Orientador: Orlando Necchi Junior / Banca: Luis Henrique Zanini Branco / Banca: Inessa Lacativa Bagatini / Banca: Mariana Cabral de Oliveira / Banca: Valéria Cassano / Resumo: A seção Virescentia do gênero Batrachospermum corresponde a espécies com aparência esverdeada e verticilos bem desenvolvidos, carposporófitos grandes produzidos isoladamente ou em pares e inseridos no eixo principal, ramos carpogoniais retos e curtos originados das células pericentrais ou células fasciculares proximais, e carpogônio com tricogínios alongados e pedicelados. O presente estudo teve como objetivo inferir as relações filogenéticas, bem como os limites de variação intra e interespecífico das espécies da seção Virescentia com base na análise morfológica e molecular, utilizando caracteres diagnósticos atualmente aceitos e dois marcadores moleculares: gene plastidial que codifica a subunidade grande da RUBISCO (rbcL - 1.282 pares de base, pb) e as regiões de "barcode" (664 pb) e "mini-barcode" (246 pb) do gene mitocondrial que codifica a subunidade 1 da citocromo c oxidase (cox1). Foram analisadas amostras provenientes das regiões biogeográficas neotropical, neártica e paleártica, além de exsicatas dos espécimes-tipo da seção provenientes do Herbário PC (Paris, França) e exsicatas de espécimes do Brasil e Japão. Análises baseadas nas sequências de rbcL, cox1 e "mini-barcode" foram congruentes, indicando níveis de divergência suficientes para distinguir espécies dentro da seção. Análises moleculares revelaram a seção Virescentia como monofilética e evidenciaram clados bem definidos, com nítida repartição biogeográfica e associados a uma divergência relativamente alta... / Abstract: Section Virescentia of genre Batrachospermum comprises species with a greenish appearance and well-developed whorls, carposporophytes are produced singly or in pairs along the main axis, carpogonial branches are straight and short, arise from pericentral cells or proximal fascicle cells and carpogonia are elongate with cylindrical and pedicellate trichogynes. The goals of this study were to infer the phylogenetic relationships, as well as the limits of intra and interspecific variation among the species of Virescentia section, based on morphological and molecular analyses, using the diagnostic characters currently accepted and two molecular markers: the plastidial gene that encodes the RUBISCO large subunit (rbcL - 1282 bp) and the "barcode" (664 bp) and "mini-barcode" (246 bp) regions of the mitochondrial gene cox1 that encodes the cytochrome c oxidase sub-unity 1. We analyzed samples from the neotropical, neartic and paleartic biogeographic realms and dried archival samples (type specimens) from PC Herbarium (Paris, France) and dried archival samples from Brazil and Japan. Analyses based on rbcL, cox1 and mini-barcode sequences were congruent and showed section Virescentia as a clear monophyletic group, with enough divergence to distinguish species among the section. Molecular analyses revealed the Virescentia section as monophyletic and showed well-defined clades, with distinct biogeographical distribution and associated with a relatively high divergence in sequences between these groups, suggesting that the samples of the different parts of the world correspond to at least five distinct species: B. viride-brasiliense, B. vogesiacum, B. helminthosum, Batrachospermum sp.1 and Batrachospermum sp.2. The examination of types, as well as critical samples in the history of the group, allowed to recognize ten species for the Virescentia section based on diagnostics ... / Doutor

Orientador: Orlando Necchi / Banca: Luis Henrique Zanini Branco / Banca: Mariana Cabral de Olievira / Banca: Daniela Milstein / Banca: Inessa Lacativa Bagatini / Resumo: A filogeografia de sete espécies de Batrachospermales (Batrachospermum viride-brasiliense, Kumanoa ambigua, Setacea puiggariana, Sirodotia delicatula e Sirodotia spp.) foi investigada em populações brasileiras com base em dois marcadores mitocondriais: a região espaçadora cox2-3 e a região de "barcode" cox1. As espécies apresentaram níveis de divergência genética semelhantes para ambos os marcadores utilizados. B. viride-brasiliense apresentou dez haplótipos de cox2-3 e nove haplótipos, de cox1, com variação entre os haplótipos de 0,3 - 2,4% e 0,6 - 1,8%, respectivamente. K. ambigua apresentou três haplótipos para cada um dos marcadores analisados, com variação de 0,6 - 2,4% para cox2-3 e 1,3 - 2,0% para cox1. S. puiggariana apresentou seis haplótipos de cox-2-3 e oito haplótipos de cox1, com variação entre os haplótipos de 0,3 - 2,4% e 0,2 - 2,4%, respectivamente. Sirodotia apresentou uma alta variação entre os haplótipos para ambos marcadores, mostrando uma espécie (S. delicatula), com baixa variação para cox2-3 e cox1 (0,3 - 2,2% e 0,2 - 0,4%; respectivamente) e um complexo (Sirodotia spp. formado por três espécies crípticas), com divergência de 0,3 - 7,0% para cox2-3 e 0,2 - 6,2% para cox1. Para a região espaçadora cox2-3, as sequências de K. ambigua apresentaram 335 pb, enquanto para as outras espécies, todas as sequências tiveram comprimento de 376 pb. Os haplótipos de cox2-3 diferiram em 13 posições para B. viride-brasiliense, nove para K. ambigua, 12 para S. puiggariana e oito para S. delicatula e 33 posições para Sirodotia spp. Para a região de "barcode" cox1, todas as espécies apresentaram sequencias de 664 pb de comprimento, com um número mais elevado de