Dissertação_ Poliana Perrut de Lima

INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA – INPA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRICULTURA NO TROPICO ÚMIDO –
PPG-ATU
CARACTERIZAÇÃO DA VARIABILIDADE GENÉTICA, SISTEMA DE CRUZAMENTO
E PARÂMETROS DE GERMINAÇÃO E EMERGÊNCIA DE Euterpe precatoria Martius
EM POPULAÇÕES DO BAIXO RIO SOLIMÕES
POLIANA PERRUT DE LIMA
Manaus – Amazonas
Julho de 2014
POLIANA PERRUT DE LIMA
CARACTERIZAÇÃO DA VARIABILIDADE GENÉTICA, SISTEMA DE CRUZAMENTO
E PARÂMETROS DE GERMINAÇÃO E EMERGÊNCIA DE Euterpe precatoria Martius
EM POPULAÇÕES DO BAIXO RIO SOLIMÕES
ORIENTADOR: Dr. Charles Roland Clement
CO-ORIENTADORA: Drª. Doriane Picanço Rodrigues
Dissertação apresentada ao Instituto Nacional
de Pesquisas da Amazônia como parte dos
requisitos para a obtenção do titulo de Mestre
em Ciências Agrárias.
Manaus – Amazonas
Julho de 2014
iii
Dedico aos meus pais esta dissertação e todos
os frutos de minha carreira profissional que eis
de vir. Ao meu pai Joanim Campagnaro de
Lima e a minha mãe Marilde Perrut de Lima
(in memória), agradeço por todo esforço, por
terem permanecido sempre juntos, e pelo tanto
que nos amam. Eu os amo!
Poliana Perrut de Lima
iv
AGRADECIMENTOS
A minha família pelo apoio, compreensão e amor. Os meus pais e meus irmãos Fabio,
Adriana e Fernando (in memória), que sempre me incentivaram, apoiaram e aconselharam,
para ir em busca de meus sonhos não importando o quão longe e difícil seja. Aos meus
sobrinhos queridos Caio, Débora, Emilly e Maria Eduarda, obrigada pelos momentos
maravilhosos que fazem aumentar minha saudade de casa.
Ao INPA e ao Programa de Pós-graduação em Agricultura no Trópico Úmido,pela
oportunidade da realização do curso de pós-graduação com qualidade na Amazônia.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela
concessão da bolsa de estudos durante o mestrado.
Ao meu orientador Dr. Charles Roland Clement, pela paciência, pelos conselhos, por
―puxar minha orelha‖ muitas vezes, por dividir seus conhecimentos, pelas ironias e
sarcasmos, e pela convivência nestes últimos anos.
A minha co-orientadora Drª. Doriane Picanço Rodrigues, pela amizade, pelos
ensinamentos, por estar sempre apostos para resolver nossos problemas, pela ótima
convivência diária, por proporcionar um ótimo ambiente de trabalho para todos os alunos no
laboratório (LEA), pela companhia nos dias que fiquei até a noite trabalhando e pelas caronas
para casa.
Ao Laboratório de Evolução Aplicada (LEA), pelo acolhimento, e pela ótima
infraestrutura que me proporcionou conduzir meu trabalho de forma satisfatória.
Aos docentes do PPG-ATU que colaboraram para a formação da turma de
mestrado de 2012. À minha turma de mestrado, pelo ambiente agradável que proporcionaram
durante nossa formação. Que todos nós tenhamos muito sucesso.
Ao Dr. Sidney Alberto Nascimento pela orientação no plantio e condução do
experimento de germinação das sementes, nas análises dos dados e revisão do artigo.
Aos técnicos ―capitão‖ Nascimento e Bosco pela colaboração nas coletas de amostras
em campo.
Aos Técnicos Mário e Paula por fazerem seu trabalho maravilhosamente bem e
sempre disponibilizarem uma vaga para minhas placas de genotipagem.
Ao meu noivo Licleison, obrigada pelo carinho, amor compreensão e paciência.
A todos os companheiros de laboratório por ajudarem a tonar o trabalho mais divertido
e prazeroso, e fazer a hora do café da tarde ser o momento mais divertido do dia, pelo
v
companhia no almoço, Tiara, Leonardo, Paulo, Drª. Daniela Matoso, Hallana, Francislaide,
Clarissa, Priscila, Ydriely, Glauco, Lorena, Idaneyra, Tammy.
Aos companheiros de coleta de campo Tiara e Leonardo, pelo conhecimento
transmitido, pelo apoio, por aquelas ―histórias‖ vividas e que serão lembradas com muita
saudade. Também a vocês e Emanuell por todos os passeios e churrasco.
As minhas amigas Edilaine e Erilene, que se tornaram minha família manauara,
obrigada por se preocuparem comigo, em várias ocasiões, mais principalmente, nos dias que
precisei ficar trabalhando até mais tarde, pelo apoio, compreensão e o carinho. Nestes últimos
anos choramos e sorrimos muito juntas (sorrimos muito mais), saibam que contribuíram
muito em todos os momentos bons e ruins.
E enfim agradeço a deus pela saúde, pela família, pelos amigos, e todas as pessoas
boas que colastes em meu caminho, e por permitir que vivenciasse essa experiência
magnífica.
vi
“A terra produziria sempre o necessário, se com o
necessário soubesse o homem contentar-se”.
Lei da conservação.
vii
RESUMO
O açaí-da-mata (Euterpe precatoria Martius) é a palmeira mais abundante e amplamente
distribuída na Amazônia. É uma espécie de relevância econômica, social e ambiental para a
região pelo uso de seus frutos e palmito na alimentação das populações tradicionais, e
ultimamente como fonte de renda, com uma crescente demanda para o ―vinho do Açaí‖ além
das fronteiras amazônicas, consolidando perspectivas promissoras nos mercados nacional e
internacional, atraindo o interesse de produtores e empresários pelo seu cultivo. O
melhoramento genético pode contribuir no aumento da produtividade de frutos, utilizando
plantas matrizes geneticamente selecionadas diretamente nas populações naturais, visando
manter variabilidade genética para minimizar a endogamia e evitar a erosão genética. Esses
procedimentos serão fundamentais para a espécie à medida que sistemas de cultivo sejam
adotados pelos agricultores, principalmente em se tratando de enriquecimento de populações
naturais. Apesar da importância do açaí para o Estado do Amazonas, pouco se conhece sobre
a espécie. Esta espécie não possui perfilhos e sua propagação ocorre exclusivamente por
sementes. Devido às restritas informações e a importância da espécie para a região, os
objetivos deste estudo foram: i) caracterizar a diversidade e estrutura genética espacial; ii)
determinar as taxas de cruzamento; iii) avaliar a percentagem de germinação e emergência,
tempo médio de emergência (TME), e índice de velocidade de emergência (IVE), bem como a
relação do IVE com a heterozigosidade observada (Ho). Para alcançar nossos objetivos, dez
marcadores microssatélites (transferidos de E. edulis) foram usados para caracterizar o
sistema de cruzamento, os níveis de diversidade e a estrutura genética espacial de populações
dos municípios de Codajás, Manacapuru e Manaquiri, no baixo rio Solimões no Estado do
Amazonas, Brasil. Coletou-se material vegetal de 63 palmeiras adultas e frutos de 30
matrizes; de cada planta matriz foram analisados 20 plântulas. Também das populações de
Manacapuru e Manaquiri foi coletado frutos de 30 progênies para determinar os índices de
germinação. Para o estudo da germinação o delineamento experimental foi inteiramente
casualisado, com quatro repetições de 25 sementes e 30 tratamentos (progênies). No sistema
de cruzamento, a estimativa da taxa de cruzamento foi alta (tm = 0,96), embora
significativamente menor do que um, indicando que algumas autofecundações ocorreram. A
taxa de cruzamento entre indivíduos aparentados foi substancial (tm – ts = 0,133), indicando
que as progênies apresentam endogamia biparental, além da endogamia originada por
autofecundações. A diversidade genética foi alta para palmeiras adultas e plântulas de todas as
populações (Codajás: Â = 41 e 52, Ĥo = 0,48 e 0,47 e Ĥe = 0,49 e 0,51; Manacapuru: Â = 34 e
viii
40, Ĥo = 0,49 e 0,42 e Ĥe = 0,49 e 0,45; Manaquiri: Â = 39 e 41, Ĥo = 0,48 e 0,50 e Ĥe = 0,51
e 0,48, respectivamente). A diferenciação genética entre as populações foi moderada, com Fst
(0,143) e Gst (0,146). A análise de parentesco entre os indivíduos por classes de distância
revelou valores para o coeficiente de coancestria positivos nas classes de distância até 53 km,
sugerindo que o fluxo gênico é restrito entre as três populações, provavelmente devido ao
isolamento por distancia. Para os parâmetros de germinação encontramos grande variabilidade
para todos os caracteres avaliados, o que era esperado para uma espécie não domesticada,
com percentagem de germinação variando entre 8 e 98, com média de 69%, percentagem de
emergência de 7 a 97, com média de 61%, TME entre 29 e 100 dias, média de 69 dias, e IVE
de 0,11 a 1,80, média 0,93. A heterozigosidade observada (Ho) apresentou uma correlação
positiva com o IVE das plântulas na população de Manaquiri, mas não na de Manacapuru.
Este estudo adiciona informações genéticas primordiais para coletas de sementes visando
programas de melhoramento genético e conservação, bem como para a produção de mudas
para cultivos.
Palavras-chave: Microssatélites, Euterpe precatoria, estrutura genética, taxa de cruzamento,
velocidade de emergência, tempo de emergência.
ix
Characterization of genetic variability, mating system and parameters of germination and
emergence of Euterpe precatoria Martius in populations of the lower Solimões River
ABSTRACT
The assaí-da-mata (Euterpe precatoria Martius) is the most abundant and widely distributed
Amazonian palm. It is economically, socially and environmentally relevant in the region
because of its fruits and palm hearts used by traditional populations, and as a source of
income, with growing demand for "Assai wine" beyond Amazonia that is attracting the
interest of producers and entrepreneurs for its cultivation. Genetic improvement can
contribute to increased fruit yield, using genetically selected seed plants directly in natural
populations to maintain genetic variability, minimize inbreeding and prevent genetic erosion.
Selection will be a key to the species’ cropping systems adopted by farmers, especially in the
case of natural population enrichment. Despite the importance of assai for the State of
Amazonas, little is known about the species. This species has no off-shoots and propagation
occurs exclusively by seed. Due to restricted information and the importance of the species
for the region, the objectives of this study were to: i) characterize the genetic diversity and
spatial genetic structure; ii) determine outcrossing rates; iii) assess the percentage of
germination and emergence, mean emergence time (MET), and emergence velocity index
(EVI) and the relationship of the EVI with the observed heterozygosity (Ho). To achieve our
goals ten microsatellite markers (transferred from E. edulis) were used to characterize the
mating system, levels of genetic diversity and spatial genetic structure of populations of the
municipalities of Codajás, Manacapuru and Manaquiri, along the lower Solimões River, State
Amazonas, Brazil. Plant material was collected from 63 mature palms and 30 seed plants,
from each of which 20 seedlings were analyzed. In the populations of Manacapuru and
Manaquiri fruits were also collected from 30 progenies to determine germination rates. For
germination, the experimental design was completely randomized, with four replications of
25 seeds and 30 treatments (progenies). For the mating system, the estimated outcrossing
rates were high (tm = 0.96), although significantly less than one, indicating that some selfing
occurred. The outcrossing rates among related individuals were substantial (tm - ts = 0.133),
indicating that families have biparental inbreeding, as well as endogamy originated by selfing.
Genetic diversity was high for adult palms and seedling progenies of all populations (Codajás:
 = 41 and 52, Ho = 0.48 and 0.47 and He = 0.49 and 0.51; Manacapuru:  = 34 and 40, Ho =
0.49 and 0.42 and He = 0.49 and 0.45; Manaquiri: Â = 39 and 41, Ho = 0.48 and 0.50 and He =
x
0.51 and 0.48, respectively). The genetic differentiation between populations was moderate,
estimated with Fst (0.143) and Gst (0.146). The analysis of coancestry between individuals by
distance classes showed positive values for distance classes up to 53 km, suggesting that gene
flow is restricted among the three populations due to isolation by distance. Great variability
was found for all germination parameters, which was expected for a non-domesticated
species, with germination percentages ranging between 8 and 98, with a mean of 69 %,
percentage of emergency between 7 and 97, with a mean of 61 %, TEM between 29 and 100
days, with a mean of 69 days, and EVI from 0.11 to 1.80, with a mean of 0.93. The observed
heterozygosity (Ho) showed a positive correlation with the seedling EVI in the Manaquiri
population, but not the Manacapuru population. This study provides important genetic
information for seed collection for breeding and conservation programs, as well as for the
production of seedlings for planting.
