ABSTRACT Microsatellites are short sequence repeats that make up the genomes of eukaryotes and prokaryotes. They are of great importance as DNA markers for studies in several fields of genetics. In the present review, we searched for studies published in the five years period of 2017 to 2021 regarding the use of microsatellites in studies with forest tree species from the Brazilian biomes, in order to examine the importance of these markers for forest resources conservation. We searched scientific papers in journals indexed on the Scopus and Web of Science databases. There were found 38 peer reviewed articles that used microsatellites in the Brazilian biomes. The Atlantic Forest was the biome with more studies (35.9 %) and most of the studies were published in 2018 (34.2 %). In addition, most of the studied species belonged to the Fabaceae family (34.2 %). The conclusions and recommendations made in these studies ratify the great contribution of microsatellite markers in the conservation of native forest species in Brazilian biomes. prokaryotes genetics review 201 202 biomes databases 3 35.9 359 35 9 (35. % 34.2 342 34 2 (34. %. . addition 20 35. (35 34. (34 (3 (

RESUMO: A mangabeira é uma espécie frutífera cujas populações naturais se encontram fragmentadas por ações antrópicas. Desse modo, são necessários estudos sobre a avaliação do impacto da fragmentação sobre a diversidade e estrutura genética dessas populações para o estabelecimento de estratégias de conservação adequadas. No presente estudo, foram utilizados dados de análises com marcadores microssatélites em simulações computacionais para estimar as taxas de migração e autofecundação de seis populações de mangaba. As populações estudadas estão localizadas nos estados nordestinos do Ceará, Pernambuco e Sergipe. Foram testadas diferentes taxas de autofecundação e migração, e selecionada a combinação que apresentou valores de heterozigosidade observada e esperada mais próximos dos obtidos com marcadores microssatélites. Com base nas simulações, a autofecundação foi de 0,3 e a taxa de migração variou de 0,5 a 0,6, valores que podem ter conduzido ao aumento da endogamia e deriva genética, resultando em baixa diversidade genética. Recomenda-se a expansão da área e a redução de perturbações para promover a ocorrência de polinizadores, que desempenham um papel importante no aumento da diversidade genética.

ABSTRACT: Mangaba tree is a fruit tree species whose natural populations are fragmented by anthropic actions. For this reason, studies assessing the impact of fragmentation on the diversity and genetic structure of these populations are required in order to establish suitable conservation strategies. In our study, we used data from analyzes through microsatellite markers in computer simulations to estimate the rates of migration and selfing of six mangaba populations. The studied populations are located in the northeastern states of Ceará, Pernambuco and Sergipe. We tested different selfing and migration rates and selected the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers. According to our simulations, selfing and migration were moderate. This may have led to an increase in inbreeding and genetic drift, resulting in low genetic diversity. We recommend expanding the area and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, which play an important role in increasing genetic diversity.

ABSTRACT Gene flow allows connectivity of geographically isolated populations and which genetic diversity is reduced. Understanding how gene flow occurs is essential to conservation and selection of priority populations for intervention. In this study, the rates of migration and selfing of Copaifera langsdorffii Desf. sampled in Cerrado fragments in the State of São Paulo, Brazil, were estimated through computer simulations. Different selfing and migration rates were tested and the combination that showed values of observed and expected heterozygosity closest to those previously obtained with microsatellite markers was selected. According to the simulations, selfing and migration were low. Due to the high geographical distances among the fragments, gene flow was limited and may have led to low genetic diversity in the fragments. It is recommend enriching the area with high genetic diversity germplasm and reducing disturbance to promote the occurrence of pollinators, in order to increase the genetic diversity.