posições variáveis para os haplótipos: 28 para B. viride-brasiliense, 16 para K. ambigua, 25 para S. puiggariana, apenas quatro para S. delicatula e 48 para... / Abstract: The phylogeography of seven species of Batrachospermales (Batrachospermum viride-brasiliense, Kumanoa ambigua, Setacea puiggariana, Sirodotia delicatula e Sirodotia spp.) was investigated in Brazilian populations based on two mitochondrial markers: the spacer region cox2-3 and the cox1 barcode region. The species showed similar levels of genetic divergence for both markers used. B. viride-brasiliense had ten haplotypes of cox2-3 and nine haplotypes of cox1, with haplotypes ranging from 0.3 to 2.4% and 0.6 to 1.8%, respectively. Three haplotypes for each marker were observed for K. ambigua, ranging from 0.6 to 2.4% and 1.3 to 2.0% for cox2-3 and cox1, respectively. Setacea puiggariana had six haplotypes for cox2-3 and eight haplotypes for cox1, with haplotypes ranging from 0.3 to 2.4% for cox2-3 and 0.2 to 2.4, respectively. A high variation between haplotypes of Sirodotia were found for both markers, showing one group (S. delicatula), with low variation for cox2-3 and cox1 (from 0.3 to 2.2 and 0.2 to 0.4%, respectively), and Sirodotia spp, species complex with divergence from 0.2 to 7.0% for cox2-3 and 0.2 to 6.2 % for cox1, including three cryptic species. For the cox2-3 spacer region, K. ambigua sequences showed 335 bp, whereas for other species, all sequences have of 376 bp in length. The cox2-3 haplotypes differed in 13 positions for B. viride-brasiliense, nine for K. ambigua, 12 for S. puiggariana, eight for S. delicatula and 33 positions for Sirodotia spp. Sequences of the cox1 barcode region, for all species were 664 bp in length, with a higher number of variable positions among the haplotypes: 28 for B. viride-brasiliense, 16 for K. ambigua, 25 for S. puiggariana, only four for S. delicatula, and 48 for Sirodotia spp.. Analyses of the two markers used and the geographical distribution of populations showed that each species had different phylogeographic patterns, ... / Doutor

Orientador: Clarisse Palma da Silva / Resumo: A filogeografia surgiu como uma ponte entre várias disciplinas evolutivas, como a genética populacional, filogenia e biogeografia, estabelecendo ligações entre os estudos micro e macro evolutivos. A filogeografia tem sido cada vez mais utilizada para estudar a evolução de regiões com altos índices de diversidade, como a região Neotrópical. Os Neotrópicos apresentam uma grande variedade de biomas, incluindo a Floresta Atlântica, a segunda maior floresta tropical da América do Sul, contendo mais de 60% de todas as espécies terrestres do planeta. Um número crescente de estudos filogeográficos com espécies da Floresta Atlântica nos ajudado a entender os processos evolutivos que gradualmente formaram essa grande biodiversidade. Realizamos análises filogeográficas, avaliando padrões de estrutura e diversidade genética, tempo de divergência das linhagens e a demografia histórica do complexo de espécies Pitcairnia flammea (Bromeliaceae), grupo adaptado a inselbergs neotropicais naturalmente fragmentados, baseados em conjuntos de dados de microssatélites nucleares e sequências plastidiais. Nossos resultados mostraram baixa a moderada diversidade genética nuclear dentro de populações de P. flammea, e alta estrutura genética populacional, com poucos haplótipos de DNA plastidial compartilhados entre populações, indicando fluxo gênico limitado e baixa conectividade entre afloramentos rochosos. Não encontramos nenhuma estrutura filogeográfica clara, além de duas linhagens evolutivas que di... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Phylogeography has emerged as a bridge between several evolutionary disciplines, such as population genetics, phylogeny and biogeography, establishing the link between micro and macroevolutionary studies. Phylogeography has been increasingly used to study the evolution of regions with high diversity indexes, such as the Neotropic region. The Neotropics presents a wide variety of biomes, including the Atlantic Rainforest, the second largest tropical rainforest in South America containing more than 60% of all terrestrial species on the planet. An increasing number of phylogeographic studies in Atlantic Rainforest species have helped us to understand the evolutionary process that gradually formed such great biodiversity. We performed phylogeographic analyses, assessing genetic structure patterns, timing of lineage divergence and historical demography of Pitcairnia flammea species complex (Bromeliaceae), which are adapted to naturally fragmented Neotropical inselbergs, based on nuclear microsatellites and plastid sequence data sets. Our results showed low to moderate nuclear genetic diversity within P. flammea populations, and high population genetic structure, with few plastid DNA haplotype shared among populations, indicating limited gene flow and low connectivity among rock outcrops. We found no clear phylogeographic structure, besides two evolutionary lineage which diverged approximately 2 Mya., suggesting an important role of early Pleistocene climatic changes in the diversi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

