Fluxo gênico e diversidade genética em uma população manejada de mogno (Swietenia macrophylla, King – Meliaceae) na Amazônia oriental

Abstract

O mogno, Swietenia macrophylla (Meliaceae), é a espécie florestal com maior valor comercial da região Neotropical e tem sido super explorada ao longo de sua área de distribuição. O presente trabalho investigou os padrões de fluxo de pólen, a estruturação genética e o efeito do corte seletivo na diversidade de uma população manejada de mogno no leste da Amazônia. Foram utilizados oito locos microssatélites hipervariáveis para estimar os parâmetros genéticos analisados, utilizando-se um seqüenciador automático de DNA. A extensão do fluxo de pólen entre árvores da população foi avaliada por meio de análise de parentesco das plântulas. A estruturação genética espacial e temporal foi investigada correlacionando-se o grau de parentesco de pares de árvores pelas distâncias espaciais e pelas distâncias entre o dia de início da floração entre elas. O número de alelos por loco (A), a heterozigosidade média (He) e observada (Ho), o número de genótipos multilocos únicos (Go) e o coeficiente de endocruzamento (f) foram estimados para uma geração pós-corte (plântulas) e para a geração pré-corte (adultos) a fim de se quantificar o efeito do corte seletivo sobre a variabilidade genética populacional. A analise de parentesco encontrou os pais envolvidos no cruzamento de 19 das 51 plântulas genotipadas. O fluxo de pólen entre árvores variou entre 0,25 e 2,7 km (média de 1,5 km) na população, uma distância maior do que a esperada quando considerado o sistema de polinização por pequenos insetos. Os dados sugerem que a endogamia deve ser rara na população, devido a ausência de estruturação genética espacial e a baixa sincronia na fenologia da floração entre indivíduos aparentados. Houve uma redução significativa do número de alelos, heterozigozidade observada e genótipos multilocus únicos da geração pré- para a geração pós-corte seletivo. A perda de diversidade genética na população ocorreu provavelmente devido à redução no tamanho efetivo da população, o que causa perda de alelos e limita as possibilidades de cruzamentos, ocasionando um excesso de homozigose nas plântulas em comparação aos adultos. Os dados aqui apresentados confirmam a ocorrência de erosão genética devido ao corte seletivo e levanta questões referentes à conservação genética de populações manejadas de espécies florestais tropicais.

Mahogany, Swietenia macrophylla, is the most valuable commercial forest species from the Neotropics and has been over-exploited along its range distribution. The present study investigated the patterns of pollen flow, genetic structure and the effects of selective logging on the genetic diversity of one managed mahogany population in Eastern Amazonia. Eight hipervariable microsatellite loci were used to estimate the genetic parameters using an automated DNA sequencer. The extension of pollen flow between trees in the population was estimated by parentage analysis of seedlings. The spatial and temporal genetic structure of the population was determined correlating the parentage level with the spatial distances and distances between the starting day of flowering between pair of trees. The number of alleles per locus (A), mean expected heterozygosity (He) mean observed heterozygosity (Ho), the number of unique multilocus genotypes (Go) and the inbreeding coefficient (f) were estimated for one post logging generation (seedlings) and the pre logging generation (adults) aiming to quantify the effects of the selective logging on the population genetic variability. Parentage analysis showed parents involved in the outcrossing of 19 out of 51 genotyped seedlings. The pollen flow between trees varied from 0.25 to 2.7 km (mean 1.5 km), a distance greater than expected if considering pollination by small insects. The data suggest rare inbreeding in the population probably due to the lack of spatial genetic structure and low flowering synchrony between related individuals. There was a significant reduction in the number of alleles, observed heterozygosity and unique multilocus genotypes in the post compared to the pre logging generation. The loss of genetic diversity probably occurred owing to the reduction of effective population size, which leads to the loss of alleles and limit possibilities to outcrossing, causing an excess of homozygous in the seedlings compared to the adults. The data presented here confirm the occurrence of genetic erosion in a logged population of mahogany and raised questions related to the conservation genetics of managed populations of tropical forest species.