ABSTRACT Handroanthus impetiginosus is a Brazilian native tree threatened by illegal logging that needs conservation strategies. Due to the need to obtain seeds of high genetic and physiological quality, this study aimed to select mother trees, aiming at the installation of Seed Collection Areas of H. impetiginosus. Therefore, the genetic diversity and physiological quality of seeds from 63 individuals of a natural population of H. impetiginosus in Rio Grande do Norte, Brazil, were evaluated. The molecular markers revealed that the studied population has high intrapopulation genetic diversity (Nei’s genetic diversity = 0.35; and Shannon index = 0.52). Subsequently, germination and seed vigor tests evaluated the physiological quality of seeds from 63 trees. Of this total, 45 individuals produced seeds of high and intermediate physiological quality. Therefore, individuals with a Nei’s genetic distance < 0.72 and germination greater than 50% can be selected as mother trees, and the population has the potential to propose a Seed Collection Area.

RESUMO Handroanthus impetiginosus é uma árvore nativa brasileira ameaçada pela exploração ilegal de madeira e necessita de estratégias para fins de conservação. Devido à necessidade de obtenção de sementes de alta qualidade genética e fisiológica, objetivou-se com este estudo selecionar árvores matrizes, visando a instalação de Áreas de Coleta de Sementes (ACS) de H. impetiginosus: Para tanto, avaliou-se a diversidade genética e a qualidade fisiológica das sementes de 63 indivíduos de uma população natural localizada no estado do Rio Grande do Norte, Brasil. O conjunto de marcadores moleculares revelou que a população estudada apresenta grau intermediário de diversidade genética intrapopulacional (diversidade genética de Nei = 0,35; índice de Shannon = 0,52). Posteriormente, foi avaliada a qualidade fisiológica das sementes por meio de testes de germinação e de vigor de sementes. Deste total, 45 indivíduos produziram sementes de qualidade fisiológica alta e intermediária. Assim, os indivíduos com identidade genética de Nei < 0,72 e germinação superior a 50% podem ser selecionados como árvores matrizes e a população apresenta potencial para proposição de uma ACS.

RESUMO Handroanthus impetiginosus é uma espécie arbórea com potencial ecológico e econômico. Apesar disso, no mercado brasileiro, a madeira é fortemente explorada no comércio ilegal. Portanto, tornam-se necessários estudos sobre diversidade genética com a finalidade de propor estratégias de conservação da espécie. Assim, o objetivo deste estudo foi selecionar iniciadores Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) para estudos de diversidade genética aplicados a população florestal de H. impetiginosus. Para isso, testaram-se 30 iniciadores moleculares ISSR em 30 indivíduos, avaliando-se o número total de loci, taxa de polimorfismo e valor de conteúdo da informação polimórfica, bem como o índice de marcador e o poder de resolução. Oito iniciadores foram selecionados por apresentarem melhor padrão de amplificação, os quais forneceram 62 loci. O valor do conteúdo de informação dos iniciadores polimórficos variou de 0,34 a 0,49, enquanto o valor do índice de marcador (MI) obteve uma média de 3,20, poder de resolução (RP) de 2,40, diversidade de Nei (He) de 0,35 e o índice de Shannon (I) de 0,52. Os resultados demonstram que os iniciadores UBC 807, 809, 818, 824, 857, 860, 873 e 881 são eficientes para a quantificação da diversidade genética de H. impetiginosus. Estes resultados podem contribuir para subsidiar estratégias que visem à conservação da espécie e seleção de árvores matrizes.

ABSTRACT Handroanthus impetiginosus is a tree species with ecological and economic potential. Despite that, in the Brazilian market, its wood is heavily exploited in the illegal trade. Therefore, studies on genetic diversity are necessary in order to propose strategies for conservation of this species. Thus, the aim of this study was to select Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) primers for genetic diversity studies applied to the forest population of H. impetiginosus. For this, 30 ISSR molecular primers were tested in 30 individuals, evaluating the total number of loci, polymorphism rate and polymorphic information content, as well as marker index and resolving power. Eight primers were selected for having a better amplification pattern, which provided 62 loci. The polymorphic information content of the primers ranged from 0.34 to 0.49, while the marker index (MI) averaged 3.20, with resolving power (RP) of 2.40, Nei’s diversity (He) of 0.35 and Shannon index (I) of 0.52. The results show that the primers UBC 807, 809, 818, 824, 857, 860, 873 and 881 are efficient for quantifying the genetic diversity of H. impetiginosus. These results can contribute to supporting strategies aimed at the conservation of this species and selection of parent trees.