There are a number of common distributional patterns that have provided the foundations of our current knowledge of Neotropical biogeography. A distinctive pattern is the so-called \"circum-Amazonian distribution\", which expands across the forested lowlands south and east of Amazonia, the Andean foothills, the Venezuelan Coastal Range, and the Tepuis. To date, there is no clear understanding of the processes giving rise to this distribution. To understand the evolutionary history of taxa exhibiting this pattern it is necessary to test biogeographic hypotheses offering mechanistic explanations. Comparative phylogeography allows more accurate phylogeographic hypotheses for these taxa, as well as better population genetic parameters. Comprehensive comparative studies aiming at unraveling the evolutionary and biogeographic mechanisms underlying the circum-Amazonian distribution have not been conducted yet, and only scarce descriptive information has been published. Therefore, the objective of this work was to elucidate the historical and biogeographic mechanisms underpinning circum-Amazonian distribution by performing comparative genomic analyses of a group of Suboscine passerines. Ultraconserved Elements (UCEs) were obtained for eight taxonomic groups to estimate population parameters and genealogical trees. For the Thamnophilidae species were inferred demographic histories with momi2. The best models of each taxon were analyzed in a comparative framework to relate them with previously proposed biogeographic hypotheses for the Neotropics and to propose plausible biogeographical scenarios for the circum-Amazonian pattern. The circum-Amazonian distributional pattern has two main phylogeographic units: an Andean (plus Central America region) and an eastern-forested region (Atlantic Forest ecoregion, forested areas around southeast of Amazonia), interconnected by a northern and southern corridor, allowing biotic interchanges between them (mainly from the southern) and hybridization. Species-tree analyses recovered (a) an Andean clade with two Andean subgroups in the northern Peru and central Andes, and (b) an eastern-forested clade including northern and central/southern Atlantic Forest subgroups. The demographic histories of the Thamnophilidae taxa suggest that diversification of the circum-Amazonian taxa have a strong influence of climatic fluctuations during the Pleistocene, with interconnected refugia allowing phenotypic/genetic differentiation but maintaining a considerable level of gene flow during varying dry/cool and warm/humid periods. In addition, the results of this work opened interesting taxonomic questions about some taxa that could be covered in the future (T. ruficapillus/torquatus complex, Xiphocolaptes complex). / Existe um número de padrões de distribuição comuns que forneceram os fundamentos do nosso atual conhecimento da Biogeografia Neotropical. Um padrão distintivo é o chamado padrão de distribuição circum-Amazônico, apresentado por grupos filogeneticamente relacionados habitando as florestas de baixada ao sul-leste da Amazônia, as encostas úmidas dos Andes, a área costeira da Venezuela e os Tepuis. Atualmente não existe um entendimento claro dos processos que deram surgimento a este padrão de distribuição. Para compreender a história evolutiva dos táxons exibindo este tipo de padrão é necessário testar hipóteses biogeográficas que ofereçam explicações mecanicistas. A Genômica comparativa permite hipóteses filogeográficas mais exatas para estes táxons, assim como melhores parâmetros demográficos. Estudos comparativos abrangentes visando em esclarecer os mecanismos evolutivos e biogeográficos relacionados a distribuição circum-Amazônica não tem sido elaborados ainda, e só informação descritiva escassa tem sido publicada. Portanto, os objetivo fundamental do projeto foi elucidar os mecanismos históricos e biogeográficos subjacentes à distribuição circum-Amazônica desenvolvendo analises genômicos comparativos de um grupo de Passeriformes Suboscines. Dados do gene ND2 e de Elementos Ultraconservados (UCEs) foram obtidos de oito grupos taxonômicos para estimar parâmetros populacionais e arvores genealógicas. Histórias demográficas foram inferidas só para as espécies da família Thamnophilidae usando momi2. Os melhores modelos de cada táxon foram analisados num marco comparativo para relaciona-os ás hipóteses biogeográficas propostas para o Neotrópico e propor cenários possíveis para a distribuição circum-Amazônica. O padrão de distribuição circum-Amazônico possui duas unidades filogeográficas principais: uma unidade Andina (incluindo a região de Centro América) e uma segunda unidade incluindo as regiões florestais do leste (Mata Atlântica, áreas florestais ao sudeste da Amazônia). Estas unidades estão interconectadas por corredores ao norte e sul da distribuição, permitindo intercâmbios de biota entre elas (principalmente pelo corredor sul). SNAPP identificou o clado Andino subdividido em norte do Peru e central Andes, e um segundo clado das Florestas do Leste incluindo dois subgrupos, um do norte e outro do centro-sul da Mata Atlântica. As histórias demográficas dos Thamnophilidae sugerem que a diversificação na distribuição circum-Amazônica foi altamente influenciada pelas flutuações climáticas durante o Pleistoceno, com refúgios interconectados gerando diferenciação fenotípica/genética mas mantendo certo grau de fluxo gênico nos períodos secos/frios e quentes/húmidos. Adicionalmente, algumas questões taxonômicas sobre alguns táxons estudados que poderiam ser estudadas no em futuros estudos (o complexo T. ruficapillus/torquatus e o gênero Xiphocolaptes).

