Orientador: Vera Nisaka Solferini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T04:40:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_AluanaGoncalvesde_D.pdf: 3682927 bytes, checksum: e8b0e5d165148e225082c7057c66bb6e (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Tomoplagia reticulata (Diptera: Tephritidae) é um fitófago especialista em Eremanthus glomerulatus (Asteraceae). Os adultos ovipõem nas inflorescências da planta hospedeira, onde as larvas se desenvolvem. O histórico de coletas de T. reticulata mostra uma grande variação na quantidade de insetos infestando cada indivíduo de E. glomerulatus. A fim de verificar se a variação no número de herbívoros nas populações do hospedeiro é associada a alguma característica química e/ou genética deste, comparamos as variabilidades genética e química entre indivíduos de E. glomerulatus com diferentes níveis de infestação por T. reticulata (cap. 1). Eremanthus glomerulatus tem baixa variabilidade genética, provavelmente associada à distribuição restrita desta espécie. Apesar da distribuição fragmentada, há pouca estruturação entre as populações desta planta, explicada pelo maior fluxo gênico entre ambientes fragmentados em espécies anemocóricas. As características genéticas e químicas de E. glomerulatus não explicam a variação no nível de herbivoria das populações do hospedeiro. No capítulo 2, testamos a hipótese de que fitófagos especialistas apresentam maior diferenciação genética e menor diversidade do que generalistas, comparando o nível de variabilidade e estrutura genética de T. reticulata com o de outros fitófagos com diferentes amplitudes de hospedeiro. As populações de T. reticulata apresentaram baixa variabilidade e grande estruturação genética, o que é associado à distribuição fragmentada da planta hospedeira, que restringe a distribuição das pequenas populações do inseto. No capítulo 3, caracterizamos a composição genética das populações de Tomoplagia reticulata e de T. pallens, uma espécie irmã. Ambas as espécies parasitam E. glomerulatus; T. reticulata ocorre em MG e T. pallens em GO. Há uma zona de contato entre as espécies no Sul de MG, onde elas hibridizam. Ocasionalmente T. pallens chega ao centro de MG (Santana do Riacho), região mais fria. Esta migração provavelmente está associada a anos excepcionalmente quentes. / Abstract: Tomoplagia reticulata (Diptera: Tephritidae) is a phytophagous insect which is specialist on Eremanthus glomerulatus (Asteraceae). Adults oviposit in flower heads, where larvae develop. Sampling records for T. reticulata show that there is great variation in the number of insects parasitizing each plant. To verify if this variation is associated with chemical or genetic characteristics of the host plant, we assayed E. glomerulatus' genetic and chemical variability and compared between individuals with different levels of infestation by T. reticulata (chapter 1). Eremanthus glomerulatus has low genetic variability, probably related to its narrow geographic distribution. There is low genetic structure among populations despite its fragmented distribution, due to enhance gene flow in fragmented habitats in anemocoric species. E. glomerulatus' chemical and genetic characteristics don't explain variation in herbivory. In chapter 2, we tested the hypothesis that herbivorous insect species with narrow diet breadth are expected to be more prone to genetic differentiation and lower genetic diversity than insect species with a wider diet breadth, comparing T. reticulata's genetic variability and structure with other phytophagous with different host ranges. Tomoplagia reticulata has low genetic variability and great genetic structure, which is associated with its host fragmented distribution that restricts the distribution of insect populations. In chapter 3, we described genetic composition of Tomoplagia reticulata and T. pallens, a sister species. Both of them parasitize E. glomerulatus; T. reticulata occurs in MG and T. pallens in GO. There is a contact zone between them in southern MG, where they hybridize. Occasionally, T. pallens arrives in the center of MG (Santana do Riacho), a colder region. This migration is probably associated with extremely hot years. / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Doutor em Genetica e Biologia Molecular

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-08-30T17:12:19Z No. of bitstreams: 2 Tese - Jacqueline de Souza Lima - 2015.pdf: 3724963 bytes, checksum: 3dff51d6112fdaaa0cca812853de7c82 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-31T13:03:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Jacqueline de Souza Lima - 2015.pdf: 3724963 bytes, checksum: 3dff51d6112fdaaa0cca812853de7c82 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-31T13:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Jacqueline de Souza Lima - 2015.pdf: 3724963 bytes, checksum: 3dff51d6112fdaaa0cca812853de7c82 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-06-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Eugenia dysenterica is a plant species from Cerrado