ABSTRACT Eugenia involucrata is an important Brazilian forest species, which it can be used for timber, such as firewood and charcoal, and non-timber purposes, for culinary and medicinal use. Considering the limitations of its seminal reproduction, vegetative propagation, particularly by micropropagation, becomes an alternative for plantlets production. In this study we evaluated the effect of the phytoregulators 6-benzylaminopurine (BAP) and 3-indolebutyric acid (IBA) on the in vitro multiplication stage of nodal segments. The experiment was carried out in a completely randomized design, in a 3 x 4 factorial array, the main factors were BAP (0; 0.1 or 0.2 µM) and IBA (0; 10; 20 or 30 µM). After 60 days of in vitro inoculation, evaluations on the the number of buds, number of shoots, number of leaves, callus formation (%) and number of roots per explant were carried out. BAP had not significant effect, however, the use of IBA alone favours the callogenesis and negatively affected leaves, shoots and roots formation. A moderate multiplication rate was obtained when considering in vitro bud formation. BAP and IBA are dispensable in in vitro multiplication of E. involucrata.

RESUMO: Eugenia involucrata DC. é uma espécie florestal com elevado potencial ambiental e econômico. O presente trabalho teve por objetivo quantificar a variabilidade e analisar a estruturação genética em três fragmentos naturais localizados na região central do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Com o emprego de quatro locos microssatélites desenvolvidos para a espécie congênere Eugenia uniflora e usando-se o software GenAlEx 6.5, foram estimados parâmetros de variabilidade genética, para cada loco, e sua partição entre e dentro dos fragmentos. Foram observados altos índices de variabilidade genética (3,67 alelos por loco; HO = 0,815; HE = 0,625; FIS = -0,294), com a maior proporção (93%) distribuída dentro dos fragmentos, sugerindo que os indivíduos estudados são provenientes de uma única população original. O fluxo gênico foi elevado entre os fragmentos, variando de 2,35 a 4,56 migrantes por geração, resultando em baixo índice de diferenciação genética (FST), entre 0,052 a 0,096. Os fragmentos estudados apresentam elevada variabilidade genética, a maior parte distribuída dentro dos próprios remanescentes, e baixa diferenciação genética. Os resultados observados têm repercussões no planejamento de coleta de germoplasma com adaptação local para programas de restauração florestal, assim evitando a implantação de populações com depressão exogâmica.

ABSCTRACT: Eugenia involucrata DC. is a forest species with high environmental and economic potential. The objective of this study was to quantify the genetic variability and analyzed the genetic structure of three natural fragments located in the central region of the Rio Grande do Sul state, Brazil. We used four microsatellite loci developed for the congener species Eugenia uniflora and using GenAlEx 6.5 software, parameters of genetic variability and its partition among and within fragments were estimated for each locus. We observed high levels of genetic variability (3.67 alleles per locus; HO = 0.815; HE = 0.625; FIS = −0.294), most of which (93%) were distributed within the fragments, suggesting that these individuals came from a single original population. Gene flow between fragments was high (2.35 to 4.56 migrants per generation), resulting in low genetic differentiation indexes (FST values ranging from 0.052 to 0.096). The fragments showed high genetic variability, distributed within the remnants themselves, and low genetic differentiation. Our results have repercussions for planning locally adapted germplasm collections for forest restoration programs, thereby avoiding the implantation of populations with an exogamous depression.

Resumo Eugenia involucrata é uma espécie florestal nativa do Brasil com grande potencial para uso madeireiro, frutícola e medicinal. O presente estudo objetivou avaliar a influência de fitorreguladores e da luminosidade sobre a calogênese em discos foliares de Eugenia involucrata. Foi conduzido um experimento bifatorial (2x5), cujos tratamentos consistiram na combinação da ausência ou presença de luz durante o cultivo e de cinco diferentes empregos de fitorreguladores: ANA, 2,4-D, BAP e as combinações ANA + BAP e 2,4-D + BAP, todos a 5 μM, em meio nutritivo MS. Após 45 dias de cultivo in vitro foi observado que a ausência de luz durante o período de cultivo reduz a oxidação fenólica favorecendo, assim, a calogênese , especialmente na presença de ANA e das combinações ANA + BAP e 2,4-D + BAP. O uso de 2,4-D e de BAP, isoladamente, não é favorável à calogênese em discos foliares de Eugenia involucrata.