Drosophila buzzatii é uma espécie cactófila associada a diferentes espécies de cactos e distribuída nos diferentes Domínios fitogeográficos da América do Sul. Baseado na diversidade de inversões cromossômicas e densidade populacional, o Chaco foi considerado por alguns autores como o centro de origem da espécie. Entretanto, trabalhos recentes, utilizando aloenzimas e DNA mitocondrial, apontaram para uma possível origem na Caatinga. Os objetivos deste trabalho foram delinear rotas de dispersão da espécie para explicar sua distribuição atual e possível distribuição durante o último período glacial, na América do Sul. Foram obtidas seqüências de 714 pb da COI do mtDNA de 132 indivíduos em 44 localidades, gerando 36 haplótipos. Foram calculados os índices de diversidade nucleotídica, o teste AMOVA, testes de neutralidade, a Mismatch Distribution, Baesyan Skyline Plot, NCPA e o sentido dos movimentos migratórios (Migrate N) a fim de determinar parte da história evolutiva da espécie. As diversidades nucleotídicas encontradas por Domínio foram de 0,0030 Caatinga; 0,0019 - Mata Atlântica; 0,0020 Cerrado; 0,0011 - Pampas e 0,0004 - Chaco. A AMOVA mostrou que 68,33% da variação é intra-populacional e que uma porção significativa da variação é devido a diferenças inter-regionais (ct = 0,07124 p = 0,00196). Os testes de Neutralidade (D de Tajima = -2,4150, p = 0,0317 e Fs de Fu = -28,6719, p = 0,00001), a forma em estrela da rede e haplótipos, e a Mismatch Distribution confirmam um evento de expansão populacional estimado em aproximadamente 494.257,3 anos atrás, segundo modelo de Rogers e Harpending (1992). Entretanto, a Baesyan Skiline Plot demonstrou que esse movimento de expansão parece ser mais antigo, cerca de 550.000 650.000 anos atrás. A NCPA demonstrou que há fluxo gênico restrito com isolamento por distância, confirmado pelo teste de Mantel e alguma dispersão a longa distância em alguns dos clados analisados. O resultado do programa Migrate N indicou um padrão complexo migratório entre os domínios, porém um padrão norte/sul pôde ser verificado. A estruturação genética pode ser explicada devido à grande área de distribuição da espécie, gerando isolamento por distância e pela presença de barreiras geográficas e climáticas (entre o Cerrado e a Caatinga) e no estado do Rio de Janeiro e Espírito Santo (ao longo da Mata Atlântica) onde há pouco ou nenhum indivíduo da espécie. Os eventos de expansão ocorreram no Quaternário durante o período glacial conhecido como Ilinioian e suas subdivisões. A partir dos resultados deste trabalho foi possível traçar diversas rotas de migração possíveis entre os domínios utilizados, sendo que o movimento mais antigo partiu da Caatinga o que vai contra a hipótese de que o Centro de Origem seja o Chaco. / The fruit-fly Drosophila buzzatii is a cactophilic species in association with cactus species distributed along the Phytogeographic Domains of Caatinga, Cerrado, Atlantic Forest, Pampas and Chaco. Based in the diversity of chromosomal inversion and populational density of the species, the Chaco Domain was considered the Center of Origin of the D. buzzatii. However, recent works, using allozymes and DNAmt, showed a possible origin of the D. buzzatii in the Caatinga. The objectives of this work were trace historical dispersion routes of D. buzzatii, current and ancient areas of distribution in the South America. We obtained DNA sequences in 132 samples in 44 localities with 714 bp length from the COI mtDNA gene, generating 36 haplotypes. The diversity indexes, AMOVA, neutrality tests, Mismatch Distribution, Baesyan Skyline Plot, NCPA and sense of migration movements was calculated, to describe part of the evolutionary history of the species. The nucleotide diversity was 0,0030 - Caatinga, 0,0019 - Mata Atlântica, 0,0020 - Cerrado, 0,0011 - Pampas and 0,0004 - Chaco. The AMOVA results, grouped by Domain showed that 68,33% of the variation is intra-population and a significant portion of the variation is due to inter-regional differences (ct = 0,07124 p = 0,00196). The Neutrality tests (Tajimas D = -2,4150, p = 0,0317 and Fus Fs = -28,6719, p = 0,00001), the star-shape of the haplotype network, and Mismatch Distribution showed population expansion signs, estimated in 494.257,3 ybp, according Rogers and Harpending model (1992). However, the BSP showed that the movement is ancient, estimated in 550.000 650.000 ybp. The NCPA showed restricted gene flow with isolation by distance, confirmed by the Mantel Test and some long distance dispersion. The results of the program Migrate N showed a complex pattern of migration between the domains, but a north/south pattern could be identified. The genetic structure can be explained to the widespread distribution of the species, that could generate isolation by distance and by the presence of geographic and climatic barriers (between Cerrado and Caatinga domains) and in the States of Rio de Janeiro and Espírito Santo (along the Atlantic Forest) when there is none or few individuals of the species D. buzzatii. The expansion movements occurred in the Quaternary Period during glaciations events in the Illinoian and their subdivisions, due to the decrease of the global moisture that generated favorable conditions to the expansion of the dry vegetation and associated species. Based on the results of this work it was possible to delineate many migration routes between the phytogeographic domains, and the more ancient movement started in the Caatinga and this result not support the hypothesis that Chaco was the Center of Origin from D. buzzatii.

