Genetic structure of Copaifera langsdorffii Desf. natural populations

Abstract

Three natural populations of Copaifera langsdorffii Desf. were studied by isoenzyme electrophoresis to determine the genetic structure, levels of genetic variability, gene flow and effective size of the populations. The populations are located in the county of Lavras, in Southern Minas Gerais state and are represented by three types of vegetation (Savanna, Riparian forest and Semi-deciduous forest). Samples of leaf tissue were taken from 20 adult plants from each population and from 400 progenies for isoenzyme electrophoresis analysis. Five enzymatic systems were evaluated in adults (24 alleles average) and progenies (29 alleles total). The proportion of polymorphic loci (0,95) among populations was 72.73% to 87.50%. The average number of alleles per locus was 2.2 to 2.5 and the expected heterozygosity (Ĥe) was 0.368 to 0.435. The estimated parameters revealed inbreeding in the adult populations (F^= 0.130) and excess of heterozygotes in the progenies (F^=-0.033). The genetic diversity index of the populations was 0.142 for the Savanna-Riparian forest, 0.162 for the Riparian Semi-deciduous forest, and 0.073 for the Savanna-Semi-deciduous forest. The gene flow, estimated by the number of migrants (N^m), was 0.79 for Savanna-Semi-deciduous forest, 0.38 for Savanna-Riparian forest, 0.32 for Riparian-Semi-deciduous forest and 0.41 for all analyzed populations. The population from the Riparian forest has a relatively high genetic variability and is valuable for genetic conservation of C. langsdorffii.

Três populações naturais de Copaifera langsdorffii Desf., espécie arbórea comumente encontrada no Brasil, foram estudadas por meio da eletroforese de isoenzimas, visando determinar os níveis de variabilidade genética mantidos dentro e entre as populações, sua estrutura genética, a taxa de cruzamento, o fluxo gênico, o sistema reprodutivo e o tamanho efetivo das populações. As populações amostradas localizam-se no município de Lavras, sul de Minas Gerais, sendo que duas (cerrado e mata semidecidual) estão localizadas no campus da Universidade Federal de Lavras (UFLA) e a terceira (mata ciliar) em uma área de preservação permanente, entre os municípios de Lavras e Itumirim. Foram amostrados tecidos foliares de 20 indivíduos de cada população e analisaram-se 400 indivíduos jovens (progênies) procedentes de sementes coletadas de 20 matrizes na população da mata ciliar. Foram testados 21 sistemas enzimáticos e escolhidos os 5 melhores, revelando 35 alelos totais distribuídos em 12 locos. O polimorfismo (P) com limite de freqüência igual ou inferior a 0,95 variou entre 72,73% a 87,50% entre as populações. O número médio de alelos por loco (A) variou entre 2,2 a 2,5 e a diversidade genética medida pela heterozigosidade média esperada (Ĥe) variou entre 0,368 e 0,435. A estrutura genética revelou que há endogamia para o conjunto das populações adultas (Fˆ= 0,130) e uma tendência de excesso de heterozigotos para as progênies (Fˆ= -0,033). Os pares de populações cerrado-mata ciliar e mata semidecidual-mata ciliar apresentaram altos valores de θˆp (0,142 e 0,162), comparados ao par cerrado-mata semidecidual (0,073). O fluxo gênico medido pelo número de migrantes (Nˆm) foi baixo, variando de 0,79 entre as populações cerrado-mata semidecidual, 0,38 entre cerrado-mata ciliar, 0,32 entre mata semidecidual-mata ciliar e 0,41 para o conjunto das três populações. A população localizada em Itumirim (mata ciliar) mostrou-se potencial para a conservação genética de C. langsdorffii.