Abstract Eugenia involucrata is a native forest species from Brazil with great potential for timber, fruit and medical purpouses. This study aimed to evaluate the influence of growth regulators and the effect of light on calli induction from leaves disks of Eugenia involucrata. A bifactorial experiment (2x5) was conducted, in which the treatments consisted in the combinations of absence or presence of light during cultivation and five different uses of phytoregulators: NAA, 2,4-D, BAP and combinations of NAA and BAP, 2,4-D and BAP, all at 5 μM, in the nutritious medium MS. After 45 days of in vitro cultivation, it was observed that the absence of light during the cultivation period reduced phenolic oxidation, thus stimulated calogenesis, mainly in the presence of ANA and the combinations NAA + BAP and 2,4-D + BAP. The use of 2,4-D and BAP, on isolated way, did not favor calli formation in leaves disks of Eugenia involucrata.

Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of sucrose and substrates on the acclimatization of micropropagated Luehea divaricata plants. First, the effect of sucrose on in vitro growth and development of nodal segments in Woody Plant Medium reduced to its half concentration was tested. After that, these shoots were then acclimatized and the combined effect of sucrose, as previously described, plus the commercial substrates vermiculite, MecPlant® or H-decker® were tested. In the in vitro culture, root and leaf formation were superior (44%, 8.44 leaves) with 20 g L-1 sucrose, and then the presence of sucrose continued to be more efficient in the acclimatization with the MecPlant® or H-decker® commercial substrates. Sucrose at 20 g L-1 is more efficient for in vitro leaf and root formation, and the MecPlant® or H-decker® substrates may be used in acclimatization.

Resumo Luehea divaricata, conhecida popularmente como açoita-cavalo, é uma espécie florestal nativa da Mata Atlântica muito utilizada para a recuperação de áreas degradadas. Sua madeira pode ser empregada para as mais diversas finalidades, o que contribuiu para a redução de suas populações naturais e ocasionou dificuldades na obtenção de sementes com qualidade genética, fisiológica e sanitária para uso na produção de mudas. Sendo assim, a micropropagação é uma alternativa para a produção de mudas da espécie para uso em projetos ambientais. Com isso, o presente trabalho teve como objetivo otimizar o processo de rizogênese in vitro e, para isso, foram avaliadas, inicialmente, diferentes concentrações de sais do meio nutritivo WPM. Em seguida, foram estudados os efeitos do ácido indolbutírico (AIB), adicionado ao meio em tratamento “pulse” por 15 dias, e do ácido naftalenoacético (ANA), na rizogênese, em ambos os casos em cultivo em meio WPM cuja concentração de sais foi reduzida à metade (WPM/2). Por fim, também foi analisado o efeito da combinação de volumes de vermiculita com WPM/2. Os resultados indicaram que o meio WPM/2 apresentou resultados promissores para o estabelecimento (98%) in vitro e, no que diz respeito à formação de raízes adventícias primárias, após 45 dias de cultivo in vitro observaram-se as maiores médias (40,52%), independentemente da concentração de sais do meio. O tratamento “pulse” após 30 dias de cultivo in vitro, independentemente da concentração de AIB, resultou em uma média de 25,18% de formação de raízes adventícias primárias. As combinações de 20 mL + 15 cm3, 20 mL + 30 cm3 e 30 mL + 30 cm3 de meio nutritivo e de vermiculita, respectivamente, foram as mais favoráveis para a formação de raízes adventícias laterais de segunda ordem, proporcionando médias entre 38 e 49,5% após 45 dias de cultivo in vitro. Para otimizar o processo de rizogênese de Luehea divaricata é indicado o cultivo in vitro por 45 dias em meio nutritivo WPM/2, combinado com vermiculita, prescindindo da adição de auxinas.