Dengue virus type 1 (DENV-1) was introduced in Brazil in 1986 and caused several epidemics. The first autochthonous cases of DENV-2 and DENV-3 were detected respectively in 1990 and 2000. Since then, the viruses have spread throughout Brazil and became endemic in most areas infested with Aedes aegypti. DENV-4 was isolated for the first time in 1982 in a focal epidemic in the northwestern region of the Brazilian Amazon. Later, in 2008, this serotype emerged as an important pathogen during outbreaks. The study of the historical processes that may be responsible for the contemporary geographic distributions of viruses is critical to understand viral epidemiology. However, those processes in urban scales are not well understood. 2013 was one of the worst years for dengue in the Brazils history, with 1.4 million cases, including 6,969 severe cases and 545 deaths. This project aimed to understand the dynamics of evolutionary change, origins and distributions of different viral strains in an urban setting during 2013. We expect this study to provide new perspectives for viral control. / O vírus da dengue tipo 1 (DENV-1) foi introduzido no Brasil em 1986 e foi responsável por numerosas epidemias. Os primeiros casos autóctones do DENV-2 e DENV-3 foram detectados respectivamente em 1990 e 2000. Desde então, o vírus ter se espalhado por todo o Brasil e tornou-se endêmico na maioria das áreas infestadas com Aedes aegypti. DENV-4 foi isolado pela primeira vez em 1982, em uma epidemia focal na região noroeste da Amazônia brasileira. Porem, este sorotipo somente emergiu como um importante patógeno durante os surtos de 2008. O estudo dos processos históricos que podem ser responsáveis para as distribuições geográficas contemporâneas do vírus é fundamental para compreender a epidemiologia viral. No entanto, esses processos em escalas urbanas não são bem compreendidos. 2013 foi um dos piores anos para a dengue na história do Brasil, com 1,4 milhões de casos, incluindo 6.969 casos graves e 545 mortes. Este projeto teve como objetivo compreender a dinâmica de mudança evolutiva, origens e distribuições de diferentes cepas virais em um cenário urbano em 2013. Esperamos que este estudos contribua com novas perspectivas para o controle viral.

O gênero Hypnea Lamouroux (1813) e particularmente a espécie H. musciformis (Wulfen) J.V.Lamouroux apresentam grande importância ecológica e econômica como matéria prima para a produção de carragenana, com ampla distribuição geográfica em águas tropicais e sub-tropicais ao redor do mundo. No entanto, a identificação das espécies de Hypnea com base apenas em dados morfológicos é dificultada devido à plasticidade fenotípica presente neste grupo e sua morfologia relativamente simples. Em vista disso, diversas ferramentas de estudo para delimitar espécies dentro do gênero e sua distribuição geográfica foram utilizados neste trabalho, para testar duas hipóteses principais: 1) Hypnea musciformis forma um complexo de espécies proximamente relacionadas, mas com distribuição geográfica distinta e 2) Os variantes morfológicos \"musciformis\" e \"nigrescens\" de H. pseudomusciformis que ocorrem na costa Brasileira correspondem a uma única espécie biológica. Com base em marcadores moleculares e análises morfológicas, confirmamos a ocorrência de nove espécies diferentes na costa do Brasil: H. brasiliensis, H. cervicornis, H. edeniana, H. flava, H. pseudomusciformis, H. platyclada, H. spinella, H. yokoyana e H. wynnei. E duas espécies não descritas, Hypnea sp.1 e Hypnea sp2. Além disso, dados de cruzamento com linhagens distintas de H. pseudomusciformis indicam a separação em duas espécies, sendo H. pseudomusciformis restrita ao Sudeste e Sul do país e H. sp. 5 restrita ao Nordeste, elevando o número total de espécies do país para 12. Análises filogeográficas mostram que H. musciformis possui distribuição ao longo do Hemisfério Norte, enquanto que H. pseudomusciformis possui distribuição ao longo do Hemisfério Sul. Além disso, foram detectados fortes padrões de estrutura genética e foram reconhecidas distintas zonas filogeográficas marinhas: a província do Uruguai, a província do sul do Brasil, a província do Rio de Janeiro, a província do leste do Brasil e a província do norte do Brasil. O grau de isolamento genético e distinção entre essas províncias variou consideravelmente. A maior diversidade genética foi encontrada na região de ressurgencia de Cabo Frio, no estado do Rio de Janeiro, uma região conhecida pela presença de um número diversificado de habitats microclimáticos distintos. Esses resultados corroboram a hipótese 1. Para testar a hipótese 2, foram coletados indivíduos das duas variantes morfológicas de H. pseudomusciformis, \"musciformis\" e \"nigrescens\" que foram cultivados in vitro nas mesmas condições. O histórico de vida de ambas as variantes morfológicas foi completado em aproximadamente 121 dias. Quando cultivados in vitro, as diferenças morfológicas entre as variantes \"musciformis\" e \"nigrescens\" foram atenuadas. O conteúdo de pigmentos fotossintetizantes (clorofila a, carotenóides e ficobiliproteínas), proteínas solúveis totais e capacidade antioxidante (DPPH, ABTS, capacidade de redução de Folin-Ciocalteu, FRAP e capacidade de quelação de ferro) também foram analisados para amostras dessas duas variantes morfológicas coletadas no campo e cultivadas in vitro. A variação \"nigrescens\" coletada no campo apresentou mais ficobiliproteínas, proteínas solúveis totais e apresentou maior atividade antioxidante para os ensaios ABTS e Folin-Ciocalteu do que a variação \"musciformis\". As amostras em cultura de ambas as variações morfológicas não mostraram diferenças significativas nos pigmentos e atividade antioxidante, exceto para