Keywords: Microsatellites, Euterpe precatoria, genetic structure, mating rate, emergence
rate, emergence time.
xi
SUMÁRIO
RESUMO................................................................................................................................. vii
ABSTRACT………………………………………………………………………………
ix
LISTA DE TABELAS........................................................................................................... xii
LISTA DE FIGURAS............................................................................................................ xiii
INTRODUÇÃO GERAL........................................................................................................15
OBJETIVO GERAL............................................................................................................... 18
Objetivos Específicos.............................................................................................................. 18
Capítulo 1............................................................................................................................. 19
Resumo..............................................................................................................................20
Abstract............................................................................................................................ 20
Introdução....................................................................................................................... 21
Material e métodos.......................................................................................................... 22
Resultados.........................................................................................................................26
Discussão.......................................................................................................................... 30
Conclusão......................................................................................................................... 33
Referências....................................................................................................................... 34
Capítulo 2............................................................................................................................. 38
Resumo..............................................................................................................................39
Abstract............................................................................................................................ 39
Introdução........................................................................................................................ 40
Material e Métodos.......................................................................................................... 41
Resultados.........................................................................................................................43
Discussão...........................................................................................................................46
Conclusões........................................................................................................................ 48
Referências....................................................................................................................... 49
CONCLUSÕES GERAIS......................................................................................................52
REFERÊNCIAS.................................................................................................................... 53
xii
LISTA DE TABELAS
Capitulo 1
Tabela 1. Comparação do número de alelos nos locos (k), número médio de alelos por loco
(A), e heterozigosidade observada (Ho) e esperada (He) entre três espécies do gênero Euterpe
com os 10 locos microssatélites de Gaiotto et al. (2001)..........................................................26
Tabela 2. Classificação do número de alelos com base na sua frequência e distribuição entre
as plantas matrizes e progênies de Euterpe precatoria de três populações do baixo rio
Solimões, Amazonas, Brasil.....................................................................................................27
Tabela 3. Índices de diversidade genética para palmeiras adultas e progênies de três
populações de Euterpe precatoria do baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil. n — número de
plantas; k — número total de alelos na população; A — número médio de alelos por locos;
R — numero efetivo de alelos por locos; P — número de alelos privados; H o —
heterozigosidade observada; H e — heterozigosidade esperada; F — índice de fixação.......28
Tabela 4. Matriz de divergência genética com estimativas de Fst (diagonal inferior) e fluxo
gênico (Nm – diagonal superior) entre de três populações de palmeiras adultas de Euterpe
precatoria do baixo Rio Solimões, Amazonas, Brasil..............................................................28
Tabela 5. Estimativas dos parâmetros do sistema de cruzamento de Euterpe precatoria em
três populações do baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil, com base em 10 locos de
microssatélites e 10 progênies de 20 plântulas por população..................................................29
Capitulo 2
Tabela 1. Avaliação da germinação e emergência sementes de 30 progênies de Euterpe
precatoria oriundas das populações de Manacapuru (MP) e Manaquiri (MQ) do baixo rio
Solimões, Amazonas; - germinação (%); emergência (%); tempo médio de emergência –
TME; o índice de velocidade de emergência – IVE; e a Heterozigosidade observada (Ho)...44
xiii
LISTA DE FIGURAS
Capitulo 1
Figura 1. Distribuição de Euterpe precatoria na América do Sul (Henderson et al., 1995) e
local de coletas no baixo rio Solimões, Amazonas - Brazil......................................................23
Figura 2. Correlograma para o coeficiente de coancestria estimado por classes de distâncias
entre palmeiras adultas de Euterpe precatoria em populações naturais do baixo rio Solimões,
Amazonas, Brasil (__coancestria;----- com intervalo de confiança a 95% de
probabilidade)..........................................................................................................................30
Capitulo 2
Figura 1. Sementes de Euterpe precatoria (Mart.) de populações nos municípios de
Manacapuru e Manaquiri, no baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil. (A) ausência de embrião
no fruto, (B) plântula com 0,5 cm acima do substrato, (C) embrião morto, (D) plântula
morta.........................................................................................................................................45
Figura 2. Diferença no desenvolvimento de plântulas de Euterpe precatoria (Mart.) após 150
dias da semeadura de sementes oriundas de populações dos municípios de Manacapuru e
Manaquiri, no baixo Rio Solimões, Amazonas, Brasil.............................................................45
Figura 3. Relação entre o índice de velocidade de emergência (IVE) e heterosigosidade
observada (Ho) de plântulas de Euterpe precatoria Martius de duas populações do baixo rio
Solimões, Amazonas, Brasil.....................................................................................................46
15
INTRODUÇÃO GERAL
A expansão da sociedade urbana na Amazônia gera novas demandas para os
geneticistas e melhoristas, tanto para melhorar organismos para atender demandas humanas,
como para entender a dinâmica evolutiva das populações ainda não objeto de melhoramento,
mas sujeitos ao impacto da sociedade moderna (Alves 2011). Como parte dessa demanda,
informações básicas sobre a variabilidade genética e sua distribuição estão começando a ser
geradas para diversas espécies Amazônicas. Espécies energéticas como o açaí devem ser
especialmente estudas, visto que a alimentação local requer energia. Uma fonte de energia
importante na Amazônia vem de duas espécies do gênero Euterpe.
O gênero Euterpe inclui sete espécies, das quais cinco são nativas do Brasil
(Henderson, 2000). Atualmente três são de interesse econômico, para exploração de palmito
na Mata Atlântica (E. edulis) e na Amazônia (E. oleracea), e para produção de frutos na
Amazônia (E. oleracea e E. precatoria). No norte do Brasil é comum a produção e o consumo
cotidiano do ―famoso e nutritivo‖ vinho de açaí (Correa 1969), proveniente dos frutos de E.
precatoria e E. oleracea, comercializados em forma de polpa (epicarpo). E. precatoria
Martius é objeto deste estudo por ser considerada a palmeira mais abundante da Amazônia
(Steege et al. 2013). Trata-se de uma palmeira amplamente distribuída pela América Central e
norte da América do Sul, especialmente na Amazônia Central e Ocidental (Bovi e Castro
1993; Henderson et al. 1995).
As espécies do gênero Euterpe são monoicas, apresentando dicogamia, do tipo
protândria, polinização entomófila, com participação do vento e da gravidade na fecundação
das flores (Oliveira et al. 2009). Tanto flores masculinas como femininas produzem néctar,
atraindo besouros das famílias Staphylinidae, Chrysomelidae e Curculionidae, e abelhas da
família Halictidae são visitantes constantes (Henderson e Galeano 1996; Kuchmeister et al.
1997). Segundo Kuchmeister et al. (1997), embora flores masculinas e femininas estão
presentes na mesma inflorescência, a protandria faz com que E. precatoria seja uma espécie
de polinização cruzada obrigatório.
O melhoramento genético pode contribuir para o aumento da produtividade de frutos,
utilizando plantas matrizes geneticamente selecionadas diretamente nas populações naturais,
visando manter variabilidade genética para minimizar a endogamia e evitar a erosão genética.
Esses procedimentos serão fundamentais para a espécie à medida que sistemas de cultivo
sejam adotados pelos agricultores, principalmente em se tratando de enriquecimento de
16
populações naturais. Como parte dos programas de melhoramento, a geração de informações
básicas sobre o sistema de cruzamento e a diversidade genética das populações é essencial,
seja para auxiliar na escolha daqueles ecótipos com maior potencial de gerar efeitos
heteróticos, seja para determinação das relações de parentesco entre espécies e ecótipos
diferentes, no sentido de prever o êxito em cruzamentos (Bovi 1998).
O modo de transmissão dos alelos em plantas é determinado pelo sistema de
cruzamento (Milach 1998). O conhecimento sobre como os alelos poderão ser combinados na
próxima geração permite o estabelecimento de estratégias de seleção de genótipos superiores
e a manutenção da variabilidade genética para uso futuro em programas de melhoramento
(Rodrigues 2007). Assim a caracterização e a estimação das taxas de cruzamento são
importantes para o estudo da dinâmica dos alelos em populações naturais e em programas de
melhoramento, bem como para a definição de estratégias de manejo e conservação.
A diferenciação genética refere-se à distribuição da variabilidade entre e dentro de
populações e subpopulações naturais, procedências ou outros tipos de agrupamentos de
plantas, onde os alelos e os genótipos ocorrem de maneira heterogênea no espaço e no tempo,
isto é, resultado da ação de forças evolutivas que atuam dentro do contexto de cada espécie
(Hamrick 1993). O conhecimento da diversidade genética entre e dentre populações e suas
flutuações ao longo das gerações é um importante passo para se estabelecerem estratégias de
coleta, conservação e manejo de germoplasmas mais eficientes.
Os níveis de diversidade genética entre e dentro das populações podem ser
influenciados pelo sistema de reprodução e os mecanismos de dispersão do pólen e sementes
(Hamrick e Nason 1993). Por isso, estudos do sistema de reprodução e fluxo gênico são
fundamentais em programas de melhoramento e conservação genética.
A compreensão da variabilidade e estrutura genética e do sistema reprodutivo de uma
espécie é fundamental para orientar a prospecção de recursos genéticos, o manejo e o
melhoramento genético (Walter et al. 2007). Estas informações estão começando a ser gerada
na Amazônia para diversas espécies importantes, por exemplo, mandioca, caiaué, guaraná,
pupunha, cacau, açaí-do-pará (Borém et al. 2009), mas a maioria das espécies ainda carece de
qualquer informação genética.
Estas informações podem ser obtidas rapidamente com o uso de marcadores
moleculares de vários tipos (Ferreira et al. 2007), em especial os microssatélites, pois são
multi-alélicos, têm expressão codominante, exibem herança mendeliana (Ferreira e
Grattapaglia 1998), e por serem considerados variantes geneticamente neutros e mais
17
informativos para esses tipos de estudos (Brondani et al. 2002). Os marcadores moleculares
tem sido usados frequentemente para determinar o sistema de reprodução e diversidade
genética de diversas palmeiras, como na Cocos nucifera (Perera et al. 2001), na E. edulis
(Gaiotto et al. 2003; Seoane et al. 2005), na E. oleracea (Souza et al. 2002; Oliveira et al.
2010), na Elaeis guineensis (Hayati et al. 2004), na Astrocaryum aculeatum (Ramos et al.
2011), e na Oenocarpus bataua (Ottewell et al. 2012).
Para o gênero Euterpe, microssatélites foram usados para avaliar a diversidade
genética, o sistema reprodutivo e o fluxo gênico em populações naturais de E. edulis (Gaiotto
et al. 2003; Conte 2004; Seoane et al. 2005), e em populações naturais e em coleção de
germoplasma de E. oleracea (Souza 2002; Oliveira 2005; Oliveira et al. 2010). Entretanto,
não há registros de estudos para E. precatoria.
Considerando-se que essa palmeira desempenha um importante papel na dinâmica das
comunidades vegetais, principalmente por ser fonte de alimento para animais e por ter a
capacidade de crescer em florestas de terra firme e baixios, e pela ampla distribuição e
importância economia, merece estudo para iniciar seu processo de domesticação. Para
produzir mudas para cultivos e enriquecimento de populações naturais é importante conhecer
o processo germinativo das sementes de E. precatoria. São poucos os estudos que relacionam
os índices de diversidade genética e parâmetros germinativos, e em geral relatam o efeito
negativo de depressão endogâmica em características de germinação, crescimento das mudas
e fecundidade de plantas portadoras de sementes (Keller e Waller 2002).
18
OBJETIVO GERAL
Determinar a diversidade e estrutura genética espacial, e o sistema de reprodução e
processo germinativo em populações de E. precatoria do baixo rio Solimões, com o intuito de
auxiliar em estratégias para escolha do melhor método a ser empregado para programas de
conservação e melhoramento genético da espécie.
Objetivos Específicos
 Transferir primers de E. edulis para E. precatoria;

Caracterizar a riqueza de alelos e a distribuição da variabilidade dentro e entre
populações;

Determinar as taxas de cruzamento e o grau de parentesco entre progênies;

Determinar percentagem de germinação e emergência, tempo médio para a
emergência e índice de velocidade de emergência;

Determinar a relação entre heterozigosidade observada e velocidade de emergência.
19
Capítulo 1
Perrut-Lima P, Sebbenn AM, Bajay MM,
Clement
CR,
Picanço-Rodrigues
D.
Diversidade genética e sistema de cruzamento
em três populações de Euterpe precatoria da
Amazônia Central. Manuscrito será submetido
para Heredity.
20
Diversidade genética e sistema de cruzamento em três populações de Euterpe precatoria
da Amazônia Central
Poliana Perrut-Lima, Alexandre M. Sebbenn, Miklos Maximiliano Bajay, Charles R.
Clement, Doriane Picanço-Rodrigues,
Resumo: Marcadores microssatélites foram usados para caracterizar o sistema de cruzamento,
os níveis de diversidade e a estrutura genética espacial de uma palmeira tropical
hiperdominante, Euterpe precatoria Martius, nos municípios de Codajás, Manacapuru e
Manaquiri, no baixo rio Solimões no Estado do Amazonas, Brasil. Coletou-se material
vegetal de 63 palmeiras adultas e frutos de 30 matrizes; de cada planta matriz foram
analisados 20 plântulas. A estimativa da taxa de cruzamento foi alta (tm = 0,96), embora
significativamente menor do que um, indicando que algumas autofecundações ocorreram. A
taxa de cruzamento entre indivíduos aparentados foi substancial (tm – ts = 0,133), indicando
que as progênies apresentam endogamia biparental, além da originada por autofecundações. A
diversidade genética foi alta para palmeiras adultas e plântulas de todas as populações
(Codajás: Â = 41 e 52, Ĥo = 0,48 e 0,47 e Ĥe = 0,49 e 0,51; Manacapuru: Â = 34 e 40, Ĥo =
0,49 e 0,42 e Ĥe = 0,49 e 0,45; Manaquiri: Â = 39 e 41, Ĥo = 0,48 e 0,50 e Ĥe = 0,51 e 0,48,
respectivamente). A diferenciação genética entre as populações foi moderada Fst (0,143) e Gst
(0,146). A análise de parentesco entre os indivíduos por classes de distância revelou valores
para o coeficiente de coancestria positivos nas classes de distância até 53 km, sugerindo que o
fluxo gênico é restrito entre as três populações devido ao isolamento por distancia.
