Isolamento reprodutivo e diversidade genética em Erythroxylum (Erythroxylaceae) P. Browne - BARRETO, Laís Leite (2018)
A família Erythroxylaceae Kunth é bem representada na flora Brasileira, com 9 seções do gênero distribuidas na Amazônia, Caatinga, Cerrado e Mata Atlântica. A região com maior diversidade é o Nordeste (77), onde o estado com maior riqueza é a Bahia (56). Considerando este cenário nos podemos afirmar que estudos envolvendo populações do gênero Erythroxylum, onde os indivíduos apresentam morfologia intermediária, são essenciais para avaliar a intensidade de barreiras reprodutivas entre espécies, especialmente porque a grande maioria delas ocorre em simpatria. Baseado nestas informações usamos como modelo uma área de floresta montana do nordeste do Brasil onde ocorrem três espécies distílicas do Erythroxylum (Erythroxylum citrifolium, E. pauferrense e E. simonis) que apresentam sobreposição de períodos de floração e semelhanças nas características florais. O isolamento reprodutivo entre tais espécies foi investigado por meio dos estudos de fenologia, biologia reprodutiva e molecular, os quais, respectivamente, indicaram os níveis de sobreposição das épocas de floração, fluxo gênico intra e inter específico, detalhamento dos grupos de polinizadores e estrutura genética populacional. O estudo de campo foi realizado no Parque Estadual Mata do Pau-ferro (6°58‟12‟S e 35°42‟15‟W), onde coletamos dados fenológicos de floração, morfometria e biologia floral, polinização, sistema reprodutivo. Para a avaliação da diversidade genética e estrutura populacional, foram realizadas coletas aleatórias de folhas frescas em alguns estados Brasil, onde obtivemos amostras de 26 populações de diferentes espécies. Nenhuma das espécies estudadas apresentou reciprocidade entre morfos florais ou isopletia. Essa variação pode estar ligada ao fato das espécies serem autocompatíveis, devido a uma quebra no mecanismo da heterostilia. Os tratamentos de polinização controlada mostraram que há compatibilidade entre os diferentes morfos e compatibilidade interespecífica entre E. pauferrense e E. simonis como doador ou receptor de pólen, provando que as barreiras reprodutivas pré-zigóticas são fracas e favorecem o processo de hibridização entre elas. Erythroxylum citrifolium, embora não apresente hercogamia recíproca entre os morfos, também não mostrou compatibilidade entre morfos iguais ou em cruzamentos interespecíficos. A partir de amostras coletadas foram extraídas amostras de Dna para sequenciamento e amplificação, utilizando a técnica de PCR. Além disso foi construída uma biblioteca de primers, através da plataforma Iluminna II, dos quais 2 novos primers foram testados e otimizados, mostrando-se capaz de amplificar-se em diferentes espécies do gênero, contribuindo assim para o melhor entendimento da estrutura populacional de diversas espécies de Erythroxylum. Além dos primers desenvolvidos neste estudo, foram testados primers desenvolvidos a partir de espécies Australianas de Erythroxylum, dos quais 4 apresentaram sucesso na amplificação. A partir dos dados obtidos foram construídas matrizes individuais para as regiões ITS e trnL e cada uma foi analisada individualmente usando análise bayesiana e de parcimônia. A filogenia foi utilizada para comparar as relações entre as espécies de Erythroxylum, abrangendo a distribuição geográfica do gênero. Uma árvore de Máxima Parcimônia revelou tanto o particionamento geográfico quanto o taxonômico em clados representando espécies da África, Ásia-Pacífico e Novo Mundo (Américas Tropicais). Nossos resultados mostram que: em todas as análises o gênero Erythroxylum é parafilético e as seções são também parafiléticas, o que sugere uma relação evolutiva independente e não linear entre as espécies de Erythroxylum, as análises identificaram grupos genéticos significativamente diferentes em Erythroxylum sugerindo que a atual classificação intragenérica de esse gênero precisa ser revisada.