Sistema de reprodução e distribuição da variabilidade genética Astronium fraxinifolium Schott em teste de procedências e progênies

Abstract

As formações florestais vêm sendo reduzidas a fragmentos cada vez menores, levando ao aumento da endogamia das populações e acarretando a diminuição do valor adaptativo de uma espécie. Desse modo, existe hoje uma demanda por conhecimento sobre espécies florestais nativas e também de sementes com qualidade genética, consideradas ferramentas essenciais para fins de reflorestamento e recuperação ambiental. Devido à excelente qualidade da sua madeira, a Astronium fraxinifolium é uma espécie muito explorada, sendo necessária a conservação ex situ e a elaboração de estratégias que garantam a conservação da espécie e da sua variabilidade genética. Diante disso, o trabalho foi realizado com o objetivo de estimar o sistema reprodutivo da espécie a partir de progênies oriundas de um teste de procedências e progênies (TPP) de duas populações de A. fraxinifolium e avaliar a diversidade genética produzida no referido TPP por meio de marcadores microssatélites (SSR), bem como seu tamanho efetivo levando em consideração a proporção sexual dos indivíduos em cinco eventos reprodutivos. Houve um aumento na quantidade de indivíduos em florescimento aos longo dos anos no TPP e a espécie apresenta padrão de florescimento anual, que floresce todos os anos, tanto em nível individual quanto em populacional. A proporção sexual ficou próxima de 1:1 no evento reprodutivo de 2018 para as duas procedências, SP e MS e, consequetemente houve aumento do tamanho efetivo, no qual a procedência de MS se mostrou mais adaptada ao local que a de SP, apresentando um tamanho efetivo maior. Foram desenvolvidos 20 marcadores SSR que mostraram níveis suficientes de polimorfismo para uso como ferramentas de estudos de genética populacional ecológica, sendo os primeiros a serem desenvolvidos para a espécie. Desses marcadores, oito foram utilizados para caracterizar as populações (1.097 indivíduos), regenerantes do TPP foram coletados no evento reprodutivo de 2017 (21 anos de idade). O número total de alelos variaram de 51 a 108 e valores de heterozigosidades observados foram altos (>0,71) o que demonstram que estas populações conservam índices de diversidade genética consideravelmente altos. Os cruzamentos em sua maioria foram aleatórios, porém 20% dos indivíduos de MS e 11% de SP são irmãs-completas, sendo o coeficiente de coancestria dentro de progênies de 0,152 para MS e 0,142 para SP, valores superiores ao esperado em progênies de meias-irmãs (0,125). Visando à utilização dessas sementes para reflorestamentos para garantir um tamanho efetivo de população de 150, será necessário coletar sementes de no mínimo 49 árvores matrizes. De um modo geral, a conservação ex situ foi suficiente para manter a diversidade genética das populações para fins de conservação. Um manejo do teste é recomendado, com intutito de evitar endogamia, mas este deve levar em consideração a proporção sexual dentro de família. Além disso, as informações obtidas são inéditas para a espécie e auxíliam em planos de conservação e melhoramento genético, não somente para A. fraxinifolium, mas também para sementes de outras espécies produzidas em conservações ex situ.

Forest formations have been reduced to smaller fragments, leading to an increase in the inbreeding of populations and also leading to a decrease in the adaptive value of a species. Thus, there is today a demand for knowledge about native forest species and also seeds with genetic quality, considered essential tools for reforestation and environmental recovery purposes. Due to the excellent quality of its wood, Astronium fraxinifolium is a highly exploited species, requiring ex situ conservation and the development of strategies to ensure the conservation of the species and its genetic variability. Therefore, the work was carried out with the objective of knowing the reproductive system of the species through progenies from a provenance and progeny test (PTT) of two populations of A. fraxinifolium from the Faculty of Engineering of Ilha Solteira/Unesp located in city of Selvíria-MS and evaluate the genetic diversity produced in that PTT through microsatellite markers (SSR), as well as its effective size taking into account the sexual identification of individuals in five reproductive events. PTT showed increased flowering throughout reproductive events with characteristics of annual flowering for the species. The sex ratio was close to 1:1 in the 2018 reproductive event for the two provenances, SP and MS, and consequently there was an increase in the effective size, in which the provenance of MS was more adapted to the location than that of SP, presenting a larger effective size. Twenty SSR markers were developed that showed sufficient levels of polymorphism to be used as tools in ecological population genetic studies, being the first to be developed for the species. Of these markers, eight were used to characterize the populations (1,097 individuals), regenerating PTT were collected in the reproductive event of 2017 (21 years of age). The total number of alleles (51 to 108) and high heterozygosity values (>0.71) observed showed that these populations conserve considerably high rates of genetic diversity. The crossings were mostly random, but 20% of individuals from MS and 11% from SP are full-sibs, with the coancestry coefficient within progenies of 0.152 for MS and 0.142 for SP, values higher than expected in progenies of half-sibs (0.125). In order to use these seeds for reforestation to ensure an effective population size of 150, it will be necessary to collect seeds from at least 49 trees. In general, ex situ conservation was sufficient to maintain the genetic diversity of populations and for conservation purposes. A test management is recommended, with the aim of avoiding inbreeding, but this must take into account the sex ratio within the family. In addition, the information obtained is unprecedented for the species and helps in conservation and genetic improvement plans, not only for A. fraxinifolium, but also for seeds produced in ex situ conservation.