Palavras-chaves: microssatélites, Euterpe precatoria, estrutura genética, taxa de cruzamento.
Genetic diversity and mating system in three Central Amazonian populations of Euterpe
precatoria
Abstract: Microsatellite markers were used to characterize the mating system, levels of
diversity and spatial genetic structure of a hiperdominant tropical palm, Euterpe precatoria
Martius, in the municipalities of Codajás, Manacapuru and Manaquiri, low Solimões River,
Amazonas State, Brazil. Plant material was collected from 63 mature palms and 30 seed
producers, from each of which 20 seedlings were analyzed. The estimated crossing rate was
high (tm = 0.96), although significantly less than one, indicating that some selfing occurred.
The outcrossing rate between related individuals was substantial (tm - ts = 0.133), indicating
that families have biparental inbreeding, beyond that originated by selfing. Genetic diversity
was high for adult palms and seedlings of all populations (Codajás: Â = 41 and 52, Ho = 0.48
and 0.47 and He = 0.49 and 0.51; Manacapuru: Â = 34 and 40, Ho = 0.49 and 0.42 and He =
0.49 and 0.45; Manaquiri: Â = 39 and 41, Ho = 0.48 and 0.50 and He = 0.51 and 0.48,
respectively). The genetic differentiation between populations was moderate when estimated
with Fst (0.143) and Gst (0.146). The analysis of relatedness between individuals by distance
classes showed positive values for the coancestry coefficient in distance classes up to 53 km,
suggesting that gene flow is restricted among the three populations due to isolation by
distance.
Keywords: microsatellites, Euterpe precatoria, genetic structure, outcrossing rate.
21
Introdução
O gênero Euterpe inclui sete espécies, das quais cinco são nativas do Brasil
(Henderson 2000). Atualmente três são de interesse econômico, para exploração de palmito
na Mata Atlântica (E. edulis) e produção de frutos na Amazônia (E. oleracea e E. precatoria).
E. precatoria Martius é objeto deste estudo por ser considerada a palmeira mais abundante da
Amazônia (Steege et al. 2013), cujo fruto tem demanda crescente no mercado local e
internacional (Menezes et al. 2005). Trata-se de uma palmeira amplamente distribuída pela
América Central e norte da América do Sul, especialmente na Amazônia Central e Ocidental
(Bovi e Castro 1993; Henderson et al. 1995).
As espécies do gênero Euterpe são monoicas, apresentando dicogamia, do tipo
protândria, polinização entomófila, com participação do vento e da gravidade na fecundação
das flores (Oliveira et al. 2009). A dispersão de sementes em E. precatoria ainda não foi
detalhadamente estuda, mais é possível perceber muitas sementes na vizinhança das arvores
maternas. Contudo, as palmeiras apresentam síndrome de dispersão essencialmente zoocórica
(Smythe 1989). Os frutos do gênero Euterpe são usados como alimento por pássaros,
morcegos frutívoros e outros mamíferos, principalmente roedores, os quais podem atuar como
dispersores. A possível baixa eficiência na dispersão de sementes nos ambientes naturais pode
favorecer a formação de estrutura genética espacial dentro das populações, de forma que
árvores localizadas espacialmente próximas podem apresentar alguma relação de parentesco,
alterando a estrutura genética das populações descendentes pelo aumento dos níveis de
endogamia e coancestria, quando ocorre o cruzamento entre estas.
Na Amazônia muitas espécies carecem de informações genéticas, que são muito
importantes em programas de melhoramento genético e conservação, pois o conhecimento
sobre o sistema de cruzamento, diversidade e estrutura genética espacial de populações alvo
destes programas é essencial. Tais informações podem ser eficientemente geradas utilizandose marcadores genéticos, em especial os microssatélites, pois são multi-alélicos, têm
expressão codominante, exibem herança mendeliana (Ferreira e Grattapaglia 1998), e por
serem considerados variantes geneticamente neutros e mais informativos para esses tipos de
estudos (Brondani et al. 2002). No gênero Euterpe, estudos sobre a caracterização da
diversidade genética com a utilização de marcadores microssatélites estão limitados ainda a
duas espécies, E. edulis e E. oleracea. Estes estudos abordam a diversidade e estrutura
genética de populações naturais e a caracterização do sistema de cruzamento (Gaiotto et al.
2001; Gaiotto et al. 2003; Conte et al. 2008), bem como a diversidade genética em coleções
22
de germoplasma (Oliveira et al. 2010). Não há registros de estudos genéticos para E.
precatoria.
Este estudo investiga a diversidade e estrutura genética espacial e o sistema de
reprodução em três populações de E. precatoria do baixo rio Solimões, com o intuito de
auxiliar em estratégias para escolha do melhor método a ser empregado para programas de
melhoramento genético da espécie. Para tanto foram transferidos dez primers microssatélites
de E. edulis para E. precatoria. Mais especificamente, os objetivos foram: i) caracterizar a
riqueza de alelos e a distribuição da variabilidade genética dentro e entre populações; e ii)
determinar as taxas de cruzamento e o grau de parentesco entre progênies.
Material e métodos
Locais de coleta e amostragem
Este estudo foi realizado em três populações naturais de E. precatoria no Estado do
Amazonas, Brasil (Figura 1). As populações denominadas de Codajás, Manacapuru e
Manaquiri estão localizadas no baixo rio Solimões, onde existe uma tradição de extrativismo
de frutos da espécie (Menezes et al. 2005). As populações são localizadas em florestas de
terra firme e baixios, e estima-se pelo porte e produção das plantas que todos os indivíduos
coletados tenham acima de dez anos. A distância aproximada entre as populações é de 200 km
entre Codajás e Manaquiri, 150 km entre Codajás e Manacapuru, e 80 km entre Manacapuru e
Manaquiri. Foram coletadas folhas de 63 árvores adultas, sendo 21 da população de Codajás,
17 de Manacapuru e 25 de Manaquiri, utilizadas nas análises de diversidade genética.
Coletou-se sementes de 10 matrizes por população, com distância mínima de 100 metros entre
matrizes, para minimizar a coleta de plantas aparentadas. De cada planta matriz foram
coletados 100 frutos, para determinar o sistema de cruzamento. A germinação ocorreu em
bandejas de 40 x 20 x 10 cm contendo substrato a base de areia e serragem na proporção 3:1
em casa de vegetação do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, localizado em
Manaus, Brasil (Perrut-Lima et al. Capítulo 2). Após 150 dias da semeadura foram coletadas
folhas de 20 plântulas por progênie (600 indivíduos) para determinação do sistema de
cruzamento e diversidade genética.
23
Figura 1. Distribuição de Euterpe precatoria na América do Sul (Henderson et al. 1995) e
local de coletas no baixo rio Solimões, Amazonas - Brazil.
Extração de DNA e análises de microssatéllites
O DNA genômico total foi extraído das folhas usando o método CTAB 2% (Doyle e
Doyle 1987), com as seguintes modificações: utilizou-se 60 mg de folhas sem nervuras, em
tubos contendo quatro beads de metal e maceradas com o auxilio do homogeneizador
Precellys® 24 (Bertin Technologies, Montigny Le Bretonneux) programada para 6000 rpm
por 10 segundos; após a maceração adicionou-se o CTAB 2%, deixou em banho-maria a 65
ºC por uma hora, homogeneizando as amostras manualmente a cada 10 minutos,
posteriormente adiciona-se 4 µl de RNAse (10 ng) para cada amostra. A quantificação do
DNA genômico foi feita em gel de agarose 0,8 % (p/v) corado com brometo de etídio, por
comparações visuais de sua fluorescência com aquelas de padrões de massa molecular
conhecida de DNA do fago lambda (Invitrogen, Carlsbad).
Dez pares de iniciadores microssatélites desenvolvidos por Gaioto et al. (2001) foram
utilizados para a genotipagem de 637 plantas. Na síntese cada primer forward de cada lócus
foi marcado com fluorocromo específico (6-FAM e HEX ). A reação de PCR foi conduzida
com um volume total de 10 μl, contendo 1 μl de tampão 10X (TrisHCl 100 mM, KCl 500
mM, pH 8.4), 0,2 μl dNTP (10 μM), 0,5 μl de MgCl2 (50 mM), 1 μl Primer Forward
24
(marcado com fluorocromo específico 6-FAM ou HEX na extremidade 5´) (2,5 μM), 1 μl
Primer Reverse (2,5 μM), 1 U Easy Taq DNA Polymerase (KapaBiosystems, Boston), e 30 ng
de DNA genômico. As amplificações foram realizadas em termociclador Veriti 96-Well (
Applied Biosystems, Foster City) seguindo o programa: 94 ºC por 2 min; 35 ciclos de 94 ºC
por 1 min, a temperatura de anelamento do primer (Ta) por 1 min, 72 ºC por 1 min, e uma
extensão a 72 ºC por 15 min. Os produtos de PCR foram visualizados em sequenciador
automático (ABI 3031; Applied Biosystems, Foster City). A estimativa do tamanho dos alelos
(em pares de bases - pb) foi feita com o programa Gene Mapper (Life Technologies,
Carlsbad), auxiliado pelo marcador de peso molecular (Rox-500 Genscan, Life Technologies,
Carlsbad).
Análises da diversidade e estrutura genética
A diversidade genética foi determinada separadamente para adultos e progênies de cada
população a partir das estimativas de número médio de alelos por locos (A), número total de
alelos na população (k), número efetivo de alelos por locos (R), alelos privados (P),
heterozigosidade observada (Ho) e esperada (He) de acordo com o esperado pelo modelo de
equilíbrio de Hardy-Weinberg, índices de fixação de Wright (F), e equilíbrio de ligação, com
o programa FSTAT versão 2.9.3.2 (Goudet 1995). O teste para alelos nulos foi realisado com
programa Micro-Checker versão 2.2.3 (Oosterhout et al. 2004). Os alelos foram também
classificados em grupos de acordo com suas frequências e incidência nas populações: i) alelos
privados ou que ocorrem em apenas uma das populações; ii) esporádicos ou que ocorrem em
duas populações; iii) alelos difundidos ou que ocorrem em todas as populações; iv) alelos
raros (p ≤ 0,05); v) alelos intermediários (0,05 ≥ p ≤ 0,20); alelos comuns (p > 0,2); estas
frequências gênicas foram estimadas utilizando-se o software FSTAT versão 2.9.3.2 (Goudet
1995). Para testar se os valores F eram significantemente diferentes de zero foi utilizado 1000
reamostragens bootstraps. A diferença entre os índices de diversidade entre gerações dentro
das populações foi testado pelo teste de Student (t) por meio do software Assistat, versão 7.7
(Silva, 2009). A partição da variabilidade genética entre e dentro das populações foi obtida
por análise de variância molecular (AMOVA) e a diferenciação genética entre os pares de
populações foi obtida pela estimativa de Fst com o Programa Arlequim (Schneider et al.
2000).
25
Análise da estrutura genética espacial
A estrutura genética espacial foi analisada com base na estimativa do coeficiente de
parentesco entre cada par de genótipos, utilizando o software SPAGeDi, versão 1.2 (Hardy e
Vekemans 2002). Nesta análise foi utilizado o estimador de coancestria de J. Nason, que não
pressupõe equilíbrio de Hardy Weinberg (Loiselle et al. 1995). Foram definidas as classes de
distância geográfica de forma a uniformizar o número de pares de observações por classe. O
correlograma entre o coeficiente de parentesco e as classes de distância foi construído para
visualizar a estrutura genética espacial para todas as plantas. O erro padrão a 95% de
probabilidade foi calculado por 1000 permutações Monte Carlo de indivíduos entre as classes
de distancia.
Análise do sistema de cruzamento
O sistema de cruzamento foi caracterizado a partir das taxas de cruzamento uniloco e
multiloco por meio de estimativas de máxima verossimilhança (Ritland e Jain 1981),
utilizando o software MLTR, versão 3.4 (Ritland 2002), baseado no modelo de cruzamentos
mistos de Ritland e Jain (1981) e cruzamentos correlacionados de Ritland (1989). Foram
estimadas: 1) a taxa de cruzamento multiloco ( t m ); 2) a taxa de cruzamento média uniloco
(ts); 3) a taxa de cruzamento entre indivíduos aparentados ( tm  t s ); 4) a correlação de
autofecundação entre plantas dentro de progênies ( rs ); 5) a correlação multiloco de
paternidade, ou a proporção de irmãos-completos dentro das progênies ( rp (m ) ).
Adicionalmente foi estimado o número efetivo de árvores doadoras de pólen, N ep  1 rp ( m)
(Ritland 1989). O erro padrão das estimativas foi estimado por 1000 reamostragens
bootstraps, onde as unidades de amostragem foram às plantas dentro das progênies para a taxa
de cruzamento individual por progênie e as progênies para a taxa de cruzamento populacional.
Foi ainda estimado o coeficiente de coancestria (  ) dentro de progênies da correlação de
parentesco ( r ), proposto por Ritland (1989): r  0,25(1  Fp )[4s  (tm2  tm srs )(1  rp ( m) )] , em
que Fp é o coeficiente de endogamia na geração parental e s é a taxa de autofecundação
( s  1  tm ). Como em espécies diploides, r  2 (Lynch e Walsh 1998), tem-se que   r 2 .
