ARM sous-tend des prémisses de discontinuité alors que l’analyse canonique de redondance (ACR) modélise des gradients linéaires continus, la comparaison de leur pouvoir explicatif respectif permet entre autres de distinguer quel type de patron la réponse suit en fonction des variables explicatives. La comparaison du pouvoir explicatif entre l’ACR et l’ARM a été motivée par l’utilisation extensive de l’ACR afin d’étudier la diversité bêta. Toujours dans une optique explicative, nous définissons une nouvelle procédure appelée l’arbre de régression multivariable en cascade (ARMC) qui permet de construire un modèle tout en imposant un ordre hiérarchique aux hypothèses à l’étude. Cette nouvelle procédure permet d’entreprendre l’étude de l’effet hiérarchisé de deux jeux de variables explicatives, principal et subordonné, puis de calculer leur pouvoir explicatif. L’interprétation du modèle final se fait comme dans une MANOVA hiérarchique. On peut trouver dans les résultats de cette analyse des informations supplémentaires quant aux liens qui existent entre la réponse et les variables explicatives, par exemple des interactions entres les deux jeux explicatifs qui n’étaient pas mises en évidence par l’analyse ARM usuelle. D’autre part, on étudie le pouvoir prédictif des modèles linéaires généralisés en modélisant la biomasse de différentes espèces d’arbre tropicaux en fonction de certaines de leurs mesures allométriques. Plus particulièrement, nous examinons la capacité des structures d’erreur gaussienne et gamma à fournir les prédictions les plus précises. Nous montrons que pour une espèce en particulier, le pouvoir prédictif d’un modèle faisant usage de la structure d’erreur gamma est supérieur. Cette étude s’insère dans un cadre pratique et se veut un exemple pour les gestionnaires voulant estimer précisément la capture du carbone par des plantations d’arbres tropicaux. Nos conclusions pourraient faire partie intégrante d’un programme de réduction des émissions de carbone par les changements d’utilisation des terres. / In ecology, in ecosystem services studies for example, descriptive, explanatory and predictive modelling all have relevance in different situations. Precise circumstances may require one or the other type of modelling; it is important to choose the method properly to insure that the final model fits the study’s goal. In this thesis, we first explore the explanatory power of the multivariate regression tree (MRT). This modelling technique is based on a recursive bipartitionning algorithm. The tree is fully grown by successive bipartitions and then it is pruned by resampling in order to reveal the tree providing the best predictions. This asymmetric analysis of two tables produces homogeneous groups in terms of the response that are constrained by splitting levels in the values of some of the most important explanatory variables. We show that to calculate the explanatory power of an MRT, an appropriate adjusted coefficient of determination must include an estimation of the degrees of freedom of the MRT model through an algorithm. This estimation of the population coefficient of determination is practically unbiased. Since MRT is based upon discontinuity premises whereas canonical redundancy analysis (RDA) models continuous linear gradients, the comparison of their explanatory powers enables one to distinguish between those two patterns of species distributions along the explanatory variables. The extensive use of RDA for the study of beta diversity motivated the comparison between its explanatory power and that of MRT. In an explanatory perspective again, we define a new procedure called a cascade of multivariate regression trees (CMRT). This procedure provides the possibility of computing an MRT model where an order is imposed to nested explanatory hypotheses. CMRT provides a framework to study the exclusive effect of a main and a subordinate set of explanatory variables by calculating their explanatory powers. The interpretation of the final model is done as in nested MANOVA. New information may arise from this analysis about the relationship between the response and the explanatory variables, for example interaction effects between the two explanatory data sets that were not evidenced by the usual MRT model. On the other hand, we study the predictive power of generalized linear models (GLM) to predict individual tropical tree biomass as a function of allometric shape variables. Particularly, we examine the capacity of gaussian and gamma error structures to provide the most precise predictions. We show that for a particular species, gamma error structure is superior in terms of predictive power. This study is part of a practical framework; it is meant to be used as a tool for managers who need to precisely estimate the amount of carbon recaptured by tropical tree plantations. Our conclusions could be integrated within a program of carbon emission reduction by land use changes.