that is widely distributed throughout the biome. Previous studies showed that natural populations of species have a high genetic structure, suggesting that historical changes in the geographic distribution and habitat fragmentation may have affected its genetic differentiation. In this context, studies of phylogeographic and landscape genetics are needed to understand which factors influence the distribution of genetic diversity of the species. In the first chapter we used the statistical phylogeography integrated to modeling analysis to reconstruct the demographic history and dispersal routes of E. dysenterica lineages and investigated the Quaternary climate change effects on its spatial pattern of genetic diversity. In the second chapter, we evaluated if habitat loss and fragmentation affect genetic diversity and connectivity in the species. Our results suggest that the central region of the Cerrado biome is probably the center of distribution of E. dysenterica and the spatial pattern of its genetic diversity may be the outcome of population stability through periods of the Quaternary. Moreover, also indicate that habitat fragmentation may be related to the increase in differentiation and a decrease of genetic diversity in these populations. / Eugenia dysenterica é uma espécie de planta nativa do Cerrado que apresenta ampla distribuição ao longo do bioma. Estudos anteriores revelam que populações naturais da espécie apresentam alta estruturação genética, sugerindo que mudanças históricas na distribuição geográfica e a fragmentação do habitat podem ter afetado o padrão de diferenciação genética da espécie. Nesse contexto, estudos filogeográficos e de genética da paisagem se fazem necessários para entender os fatores responsáveis pela distribuição da diversidade genética da espécie. No primeiro capítulo foi utilizada a filogeografia estatística integrada às análises de paleomodelagem para acessar a história demográfica da espécie e compreender como as mudanças climáticas do Quaternário influenciaram sua distribuição geográfica e estrutura genética. No segundo capítulo, procura-se responder como a perda de habitat e fragmentação pode influenciar a diversidade genética e conectividade das populações da espécie no Cerrado. Os resultados apresentam evidências de que a origem de dispersão dos haplótipos analisados se deu na região central do bioma e que mudanças ocorridas durante o Pleistoceno, provavelmente, resultaram no padrão de distribuição da diversidade genética observado. Além disso, indicam que a fragmentação do habitat pode estar relacionada com o aumento da diferenciação e diminuição da diversidade genética nas populações estudadas.

We investigated the population dynamics of the giant water bug, Belostoma angustum, across highland sin the Pampas of southern Brazil. We evaluated genetic and morphological variation, as well as the demographic history of 18 populations. The overall range includes two highlands and a lowland between them, overall exceeding 400 kilometers along the longitudinal gradient. Genetic variation was assessed from mitochondrial and nuclear markers. The morphological variation was estimated using linear measurements of males and females, and from male genitalic structures using geometric morphometrics approaches. We evaluated the effect of the highland topography, drainage basins, and past climate changes on the population structure. Our results from multiple analyses of molecular variance (AMOVA) show that Belostoma angustum structures as a large panmictic population across the Pampas highlands range. Every most frequent haplotype is shared by individuals from all three sampled areas in genetic markers from the mitochondrial as well as from the nuclear locus. Differentiation among haplotypes was very low, not greater than two mutation steps. The congruent phylogeographical pattern in both markers indicate absent sex-biased migration rates. Furthermore, there was no evidence for isolation-by-distance (IBD) based on the mitochondrial data. The pairwise st was low and not significant, indicating historical gene flow among populations of the giant water bug studied throughout Pampas highlands. Our findings about the demographic history of panmictic population throughout Pampas highlands suggest it experienced recent and rapid population expansion that started in the Late Pleistocene period, approximately 15,000 years old after Last Glacial Maximum. The recent marked demographic expansion could explain the high percentage of the exclusive haplotypes and the very low mutational steps among them. We did not find morphological variation among populations of B. angustum throughout Pampas highlands reflected, except for some body dimensions. The overall phenotypic uniformity among populations becomes more likely if gene flow is hypothesized to homogenize populations. However, in the body size, specially, there was variation among populations potentially explained by phenotypic plasticity, thereby generating phenotypic diversity without genetic differentiation. Our genetic findings suggest