O tamanho efetivo de variância foi estimado de acordo com Cockerham (1969) por
Ne  0.5 (n  1) n  (1  Fo ) 2n, em que n é o tamanho da amostra dentro de progênies
(20) e Fo é o coeficiente de endogamia dentro de progênies.
26
Resultados
Diversidade e estrutura genética
Todos os dez loci analisados foram polimórficos nas três populações, com exceção
do loco EE52 na população de Manacapuru. Foram observados 64 alelos no conjunto de
plantas adultas e progênies. O número de alelos variou de 2 a 13 alelos entre locos, com
média de 6,4 alelos/loco. O loco EE52 apresentou indícios de alelos nulos para a população
de Manacapuru e Manaquiri, e foi reanalisado. Não há ligação entre os locos. O teste exato de
Fisher indicou que 80% dos locos estão em equilíbrio de Hardy–Weinberg. No entanto, a
transferência destes loci de E. edulis para E. precatoria foi apenas parcial (Tabela 1), pois o
número de alelos e as estimativas de heterozigosidade foram menores em E. precatoria do
que em E. edulis.
Tabela 1. Comparação do número de alelos nos locos (k), número médio de alelos por loco
(A), e heterozigosidade observada (Ho) e esperada (He) entre três espécies do gênero Euterpe
com os 10 locos microssatélites de Gaiotto et al. (2001).
Species
K
A
Ho
He
Citação
Euterpe edulis
111
11.1
0.66
0.76
Gaiotto et al. (2001)
Euterpe oleracea
32*
6.4
0.51
0.77
Oliveira et al. (2010)
Euterpe precatoria
64
6.4
0.48
0.49
Este estudo
*transferência de cinco primers dos dez usados neste estudo.
Dos 64 alelos encontrados, 51,6 % são raros e destes 75,7% são privados, ou seja,
ocorrem em uma frequência baixa e estão presentes em uma ou outra população. Apenas 50
% dos alelos são amplamente distribuídos por todas as populações e destes 65,6 % são tidos
como comuns, porque ocorrem em frequência alta em todas as populações (Tabela 2).
Tabela 2. Classificação do número de alelos com base na sua frequência e distribuição entre
as plantas matrizes e progênies de Euterpe precatoria de três populações do baixo rio
Solimões, Amazonas, Brasil.
Classes de alelos
Comum (> 0,2) Intermediário (> 0,05) Raro (< 0,05)
Total
Privado
-
1
25
26
Esporádico
-
1
5
6
Difundido
21
8
3
32
Total
21
10
33
64
27
Para os indivíduos reprodutivos, a heterozigosidade observada variou entre locos de
0,07 a 0,74, com média de 0,48, e a heterozigosidade esperada variou de 0,07 a 0,71, com
média de 0,49 (Tabela 3) (resultados por locos individuais no Apêndice 1). O excesso de
homozigotos (Ho = 0,07) no loco EE52 pode ser devido à presença de alelos nulos, e
realizamos repetições de amostras para descartar o erro na genotipagem. A heterozigosidade
observada foi média e muito próxima para as matrizes em todas as populações. A população
de Codajás apresenta maior numero de alelos em relação às outras populações, tanto para
matrizes como para plântulas, com numero elevado de alelos privados em matrizes e
plântulas, 11 e 17, respectivamente. Em contraste, Manacapuru e Manaquiri apresentaram
números de alelos privados menores, que variaram de 3 a 5, com muito menos diferença entre
adultos e progênies. Para plântulas, a heterozigosidade observada variou de 0,42 a 0,50. As
gerações foram diferentes em k, A, R, P, Ho e He, sempre com as progênies com valores mais
altos, mas o teste de t não encontrou diferenças significativas para as heterozigosidade entre
gerações dentro de populações. Somente para números de alelos existe diferença significativa
para gerações dentro das populações (Codajás e Manacapuru). O índice de fixação não
apresenta um padrão definido entre gerações. Mas, no geral, ha um excesso de heterozigotos
para plântulas, enquanto as palmeiras adultas apresentam uma endogamia positiva e não
diferente de zero (Tabela 3).
Tabela 3. Índices de diversidade genética para palmeiras adultas e progênies de três
populações de Euterpe precatoria do baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil. n — número de
plantas; k — número total de alelos na população; A — número médio de alelos por locos;
R — numero efetivo de alelos por locos; P — número de alelos privados; H o —
heterozigosidade observada; H e — heterozigosidade esperada; F — índice de fixação.
População
n
k
P
A
R
F
Ho
He
Codajás: adultos
21
41
11
4,1
3,9
0,48
0,49
0,015
Codajás: progênies
190
52
17
5,2
5,2
0,47
0,51
0,076*
Manacapuru: adultos
17
34
3
3,7
3,7
0,49
0,49
-0,001
Manacapuru: progênies
192
40
5
4,0
4,0
0,42
0,45
0,062*
Manaquiri: adultos
25
39
4
3,8
3,6
0,48
0,51
0,070
Manaquiri: progênies
192
41
4
4,1
4,1
0,50
0,48
-0,010
Total: adultos
63
53
18
5,3
4,2
0,48
0,49
0,013
Total: progênies
574
64
26
6,4
5,8
0,51
0,49
-0,045*
* p < 0,05.
28
A análise de variância molecular encontrou 85,7 % da variação dentro das populações
e 14,3 % entre as populações, que representa uma alta divergência genética (Fst) de 0,143.
Como esperado, populações mais próximas têm menores divergências (Tabela 4). O fluxo
gênico histórico entre as populações variou entre 1,9 a 3,3.
Tabela 4. Matriz de divergência genética com estimativas de Fst (diagonal inferior) e fluxo
gênico (Nm – diagonal superior) entre de três populações de palmeiras adultas de Euterpe
precatoria do baixo Rio Solimões, Amazonas, Brasil.
Codajás
Manacapuru
Manaquiri
Codajás
-
2,373
1,942
Manacapuru
0,158
-
3,381
Manaquiri
0,211
0,111
-
Sistema de cruzamento
A estimativa da taxa de cruzamento multiloco ( t m ) foi alta em todas as populações,
variando de 0,90 a 1,0 (Table 5), sugerindo reprodução predominantemente por cruzamentos.
A diferença entre a taxa de cruzamento multiloco e uniloco ( tm  t s ) foi significativamente
maior do que zero em todas as populações, sugerindo que ocorreram cruzamentos entre
indivíduos parentes. A correlação de paternidade (rp) dentro das populações variou de 0,229 a
0,679, sugerindo que 47% das plântulas são irmãos-completos, oriundos de cruzamentos por
um pequeno número de fontes de pólen (2 a 4). Pelo fato de ter encontrado baixo numero de
doadores de pólen, nossos resultados podem ter sido influenciados pelo período de coleta,
coincidente com o inicio da maturação dos frutos, podendo ser diferente em períodos de
maior produção. O tamanho efetivo de variância de 2,64 foi inferior ao esperado para uma
população panmitica (Ne > 4). A estimativa de coancestria (Θ = 0,189) foi próxima ao
esperado para cruzamento entre irmãos-completos (Θ = 0,25).
29
Tabela 5. Estimativas dos parâmetros do sistema de cruzamento de Euterpe precatoria em
três populações do baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil.
Parâmetros
Taxa de cruzamento mutilocus: t m
Codajás (DP)
1.00 (0.00)*
Manacapuru (DP)
0.91 (0.07)
Manaquiri (DP)
1.00 (0.00)
Taxa de cruzamento unilocus: t s
0.87 (0.04)
0.78 (0.09)
0.87 (0.04)
Taxa de cruzamento entre parentes: tm  t s
0.13 (0.04)
0.13 (0.06)
0.13 (0.04)
Correlação de autofecundação: rs
Correlação mutilocus de paternidade: rp (m )
0.11 (0.00)
0.45 (0.11)
0.11 (0.00)
0.22 (0.07)
0.68 (0.12)
0.50 (0.10)
Numero efetivo de doadores de pólen: N ep
4.4
1.47
2,00
0.155
3.22
0.216
2.31
0.191
2.61
Coeficiênte de Coancestria: 
Tamanho efetivo de variância: N e
* DP: desvio padrão.
Estrutura genética espacial
A estimativa do coeficiente de coancestria entre pares de indivíduos dentro das classes
de distância (Figura 2) apresentou valores positivos até 53 km, com grande variação no
coeficiente de parentesco ao longo das classes de distancia, sendo maior a estimativa de
parentesco nas classes com menor distancia entre os pares de plantas. Plantas que estavam em
classes de distancias de até 12 Km apresentaram coeficiente de parentesco (  = 0,101) é
próximo ao esperado para meio-irmãos (  = 0,125); até 53 km os indivíduos apresenta grau
de parentesco (0,076) próximo ao esperado para primos de primeiro grau (0,0625).
30
0,20
0,15
Coancestry
0,10
0,05
0,00
-0,05
1,1
-0,10
12,6
52,2
111,9
151,5
174,5
243,7
275,8
-0,15
Distance (km)
Figura 2. Correlogramas do coeficiente médio de coancestria (  xy ) para entre plantas adultas
de Euterpe precatoria em populações naturais do baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil. A
linha contínua representa à estimativa do coeficiente de coancestria médio  xy . As linhas
tracejadas representam o intervalo de confiança a 95% da distribuição da média  xy calculada
por 1000 permutações da distância espacial entre pares de adultos e regenerantes.
Discussão
Diversidade genética
O sucesso na amplificação dos dez loci para todos os indivíduos sugere alto nível de
conservação das sequências dos iniciadores entre as espécies, como esperado dentro de
gêneros (Kalia et al. 2011). No entanto, E. edulis teve duas vezes mais alelos e
heterozigosidade observada superior às outras espécies, sugerindo que a transferência foi
apenas parcial apesar da conservação das sequências.
As estimativas dos parâmetros de diversidade genética identificaram maiores níveis de
diversidade na geração das progênies em comparação à geração adulta. Isso pode ser o
resultado da amostragem da diversidade genética local, realisada a partir dos frutos, pois estes
incluem diversas fontes de pólen, como visto na análise do sistema de cruzamento (Tabela 5).
A população de Codajás tem número superior de alelos (matrizes e progênies) em
relação a Manaquiri e Manacapuru, o que sugere maior diversidade genética naquela
população, mesmo que as estimativas de heterozigosidade não são diferentes. Esses resultados
sugerem que a ação antrópica sobre as populações de Manacapuru e Manaquiri pode ter sido
mais intensa, modificando a paisagem e a estrutura dos açaizais, dispersando sementes de
31
poucas plantas e o favorecimento do crescimento destas, levando a uma redução de sua base
genética. Esta redução é comum em populações domesticadas (Clement 1999; Pickersgill
2007).
A estimativa do índice de fixação intrapopulacional de Wright foi positiva e
significativa nas progênies de duas populações, indicando endogamia, que foi confirmado na
análise do sistema de cruzamento (Tabela 5). Embora os valores para as matrizes não sejam
estatisticamente diferentes de zero, a tendência da estimativa foi para endogamia. Esta
endogamia é composta por dois componentes: um devido as autofecundações (Fs= 0,5s
(1+Fm)) e um devido aos cruzamentos entre parentes (Sebbenn 2006). A alta taxa de
endogamia para a população de Manacapuru parece ser de origem biparental, como observado
por Seoane et al. (2005) para E. edulis.
Um fator que provavelmente contribui para os altos índices de diversidade é a alta
densidade populacional típica da espécie (até 168 indivíduos/ha; Steege et al. 2013). Segundo
Gusson et al. (2005) as espécies que mantêm populações com alta densidade demográfica
apresentam maiores níveis de diversidade genética do que as de baixa densidade, aumentando
a probabilidade de ocorrerem mutações e a incorporação de novos alelos nas populações.
Além das mutações, a maior densidade de indivíduos pode permitir maior número de
recombinações e múltiplas paternidades nas progênies, favorecendo o aumento dos níveis de
diversidade genética (Gusson et al. 2005). Hamrick e Murawski (1991) compararam a
diversidade genética em espécies arbóreas tropicais comuns e raras, e observaram a tendência
de que espécies comuns apresentam maiores níveis de diversidade relativamente às espécies
raras.
Estrutura genética espacial
A análise de estrutura espacial usando o coeficiente de coancestria por classes de
distância mostrou que o grupo de indivíduos estudados forma populações bem estruturadas,
identificando maior grau de parentesco entre as classes com menor distancia entre os pares de
plantas, mas mesmo em distancias elevadas (53 km) ainda existe algum grau de parentesco,
sugerindo que as estratégias da espécie de dispersão de sementes e pólen podem ocorrer por
vias distintas a curtas e longas distâncias. Segundo Ward et al. (2005) é comum uma
dispersão de pólen a longas distancias (de 200 m á superior 19 km) em espécies de arvores
tropicais polinizadas pequenos insetos ou morcegos.
32
Sistema de cruzamento
As estimativas da taxa de cruzamento multiloco (tm) indicaram que a espécie é de
sistema misto de reprodução, com predominância de cruzamento, mas com certa proporção de
autofecundação. As estimativas de tm também são congruentes com a biologia floral e a
ecologia da polinização da espécie (Kuchmeister et al. 1997). Taxas de cruzamento
semelhantes foram encontradas para diversas palmeiras tropicais, como Euterpe edulis
(Seoane et al. 2005), Bactris gasipaes (Rodrigues 2007), Astrocaryum aculeatum (Ramos et
al. 2011) e Oenocarpus bataua (Ottewell et al. 2012).