Resumo Este trabalho objetivou estimar a diversidade genética de três populações de Elaeis guineensis no Estado do Rio Grande do Norte, bem como verificar a diminuição do tamanho efetivo da população. A população com maior polimorfismo foi a MAT (Mata), com 57 locos (72%), seguida pela RIA (Riacho), com 54 locos (68%), e HOR (Horta), com 34 locos (43,03%). A população RIA mostrou-se a mais diversificada geneticamente, com índices de diversidade de Nei (h = 0,28) e índice de Shannon (I = 0,41). Houve alta diferenciação genética entre as populações (AMOVA, análise de variância molecular = 42%), que foi separada em três grupos genéticos distintos, de acordo com uma análise bayesiana. Houve uma diminuição significativa da população (P <0,05) para a população HOR no modelo IAM (modelo de alelos infinitos) e SMM (modelo de passos de mutação), e para a população RIA no IAM. Os dados obtidos neste estudo podem apoiar projetos de conservação ex situ para Elaeis guineensis, contribuindo para a seleção de genótipos e seu uso sustentável.

Abstract This study aimed to estimate the genetic diversity of three Elaeis guineensis populations in Rio Grande do Norte state, as well as to verify the decreases in effective population size. The population with the highest polymorphism was MAT (Mata) with+ 57 loci (72%), followed by RIA (Riacho) with 54 loci (68%) and HOR (Horta) with 34 loci (43.03%). The RIA population was shown to be the most genetically diverse, with Nei (h = 0.28) and Shannon (I = 0.41) diversity indices. There was high genetic differentiation among populations (AMOVA, analysis of molecular variance = 42%), which was separated into three distinct genetic groups according to a Bayesian analysis. There was a significant population decrease (P < 0.05) for the HOR population in the IAM (infinite allele model) and SMM (stepwise mutation model), and for the RIA population in the IAM. The data obtained in this study may support ex-situ conservation projects for Elaeis guineensis, contributing to the selection of genotypes and their sustainable use.

RESUMO A contínua fragmentação das florestas tem sido uma ameaça à manutenção dos recursos genéticos. A diversidade genética é fundamental para a sobrevivência das espécies em ambientes naturais a longo prazo, além de ser a base para o melhoramento genético. O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade genética em populações naturais de Hancornia speciosa e contribuir para o desenvolvimento de estratégias de conservação. Foram amostrados 105 indivíduos de H. speciosa, distribuídos em sete populações. Os marcadores ISSR (Entre Sequências Simples Repetida) forneceram 70 loci, dos quais 81% foram polimórficos. A diversidade genética média de Nei (h) foi de 0,19 e o índice de Shannon (I) foi de 0,27. Os índices de diversidade h e I variaram respectivamente de 0,16 a 0,24 na população de PAD (Parque das Dunas) e de 0,21 a 0,29 na população de MAC (Macaíba). De acordo com a análise bayesiana, os genótipos foram divididos em quatro grupos (K = 4). Os padrões observados para diversidade alélica indicaram a ocorrência de gargalo genético em todas as populações, de acordo com o modelo de passos de mutação (SMM). O modelo do alelo infinito (IAM) revelou um desequilíbrio entre a mutação e a deriva genética apenas na população de PAD. Estratégias de conservação genética para H. speciosa devem abranger cada grupo genético diferencialmente estruturado. Recomendamos a conservação in situ e a criação de bancos de germoplasma, especialmente com a população PAD que demonstrou a menor diversidade genética e decréscimo no tamanho efetivo da população conforme os dois modelos mutacionais.

ABSTRACT The continuing fragmentation of forests has been a threat to the maintenance of genetic resources. Genetic diversity is fundamental to the survival of species in natural environments in the long term, as well as being the basis for genetic improvement. The objective of this study was to evaluate the genetic diversity in natural populations of Hancornia speciosa and to contribute to the development of conservation strategies. We sampled 105 individuals of H. speciosa, distributed in seven populations. The ISSR (Inter-Simple Sequence Repeat) markers provided 70 loci, of which 81% were polymorphic. The mean genetic diversity of Nei (h) was 0.19, and the Shannon index (I) was 0.27. The h and I diversity indices ranged respectively from 0.16 to 0.24 in the PAD (Parque das Dunas) population and from 0.21 to 0.29 in MAC (Macaíba) population. Resulting from a Bayesian analysis, the genotypes were divided into four groups (K = 4). The allelic diversity patterns observed indicated the occurrence of the genetic bottleneck in all populations, according to the stepwise mutation model (SMM). The infinite allele model (IAM) revealed an imbalance between mutation and genetic drift only in the PAD population. Genetic conservation strategies for H. speciosa should cover each genetic group that was differentially structured. We recommend in situ conservation and the creation of germplasm banks, especially with the PAD population which demonstrated the lower genetic diversity and decreased effective population size according to the two mutational models.