indirectly that individuals of B. angustum are strong fliers able to overcome the topographical barriers of the sampled area. / Neste trabalho, investigamos a dinâmica populacional de uma barata d\' água, Belostoma angustum, ao longo do Pampa no sul do Brasil. Foram avaliadas a variação genética, morfológica e a história demográfica de 18 populações. A área total amostrada inclui duas serranias e uma planície entre elas, excedendo 400 quilômetros ao longo de um gradiente longitudinal. A variação genética foi avaliada a partir de marcadores mitocondriais e nucleares. A variação morfológica foi avaliada utilizando medidas lineares de machos e fêmeas, e de estruturas genitais masculinas usando abordagens de morfometria geométrica. Testamos o efeito da topografia das serranias, das bacias de drenagem e das mudanças climáticas passadas sobre a estrutura das populações. Os resultados de múltiplas análises de variância molecular (AMOVA) mostram que Belostoma angustum forma uma grande população panmítica ao longo das serranias do Pampa. Todos os haplótipos mais frequentes são compartilhados por indivíduos de todas as três grandes áreas amostradas em marcadores genéticos dos loci mitocondrial e nuclear. A diferenciação entre haplótipos foi muito baixa, não excedendo dois passos mutacionais. O padrão filogeográfico congruente em ambos os marcadores indica taxas de migração não enviesada para um dos sexos. Além disso, não encontramos evidência de isolamento por distância (IBD) com base nos dados mitocondriais. Os valores de st par a par foram baixos e não significativos, indicando fluxo gênico histórico entre as populações da barata d\'água estudada ao longo das serranias Pampianas. Os resultados sobre a história demográfica da população panmítica ao longo do planalto do Pampa sugerem que essa população experimentou uma expansão populacional recente e rápida que teve início no fim do período Pleistoceno (há aproximadamente 15.000 anos), após a última máxima glacial. A expansão demográfica recente e acentuada poderia explicar a alta porcentagem de haplótipos exclusivos e o número reduzido de passos mutacionais entre eles. Não encontramos variação morfológica entre as populações de B. angustum amostradas ao longo das serranias do Pampa, exceto em algumas dimensões corporais. A uniformidade fenotípica entre as populações torna-se mais provável na medida em que o fluxo de genes atue homogeneizando as populações. Entretanto, no caso do tamanho do corpo, especialmente, há variação entre populações potencialmente explicada por plasticidade fenotípica, gerando assim diferenciação fenotípica sem diferenciação genética. Nossos resultados genéticos sugerem indiretamente que os indivíduos de B. angustum possuem capacidade de voo suficiente para transpor as barreiras topográficas na área amostrada.

Cedrela fissilis Vell. é árvore alta (10 a 30 m) por 40 a 50 cm de diâmetro. Tronco retilíneo com sapopemas pouco desenvolvidas ou ausentes, mas quando atacado pela broca do ponteiro, Hypsipila grandela, é tortuoso. Casca grossa, dura, fissurada, de marrom a pardo - acinzentada. Folhas alternas com 8 a 24 pares de folíolos. Flores actinomorfas, unissexuadas, de 5 a 10 mm de comprimento reunidas em tirsos axilares. Os frutos são cápsulas lenhosas deiscentes de 3 a 10 cm de comprimento, que encerram de 30 a 300 sementes aladas, com até 35 mm de comprimento por 15 mm de largura. A polinização é realizada por insetos, possivelmente mariposas e abelhas e a dispersão de sementes é anemocórica. C. fissilis é uma das espécies arbóreas mais ameaçadas pelo corte seletivo e destruição da Mata Atlântica no centro-sul do Brasil, sua principal área de ocorrência, tornando a conservação dos seus recursos genéticos extremamente ameaçada pela redução populacional que vem sofrendo. Por outro lado, esta espécie tem um grande potencial para produção de madeira de alta qualidade, principalmente em plantios mistos, que estão se tornando economicamente viáveis pela escassez de madeira no mercado nacional e internacional, bem como, está sendo também muito utilizada em projetos de restauração de florestas tropicais. Neste contexto, torna-se fundamental o estudo da diversidade genética das populações remanescentes desta espécie e da estruturação desta diversidade. Este trabalho analisou dez populações de C. fissilis em cinco estados da região centro-sul do Brasil, visando analisar sua estrutura genética e inferir estratégias para sua conservação, bem como estabelecer critérios para a utilização dos recursos genéticos existentes. Foram desenvolvidos nove locos microssatélites para a espécie revelando 130 alelos em todas as populações. A endogamia nas populações foi relativamente baixa. As populações apresentaram diferenciação genética segundo o modelo de isolamento pela distância. As populações tanto da floresta estacional semidecidual como da floresta ombrófila densa apresentaram maior similaridade entre si. A estrutura genética interna de duas populações (Parque Estadual Intervales SP e Parque Estadual do Rio Doce - MG) mostrou uma distribuição aleatória dos genótipos. Já