A variação detectada na taxa de cruzamento entre as populações de E. precatoria
deve-se as diferenças na vizinhança reprodutiva ou na densidade e tamanho das populações, e
manejo recente da população (Mori et al. 2013), e ao período de coleta coincidente ao início
do período de produção. Provavelmente, todos estes fatores contribuíram para os resultados
observados, e este sistema de distribuição das plantas interfere no comportamento e densidade
dos polinizadores e animais dispersores de sementes.
A alta diferença entre tm – ts sugere a ocorrência de cruzamentos entre indivíduos
aparentados nas populações. A causa destes prováveis cruzamentos entre indivíduos
aparentados parece estar associada à existência de estruturação genética espacial intrapopulacional, de forma que indivíduos próximos podem ser mais aparentados entre si, devido a
dispersão de sementes próximas a árvore matriz (Sebbenn et al. 2011), o que é confirmado
pela análise espacial (Figura 2). Segundo Ritland (2002), diferenças negativas entre a
correlação de paternidade uniloco e multiloco (rp(s)-rp(m)) sugerem que os genitores paternos
eram parentes. Diferenças negativas entre rp(s)-rp(m) foram detectadas em todas as populações,
reforçando a hipótese de estruturação nas populações, como encontrada na análise da estrutura
espacial (Figura 2).
A correlação de paternidade sugere que grande parte das progênies são irmãoscompletos, o que é reforçado pelo pequeno número de doadores de pólen. Cruzamentos
correlacionados implicam que o número de árvores contribuindo para efetiva polinização para
esta espécie foi pequeno. A estimativa de doadores de pólen é inferior ao detectado em E.
edulis (5 a 9; Seoane et al. 2005). Isto pode ser explicado primeiramente pelo fato das
sementes terem sido coletadas durante o início da safra, com pouquíssimas plantas com
frutos, e ao assincronismo do florescimento, em que apenas árvores que estivessem em
mesma fase de maturidade reprodutiva participariam do processo de recombinação, o que
33
aumenta a possibilidade de poucas plantas contribuírem para os cruzamentos, elevando a taxa
de cruzamentos entre indivíduos aparentados. Rodrigues et al. (2007) associaram o alto
numero de doadores de pólen em Bactris gasipaes ao período de coleta ter ocorrido em pico
de produção dos frutos. Para E. edulis o baixo numero de doadores de pólen foi associado ao
assincronismo no florescimento e ao perfil dos polinizadores (Seoane et al. 2005).
Conclusão
Os nossos resultados para sistema de cruzamento, diversidade e estrutura genética são
congruentes. O sistema misto de reprodução com predomínio de alogamia, com uma pequena
taxa de autofecundação explicada por endogamia biparental e cruzamentos entre indivíduos
aparentados, sugeriram estruturação genética espacial intrapopulacional, que foi corroborado
pela análise de estruturação genética; o grau de parentesco é proporcionalmente inverso a
distancia entre progênies. Por apresentarem uma alta diversidade genética, essas populações
podem ser utilizadas em programas de melhoramento genético, desde que as matrizes não
estejam na mesma vizinhança (> 100 m), visto que palmeiras próximas tendem a ter alto grau
de parentesco, e o cruzamento entre elas causaria a redução da diversidade genética que
poderia reduzir ganhos genéticos no primeiro ciclo de melhoramento.
34
Referências
Bovi, M.L.A.; Castro, A. 1993. Açaí. In: Clay JW, Clement CR. Selected species and
strategies to enhance income generation from Amazonian forests. Working Paper. Roma:
FAO, pp. 58-67.
Brondani, C.; Rangel, P.H.N.; Brondani, R.P.V.; Ferreira, M.E. 2002. QTL mapping and
introgression of yield-related traits from Oryza glumaepatula to cultivated rice (Oryza
sativa) using microsatellite markers. Theor. Appl. Genet. 104: 1192-1203.
Cockerham, C.C. 1969. Variance of gene frequency. Evolution 23 (1): 72-74.
Conte, R.; Reis, M.S.; Mantovani, A.; Vencovsky, R. 2008. Genetic Structure and Mating
System of Euterpe edulis Mart. Populations: A Comparative Analysis Using Microsatellite
and Allozyme Markers. Heredity 99 (5):476–482.
Doyle, J.J.; Doyle, J.L. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh
leaf tissue. Phytochemical Bulletin 19: 11-15.
Ferreira, M.E.; Grattapaglia, D. 1998. Introdução ao Uso de Marcadores Moleculares em
Análise Genética. Embrapa: Brasília pp. 220.
Gaiotto, F.A.; Brondani, R.P.V.; Grattapaglia, D. 2001. Microsatellite markers for heart of
palm – Euterpe edulis and E. oleracea Mart. (Pamae). Molecular Ecology Notes 1: 86-88.
Gaiotto, F.A.; Grattapaglia, D.;, Vencovks, R. 2003. Genetic struture, mating system, and
long-distance gene flow in heart of palm (Euterpe edulis Mart.). Journal of Heredity 94:
399-406.
Gusson, E.; Sebbenn, A.M.; Kageyama, P.Y. 2005. Diversidade e estrutura genética espacial
em duas populações de Eschweilera ovata. Scientia Forestalis 67(4): 123 – 135.
Hamrick, J.L.; Murawski, D.A. 1991. Levels of allozyme diversity in populations of
uncommon tropical tree species. J. Trop. Ecol. 7: 395-399.
Hardy, O.J.; Vekemans, X. 2002. SPAGeDi: a versatile computer program to analyse spatial
genetic structure at the individual or population levels. Molecular Ecology Notes 2: 618620.
Henderson, A. 1995. The palms of the Amazon. Oxford University Press: New York.
Henderson, A. 2000. The Genus Euterpe in Brazil. In: Reis MS, Reis A. Euterpe edulis
Martius (Palmiteiro) Biologia: Conservação e Manejo. Herbário Barbosa Rodrigues: Itajaí
pp 1-22.
35
Kuchmeister, H.; Gottsberger, I.S.; Gottsberger, G. 1997. Flowering, pollination, nectar
standing crop, and nectaries of Euterpe precatoria (Arecaceae), an Amazonian rain forest
palm. Syst. Evol. 206: 71-97.
Loiselle, B.A.; Sork, V.L.; Nason, j.; Graham, C. 1995. Spatial genetic structure of a tropical
understory shrub, Psychotria officinalis (Rubiaceae). American Journal of Botany 82:14201425.
Lynch, M.; Walsh, B. 1998. Genetics and Analysis of Quantitative Traits. Sinauer Associates,
pp. 980.
Menezes, M.; Pinheiro, M.R. Guazzel, A.C.; Martins, F. 2005. Cadeia produtiva do açaí no
estado do Amazonas. Manaus: SDS. Série Técnica meio Ambiente e Desenvolvimento
Sustentável 1: 32.
Mori, E.S. Sebbenn, A.M.; Tambarussi, E.V.; Guries, R.P. 2013. Sistema de reprodução em
populações naturais de Peltophorum dubium, Scientia Forestalis 41 (99): 307-317.
Oliveira, M.S.P.; Mochiutti, S. Neto, J.T.F. 2009. Domesticação e melhoramento do
Açaizeiro. In: Borém A, Lopes MT, Clement CR. Domesticação e Melhoramento –
Espécies Amazônicas. Viçosa: viçosa, pp. 207-235.
Oliveira, M.S.P.; Santos, J.B.; Amorim, A.P.; Ferreira, A.F. 2010. Variabilidade genética
entre acessos de açaizeiro utilizando marcadores microssatélites. Ciênc agrotec 34(5):
1253-1260
Oosterhout, C.V.; Hutchinson, W.F.; Derek, P.M.; Wills, D.P.M.; Shipley, P. 2004. MICROCHECKER: software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite
data. Molecular Ecology Notes 4:535–538.
Ottwell, K.; Grey, E.; Castillo, F.; Karubian, J. 2012. The pollen dispersal kernel and mating
system of an insect-pollinated tropical palm, Oenocarpus bataua. Heredity 109: 332–339.
Perrut-Lima, P.; Silva, E.D.; Ferreira, S.A.N.; Clement, C.R.; Picanço-Rodrigues, D. (2014).
Germinação e emergência de sementes de progênies de Euterpe precatoria de duas
populações do baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil. Capitulo 2, dissertação de mestrado
apresentado ao programa de pós-graduação em Agricultura no Trópico Úmido do Instituto
Nacioanl de Pesquisas da Amazônia.
Pickersgill, B. 2007. Domestication of plants in the Americas: insights from Mendelian and
molecular genetics. Annals of Botany 100 (5): 925-940.
Ramos, S.L.F.; Lopes, M.T.G.; Lopes, R.; Cunha, R.N.V.; Macêdo, J.L.V.; Contim, L.A.S.;
Clement, C.R.; Rodrigues, D.P.; Bernardes, L.G. 2011. Determination of the mating
36
system of Tucumã palm using microsatellite markers. Crop Breeding and Applied
Biotechnology 11: 181-185.
Ritland, K.; Jain, S. 1981. A Model for the Estimation of Outcrossing Rate and Gene
Frequencies Using Independent Loci. Heredity 47: 35-52.
Ritland, K. 1989. Correlated matings in the partial selfer Mimulus guttatus. Evolution 43:848859.
Ritland, K. 2002. Extensions of models for the estimation of mating systems using n
independent locos. Heredity 88: 221-228.
Ritland, K. 2004. Multilocus mating system program – MLTR. Version 3.0. Vancouver.
Disponível em: http://genetics.forestry.ubc.ca/ritland/programs.htlm
Rodrigues, D.P. 2007. Diversidade Genética e Sistema de Reprodução em Progênies Elites de
Pupunheira Inerme (bactris gasipaes kunth) Com marcadores Microssatélites:
Implicações para o Melhoramento do Palmito. Tese, Universidade Federal do Amazonas,
Manaus.
Schneider, S.; Roessli, D.; Excoffier, L. 2000. Arlequin: a software for population genetics
data analysis, version 2.0. Switzerland: University of Geneva. Genetics and Biometry
Laboratory.
Sebbenn, A.M. 2006. Sistema de reprodução em espécies arbóreas tropicais e suas
implicações para a seleção de árvores matrizes para reflorestamentos ambientais. In: Higa
AR, Silva L. (Org.). Pomar de sementes de espécies florestais nativas. FUPEF: Curitiba,
pp 93-138.
Sebbenn, A.M.; Carvalho, A.C.M.; Freitas, M.L.M.; Moraes, S.M.B.; Gaino, A.P.S.C.; Silva,
J.M.; Jolivet, C.; Moraes, M.L.T. 2011. Low level of realized seed and pollen gene flow
and strong spatial genetic structure in a small, isolated and fragmented population of the
tropical tree Copaifera langsdorffii Desf. Heredity 106 (1): 134-145.
Seoane, C.E.S.; Sebbenn, A.M.; Kageyama, P.Y. 2005. Sistema de reprodução em duas
populações naturais de Euterpe edulis M. sob diferentes condições de fragmentação
florestal. Scientia Forestalis 69: 13-24
Silva, C.R.S.; Albuquerque, P.S.B.; Ervedosa, F.R.; Mota, J.W.S.; Figueira, A.; Sebbenn,
A.M. 2011. Understanding the genetic diversity, spatial genetic structure and mating
system at the hierarchical levels of fruits and individuals of a continuous Theobroma cacao
population from the Brazilian Amazon. Heredity 106: 973 – 985.
37
Smythe, N. 1989. Seed survial in the palm Astrocaryum standleyanum: Evidence for
Dependece upon its Seed Dispersers. Biotropica 21 (1): 50-56.
Steege, H.; Pitman, N.C.A.; Sabatier, D.; Baraloto, C.; Salomão, R.P.; Guevara, J.E.; Phillips,
O.L.; et al. 2013. Hyperdominance in the Amazonian Tree Flora. Science 342 (6156), DOI:
10.1126/science.1243092
Ward, M.; Dick, C.W.; Gribel, R.; Lowe, A.J. 2005. selfyA review of outcrossing and pollenmediated gene flow in neotropical trees. Heredity, 1–9. doi:10.1038/sj.hdy.6800712.
38
Capítulo 2
Perrut-Lima, P.; Silva, E.D.; Ferreira, S.A.N.;
Clement, C.R.; Picanço-Rodrigues, D.
Germinação e emergência de sementes de
progênies de Euterpe precatoria de duas
populações do baixo rio Solimões,
Amazonas, Brasil. Manuscrito será submetido
para Revista Arvore.
39
Germinação e emergência de sementes de progênies de Euterpe precatoria de duas
populações do baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil
Poliana Perrut-Lima, Edilaine D. Silva, Sidney Alberto do Nascimento Ferreira, Charles
Roland Clement, Doriane Picanço-Rodrigues
Resumo: O açaí-da-mata (Euterpe precatoria Mart.) é uma palmeira amplamente distribuída
pelo norte da América do Sul e América Central, é a palmeira mais abundante da Amazônia, e
tem se destacado economicamente pelo potencial mercadológico de seus produtos,
representados principalmente pelo suco extraído do fruto. Esta espécie não possui perfilhos e
a propagação ocorre exclusivamente por sementes. O presente estudo teve como objetivo
avaliar a percentagem de germinação e emergência, tempo médio de emergência (TME), e
índice de velocidade de emergência (IVE), bem como a relação do IVE com um parâmetro de
diversidade genética (heterozigosidade observada - Ho) de 30 progênies de E. precatoria de
duas populações presentes no baixo rio Solimões. O delineamento experimental foi
inteiramente casualizado, com quatro repetições de 25 sementes e 30 tratamentos (progênies).
