Characterization of diversity and genetic structure in natural populations of Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville by means of allozyme markers

Abstract

O S. adstringens, árvore típica do Cerrado, tem sido explorada visando suas propriedades medicinais e tanantes. Em razão do ainda incipiente conhecimento genético da espécie, este trabalho teve como objetivo caracterizar a diversidade e a estrutura genética de S. adstringens por meio de marcadores aloenzimáticos. Foram coletadas sementes em cinco mesorregiões brasileiras, sendo amostrados 627 indivíduos divididos em 16 populações localizadas nos Estados de Minas Gerais e Goiás. Foram testados 14 sistemas isoenzimáticos; destes, sete foram polimórficos com o total de 10 locos e 28 alelos. O valor de diversidade genética média (H) foi 0,226, a proporção média de locos polimórficos (P) foi 68,75, o número médio de alelos por loco polimórfico (AP) foi 2,65 e o número efetivo de alelos (Ae) foi igual a 1,29. Resultados do índice de fixação total (F= 0,003), do índice de fixação dentro de populações (f = -0,114) e, da medida de diferenciação genética (θ =0,105) foram não significativos, indicando a inexistência de estruturação genética. Na análise de agrupamento (UPGMA) foram observados dois grupos principais, o primeiro formado pela população do Parque Estadual (PE) do Rio Preto (MG), e outro, formado pelas demais populações. Se excluída a população do PE do Rio Preto das análises, GST é drasticamente reduzido de 0,077 para 0,026. Assim, aproximadamente 2/3 do valor total de GST verificado em S. adstringens foi devido à variação entre a população do PE do Rio Preto e as demais populações. De modo geral, os valores H e P observados em S. adstringens são compatíveis aos constatados em árvores tropicais comumente distribuídas. Por outro lado, excluindo a população do PE do Rio Preto, o valor da medida de diferenciação genética GST foi menor que o verificado em árvores tropicais nativas e pinheiros de zonas temperadas. A semelhança entre populações avaliadas indica que o fluxo gênico ainda é alto o suficiente para prevenir a diferenciação genética, pelo menos em nível local.

The S. adstringens, a typical Cerrado (Brazilian savannah) tree, is used because of its medicinal and tanning properties. Because of the still incipient genetic knowledge of the species, the objective of this work was to characterize the diversity and genetic structure of S. adstringens by using allozyme markers. Seeds were collected in five Brazilian mesoregions, in which 627 individuals in 16 populations in the states of Minas Gerais and Goiás were sampled. Fourteen isoenzyme systems were assessed, out of which seven were polymorphic with a total of 10 loci and 28 alleles. Average genetic diversity (H) was 0.226, average proportion of polymorphic loci (P) was 68.75, average number of alleles per polymorphic locus (AP) was 2.65 and effective number of alleles (Ae) was equal to 1.29. The results of total fixation index (F= 0.003), within population fixation index (f =-0.114) and genetic differentiation measure (θ =0.105) were not significant, which shows the inexistence of genetic structure. Two principal groups were found in the cluster analysis (UPGMA), where the first one was formed by the population of State Park (PE) of Rio Preto (MG) and the other, by the other populations. If the population of PE of Rio Preto is excluded from the analysis, GST is drastically reduced from 0.077 to 0.026. Thus, approximately 2/3 of the total value of GST found in S. adstringens was due to the variation among the population of PE of Rio Preto and the other populations. Overall, the values of H and P found in S. adstringens are compatible with the ones found in typically distributed tropical trees. On the other hand, by excluding the population of PE of Rio Preto, the value of the GST genetic differentiation measure was smaller than the one found in native tropical trees from temperate zones. The similarity between the assessed populations shows that the gene flow is still high enough to avoid genetic differentiation, at the local level, at least.