na população da Reserva Florestal do Matão PR, a estruturação espacial foi significativa, revelando uma similaridade genética entre os indivíduos mais próximos (até 30m). Indivíduos jovens e adultos foram analisados em duas populações (Parque Estadual Intervales - SP e Reserva Florestal do Matão PR) revelando uma diversidade gênica semelhante para os dois estádios nas duas populações. No entanto, observa-se uma tendência de aumento da diversidade gênica e diminuição de endogamia nos adultos em relação aos jovens. Estes dados permitem também inferir sobre outras espécies florestais similares, uma vez que não existem dados disponíveis sobre a diversidade genética em grandes regiões geográficas em espécies arbóreas da Mata Atlântica. / Cedrela fissilis Vell. is a high tree (10 a 30 m) with a DBH between 40 and 50 cm. Rectilinear trunk with little developed or absent sapopemas, but when attacked by the Cedar Shoot Borer is crooked. Thick, hard, brown to gray bark. Alternate leaves from 8 to 24 leaflet pairs. Actinomorfic unisexual flowers, from 5 to 10 mm length, produced in groups. Fruits are wood deiscent capsules from 3 to 10 cm length, with 30 to 300 winged seeds, till 35 mm length by 15 mm wide. Pollination is conducted by insects, probably moths and bees and seed dispersion is anemocoric. Cedrela fissilis is one of the most endangered tree species due to the selective logging and destruction of Atlantic Forest in southern-center Brazil, its main distribution region. On the other side, this species has a grate production potential of a high quality wood, mainly in mixed stands, what becomes economically viable because the lack of wood in national and international market, as well as it is being used in restoration projects of tropical forests. Besides these facts, the conservation of genetic resources of this species is very critical by the drastic population reduction that it is suffering. In this context, it becomes very important the study of the genetic diversity of the remnant populations of this species and the structure of this variation. This study analyzed ten natural populations of C. fissilis in five states in the southern-center region of Brazil, aiming to examine their genetic structure and infer strategies for genetic conservation, as well as, establishes criteria to use the genetic resources. Nine microssatellites loci were developed for this species and revealed 130 alleles in all populations. Populations inbreeding was relatively low. Populations presented genetic differentiation following the isolation by distance model. Populations from the seasonal semi deciduous forest, as well as from the evergreen forest presented higher similarity among them. Internal genetic structure of two populations (Intervales State Park SP and Rio Doce State Park - MG) showed a random spatial distribution of genotypes. The population of Matão Forest Reserve PR showed a significant spatial structure, revealing a genetic similarity among near trees (till 30 m). Juveniles and adult plants were analyzed in two populations (Intervales State Park - SP and Matão Forest Reserve PR), showing similar genetic diversity for the two classes in both populations. But, we observe a tendency of increase in genetic diversity and decrease in inbreeding in adult plants in relation to juveniles. These data also allow inferring about other similar tree species, since there is no available data on the genetic diversity of Atlantic Forest tree species in large geographical regions.

O bioma Cerrado é considerado atualmente área crítica para a conservação mundial em decorrência do seu endemismo e da atual velocidade de devastação. Quanto mais fragmentadas e perturbadas as paisagens naturais, maiores são os desafios para a manutenção da sua variabilidade genética, que possui hoje um papel de destaque na definição das estratégias de conservação e manejo de populações naturais. Visando a propor recomendações para estratégias de conservação in situ com base em indicadores genéticos, este trabalho objetivou estudar, por meio de oito locos microssatélites nucleares, a diversidade genética, o sistema de reprodução, a estrutura genética espacial e o fluxo gênico de Tabebuia aurea (Bignoniaceae) em remanescentes de Cerrado do Estado de São Paulo e do Mato Grosso do Sul. Foram mapeadas oito populações de T. aurea representadas por 290 árvores adultas. Além disso, foram produzidas 750 progênies (25 plântulas de 30 matrizes), totalizando 1040 genotipagens. Os resultados indicaram que os adultos nem sempre detêm maior heterozigosidade que as progênies, e os índices de fixação de suas populações mostraram-se altos e significativos. Os locos analisados indicaram que existe estruturação da variabilidade genética intrapopulacional de T. aurea na maioria das populações. Apesar de haver semelhanças entre regiões e populações, não há um padrão espacial claro da variabilidade genética. Os correlogramas, entretanto, apoiaram a hipótese de dispersão de sementes espacialmente restrita. Detectou-se, no entanto, uma alta taxa de imigração de pólen nas