Abstract Luehea divaricata is a native forest species of the Atlantic Rainforest biome widely used for the recovery of degraded areas. Its wood can be used for the most diverse purposes, which has contributed to a reduction in its natural populations and is causing difficulties to find seeds with genetic, physiological and sanitary quality for using in the seedling production. Therefore, micropropagation is an alternative with the potential for producing seedlings to use in environmental projects. The objective of this work was to optimize the in vitro rhizogenesis processes, in which different concentrations of salts of the WPM nutritive medium were initially evaluated. Next, Indolbutyric Acid (IBA) was added to the medium as the “pulse” treatment for 15 days, and Naphthaleneacetic Acid (NAA) in both cases to the in vitro culture in WPM nutritive medium was reduced to half of its initial concentration (WPM/2) and the rhizogenesis effects were analyzed. Finally, the effect of combining vermiculite volumes with WPM/2 was also analyzed. The results showed that the WPM/2 medium produced the most promising results of the in vitro establishment (98%), and the highest average (40.52%) regarding the formation of primary adventitious roots after 45 days of in vitro culture was observed regardless the concentration of salts in the medium. The “pulse” treatment after 30 days of in vitro culture, regardless of IBA concentration, resulted in an average of only 25.18% of primary adventitious root formation. The combinations of 20 mL + 15 cm3, 20 mL + 30 cm3 and 30 mL + 30 cm3 of nutritive medium and vermiculite, respectively, were the most favorable for forming second order lateral adventitious roots, providing averages between 38 and 49.5% after 45 days of in vitro culture. Therefore, in order to optimize the rhizogenesis process of Luehea divaricata, it is indicated to grow the in vitro culture for 45 days in WPM/2 nutritive medium combined with vermiculite without the addition of auxins.

RESUMO: O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes concentrações do ácido indolbutírico (AIB) em dois períodos de cultivo em casa de vegetação sobre o enraizamento de miniestacas de Luehea divaricata. As miniestacas foram imersas por 10s em solução hidroetanólica contendo AIB. Todas as miniestacas sobreviveram tanto após 30 como 60 dias de cultivo. A formação de raízes aos 30 dias com 1000 mg L-1 de AIB foi de 91,7%, mesma média observada com 4000 mg L-1. Em relação ao número de raízes, novamente a concentração 1000 mg L-1destacou-se em relação às demais concentrações, e já aos 30 dias de cultivo houve 8,42 raízes por miniestaca. Aos 30 dias de cultivo, a formação e o número de raízes na presença de 1000 mg L-1 de AIB em tratamento “pulse” já produz resultados satisfatórios, permitindo que as plantas permaneçam menor tempo em casa de vegetação utilizando-se uma concentração reduzida de auxina, comparativamente àquelas que foram testadas. No entanto, para obter maiores médias de formação de raízes secundárias, comprimento das raízes e número de folhas é necessário prolongar o cultivo pelo período de 60 dias.

ABSTRACT: The objective of the present research was to evaluate the effect of different concentrations of indolebutyric acid (IBA) on the rooting of Luehea divaricata minicuttings under two different cultivation periods in a greenhouse environment. The minicuttings were immersed in a hydroethanolic solution containing IBA. All minicuttings survived after 30 and 60 days of cultivation. Root formation at 30 days of cultivation with 1000 mg L-1 of IBA was 91.7%, the same rate as that observed with 4000 mg L-1. At the 1000 mg L-1 concentration, the number of roots was the greatest among all treatments, with 8.42 roots per minicutting after 30 days of cultivation. After 30 days of cultivation, the formation and number of roots with the use of 1000 mg L-1 of IBA in the “pulse” treatment produced the best outcome results, allowing the plants to spend less time in a greenhouse at a reduced concentration of auxin when compared with other treatments. However, to obtain higher averages of secondary root formation, root length, and number of leaves, it is necessary to increase the cultivation period to 60 days.