RESUMO O conhecimento da diversidade genética de espécies nativas é de grande valia quando se objetiva o melhoramento e a conservação de populações naturais. Neste sentido, o objetivodeste trabalho foi selecionar iniciadores ISSR (inter repetições de sequências simples) para Hancornia speciosa (Apocynaceae), assim como quantificar a variabilidade genética em uma população natural. Foramamostrados 15 indivíduos de uma população localizada em Natal-RN. Amostras de caule foram coletadas para a posterior extração do DNA. DNA. Para a seleção, 19 primers ISSR foram testados, dos quais seis foram eficientes, apresentando locos nítidos e em maior número (UBC 808; UBC 810; UBC 826; UBC 827; UBC 841 e UBC 842), totalizando 63 locos. Desses, apenas 30 (47,62%) apresentaram polimorfismo. O valor de PIC (conteúdo de informações polimórficas) para os primers selecionados atingiu a média de 0,37, variando de 0,26 a 0,44. A diversidade genética foi considerada baixa dentro da população, com o número de alelos observados (na =1,48), número de alelos efetivos (ne = 1,32), índice de diversidade de Nei (He = 0,18) e índice de Shannon (I = 0,26). Os padrões de diversidade alélica encontrados indicam a ocorrência de um gargalo populacional recente. A utilização de marcadores ISSR para Hancornia speciosa mostrou-se eficaz para a quantificação da diversidade genética dos indivíduos, servindo como aporte para estratégias e planos que visem à conservação e à manutenção da espécie.

ABSTRACT The knowledge of genetic diversity of native species has great value when it aims at the improvement and conservation of natural populations. In that direction, theobjective of this study is to select ISSR primers (inter simple sequence repeat) to Hancornia speciosa(Apocynaceae), as to quantify the genetic variability of a natural population. It was sampled 15 individuals of a population located in Natal/RN. Stem samples were collected for subsequent DNA extraction. For the selection, 19 IRSS primers were tested, six of them were effective, presenting clearer and numerous loci (UBC 808, UBC 810, UBC 826, UBC 827, UBC 841, UBC 842) totaling 63 loci. Of which, only 30 (47.62%) presented polymorphism. The value of PIC (polymorphic information content) for the selected primers averaged 0.37, ranging from 0.26 to 0.44. Genetic diversity was considered low in the population, with the number of observed alleles (na = 1.48), number of effective alleles (ne = 1.32), diversity index of Nei (He = 0.18) and Shannon index (I = 0.26). The allelic diversity patterns found indicates the occurrence of a recent population bottleneck. The use of ISSR markers for Hancornia speciosa is effective as measuring the genetic diversity of individuals, working as a support for strategies and plans that aim the conservation and maintenance of the species.

Cattleya granulosa é uma orquídea ameaçada de extinção endêmica da região litorânea do Nordeste do Brasil. Este estudo teve como objetivos avaliar os níveis de agregação espacial em uma população preservada da espécie, em uma área de 4.225 m2 da unidade de conservação do Parque das Dunas, em Natal, RN. Além de caracterizar o hábito de vida da população, foi utilizada a função de segunda ordem da densidade de vizinhos (NDF) para determinar o padrão espacial nas classes de distância, com o uso do programa SpPack. Quanto ao hábito de vida, 73% das plantas eram epífitas (N = 136) e 27% terrestres (N = 50). As epífitas têm especificidade com um único forófito, indivíduos arbóreos de Eugenia spp. (Myrtaceae). C. granulosa possui padrão espacial agregado, com maior densidade de vizinhos (NDF) no raio de até 5 m. Esses dados sugerem um potencial dispersivo restrito e com influência direta sobre ações de conservação biológica da espécie.

Cattleya granulosa is an endemic and endangered orchid species of the coastal region of northeastern Brazil. This study aimed to evaluate the levels of spatial aggregation in a preserved population, in an area of 4.225 m2 of the conservation unit of ‘Parque das Dunas’ Natal, Rio Grande do Norte state, Brazil. We evaluated the life form of the population as well as its neighborhood density factor (NDF) to determine the spatial distribution in distance classes, using the SpPack software program. Regarding the life form, 73% of the plants (N = 136) were epiphyte and 27% were terrestrial (N = 50). The epiphytes present specificity with a single host tree, Eugenia spp. (Myrtaceae). The spatial pattern of Cattleya granulosa is aggregated, with the highest density of neighbors (NDF) within a radius of 5 m. These data suggest restricted dispersion with direct influence on actions for conservation of the species.