populações de Assis (74%) e de Pedregulho (87%), e as distâncias de dispersão contemporânea de pólen variaram de 0 a 167m para Assis e de 0 a 7002m para Pedregulho, sugerindo intenso movimento de genes nas populações. De acordo com as estimativas das taxas de cruzamento, as populações apresentaram um sistema de reprodução de cruzamentos em Assis e Pedregulho ( m t = 0,997; m t = 1,000, respectivamente), indicando a presença de mecanismos de autoincompatibilidade para a espécie. Verificou-se que a divergência genética populacional não se distribuiu igualmente entre as populações e que ocorre o fenômeno de isolamento pela distância. Os tamanhos efetivos populacionais dos adultos indicaram que a maioria dos remanescentes estudados possui áreas de tamanhos inferiores às encontradas pelas estimativas de área mínima viável para a conservação. Apenas o Parque Estadual das Furnas do Bom Jesus, Pedregulho-SP, contém área suficiente para a conservação do potencial evolutivo das populações de T. aurea. Visando à coleta de sementes para estratégias de conservação, os resultados sugeriram que a coleta deve ser realizada em, no mínimo, 18 e 20 matrizes, para Assis e Pedregulho, respectivamente, para a retenção de tamanhos efetivos de 50. / The Cerrado biome is considered a critical area for worldwide conservation due to its endemism and the current devastation speed. The fragmented and disturbed natural landscapes are the biggest challenges for the maintenance of genetic variability, which today has a leading role in defining conservation and management strategies of natural populations. This work intends to propose recommendations for in situ conservation strategies based on genetic markers. With the help of eight nuclear microsatellite loci, the study will verify the genetic diversity, the breeding system, the spatial genetic structure and the gene flow of Tabebuia aurea (Bignoniaceae) in Cerrado remnants of the State of São Paulo and Mato Grosso do Sul. Eight populations of T. aurea with 290 adult trees were mapped. In addition, 750 progeny were produced (25 seedlings of 30 mother-trees), totaling 1040 genotyping. The results indicated that adult trees occasionally have higher heterozygosity than seedlings and the fixation index in the populations were high and significant. The loci analyzed indicated that most populations of T. aurea had structuring of the genetic variability. There are similarities between regions and populations, but there is no clear pattern of spatial genetic structure, although the correlogram supported the hypothesis of spatially restricted seed dispersal. In turn, high immigration rates of pollen were found on populations of Assis (74%) and Pedregulho (87%) and the distances of the pollen contemporary distribution had been variating between 0 and 167m to Assis and between 0 and 7002m to Pedregulho, what suggests an intense movement of genes in the populations. According to the outcrossing rates estimated, the populations showed an outcrossing breeding system in Assis and Pedregulho ( = 0.997, = 1.000, respectively), indicating the presence of self-incompatibility mechanisms in this species. It was found that the population genetic divergence was not equally distributed among the population, and so, isolation by distance phenomena may be occuring. The minimum viable area for conservation estimates of adults trees indicated that most part of the areas have sizes below of recommended. Only the State Park Furnas do Bom Jesus, Pedregulho, SP, contains sufficient area for the conservation of evolutionary potential of populations of T. aurea. The results suggest that the seed collected for conservation strategies, must come from a minimum of 18 and 20 mother-trees, respectively, from Assis and Pedregulho.

Visando contribuir para estratégias efetivas de conservação e manejo de espécies arbóreas do cerrado, cuja paisagem encontra-se altamente fragmentada, este trabalho objetivou estudar, por meio de oito locos microssatélites nucleares, a diversidade genética, a estrutura genética espacial intrapopulacional, o sistema de reprodução e o fluxo gênico em uma população de Copaifera langsdorffii Desf localizada na Estação Ecológica de Assis (EEA), oeste do Estado São Paulo. Copaifera langsdorffii é hermafrodita, polinizada por insetos e dispersa por barocoria e ornitocoria, com potencial econômico e de utilização na restauração florestal, além de apresentar ampla distribuição no cerrado. Neste estudo, o seguinte desenho amostral foi adotado: em uma parcela de 10,24 ha, estabelecida no interior da EEA foram mapeadas, amostradas e genotipadas todas as 57 árvores adultas. Para estudar a dispersão realizada de sementes, no centro da parcela foi estabelecida uma subparcela de 1,44 ha, onde todos os 147 jovens existentes também foram mapeados, amostrados e genotipados. Para comparar a diversidade genética, a endogamia e o sistema de reprodução entre árvores da parcela com árvores da borda do fragmento foram coletadas sementes de polinização aberta de 17 matrizes na parcela (340 sementes) e de 11 matrizes na borda (220 