Os resultados apontaram uma grande variabilidade para todos os caracteres avaliados, com
percentagem de germinação variando entre 8 e 98, com média de 69 %, percentagem de
emergência de 7 a 97, com média de 61 %, TME entre 29 e 100 dias, com média de 69 dias, e
IVE de 0,11 a 1,80, com média de 0,93. A Ho apresentou uma correlação positiva com o IVE
em uma população mais não na outra.
Palavras – chave: velocidade de emergência, tempo de emergência, heterozigosidade
observada, relação heterozigosidadevelocidade.
Germination and emergence of seedling progenies of two populations of Euterpe
precatoria of the lower Solimões River, Amazonas, Brazil
Abstract: The assai-da-mata (Euterpe precatoria Mart.) is a widely distributed palm in
northern South America and Central America that is the most abundant palm of Amazonia,
and has strong market potential for the juice extracted from the fruit. This species has no
offshoots and propagation occurs exclusively by seed. The present study aimed to evaluate the
percentage of germination and emergence, mean emergence time (MET), and emergence
velocity index (EVI) and the correlation of the EVI with a parameter of genetic diversity
(observed heterozygosity - Ho) of 30 progenies of two populations of E. precatoria found
along the lower Solimões River. The experimental design was completely randomized, with
four replications of 25 seeds and 30 treatments (progenies). There was great variability for all
traits, with germination percentage ranging between 8 and 98, with a mean of 69 %,
percentage of emergence between 7 and 97, with a mean of 61 %, MET between 29 and 100
days, with a mean of 69 days, and EVI between 0.11 and 1.80, with a mean of 0.93. The Ho
showed a positive correlation with the EVI in one population but not the other.
Keywords: emergence velocity, time to emergence, observed heterozygosity, relation
heterozygosity-velocity
40
Introdução
O gênero Euterpe inclui sete espécies, das quais cinco são nativas do Brasil
(Henderson 2000). Atualmente três são de interesse econômico, para exploração de palmito
na mata Atlântica (E. edulis) e produção de frutos na Amazônia (E. oleracea e E. precatoria).
O açaí-da-mata (E. precatoria Mart.) é objeto deste estudo por ser considerada a palmeira
mais abundante da Amazônia (Steege et al. 2013) e por apresentar um fruto com crescente
demanda de mercado, tanto no Estado do Amazonas, como no Brasil e no exterior (Menezes
et al. 2005). Trata-se de uma palmeira amplamente distribuída pela América Central e norte
da América do Sul, especialmente na Amazônia Central e Ocidental (Bovi e Castro 1993;
Henderson et al. 1995).
A semente constitui um dos principais mecanismos de propagação das palmeiras,
principalmente daquelas que não têm perfilho, como E. precatoria. No entanto, a germinação
das sementes de maneira geral é lenta e desuniforme, influenciada por vários fatores, como
grau de maturação, presença ou não de pericarpo, tempo entre a colheita e a semeadura,
dormência física, substrato e temperatura do ambiente (Pivetta et al. 2007). Em um
levantamento realizado por Koebernik (1971), foi registrado o tempo médio de germinação de
mais de 200 espécies de palmeiras, das quais 54 % germinaram após mais de 100 dias e 19 %
necessitaram de mais de 200 dias para germinarem.
Para o gênero Euterpe foram relatados taxa de germinação sob condições diferentes de
temperatura, substrato e quebra de dormência fisiológica ou mecânica para duas espécies
importantes: E. oleracea (Martins et al. 1999; Oliveira et al. 2003; Silva et al. 2007;
Beckmann-Cavalcante et al. 2012; Pivetta e Luz 2013); e E. edulis (Andrade et al. 1999;
Queiroz 2000; Tavares et al. 2008; Beckmann-Cavalcante et al. 2012). No entanto, para E.
precatoria, só ha estudos de morfo-anatomia do fruto (Aguiar e Mendonça 2003).
São poucos os estudos que relacionam os índices de diversidade genética e parâmetros
germinativos. Em geral, relatam o efeito negativo de depressão por endogamia em
características, o crescimento das mudas e fecundidade (Keller e Waller 2002). Um estudo
com E. oleracea estimou os parâmetros genéticos quantitativas dos parâmetros de germinação
(Oliveira et al. 2003), mas nenhum estudo que relaciona parâmetros da genética molecular
com a germinação.
Diante da escassez de informações sobre sementes de E. precatoria, o objetivo deste
estudo foi avaliar os parâmetros de percentagem de germinação e emergência, tempo médio e
41
velocidade de emergência de sementes de 30 progênies de duas populações, e relacionar a
velocidade de emergência
com um índice de diversidade genética (heterozigosidade
observada) para começar a entender a biologia das sementes desta espécie cada vez mais
importante na Amazônia.
Material e Métodos
Para o estudo foram coletadas sementes de 30 progênies de E. precatoria em duas
populações nos municípios de Manacapuru e Manaquiri, localizadas no baixo rio Solimões,
Estado do Amazonas, Brasil. As palmeiras foram escolhidas aleatoriamente na população
com distância mínima de 100 metros entre plantas. Para tentar uniformizar ao máximo o
estagio de maturação dos frutos usou-se dois critérios: frutos começando a cair da
infrutescência (cacho); todos os frutos ainda no cacho completamente roxos. Retirou-se 100
frutos de um cacho em cada matriz.
Após a colheita, os frutos foram imersos em água a 41 ºC por uma hora, e em seguida
foram despolpados em água corrente, friccionando contra uma peneira de malha de aço
(Cunha e Jardim 1995). As sementes foram secas à sombra por 24 horas e em seguida
semeada em bandejas (40 x 20 x 10 cm), contendo como substrato areia e serragem na
proporção de 3:1. As sementes foram postas a 1 cm de profundidade com o opérculo na
posição horizontal e a rafe voltada para baixo, procedimento baseado nas observações de
Belin-Depoux e Queiroz (1971). Cada bandeja foi dividida em 4 retângulos iguais e foram
semeadas 25 sementes em cada, totalizando 100 sementes por bandeja. O delineamento
experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições de 25 sementes, totalizando
100 sementes por progênie. Foi realizada análise de variância, utilizando o teste de Tukey (p
< 0,05) para comparar as médias entre os tratamentos, com auxilio do programa Assistat
versão 7.7 (Silva e Azevedo 2009).
O experimento foi conduzido na casa de vegetação do Instituto Nacional de Pesquisas
da Amazônia – INPA, Manaus, Amazonas, Brasil. Foram realizadas regas diárias e a
temperatura média interna da casa de vegetação foi de 35 ºC durante o período de avaliação
(mínima = 24 ºC no fim da madrugada e máxima = 46 ºC em meados da tarde). O
experimento começou em 16 de fevereiro e a germinação das sementes durou de 27 de março
a 20 de julho para a população de Manaquiri, e para a população de Mancapuru a semeadura
42
foi realizada em 07 de março e a germinação das sementes ocorreu entre 21 de março e 05 de
agosto de 2013.
A contagem do número de sementes germinadas só foi possível ao fim da avaliação;
como critério para germinação foi utilizou-se a protrusão da radícula e/ou caulículo. A
contagem de emergência de plântulas foi realizada a cada cinco dias, devido à baixa
velocidade de emergência, iniciando a avaliação aos 30 dias após semeadura; como critério
para emergência utilizou-se a protrusão do caulículo com 0,5 cm acima do substrato. Aos 150
dias após a semeadura das sementes de cada população foi encerrada a avaliação, as semente
que não haviam germinado foram submetidas a cortes transversais para identificar a possível
causa da falha do processo germinativo. Da contagem de sementes germinadas e plântulas
emergidas determinaram-se as porcentagens de germinação e de emergência, tempo médio de
emergência (Labouriau 1983), e velocidade de emergência, que estima o número médio diário
de plântulas emergidas (Maguire 1962).
Heterozigosidade
O DNA genômico total foi extraído a partir de amostras das folhas usando o método
CTAB 2% (Doyle e Doyle 1987), com modificações. O DNA foi quantificado em gel de
agarose 0,8 % (p/v) corado com brometo de etídio, por comparações visuais de sua
fluorescência com aquelas de padrões de massa molecular conhecida de DNA do fago
lambda(ʎ).
Dez pares de iniciadores microssatélites desenvolvidos por Gaiotto et al. (2001) foram
utilizados para a genotipagem de 400 plantas (20 plântulas / progênie). Na síntese cada primer
forward de cada lócus foi marcado com fluorocromo específico (6-FAM e HEX ). A reação
de PCR foi conduzida com um volume total de 10 μl, contendo 1 μl de tampão 10X (TrisHCl
100 mM, KCl 500 mM, pH 8.4), 0,2 μl dNTP (10 μM), 0,5 μl de MgCl2 (50 mM), 1 μl
Primer Forward (marcado com fluorocromo específico 6-FAM ou HEX na extremidade 5´)
(2,5 μM), 1 μl Primer Reverse (2,5 μM), 1 U Easy Taq DNA Polymerase (KapaBiosystems,
Boston), e 30 ng de DNA genômico. As amplificações foram realizadas em termociclador
Veriti 96-Well (Applied Biosystems, Foster City) seguindo o programa: 94 ºC por 2 min; 35
ciclos de 94 ºC por 1 min, a temperatura de anelamento do primer (T a) por 1 min, 72 ºC por 1
min, e uma extensão a 72 ºC por 15 min. Os produtos de PCR foram visualizados em
sequenciador automático (ABI 3031; Applied Biosystems, Foster City). A estimativa do
tamanho dos alelos (em pares de bases - pb) foi feita com o programa Gene Mapper (Life
43
Technologies, Carlsbad), auxiliado pelo marcador de peso molecular (Rox-500 Genscan, Life
Technologies, Carlsbad). As heterozigosidades observada (Ho) e esperada (He) foram
determinadas de acordo com o equilíbrio de Hardy-Weinberg para as progênies usando o
software GDA, versão 1.1 (Lewis e Zaykin 2001).
Resultados
As progênies apresentaram diferenças altamente significativas para todos os caracteres
germinativos avaliados (Tabela 1). A percentagem de germinação variou de 8 – 98 %, com
média de 72 %; e a percentagem de emergência entre 7 – 97 %, com média de 63,33 %; a
diferença entre germinação e emergência foi de 8,7%, que reflete a percentagem de plantas
que não tiverem vigor para emergir. O tempo médio de emergência variou entre 29 – 100
dias, também evidenciado pelo baixo índice de velocidade de emergência (média = 1,05). As
duas populações apresentaram valores médios similares para todos os parâmetros, mas
Manacapuru apresentou um coeficiente de variação muito maior que o de Manaquiri.
Na ultima avaliação do experimento aos 150 dias após a semeadura, observamos que
cinco por cento (5%) das sementes ainda estavam com o embrião vivo (esverdeados e
leitosos); em 22% das sementes parte do endosperma e o embrião estavam oxidados (Figura
1C), 8,7% germinaram mais não conseguiram emergir (Figura 1D), em 0,93% das sementes
não encontramos formação de embrião, frutos partenocárpicos (Figura 1A) e algumas plantas
recém emergidas (Figura 1B). Após os 150 dias de avaliação do experimento, observamos
plântulas em diferentes estágios de desenvolvimento (Figura 2), devido à variabilidade da
velocidade de germinação entre as progênies.
44
Tabela 1. Avaliação da germinação e emergência sementes de 30 progênies de Euterpe
precatoria oriundas das populações de Manacapuru (MP) e Manaquiri (MQ) do baixo rio
Solimões, Amazonas; tempo médio de emergência – TME; o índice de velocidade de
emergência – IVE; e a Heterosigosidade observada (Ho).
Progênies
Germinação
Emergência TME (Dias)
IVE
Ho
(%)
(%)
Manacapuru/AM
MP1
0,4
91 a
90 a
58.9
d
1.56 a
MP2
0,48
24 c
20
de
64.4 cd
0.32
ef
MP3
0,54
93 a
92 a
64.3 cd
1.49 a
MP4
0,57
68 ab
48 cd
72.8 bcd
0.71 cde
MP5
0,51
85 ab
81 ab
78.0 abcd
1.09 abcd
MP6
81 ab
76 abc
64.5 cd
1.20 abc
MP7
0,44
73 ab
69 abc
59.4
d
1.20 abc
MP8
24 c
22
de
74.2 bcd
0.32
ef 0,49
MP9
76 ab
68 abc
91.5 ab
0.87 bcd
MP10
93 a
87 a
72.8 bcd
1.24 ab
MP11
0,51
79 ab
79 ab
70.1 bcd
1.17 abc
MP12
98 a
97 a
86.5 abc
0.11
f 0,53
MP13
8 c
7
e
29.9
e
1.16 abc
MP14
0,55
88 ab
83 ab
58.6
d
1.46 a
MP15
59 b
56 bc
100.8 a
0.57
def
MP16
23 c
23
de
67.0 bcd
0.35
ef
Média
66
62
69
0,93
0,5
CV% MP
43,9
46,8
23,2
48,4
Manaquiri/AM
MQ1
0,62
83 abc
77 ab
61.1
de
1.33 ab
MQ2
0,69
96 a
91 a
52.4
e
1.80 a
MQ3
0,44
66 bcd
40
d
65.5 cd
0.62
de
MQ4
85 ab
69 abc
59.8
de
1.25 bc
MQ5
56
d
43 cd
86.8 a
0.51
e
MQ6
0,56
88 ab
75 ab
77.3 abc
1.03 bcde
MQ7
0,52
76 abcd
58 bcd
71.0 bcd
0.85 bcde
MQ8
74 abcd
52 bcd
82.4 ab
0.65
de
MQ9
0,55
67 bcd
55 bcd
77.6 abc
0.75 cde
MQ10
55
d
41 cd
63.0
de
0.67
de
MQ11
0,47
71 abcd
49 bcd
81.7 ab
0.61
de
MQ12
0,41
59 cd
52 bcd
68.4 cd
0.79 cde
MQ13
0,43
70 bcd
63 abcd
59.2
de
1.10 bcd
MQ14
74 abcd
65 abcd
59.2
de
1.14 bcd
73
59
69
0,94
Média
0,52
16,4
23,7
14,5
37,2
CV% MQ
Médias seguidas da mesma letra, na vertical, dentro de cada população, não diferem significativamente entre si
pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
45
Figura 1. Sementes de Euterpe precatoria de populações nos municípios de Manacapuru e
Manaquiri, no baixo rio Solimões, Amazonas, Brasil. (A) ausência de embrião no fruto, (B)
plântula com 0,5 cm acima do substrato, (C) embrião morto, (D) plântula morta.