aloficocianina, que foi maior em \"musciformis\". Estes dados indicam que as diferenças encontradas entre \"musciformis\" e \"nigrescens\" são principalmente devidas a pressões ambientais e representam um exemplo de plasticidade fenotípica. Além disso, foram realizados experimentos de cruzamento in vitro entre gametófitos de \"musciformis\" e \"nigrescens\". Esses cruzamentos resultaram na formação de cistocarpos, que após a liberação dos esporos, originaram novos tetrasporófitos, que posteriormente ficaram férteis liberando tetrásporos que se desenvolveram em novos gametófitos, confirmando os dados moleculares que mostram que essas variantes pertencem à mesma espécie biológica, corroborando a hipótese 2 / The genus Hypnea Lamouroux (1813) and particularly H. musciformis (Wulfen) J.V.Lamouroux present great economic and ecological importance as source for the production of carrageenan, with a wide geographic distribution in tropical and sub-tropical waters around the world. However, the identification of Hypnea species based only on morphological data is hampered by phenotypic plasticity and its relatively simple morphology. In this work, several approaches were used to study species of the genus Hypnea, based on two hypothesis: 1) The species H. musciformis is a complex of closely related species, but with a distinct geographic distribution. 2) The morphological variants \"musciformis\" and \"nigrescens\" of H. pseudomusciformis occurring on the Brazilian coast correspond to a single biological species. Based on DNA barcode molecular markers and morphological analyzes, we confirmed the occurrence of nine different species for the genus Hypnea on the coast of Brazil: H. brasiliensis, H. cervicornis, H. edeniana, H. flava, H. pseudomusciformis, H. platyclada, H. spinella, H. yokoyana and H. wynnei. And two undescribed species, H. sp.1 and H. sp2. In addition, cross-breeding tests were made within two linaeges of H. pseudomusciformis , the resultus indicate the segregation in two distint species, with H. pseudomusciformis restrict to Southeast and South of the country and H. sp. 5 to Northeast, elevating the total number of species to 12. Phylogeographic analyzes show that H. musciformis is distributed in the Northern Hemisphere of the planet, while H. pseudomusciformis is distributed in the Southern Hemisphere. In addition, strong patterns of genetic structure were detected and distinct marine phytogeographic zones were recognized: the province of Uruguay, the province of southern Brazil, the province of Rio de Janeiro, the province of eastern Brazil and the province of northern Brazil. The degree of genetic isolation and distinction between these provinces varied considerably. The greatest genetic diversity was found in Cabo Frio, in the state of Rio de Janeiro, a upwelling region known for the presence of a diverse number of distinct microclimatic habitats. These results corroborate hypothesis 1. To test hypothesis 2, individuals of the two morphological variants of H. pseudomusciformis, \"musciformis\" and \"nigrescens\" were collected and kept under the same in vitro culture conditions. The life history of both morphological variants was completed in approximately 121 days. When cultured in vitro, the morphological differences between the \"musciformis\" and \"nigrescens\" variants were attenuated. The content of photosynthetic pigments (chlorophyll a, carotenoids and phycobiliproteins), total soluble proteins and antioxidant capacity (DPPH, ABTS, reduction capacity of Folin-Ciocalteu, FRAP and iron chelation capacity) were also analyzed for samples of these two morphological variants collected in the field and from in vitro cultures. The \"nigrescens\" variation collected in the field showed more phycobiliproteins, total soluble proteins and presented greater antioxidant activity for ABTS and Folin-Ciocalteu than the \"musciformis\" variation. Samples maintained in vitro of both morphological variations did not show significant differences in pigment and antioxidant activity, except for allophycocyanin, which was higher in \"musciformis\". These data indicate that the differences found between \"musciformis\" and \"nigrescens\" are due to environmental pressures and represent an example of phenotypic plasticity. In addition, in vitro crossing experiments were performed between gametophytes of \"musciformis\" and \"nigrescens\". These crossings generated cystocarps and, after the spores were released, new tetrasporophytes were observed, which later produced tetraspores that germinated forming new gametophytes, confirming the molecular data that show that these variants belong to the same biological species, corroborating the hypothesis 2

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:38:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THAIS GUIMARAES DE CASTRO.pdf: 13614820 bytes, checksum: 32a8409344e14615a4b71779806ea4b9 (MD5) Previous issue date: 2010-07-09 / Tibouchina papyrus (Melastomataceae) is an endemic tree of cerrado rupestre, restricted to Serra Dourada (SD) and Pirineus (SP), in Goiás, and Natividade (NT) in Tocantins. This work s objective was to study the variability and genetic structure of T. papyrus, based on the polymorphism of non-coding regions of chloroplast DNA. We sampled 16 individuals in six subpopulations of T. papyrus in three localities of occurrence. The individuals were sequenced for the intergenic regions psbA/trnH, trnC/ycf6 and trnS/trnG, whose fragments were 268pb, 294pb and 580pb, respectively. For the 96 individuals studied, we found 11 different haplotypes for the three sequenced regions combined. Serra Dourada showed a higher genetic diversity (h = 0.837; = 0.0012 ± 0.0008), followed by Pirineus (h = 0.762, = 