sementes). Os resultados mostraram que os adultos da parcela tinham maior heterozigosidade e menor endogamia do que a observada nos jovens e nas sementes, sugerindo mecanismos seletivos que favorecem indivíduos heterozigóticos. A população de jovens apresentou fraca estrutura genética espacial, porém significativa até 102 m de distância, indicando uma dispersão moderada de sementes, gerada provavelmente por ornitocoria. Em concordância, a análise de maternidade nos jovens mostrou alta freqüência de dispersão acima de 100 m e um padrão tendendo à normalidade, sugerindo o fenômeno de escape previsto na hipótese Janzen-Connell. Também foi detectada uma alta taxa de imigração de sementes (15%) e pólen (64%) na parcela, sugerindo intenso movimento de genes na população. Por outro lado, o pólen foi disperso em alta freqüência em distâncias relativamente curtas (65% até 150 m), embora tenha também atingido longas distâncias dentro da parcela (300 m). De acordo com a estimativa da taxa de cruzamento, a população apresentou um sistema misto de reprodução, com predominância de cruzamentos. Comparando-se matrizes da parcela com as da borda foi observada maior taxa de autofecundação e heterogeneidade no conjunto de pólen naquelas localizadas na borda, evidenciando um nítido efeito de borda no cerradão. A estimativa do tamanho efetivo dos adultos na parcela sugere que EEA tem área mínima viável para a conservação in situ da respectiva população. Contudo, é fundamental que a conectividade genética (fluxo gênico) entre esse fragmento e outros no entorno, seja mantida para a manutenção do potencial evolutivo da espécie no longo prazo. Visando a coleta de sementes na EEA para estratégias de conservação ex situ e restauração florestal, os resultados indicam que a coleta deve ser realizada preferencialmente no interior do fragmento, em matrizes distantes pelo menos 300 m entre si e em, no mínimo, 19 matrizes para reter um tamanho efetivo de aproximadamente 50. / Aiming to contribute to effective strategies for conservation and management of Savanna cerrado tree species, whose landscape is highly fragmented, this study investigated, through eight microsatellite nuclear loci, the genetic diversity, the intrapopulation spatial genetic structure, the mating system and gene flow in a population of Copaifera langsdorffii Desf located in the Ecological Station of Assis (ESA), west of São Paulo State. Copaifera langsdorffii is hermaphroditic, pollinated by insects and its seed dispersal is carried out by gravity and birds; it has economic potential and forest restoration use, while it has a wide distribution in the cerrado. In this study, the following sampling design was adopted: in a plot of 10.24 ha, established within the ESA all 57 adult trees were mapped, sampled and genotyped. To study seed dispersal in the center of the plot a subplot of 1.44 ha was established, where all 147 young trees also were mapped, sampled and genotyped. To compare the genetic diversity, inbreeding and the mating system of trees from the plot and the edge of the remnant, open-pollinated seed arrays were collected from 17 seed-trees in the plot (340 seeds) and 11 seed-trees at the edge (220 seeds). The results showed that adults had a higher proportion of heterozygosity and lower inbreeding levels than that observed in young trees and seeds, suggesting that selective mechanisms are favoring heterozygous individuals. The population of young trees reveled a weak, but significant spatial genetic structure up to 102 m of distance, indicating a moderate seed dispersal, probably due to bird dispersal. In agreement, the analysis of maternity in the young trees showed a high frequency dispersion over 100 m with a pattern tending to normality, suggesting the escape phenomenon according to Janzen-Connell hypothesis. A high rate of immigration of seeds (15%) and pollen (64%) in the plot was also detected, suggesting intense movement of genes in the population. Furthermore, the pollen was dispersed with high frequency at relatively short distances ( 65% up to 150 m), but it also achieved long distances within the plot (300 m). According to the estimate of the outcrossing rate, the population had a mixed mating system, with predominance of outcrosses. In the comparison of seed-trees from the plot with the ones on the edge, higher rate of selfing and pollen heterogeneity were detected on the edge, showing a clear edge effect on the dry forest cerradão. Estimates of the effective size of adults in the plot suggests that ESA has a minimum viable area for in situ conservation. However, the maintenance of genetic connectivity (gene flow) between this fragment and others in the neighborhood, is essential to assure the evolutionary potential of this species in the long-term. Aiming seed collection in the EEA for ex situ conservation and forest restoration strategies, the results indicate that the collection should be done preferably within the fragment, in seed-trees at least 300 m distant from each other and from at least 19 seed-trees to retain an effective size of about 50.