Figura 2. Diferença no desenvolvimento de plântulas de Euterpe precatoria após 150 dias da
semeadura de sementes oriundas de populações dos municípios de Manacapuru e Manaquiri,
no baixo Rio Solimões, Amazonas, Brasil.
46
Ao fazer a correlação entre a velocidade de emergência das plântulas com a
heterozigosidade observada encontramos variação entre as populações, com alta correlação
entre esses dois parâmetros na população de Manaquiri e uma correlação positiva mais muito
próxima à zero na população de Manacapuru (Figura 3).
Figura 3. Relação entre o índice de velocidade de emergência (IVE) e heterosigosidade
observada de plântulas de Euterpe precatoria de duas populações do baixo rio Solimões,
Amazonas, Brasil.
Discussão
A variabilidade de germinação entre as progênies que encontramos neste estudo,
também foi constatado em trabalhos semelhantes realizados com E. oleracea e E. edulis, com
variações significativas entre progênies para percentagens e índices de germinação (Andrade
et al. 1996; Martins et al. 1999; Oliveira et al. 2003; Martins-Corder e Saldanha 2006). Esta
diferença entre as taxas e período de germinação pode ser atribuída à ocorrência de
dormência, que inibe a germinação de sementes mesmo em condições favoráveis (Carvalho e
Nakagawa 2012), o que tem sido apontada como uma das principais causas de variação no
período de germinação em palmeiras (Villalobos et al. 1992). Segundo Odetola (1987), não
existe dormência em relação ao embrião, que se desenvolve continuamente após a maturação
do fruto, porém, várias espécies da família Arecaceae apresentam dormência física em graus
variados. A dormência da semente também pode estar ligada a outros fatores, Yocun (1964) e
Bovi e Cardoso (1976) citaram que a duração de germinação de sementes de palmeiras varia
de 1 a 6 meses, sendo que em alguns casos podem variar de 18 meses a 4 anos, e que essa
47
variação depende da espécies, do grau de maturação dos frutos, da temperatura, do substrato e
das condições de umidade e aeração.
Nas nossas condições de estudo houve ampla variação na temperatura (24 – 46 ºC)
permanecendo com uma média alta (35 ºC). Segundo Castro e Hilhorst (2004), durante o
processo de germinação a temperatura afeta a velocidade de absorção de água pelas sementes
e pode alterar a porcentagem total, a velocidade e a uniformidade de germinação. De modo
geral, as altas temperaturas provocam a diminuição do suprimento de aminoácidos livres, da
síntese de RNA e de proteínas e o decréscimo da velocidade de reações metabólicas (Riley
1981), podendo retardar ou suprimir a germinação, e até mesmo causar a perda da viabilidade
das sementes por meio do estresse térmico (Vidaver e Hsiao 1975).
A alta variação de temperatura (24 – 46 ºC) no interior da casa de vegetação pode ter
influenciados a percentagens e a velocidade de emergência em E. precatoria. BeckmannCavalcante et al. (2012), estudando faixas de temperatura para parâmetros de germinação em
E. oleracea constaram que não houve diferença significativa na percentagem de germinação
(66 – 72 %) na faixa de temperatura de 20 -35 ºC, mas quando se manteve uma temperatura
constante de 35 ºC houve redução na velocidade de emergência e no vigor das plântulas de
plântulas. Se esses parâmetros em E. oleracea foram influenciados pelas altas temperaturas
(35 ºC), nossos resultados também podem ter sido influenciados diretamente pela alta
variação de temperatura (24 – 46 ºC) no interior da casa de vegetação.
A pequena percentagem de sementes sem embrião e as altas percentagens (22%) de
embriões e endosperma oxidados encontrados neste estudo também foram observados por
Queiroz (2000), em E. edulis, que apresentou desenvolvimento de frutos partenocárpicos e
ação de patógenos no apodrecimento de endospermas. Para E. edulis variações de magnitude
dessas anomalias ocorrem em diferentes lotes com percentagens observadas de 2 a 24 %
foram relatas por diversos estudos (Reis 1995; Reis et al. 1999; Mantovani et al. 2000).
Em alguns estudos tem se observado a relação dos componentes genéticos para
caracteres germinativos. Em progênies de E. oleracea tiveram diferenças genéticas quanto ao
tempo médio de germinação e índice de velocidade de emergência (Oliveira et al. 2003). As
diferenças genotípicas representaram um importante componente da variação total observada
em todas as características de germinação em espécies florestais (Young et al. 2000). Neste
estudo um componente da diversidade genética (Ho) apresentou uma alta correlação com a
velocidade de emergência das plântulas em uma população, mas não na outra. A correlação
apresentada pela população de Manaquiri pode ser explicada pelo sistema de cruzamento na
48
população que é exclusivamente cruzado com baixa taxa de endogamia (Perrut-Lima et al.
Capitulo 1). Segundo Wright (1976), as descendências resultantes de cruzamentos
endogâmicos mostram reduzidos índices para emergência e sobrevivência de plântulas. Porém
esta correlação não é evidenciada em outros estudos de comparação entre parâmetros
germinativos e diversidade genética, como a ausência de relação entre esses parâmetros em
Atriplex tatarica (Kochankova e Mandak 2009).
Conclusões
E. precatoria tem alta taxa de germinação e emergência, germinação lenta, e grande
variabilidade destes parâmetros entre as progênies, como esperado.
A diferença entre as duas populações para a relação IVE/heterozigosidade não
permitiu estabelecer um padrão nesta relação para espécie.
Sugerimos que novos estudos sejam realizados para determinar o efeito do tamanho e
peso do fruto e as faixas de temperatura ideais para a germinação, bem como o melhor
substrato a ser usado para a produção de mudas.
49
Referências
Aguiar, M.O.; Mendonça, M.S. 2003. Morfo-anatomia da semente de Euterpe precatoria
Mart. (Palmae). Revista Brasileira de Sementes. 25(1): 37- 42.
Andrade, C. S.; Venturi, S.; Paulilo, M. T. S. (1996). Efeito do tamanho das sementes de
Euterpe edulis sobre a emergência e crescimento inicial. Revista Brasileira de Sementes
18( 2): 225-231.
Andrade, A.C.S.; Loureiro, M.B.; Souza, A.D.O.; Ramos, F.N.; Cruz, A.P.M. 1999.
Reavaliação do efeito do substrato e da temperatura na germinação de sementes de
palmiteiro (Euterpe edulis Mart.). Revista Árvore 23 (3): 279-283.
Beckmann-Cavalcante, M.; Pivetta, K.F.L.; Lha, L.L.; Takane, R.J. 2012. Temperatura,
escarificação mecânica e substrato na germinação de sementes das palmeiras juçara e açaí.
Revista Brasileira de Ciências Agrária 7(4): 569-573.
Belin-Depoux, M.; Queiroz, M.H. 1971. Contribution à l’étude ontogénique dês palmiers.
Quelques aspects de la germination de Euterpe edulis Mart. Revue Générale de Botanique
78: 339-371.
Bovi, M.L.A.; Castro, A. 1993. Açaí. In: Clay, J.W.; Clement, C.R. Selected species and
strategies to enhance income generation from Amazonian forests. Working Paper. Roma:
FAO, pp. 58-67.
Bovi, M.L.A.; Cardoso, M.G. 1976. Germinação de sementes de palmiteiro (Euterpe edulis
Mart.). Bragantia 35: 23 – 29.
Carvalho, N.M.; NAKAGAWA, J. 2012. Sementes, ciência, tecnologia e produção. 5.ed.
Campinas: Fundação Cargil, 590 p.
Castro, R.D.; Hilhorst, H.W.M. 2004. Embebição e reativação do metabolismo. In: Ferreira,
A.G.; Borghetti, F. Germinação: do básico ao aplicado. Porto Alegre, RS: Artmed, pp.149162.
Cunha, A.C.C.; Jardim, M.A.J. 1995. Avaliação do potencial germinativo em Açaí (Euterpe
oleracea Mart.) variedades preto, branco e espada. Boletim do Museu Paraense Emílio
Goeldi, Série Botânica, 11(1): 55-60.
Doyle, J.J.; Doyle, J.L. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh
leaf tissue. Phytochemical Bulletin, 19: 11-15.
Gaiotto, F.A.; Brondani, R.P.V.; Grattapaglia, D. (2001). Microsatellite markers for heart of
palm – Euterpe edulis and E. oleracea Mart. (Pamae). Molecular Ecology Notes, 1: 86-88.
Henderson, A. 1995. The palms of the Amazon. Oxford University Press: New York. 1995.
50
Henderson, A. 2000. The genus Euterpe in Brazil. In: Reis, M.S.; Reis, A. (eds.) Euterpe
edulis Martius (Palmiteiro): Biologia, Conservação e Manejo. Itajaí: Herbário Barbosa
Rodrigues. p. 1-22.
Keller, L.F.;Waller, D.M. 2002. Inbreeding effects in wild populations. Trends in Ecology
and Evolution, 17: 230–241.
Kochankova, J.; Bohumil, M.K. How do population genetic parameters affect germination of
the heterocarpic species Atriplex tatarica (Amaranthaceae)? Annals of Botany, 1-11,
doi:10.1093/aob/mcp073.
Koebernik, J. 1971. Germination of palm seed. Principes, 15:134-137.
Labouriau, L.G. 1983. A germinação das sementes. Organização dos Estados Americanos.
Programa Regional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico. Série de Biologia.
Monografia 24, 174p.1983.
Lewis, P.; Zaykin, D. 2001. GDA. A computer program for the analysis of allelic data
(Version 1.0). Disponivel em: http://hydrodictyon.eeb.uconn.edu/people/plewis/software.
Maguire, J.D. (1962). Speed of germination: aid in selection and evaluation for
seedling emergence and vigor. Crop Science, 2: 176-177.
Matovani, A.; Morellato, L.P.C. 2000. Fenologia da floração, frutificação, mudança foliar e
aspectos da biologia floral do palmiteiro. In: Reis, M.S.; Reis, A (eds). Euterpe edulis
Martius (Palmiteiro): Biologia, Conservação e Manejo. Itajaí: Herbário Barbosa
Rodrigues. pp. 39-59.
Martins-Corder, M.P.; Witt Saldanha, C.W. 2006. Germinação de sementes e crescimento de
plântulas de diferentes progênies de Euterpe edulis Mart. Revista Árvore, 30(5):693-699.
Martins, C.C.; Nakagawa, J.; Bovi, M.L.A. 1999. Efeito da posição da semente no substrato e
no crescimento inicial das plântulas de Palmito-Vermelho (Euterpe espiritosantensis
Fernandes – Palmae). Revista Brasileira de Sementes, 21(1): 164-173.
Menezes, M.; Pinheiro, M.R.; Guazzel, A.C.; Martins, F. 2005. Cadeia produtiva do açaí no
estado do Amazonas. Manaus: SDS. Série Técnica meio Ambiente e Desenvolvimento
Sustentável, Ed.1, p. 32.
Oliveira, M.S.P.; Neto, J.T.F; Nascimento, W.M.O. 2003. Parâmetros genéticos para
caracteres germinativos em vinte progênies de açaizeiro promissores para palmito. Boletim
de Pesquisa Florestal, 46: 105-113.
Pivetta, K.F.L.; Barbosa, J.G.; Araújo, E.F. 2007. Propagação de palmeiras e strelitzia. In:
Barbosa, J.G. (Ed.). Propagação de plantas ornamentais. Viçosa, MG: UFV, pp.39-67.
51
Pivetta, K.F.L.; Luz, P.B. 2013. Efeito da temperatura e escarificação na germinação de
sementes de Euterpe oleracea (Mart.) (Arecaceae). Revista de Biologia e Ciências da
Terra, 13(1): 83 – 88.
Queiroz, M.H. 2000. Biologia do fruto, da semente e da germinação do palmiteiro (Euterpe
edulis Mart.). In: REIS, M.S.; REIS, A (eds). Euterpe edulis Martius (Palmiteiro) Biologia:
Conservação e Manejo. Itajaí: Herbário Barbosa Rodrigues. pp. 39-59.
Reis, A. 1995. Dispersão de sementes de Euterpe edulis Martius. (Palmae) em uma floresta
Ombrófila densa Montana da encosta Atlântica em Blumenau, SC. Tese de doutorado.
UNICAMP, São Paulo.
Silva, F.A.Z.; Azevedo, C.A.V. 2009. Principal Components Analysis in the Software
Assistat-Statistical Attendance. In: World Congresso on Computer in Agriculture, 7, RenoNV-USA: American Society of Agricultural and Biological Engineers.