0.0012 ± 0.0009) and Natividade (h = 0.591, = 0,0013 ± 0.0009). Network program analysis showed groups geographically distinct, no sharing of haplotypes between localities, and the analysis of variance showed a high differentiation between subpopulations (!ST = 0.684; p <0.001), with the largest variation occurring between populations (68.39% AMOVA). There is no sign of recent retraction in populations size followed by expansion (Tajima D and Mismatch Distribution). Despite the high genetic diversity shown in this study, the populations of T. papyrus probably are historically isolated and its expansion is restricted by the distribution of favorable habitat, which represents a risk to long-term persistence of populations. / Tibouchina papyrus (Melastomataceae) é uma árvore endêmica de cerrado rupestre, restrita às Serras Dourada (SD) e dos Pirineus (SP), em Goiás, e Natividade (NT) em Tocantins. O presente trabalho teve como objetivo estudar a variabilidade e estrutura genética de T. papyrus, baseada no polimorfismo de regiões não codificantes do DNA de cloroplasto. Foram amostrados 16 indivíduos em seis subpopulações de T. papyrus nas três localidades de ocorrência da espécie. Os indivíduos foram sequenciados para as regiões intergênicas psbA/trnH, trnC/ycf6 e trnS/trnG, cujos fragmentos apresentaram 268pb, 294pb e 580pb, respectivamente. Para os 96 indivíduos estudados, foram encontrados 11 diferentes haplótipos para as três regiões sequenciadas combinadas. Serra dourada apresentou maior diversidade genética (h = 0,837; &#960; = 0,0012 ± 0,0008), seguida de Pirineus (h = 0,762, &#960; = 0,0012 ± 0,0009) e Natividade (h = 0,591, &#960; = 0,0013 ± 0,0009). A análise no programa Network mostrou agrupamentos geograficamente distintos, sem compartilhamento de haplótipos entre localidades, e a análise de variância mostrou uma alta diferenciação entre as subpopulações (!ST = 0,684; p < 0,001), sendo que a maior variação ocorre entre subpopulações (68.39%, AMOVA). Não há sinal de retração recente no tamanho das subpopulações seguido por expansão (Tajima D e Mismatch Distribution). Apesar da alta diversidade genética indicada neste trabalho, as subpopulações de T. papyrus provavelmente estão isoladas historicamente e sua expansão é restrita pela distribuição do habitat favorável o que representa um risco a persistência em longo prazo das subpopulações.

O Brasil abrange grande diversidade de espécies da família Orchidaceae, onde o gênero Cattleya se destaca devido a reconhecida importância horticultural e espécies altamente relacionadas de difícil delimitação taxonômica. Anteriormente, Cattleya loddigesii e C. harrisoniana foram reconhecidas como espécies distintas devido à descontinuidade morfológica, fenológica e distribuição geográfica. Entretanto, esses critérios não são suficientes para determinar com clareza a delimitação dessas espécies, uma vez que existem populações com características morfológicas e fenológicas intermediárias consideradas introgredidas. Com o intuito de esclarecer o relacionamento entre C. loddigesii e C. harrisoniana, a relação das populações introgredidas, a estruturação das populações, bem como padrões filogeográficos envolvidos, análises filogeográficas baseadas em sequencias de DNA de cloroplasto (cpDNA) e DNA nuclear ribossomal (ITS) foram utilizadas. No total, foram amostrados 130 indivíduos das duas espécies distribuídos em 17 populações. Os resultados obtidos suportam a distinção entre as plantas, onde a árvore de estimativa de tempo de divergência para ITS separou mais evidentemente em clados distintos as duas espécies, corroborando a alta estruturação encontrada pela AMOVA (&Phi;CT = 0,597), distribuição haplotípica e análises bayesianas. Apesar disso, os resultados para cpDNA não evidenciaram claramente essa distinção. Os resultados obtidos pelo software Migrate também suportam a distinção das espécies e, ainda, sugerem que as populações introgredidas são mais relacionadas com C. loddigesii. Ademais, os dados sugerem que a estruturação populacional encontrada segue o modelo de isolamento por distância, assim como sugeriram as análises de clados aninhados - NCPA e bayesiana. Ademais, os resultados de estruturação para ambas as regiões, e as possíveis incongruências entre os resultados de cpDNA e ITS estão indicando que existe maior número de indivíduos híbridos e introgressão, necessitando de novos estudos para corroborar essas evidências. Uma das possíveis razões pelo amplo compartilhamento de haplótipos, principalmente para cpDNA, pode ter sido devido à conectividade mantida através das populações introgredidas. Além disso, a reprodução alogâmica, a dispersão por abelhas e a dispersão de sementes pelo vento a longas distâncias podem também ter contribuído para a conexão entre elas. Os resultados da reconstrução filogeográfica, bem como o número de migrantes sugerem que as populações se dispersaram em direção ao Norte-Sul em períodos glaciais do Pleistoceno. Além disso, a alta diversidade e a diferenciação das populações do extremo Sul de SP indicam indícios de uma possível zona de refúgio neste local. / Brazil covers a wide range of species of the orchid family, where the Cattleya genus stands out due to a recognized horticultural importance and highly related species difficult taxonomic delimitation. Previously, Cattleya loddigesii and C. harrisoniana were recognized as distinct species due to morphological, phenological and geographical distribution discontinuity. However, these criteria are not sufficient to determine clearly the identification of these species, as there are populations with intermediate morphological and phenological characteristics considered introgressed. In order to clarify the relationship between