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Previous issue date: 2014-08-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The strong demand for hardwood drives selective logging and degradation of
forests ecossystems in Brazil. Due to its wood value and predatory logging, Brazilian
mahogany (Swietenia macrophylla) is at risk of extinction. Currently, its trees are protected
and banned from logging by the Brazilian Institute of Environment (IBAMA).
Monoculture of the Brazilian mahogany is proven unsuccessful due to the attack of the
Hypsipyla grandella larvae. An alternative to Brazilian mahogany plantation is the African
mahogany (Khaya ivorensis), a species with similar high valued wood properties. The
Universidade Federal de Goiás in partnership with Mudas Nobres Company started a
breeding program with Khaya ivorensis. The objective of this study was to evaluate the
genetic diversity and divergence among 53 superior trees selected and cloned as part of the
breeding strategies. Clones were selected from three different populations, planted in two
farms in Pará state and originating from Ivory Coast and Tanzania populations. Twelve
seedlings of Khaya senegalensis were also used as a control group in the analyses of
genetic divergence. The individuals were genotyped with eight microsatellite loci
developed for K. senegalensis, by capillary electrophoresis on the ABI-3100 (Applied
Biosystems) platform. The software GeneMapper (Applied Biosystems) was used to
genotype the alleles. The average number of alleles per locus was 5.875. The average
expected heterozygosity was lower (HE = 0.563) than the average observed heterozygosity
(HO = 0.738). Therefore, the average intrapopulation fixation index was negative (f = -
0.314) indicating that high inbreeding depression is decreasing the frequency of
homozygous when compared to what would be expected under Hardy-Weinberg
Equilibrium. The average fixation index between populations was estimated at θ = 0.008,
indicating that only 0.8% of the genetic variability is due to differences between
populations. The dendrogram generated from the matrix of Rogers’ genetic distance
showed two distinct groups, separating the control group with K. senegalensis from the K.
ivorensis selected trees. The group composed of K. ivorensis had nodes with weak
bootstrap consistency indicating weak genetic structure among selected trees. The lack of
genetic structure was confirmed by a Bayesian approach on the Structure (version 2.3.4)
program. The genetic diversity observed within the selected breeding population is
comparable to that of natural populations of African and Brazilian mahoganies. The
genetic distance estimated with this work will guide the selection of divergent progenitors
to be crossed. / A forte demanda por madeira nobre impulsiona o corte seletivo de árvores e a degradação
das florestas brasileiras. Devido ao extrativismo predatório, o mogno brasileiro (Swietenia
macrophylla) encontra-se em risco de extinção e proibido de corte pelo IBAMA. Uma
alternativa ao extrativismo e às tentativas fracassadas de plantios do mogno brasileiro é o
mogno africano (Khaya ivorensis). A Universidade Federal Goiás em parceria com a
empresa Mudas Nobres iniciaram pesquisas para melhoramento genético do K. ivorensis.
O objetivo do presente trabalho foi estimar a diversidade e a divergência genética em 53
árvores superiores selecionada no âmbito desse programa de melhoramento. Os clones
foram selecionados em três populações diferentes, plantadas em fazendas no estado do
Pará a partir de populações da Costa do Marfim e Tanzânia na Africa. Foram utilizadas 12
árvores de Khaya senegalensis como um grupo controle nas análises de divergência
genética. Os genótipos dos indivíduos foram obtidos com oito locos microssatélites,
desenvolvidos para K. senegalensis, através de eletroforese capilar na plataforma ABI-
3100 (Applied Biosystems). O programa GeneMapper (Applied Biosystems) foi utilizado
para determinar os alelos. Todos os locos foram 100% polimórficos, com número médio de
alelos por loco de 5,875. A heterozigosidade esperada média foi menor (HE = 0,563) que a
heterozigosidade observada média (HO = 0,738). Com isso, o índice de fixação médio
intrapopulacional foi estimado em f = -0,314, indicando que a depressão por endogamia
pode estar diminuindo a frequência de homozigotos quando comparado com o que seria
esperado sob Equilíbrio de Hardy-Weinberg. Já o índice de fixação médio entre as
populações foi estimado em θ = 0,008, indicando que somente 0,8% da variabilidade
genética está estruturada entre as populações. O dendograma gerado a partir da matriz de
distância genética de Rogers demonstrou dois grupos bem distintos, separando o grupo
controle com K. senegalensis do restante das árvores de K. ivorensis. O grupo composto
pelos K. ivorensis apresentou fraca consistência entre os nós, nos bootstraps, evidenciando
a pequena diferenciação genética entre as árvores selecionadas. A falta de estruturação foi
confirmada por uma abordagem Bayesiana com o programa Structure. A população de
melhoramento possui diversidade genética comparável com a de populações naturais de
mogno africano e mogno brasileiro. Os resultados de distância genética entre os clones,
estimados neste trabalho, serão utilizados para escolha de genitores divergentes em futuros
cruzamentos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/4544 |
| Date | 04 August 2014 |
| Creators | Soares, Sabrina Delgado |
| Contributors | Novaes, Evandro |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Genetica e Biologia Molecular, UFG, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas - ICB (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -7235106986317239737, 600, 600, 600, 600, -3872772117827373404, -768308251561457537, 2075167498588264571 |
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