Triatoma sordida é considerada de importância secundária no ciclo da Doença de Chagas humana, uma vez que vem ocupando o lugar de Triatoma infestans no peri-domicílio das casas. Triatoma costalimai é considerada uma espécie silvestre e endêmica do cerrado brasileiro. Recentemente tem ocorrido um aumento do número de invasões domiciliares por T. sordida e T. costalimai, devido ao impacto causado pelo homem no meio ambiente. Ambas as espécies já foram encontradas naturalmente infectadas por Trypanosoma cruzi e, portanto, contribuem para o ciclo antropozoótico da doença. O presente trabalho teve como objetivo verificar a variabilidade genética e morfológica dessas duas espécies, por morfometria geométrica alar e da cabeça e marcadores moleculares mitocondriais sendo T. sordida coletado nos estados de Mato Grosso do Sul (5 populações), Goiás (4 populações) e Minas Gerais (3 populações); e T. costalimai coletados nos estados da Bahia (1 população), Goiás (2 populações) e Minas Gerais (1 população). A hipótese Os resultados mostram que as populações de T. sordida encontram-se altamente estruturadas geneticamente, e que a morfologia alar apresenta uma heterogeneidade, o que permite concluir que mesmo estruturadas geneticamente, não há um processo de especiação ocorrendo para essa espécie. As populações de T. costalimai apresentam alta variabilidade morfológica do conexivo, embora as asas e cabeças apresentam certa similaridade entre as populações estudadas. Os marcadores genéticos indicam distinção entre espécimes que apresentam uma linha laranja continua no conexivo daqueles que apresentam manchas laranjas triangulares. As diferenças encontras sugerem que T. costalimai compreende duas subespécies, com diferenças morfológicas e cromáticas. / Triatoma sordida is considered of secondary importance in the cycle of Human Chagas Disease, since it has occupied the place of Triatoma infestans in the peri-domicile of the houses. Triatoma costalimai is a wild and endemic species of Brazilian cerrado. Recently there has been an increase in the number of home invasions by these species, due to the impact caused by man in the environment. Both species have already been found naturally infected by Trypanosoma cruzi and, therefore, contribute to the antropozootic cycle of the disease. The present work had as objective to verify the genetic and morphological variability of these two species, through the geometric morphometry of the head and mitochondrial molecular markers. The results show that the populations of T. sordida are highly structured genetically, and that the wing morphology shows heterogeneity in the wing shape, which allows to conclude that even if genetically structured, there is no speciation process occurring for this species. The populations of T. costalimai have high morphological variability of the connexivum, although the wings and heads present some similarity between the populations studied. Genetic markers indicate a distinction between specimens with a continuous orange line in the connexivum of those with triangular orange spots. The differences found suggest that T. costalimai comprises two subspecies, with morphological and chromatic differences.

Orientadores: Sérgio Furtado dos Reis, Sergio Ivan Perez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-25T14:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costa_CarolinaLemesNascimento_M.pdf: 1856991 bytes, checksum: 0333e9b5415ace1df307eb389ef0260c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Mudanças climáticas são fenômenos responsáveis por influenciar dinâmicas de populações ao longo da história evolutiva das espécies. Quando mudanças no clima ocorrem de maneira abrupta suas consequências podem ser refletidas na distribuição, no tamanho e na persistência das populações sob o efeito destas mudanças. O Quaternário foi uma época caracterizada por mudanças climáticas rápidas e intensas. Estimar a demografia histórica de populações nesta escala de tempo é uma forma de avaliar como flutuações no clima influenciaram populações ancestrais. Dados genéticos nos permitem recuperar informação sobre o tamanho populacional em escalas de tempo amplas e buscar associações entre flutuações no tamanho das populações e variações no clima. A demografia histórica de populações do peixe de água doce Poecilia vivipara habitantes da planície Quaternária do norte do Rio de Janeiro foi estimada com o objetivo de avaliar se fenômenos em escalas de tempo ancestrais deixaram uma assinatura no genoma dos indivíduos de populações contemporâneas. Subsequentemente, foi avaliado se as assinaturas genéticas são reflexo de respostas populacionais às variações climáticas intensas ocorridas no Quaternário. Para estimar a demografia histórica de P. vivipara, utilizou-se o método Skyline-Plot Bayesiano (BSP), sendo o gene mitocondrial citocromo b o marcador molecular analisado. A dinâmica populacional ancestral de P. vivipara revelou uma mudança de regime nos últimos 75 mil anos, que pode estar associada direta ou indiretamente às variações climáticas do Quaternário. Flutuações no nível do mar, geradas pelas mudanças climáticas do Quaternário, podem estar relacionadas com as flutuações no tamanho populacional de P. vivipara. Estudos incluindo outras regiões do genoma e com maior detalhamento sobre variações climáticas locais podem contribuir para gerar estimações mais confiáveis da história populacional de P. vivipara e sua potencial relação com eventos climáticos / Abstract: Paleoclimatic changes are responsible to influence population dynamics through the evolutionary history of species. When climatic changes occur suddenly its consequences can be reflected in the distribution, size and persistence of populations. The Quaternary was a time of massive climatic changes. The estimation of the demographic history of populations at such timescales allows the assessment of how climatic fluctuations have influenced ancestral