Steege, H.; Pitman, N.C.A.; Sabatier, D.; Baraloto, C.; Salomão, R.P.; Guevara, J.E.; Phillips,
O.L.; et al. 2013. Hyperdominance in the Amazonian Tree Flora. Science, 342 (6156),
DOI: 10.1126/science.1243092.
Tavares, A.R.; Ramos, D.P.; Aguiar, F.F.A.; Kanashiro, S. 2008. Jussara palm seed
germination under different shade levels. Horticultura Brasileira, 26(4) 492-494.
Vidader, W.; Hsiao, A.I. 1975. Secondary dormancy in light sensitive lettuce seeds incubated
anaerobically or at elevated temperature. Canadian Journal of Botany, 53: 2557-2560.
Villalobos, R.; Herrera, J.; Guevara, E. 1992. Germinacion de la semilla de pejibaye (Bactris
gasipaes). II. Ruptura del reposo. Agronomia Costarricense, 16(1):61-68.
Wright, J.W. 1976. Introduction to Forest genetics. New York: Academic Press.
Yocun, H.G. 1964. Factors affecting the germination of palm seeds. The American
Horticultural Magazine. 43 (2): 104-6.
Young, A.; Boshier, D.; Boyle, T. 2000. Forest conservation genetics. Melbourne: CSIRO
Publishing, pp. 197-213.
52
CONCLUSÕES GERAIS
As populações têm moderada diversidade genética e alta diferenciação genética entre
as populações, principalmente pelo elevado número de alelos privados, que devem ser
considerados para amostragens futuras.
A estrutura genética das populações parece estar restrita a distancia espacial. Mas
como a diferenciação genética entre as populações de Manacapuru e Manaquiri foi moderada
não é possível identificar se é devido a distancia entre as populações ou se o rio Solimões é
uma barreira física para o fluxo gênico.
Considerando que as taxas para sistema de cruzamento foram realizadas em plântulas
oriundas de frutos do inicio de produção, estudos que tenham épocas diferente de coleta
podem alterar esses resultados, principalmente para números de doadores de pólen.
Novos estudos devem realizados para determinar o efeito do tamanho e peso do fruto e
as faixas de temperatura ideais para a germinação, bem como o melhor substrato a ser usado
para a produção de mudas.
As informações geradas neste estudo poderão servir para o manejo sustentado,
programas de melhoramento genéticos e para a conservação de E. precatoria.
53
REFERÊNCIAS
Borém, A.; Lopes, M.T.G.; Clement, C.R. 2009. Domesticação e melhoramento de plantas –
espécies amazônicas. Viçosa: Editora da Universidade Federal de viçosa.
Bovi, M.L.A. 1998. Palmito pupunha informações básicas para cultivo. Campinas, IAC –
Boletim Técnico 173, 50 p.
Bovi, M.L.A.; Castro, A. (1993). Açaí. In: Clay, J.W.; Clement, C.R. Selected species and
strategies to enhance income generation from Amazonian forests. Working Paper. Roma:
FAO, p. 58-67.
Brondani, C.; Rangel, P.H.N.; Brondani, R.P.V. and Ferreira, M.E. 2002. QTL mapping and
introgression of yield-related traits from Oryza glumaepatula to cultivated rice (Oryza
sativa) using microsatellite markers. Theor. Appl. Genet. 104:1192-1203.
Conte, R. 2004. Estrutura genética de populações de Euterpe edulis Mart. Submetidas à ação
antrópica utilizando marcadores alozimicos e microssatélites. Tese. Escola Superior de
Agricultura Luiz de Queroz. Piracicaba, 124p.
Corrêa, M.P. 1969. Dicionário das plantas úteis do Brasil e das exóticas cultivadas. Rio de
Janeiro: Ministério da Agricultura/IBDF, ed.4, p. 313.
Ferreira, M.E.; Grattapaglia ,D. 1998. Introdução ao Uso de Marcadores Moleculares em
Análise Genética. Brasília: Embrapa, 220 p.
Ferreira, M.E.; Moretzsohn, M.C.; Buso, G.S.C. (2007). Fundamentos de caracterização
molecular de germoplasma vegetal. In: Nass, L.L. Recursos genéticos vegetais. Brasília:
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. p. 377- 420.
Gaiotto, F.A.; Grattapaglia, D.; Vencovks, R. 2003. Genetic struture, mating system, and
long-distance gene flow in heart of palm (Euterpe edulis Mart.). Journal of Heredity, 94:
399-406.
Hamrick, J.L. 1983. The distribution of genetic variation within and among natural plant
populations. In: Shonewald-cox, C.M.; Chambers, S.M.; Macbide, B.; Thomas, W.L.
Genetics and conservation: a reference for managing wild animal and plant population.
Menlo Park. p. 335-348.
Hamrick, J.L.; Murawshi, D.A.; Nason, J.D. 1993. The influence of seed dispersal mechanism
on the genetic structure of tropical tree populations. Vegetatio, p.281-297.
Hayati, A.; Wickneswari, R.; Maizura, I.; Rajanaidu, N. 2004. Genetic diversity of oil palm
(Elaeis guineensis Jacq.) germoplasm collections from Africa: implications for
54
improvement and conservation of genetic resoucers. Theoretical Applied Genetic, 108:
1274-1284,.
Henderson, A. 1995. The palms of the Amazon. Oxford University Press, New York, 362p.
Henderson, A. (2000). The Genus Euterpe in Brazil. In: Reis, M.S.; Reis A. Euterpe edulis
Martius (Palmiteiro) Biologia: Conservação e Manejo. Itajaí: Herbário Barbosa
Rodrigues, p. 1-22.
Henderson, A.; Galeano, G. 1996. Euterpe, Prestoea, and Neonicholsonia (Palmae:
Euterpeinae). New York Botanical Garden, 90 p.
Kuchmeister, H.; Gottsberger, I.S.; Gottsberger, G. 1997. Flowering, pollination, nectar
standing crop, and nectaries of Euterpe precatoria (Arecaceae), an Amazonian rain forest
palm. Syst. Evol. 206:71-97.
Milach, S. C.K. 1998. Principais tipos de marcadores moleculares e suas características. In:
Milach, S. C.K. Marcadores moleculares em plantas. Porto Alegre: UFRGS., p. 17-28.
Oliveira, M.S.P. (2005). Caracterização molecular e morfo-agronômica de germoplasma de
açaizeiro. Tese (Doutorado em Genética e Melhoramento de Plantas) – Universidade
Federal de Lavras, Lavras. 183 p.
Oliveira, M.S.P.; Mochiutti, S.; Neto, J.T.F. (2009). Domesticação e melhoramento do
Açaizeiro. In: Borém, A.; Lopes, M.T.; Clement, C.R. Domesticação e Melhoramento –
Espécies Amazônicas. Ed.Viçosa, p. 207-235.
Perera, L.; Russell, J.R.; Provan, J.; Powell, W. (2001). Levels and distribution of genetic
diversity of coconut (Cocos nucifera L. var. Typica form typica) from Sri Lanka assessed
by microsatellite markers. Euphytica, 122: 381 -389.
Rodrigues, D. P. 2007. Diversidade Genética e Sistema de Reprodução em Progênies Elites
de Pupunheira Inerme (bactris gasipaes kunth) Com marcadores Microssatélites:
Implicações para o Melhoramento do Palmito. Tese (Doutorado em Biotecnologia),
Universidade Federal do Amazonas, Manaus. 105 p.
Souza, P.C.A. 2002. Aspectos ecológicos e genéticos de uma população natural de Euterpe
oleracea Mart. no estuário amazônico. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais) –
Escola Superior de Agricultura ―Luiz de Queiroz‖, Piracicaba. 60 p.
Steege, H.; Pitman, N.C.A.; Sabatier, D.; Baraloto, C.; Salomão, R.P.; Guevara, J.E.; Phillips,
O.L.; et al. 2013. Hyperdominance in the Amazonian Tree Flora. Science 342 (6156), DOI:
10.1126/science.1243092.
Walter, B.M.T.; Cavalcanti, T.B.; Bianchetti, L.B. 2007. Princípios sobre coleta de
55
germoplasma vegetal. In: Nass, L.L. Recursos genéticos vegetais. Brasília: Embrapa
Recursos Genéticos e Biotecnologia, p. 193-229.
15
APÊNDICES
Tabela1. Índice de diversidade genética, coeficiente de endogamia, e diferenciação genética de dez loci microssatélites para indivíduos adultos
de três populações de Açai-do-Amazonas (Euterpe precatoria) do baixo Rio Solimões; A - número de alelos; P- número de alelos privados; He Heterozigosidade esperada; Ho - Heterozigosidade observada; f - coeficiente de endogamia ; Fst - diferenciação genética .
Populações
Codajas
(N=21)
Manacapuru
(N=17)
Manaquiri
(N=25)
Total (N=63)
A
P
Ho
He
f
A
P
Ho
He
f
A
P
Ho
He
f
A
P
Ho
He
f
Fst
EE3
EE5
EE8
EE23
EE43
EE45
EE52
EE54
EE59
EE63
6
2
0.66
0.73
0.093
5
0
0.82
0.65
-0.276
5
1
0.64
0.66
0.038
8
3
0.71
0.68
-0.021
0.134
2
0
0.23
0.34
0.315
2
0
0.058
0.058
0.000
3
1
0.72
0.66
-0.086
3
1
0.33
0.35
0.037
0.286
4
1
0.85
0.69
-0.239
5
1
0.76
0.74
-0.029
4
0
0.60
0.64
0.063
6
2
0.74
0.69
-0.066
0.093
5
1
0.42
0.55
0.225
4
0
0.64
0.66
0.032
4
0
0.56
0.62
0.109
5
1
0.54
0.61
0.122
0.252
2
0
0.14
0.13
-0.052
3
1
0.47
0.54
0.138
2
0
0.48
0.50
0.046
3
1
0.36
0.39
0.069
0.256
7
2
0.66
0.67
0.017
6
0
0.64
0.65
0.019
8
2
0.70
0.67
-0.056
10
4
0.67
0.67
-0.011
0.236
2
0
0.19
0.17
-0.08
1
0
0.00
0.00
0.00
2
0
0.04
0.04
0.00
2
0
0.07
0.07
-0.063
0.041
8
4
0.80
0.80
0.001
4
0
0.70
0.70
-0.002
7
3
0.56
0.63
0.120
11
7
0.68
0.71
0.044
0.042
3
1
0.61
0.57
-0.074
2
0
0.41
0.40
-0.027
2
0
0.40
0.37
-0.076
3
1
0.47
0.44
-0.064
0.065
2
0
0.19
0.17
-0.081
2
0
0.35
0.42
0.179
2
0
0.08
0.08
-0.023
2
0
0.21
0.23
0.072
0.112
Todos os
loci
41
11
0.48
0.48
0.014
34
2
0.48
0.48
-0.005
39
7
0.47
0.49
0.022
53
20
0.483
0.488
0.013
0.167
16
Tabela 2. Índice de diversidade genética, coeficiente de endogamia, e diferenciação genética de dez loci microssatélites para plântulas
(progênies) de três populações de Açai-do-Amazonas (Euterpe precatoria) do baixo Rio Solimões; A - número de alelos; P- número de alelos
privados; He - Heterozigosidade esperada; Ho - Heterozigosidade observada; f - coeficiente de endogamia ; Fst - diferenciação genética Nº de
alelos (A), Alelos privados (P), Heterozigosidade esperada (He), Heterozigosidade observada (Ho), coeficiente de endogamia (f).
Codajas
(N=190)
Manacapuru
(N=192)
Manaquiri
(N=192)
EE3
EE5
EE8
EE23
EE43
EE45
EE52
EE54
EE59
EE63
Total/Média
A
8
3
6
6
4
8
2
10
3
2
52 (5.2)
P
3
0
2
2
2
2
1
5
0
0
17
Ho
0.7340
0.7419
0.6613
0.6947
0.1947
0.7204
0.1368
0.8148
0.6190
0.2352
0.5553
He
0.7436
0.6219
0.6563
0.6609
0.1781
0.6958
0.1368
0.8146
0.5552
0.2163
0.5279
F
0.0129
-0.1935
-0.0076
-0.0512
-0.0935
-0.0354
0.0002
-0.0002
-0.1153
-0.0880
-0.0519
A
6
4
5
3
2
8
1
7
3
2
41 (4.1)
P
1
0
0
0
0
2
0
2
0
0
5
Ho
0.6544
0.6145
0.5677
0.5625
0.5677
0.6250
0.0000
0.5421
0.4397
0.2094
0.4783
He
0.6285
0.6350
0.5710
0.5300
0.5006
0.6502
0.0000
0.5456
0.3824
0.2123
0.4655
F
-0.0413
0.0323
0.0058
-0.0614
-0.1343
0.0389
0.0000
0.0064
-0.1503
0.0140
-0.0274
A
5
4
7
4
3
6
1
5
4
2
41 (4.1)
P
0
0
2
0
1
0
0
0
1
0
4
Ho
0.6666
0.1614
0.7914
0.7656
0.5468
0.5811
0.0000
0.6243
0.4842
0.4338
0.5055
He
0.6089
0.1729
0.6617
0.7029
0.5034
0.6414
0.0000
0.6224
0.4616
0.4092
0.4784
f
-0.0951
0.0665
-0.1966
-0.0894
-0.0864
0.0942
0.0000
-0.0030
-0.0490
-0.0603
-0.0567