A fenologia e a biologia reprodutiva de Protium spruceanum (Benth.) Engl. foram avaliadas mediante observações quinzenais pelo período de um ano, em corredores de vegetação secundária em Lavras, sul de Minas Gerais. As análises da biologia floral compreenderam a viabilidade polínica, produção de néctar, receptividade estigmática, crescimento do tubo polínico, visitantes florais e taxas de visitas. As flores são pequenas (0,3-0,4 cm de diâmetro), de cor amarela clara, funcionalmente unissexuais e dispostas em densas inflorescências (média de 45 flores). P. spruceanum apresentou floração anual e massiva entre setembro e novembro. As flores estaminadas produzem alta porcentagem de pólen viável (90,6%) e quantidade de néctar (x = 4,5 μL). Flores pistiladas oferecem apenas néctar para os visitantes (x = 4,0 μL). Os polinizadores efetivos são Apis mellifera e Trigona sp. (Hymenoptera, Apidae). Os tubos polínicos de flores de polinização cruzada foram observados na base do estilete e no ovário após 48 h da polinização. A frutificação ocorre entre outubro e março, com pico em novembro, coincidindo com o período de maior precipitação. São discutidas as implicações ecológicas dos resultados e os argumentos para explicar a alta diversidade genética da espécie na paisagem local.

We investigated the reproductive biology of Protium spruceanum (Benth.) Engler in vegetation corridors of secondary Atlantic forest in Lavras, southern Minas Gerais State, Brazil. The reproductive phenology was investigated fortnightly over a one year period. Floral biology studies involved pollen viability analysis, nectar production, stigmatic receptivity, pollen tube growth, visiting insect species and visit rates. The small, pale yellowish flowers (0.3-0.4 cm diameter) are functionally unisexual and organized in dense inflorescences (ca. 45 flowers). P. spruceanum presented annual flowering between September and November. Staminate flowers supplied a high percentage of viable pollen (90.6%) and relatively abundant nectar (x = 4.5 μL). Pistillate flowers produced only nectar to flower visitors (x = 4.0 μL). The effective pollinators were Apis mellifera and Trigona sp. (Hymenoptera, Apidae). Pollen tubes of cross-pollinated flowers were observed entering the ovaries 48 h after pollination. The fruiting season is from October to March, with a peak in November, coinciding with the rainfall peak. Ecological implications of these findings, and alternative arguments to explain the high genetic diversity at regional landscape are discussed.

Avaliou-se, neste estudo, a estrutura e o volume de núcleos interfásicos de meristemas radiculares de genótipos do capim-elefante (Pennisetum purpureum), milheto (Pennisetum glaucum) e do híbrido resultante deste cruzamento. O capim-elefante apresentou núcleos do tipo arreticulado. Tanto no milheto como no híbrido triplóide os núcleos apresentaram-se semi-reticulados, sendo que, no híbrido, foi observada uma pequena proporção (6%) de núcleos arreticulados. As maiores médias para as dimensões nucleares como volume nuclear, diâmetro e raio foram obtidas para o milheto, seguidas do híbrido interespecífico e capim-elefante. Não houve variação intraespecífica para tipo de estrutura nuclear indicando que essa característica tem relevância para estudos citotaxonômicos no gênero Pennisetum. Os resultados demonstraram que a organização da cromatina nesses núcleos foi influenciada pelo número e tamanho dos cromossomos e essa afetou o volume nuclear dos táxons analisados.

This study evaluated the structure and the volume of interphase nuclei from root meristems of the genotypes of napier grass (Pennisetum purpureum), pearl millet (Pennisetum glaucum) and hybrids resultant of such breeding. In napier grass, nuclei were areticulate. Both pearl millet and the triploid hybrid had semi-reticulate nuclei; also, the hybrid presented a small proportion (6%) of areticulate nuclei. Pearl millet had the highest averages of nuclear dimensions, such as volume, diameter and radius, followed by the interspecific hybrid and napier grass. There was no intraspecific variation for the type of nuclear structure, which indicates this feature is important for cytotaxonomic studies involving the genus Pennisetum. Results demonstrated that chromatin organization in these nuclei was influenced by the number and size of chromosomes, affecting the nucleus volume in the analyzed taxa.