C. loddigesii and C. harrisoniana, the ratio of introgressed populations, the population structure and the phylogeographic patterns involved, phylogeographic analyses based on chloroplast DNA sequences (cpDNA) and ribosomal nuclear DNA (ITS), were used. Overall, we sampled 130 individuals of the two species distributed into 17 populations. Results support the distinction between plants, where the tree of divergence time estimate for ITS separated the two species more clearly into distinct clades, corroborating the high structure found by AMOVA (&Phi;CT = 0.597), haplotype distribution and Bayesian analyses. Nevertheless, the results for cpDNA did not demonstrated that distinction clearly. The results obtained by the Migrate software also support the species distinction and suggest that the introgressed populations are more closely related to C. loddigesii. Furthermore, the data suggest that the population structure found follows the isolation by distance model, as also suggested in the nested clades - NCPA and Bayesian analyses. Furthermore, the population structure results for both regions, plus possible inconsistencies between the cpDNA and ITS results, may indicate that there is a greater number of hybrid individuals and introgression, requiring new studies to corroborate this evidence. One of the possible reasons for the broad sharing of haplotypes, especially for cpDNA, may have been due to connectivity maintained through introgressed populations. Furthermore, the allogamous reproduction, the dispersal by bees and dispersal of seeds by wind over long distances may also have contributed to the connection between them. The results of phylogeographic reconstruction, as well as the number of migrants suggest that the population is dispersed towards North-South in glacial periods of the Pleistocene. In addition, the high diversity and differentiation of populations of the Southern tip of SP indicate evidence of a possible refuge zone at this area.

Há controvérsia sobre os processos responsáveis pela atual distribuição de Florestas Tropicais Sazonalmente Secas (FTSS) na América do Sul. Este tipo de vegetação compreende uma grande proporção de todas as espécies neotropicais. Entender o que modela a sua distribuição pode fornecer novas perspectivas para a evolução deste bioma e contribuirpara os aspectos de sua conservação. O trabalho avaliou a evolução deste bioma no sul do Brasil, onde as FTSS e as Florestas Tropicais (FT) são amplamente intercaladas. Para isso, foi reconstruídaa história filogeográfica do cacto, Cereus hildmannianus, uma espécie característica e abundante das FTSS. Métodos de datação molecular, estrutura populacional e filogeografia foram realizadas para avaliar os eventos histórico-demográficospor meio de uma amostragem densa que compreendeu 24 populações e cerca de 150 amostrasde, pelo menos, uma dentre as seis regiões genômicas nuclear e cloroplastidiais selecionadas. A partir disso, foi investigado um possível cenário da dinâmica populacional de C. hildmannianus. Os resultados indicam uma separação da espécie em dois grupos principais (ST: 0,788) com eventos de expansão populacional: umem regiões costeiras e o outro no interior do sul do Brasil, concondante com a distribuição dos núcleos das FTSS. O tempo do ancestral comum mais recente de C. hildmannianus, há 2,56 milhões de anos, remete a especiação deste ao período pré-Glacial. Os resultados do padrão de distribuição de C. hildmannianus foram concordantes com as áreas de endemismo para outros táxons das FTSS. Os eventos de dispersão e de vicariância entre as FTSS e as FT podem estar associados às mudanças paleoclimáticas durante os períodos glaciais do Quaternário, promovendo eventos de retração/expansão nestas florestas. A compreensão desses padrões na história biogeográfica de populações naturais podem auxiliar futuros planos de conservação deste bioma, na América do Sul. / There is controversy about the processes responsible for the current distribution of Seasonally Dry Tropical Forests (SDTF) in South America. This vegetation type comprises a large proportion of all Neotropical species. Understanding what shapes your distribution may provide new insights into the evolution of this ecosystem and contribute to aspects of conservation. The study evaluated the evolution of this biome in southern Brazil, where SDTF and Rainforests are widely interspersed. For this, we reconstructed the phylogeographic history of the cactus, Cereus hildmannianus, a kind of characteristic and abundant SDTF. Molecular dating methods, population structure and phylogeography were performed to evaluate the historical and demographic events through a dense sampling which comprised 24 populations and about 150 samples of at least one among the six nuclear and chloroplast genomic regions selected. From this, we investigated a possible scenario of population dynamics of C. hildmannianus. The results indicate a separation of the species into two main groups (ST: 0.788) with events of population expansion: one in coastal regions and the other inside the south of Brazil, concondante with the distribution of the nuclei of SDTF. The time of the most recent common ancestor of C. hildmannianuswere 2.56 million years ago, this speciation refers to the pre-Glacial. The results of the distribution pattern C. hildmannianus were consistent with areas of endemism for other taxa of SDTF. The events of dispersal and vicariance between SDTF and Rainforests may be related to paleoclimatic changes during glacial periods of the Quaternary, promoting events shrinkage /expansion in these forests. Understanding these patterns in the biogeographic history of natural populations may aid future conservation plans this biome in South America.