RESUMO: O fluxo gênico, cuja efetividade é função do modelo e da taxa, assume especial importância na conservação de recursos genéticos por permitir a conectividade de populações isoladas geograficamente, sujeitas à redução da variabilidade genética. O entendimento de como o fluxo gênico ocorre pode contribuir no planejamento de ações para a conservação e na seleção de populações prioritárias para uma eventual intervenção. Programas de simulação permitem inferir sobre eventos passados, a partir de dados atuais ou prever fenômenos futuros sob cenários genéticos reais. Fenômenos adversos podem ser previstos e medidas podem ser tomadas para contorná-los. O objetivo deste estudo foi identificar o modelo e a taxa de fluxo gênico que melhor explicam a estrutura genética de oito fragmentos da espécie arbórea florestal Cabralea canjerana, em desenvolvimento na região brasileira do bioma Mata Atlântica. Foram realizadas simulações com o programa EASYPOP usando dados de marcadores microssatélites obtidos por Melo e colaboradores, em 2012, 2014 e 2016, sendo testados cinco modelos e nove taxas de migração, selecionando-se o modelo que apresentou os valores mais próximos daqueles que foram publicados. Os critérios usados para a seleção do modelo foram a heterozigosidade observada e esperada e as estatísticas F de Wright obtidas nas simulações. O modelo de fluxo gênico entre os fragmentos foi o de isolamento por distância a uma taxa de 0.1. Foram observados elevados índices de diferenciação genética entre os fragmentos em decorrência do seu isolamento reprodutivo. Desse modo, sugere-se a construção de corredores ecológicos com vistas a conectar fragmentos distantes e, desta forma, permitir a homogeneização das frequências alélicas por meio do fluxo gênico.

ABSTRACT: Gene flow is important for the conservation of genetic resources to allow connectivity of geographically isolated populations and which genetic variability is reduced. Gene movement is a function of flow rate and model. Understanding how gene flow occurs can contribute to the conservation and selection of priority populations that could benefit from an eventual intervention. Simulation softwares allow making inferences about past events based on current datasets or predict future phenomena under real genetic scenarios. Adverse phenomena can be predicted and actions can be taken to avoid them. The aim of this study was to identify a model and the gene flow rates that could explain genetic structure of eight forest fragments of Cabralea canjerana in development in the Brazilian Atlantic Rainforest. To do this, simulations were performed with the EASYPOP software using a microsatellite marker dataset obtained for the species by Melo and collaborators, in 2012, 2014 and 2016. We tested five models and nine migration rates and we selected the model that produced values closer to those previously obtained for them. Criteria used for selection were the observed and expected heterozygosity and the Wright’s F Statistics obtained in the simulations. The gene flow model selected was the isolation by distance model that used a rate of 0.1. We observed high levels of genetic differentiation among the fragments as result of their reproductive isolation. To allow homogenization of the allelic frequencies through gene flow, the solution would be to create ecological corridors with the aim of connecting distant fragments.

RESUMO Handroanthus chrysotrichus (Mart. ex DC.) J. Mattos (Bignoniaceae), conhecida como ipê-amarelo, é uma espécie dotada de importância econômica, ecológica e ornamental. No presente trabalho o objetivo foi avaliar o efeito do ágar na rizogênese in vitro e na subsequente aclimatização ex vitro, bem como a eficiência deste processo em relação à sobrevivência e à retomada do crescimento e desenvolvimento das plantas micropropagadas de H. chrysotrichus. Na rizogênese in vitro, brotações micropropagadas na ausência de reguladores de crescimento foram cultivadas in vitro por 30 dias, em meio nutritivo WPM cujas concentrações de sais foram reduzidas à metade (½WPM), acrescido de 30 g.L-1 de sacarose, 50 mg.L-1 de mio-inositol e 30 cm³ de vermiculita, na presença de diferentes concentrações de ágar (0; 3,5 ou 7 g.L-1) e ausência de fitorreguladores. Decorrido esse período, as plantas provenientes dos tratamentos do ensaio de rizogênese foram submetidas à aclimatização ex vitro, processo composto por três etapas e duração de 49 dias. O ágar foi dispensável na indução de raízes adventícias, principalmente no que diz respeito às secundárias. Igualmente, na aclimatização, plantas provenientes de cultivo na ausência de ágar apresentaram melhor desempenho, em especial no que diz respeito ao número de folhas. A ausência de ágar propicia elevadas médias de rizogênese, e, simultaneamente, plantas com características adequadas para iniciar a aclimatização. A aclimatização resulta em elevada sobrevivência, retomada do crescimento e desenvolvimento de plantas micropropagadas de H. chrysotrichus, e esta etapa também não é afetado pelo ágar na etapa de rizogênese.