populations. Genetic data are available and allow recovering information about population sizes in wide timescales and searching for associations between population size fluctuations and climatic change. The historical demography of freshwater fish Poecilia vivipara populations inhabiting the Rio de Janeiro Northern Quaternary Plain was estimated aiming to evaluate if phenomena in ancestral timescales leaves a signature in the genomes of its modern representatives. Subsequently, we evaluate if the genetic signatures are the result of population responses to massive climatic changes occurred in Quaternary. The Bayesian Skyline-Plot (BSP) was utilized to estimate the demographic history of P. vivipara, with the mitochondrial gene cytochrome b as molecular marker. The ancestral population dynamics of P. vivipara revealed a regime change in the last 75,000 years, which can be direct or indirectly associated to Late Quaternary climatic variations. Sea level fluctuations, generated by Quaternary climatic changes, could be related to population size fluctuations of P. vivipara. Studies including other genome regions and with more details about local climatic variations can create more reliable estimations of the P. vivipara population history and its potential relationship with climatic events / Mestrado / Biodiversidade Animal / Mestra em Biologia Animal

Orientador: Vera Nisaka Solferini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T12:04:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macrini_CamilaMenezesTrindade_D.pdf: 8857853 bytes, checksum: 881e366a70a23fe7a69154f9b30021f3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Doutorado / Genetica Animal e Evolução / Mestra em Genética e Biologia Molecular

Orientador: Sérgio Furtado dos Reis / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:14:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tonhatti_CarlosHenrique_M.pdf: 9319197 bytes, checksum: e71bff81e702fce4746841965b3022a1 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os poecilídeos são um excelente sistema modelo para estudos de evolução de história de vida seleção natural e sexual, evolução e coevolução experimental e evolução fenotípica em gradientes ecológicos. Os poecilídeos são também excelentes modelos para o estudo de processos ecológicos e evolutivos associados como a invasão e colonização de novos ambientes. As populações de Poecilia vivípara que ocorrem no sistema lagunar de Campos de Goytacazes no norte do estado do Rio de Janeiro são um exemplo notável de invasão e colonização de novos ambientes. Nesse sistema, a origem das lagoas deve-se a processos geomorfológicos associados com a formação do delta do rio Paraíba do Sul durante o Holoceno. Para este sistema formulamos a hipótese que a história geológica da região influenciou a variação genética atual em Poecilia vivípara. Deste modo, uma população de uma outra bacia hidrográfica seria diferente das populações da bacia do rio Paraíba do Sul. Uma população do rio Paraíba do Sul de uma região com formação mais antiga seria diferente das populações de regiões com história mais recente. Dentre as mais recentes as que vivem na área de influência marinha seriam diferentes das que vivem na área fluvial. A hipótese foi testada usando sequências da região de controle da replicação mitocondrial de 8 populações com 30 indivíduos cada. Os resultados mostraram uma grande diversidade genética dentro e entre as populações, estruturação genética entre as populações antigas recentes do rio Paraíba do Sul e que não houve mudanças no tamanho efetivo das populações recentemente. A partir dos resultados a hipótese formulada não foi refutada. Assim, existe relação entre a história geológica da região e a variação genética atual do P. vivípara. Há evidências que o regime de inundação característico da região também age sobre a variação genética destas populações aumentando o fluxo genético entre as mesmas / Abstract: The fishes of Poeciliidae family are an excellent model system for studies of life history evolution of natural and sexual selection, experimental evolution and coevolution in phenotypic evolution and ecological gradients. These are also excellent models for the study of ecological and evolutionary processes associated as the invasion and colonization of new environments. Populations of Poecilia vivipara occurring in the lagoon system of Goytacazes fields in northern Rio de Janeiro state are a notable example of invasion and colonization of new environments. In this system, the origin of the lakes due to geomorphological processes associated with the formation of the delta of the River Paraíba do Sul during the Holocene. For this system we hypothesized that the geological history of the region influenced the genetic variation present in Poecilia vivipara. Thus, a population of another watershed would be different populations of river basin Paraíba do Sul A population of Paraíba do Sul River in a region with older formation would be different regions with populations of more recent history. Among the most recent ones that live in the area of marine influence would be different from those who live in the river. The hypothesis was tested using sequences of the control region of mitochondrial replication of 8 populations with 30 individuals each. The results showed a high genetic diversity within and among populations, genetic structure among populations older times recent Paraíba do Sul river and that there were no changes in effective population size recently. From the results the hypothesis was not refuted. Thus, there is a relationship between the geological history of the region and genetic variation of the current P. vivipara. There is evidence that the flooding regime characteristic of the region also acts on the genetic variation of these populations increasing gene flow between them / Mestrado / Genetica Animal e Evolução / Mestre em Genética e Biologia Molecular