ABSTRACT The golden trumpet tree Handroanthus chrysotrichus (Bignoniaceae) is an important species, owing to its economic, ecological, medicinal, and ornamental value. However, its production is hindered due to lack of seed availability and viability improved methods of vegetative propagation are needed. Therefore, we evaluated the effect of agar on in vitro rhizogenesis of H. chrysotrichus shoots and the subsequent ex vitro acclimatization of the plants obtained. In the in vitro rhizogenesis assay, we cultured the micropropagated shoots on half-strength nutritive Woody Plant Medium (½WPM) supplemented with 30 g.L-1 sucrose, 50 mg.L-1 myoinositol, 30 cm³ of vermiculite, and one of the three agar concentrations (0, 3.5, or 7 g.L-1), and after 30 d, we assessed the shoots for root production and leaf number. Thereafter, the plants were subjected to a 49-d ex vitro acclimatization period, which consisted of two stages in a growth room and one stage in a greenhouse; we assessed plant survival, leaf number and increases in stem height at the end of each stage. We found that the addition of agar to the growth medium was not necessary to induce adventitious rooting, especially with respect to secondary roots, and that plants grown on medium without agar had the highest number of leaves after acclimatization. Therefore, agar actually hindered both in vitro rhizogenesis and ex vitro acclimatization. The ex vitro acclimatization result in high survival and resumption of growth and development of H. chrysotrichus micropropagated plants, and this step is not affected by agar on in vitro rhizogenesis.

RESUMO Eugenia involucrata DC. (Myrtaceae) é uma espécie florestal com potencialidade econômica, para uso madeireiro, frutícola e ornamental. Este trabalho objetivou avaliar o efeito de Thidiazuron (TDZ) e Acido α-Naftaleno Acético (ANA) sobre a multiplicação in vitro de segmentos nodais de E. involucrata. Foi testada a ausência e a presença de ANA (a 0,5 µM) combinadas ao TDZ nas concentrações 0, 2, 4, 8, 16 ou 32 µM sobre algumas variáveis da multiplicação in vitro de E. involucrata. O uso de TDZ combinado a ANA (a 0,5 µM) favoreceu a emissão de brotações e de gemas nos explantes, especialmente a 32 µM. Concentrações intermediárias de TDZ também promoveram brotações, mas induziram à ocorrência de hiperidricidade nos explantes. É possível multiplicar e induzir segmentos nodais de E. involucrata à organogênese na presença de TDZ, preferencialmente combinado com ANA.

ABSTRACT Eugenia involucrata DC. (Myrtaceae), an economically important forest tree species, is prized for its timber and fruits, and is also an important ornamental plant. This study aimed to evaluate the effect of Thidiazuron (TDZ) and α-Naphthaleneacetic acetic acid (NAA) on in vitro multiplication of nodal segments of E. involucrata. We tested the effect of the absence and presence of NAA (0.5 µM), combined with TDZ at concentrations of 0, 2, 4, 8, 16, or 32 µM, on the in vitro multiplication of E. involucrata. The use of TDZ combined with NAA (0.5 µM) favored the formation of shoots and buds in the explants, especially at 32 µM TDZ concentration. Intermediate concentrations of TDZ also promoted shoot formation but induced hyperhydricity in the explants. It is possible to induce organogenesis leading to the multiplication of E. involucrata nodal segments using TDZ, preferably combined with NAA.