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Especiação de plantas no sul do Brasil : os casos de Passiflora e Petunia

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Especiação de plantas no sul do Brasil : os casos de Passiflora e Petunia

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Título Especiação de plantas no sul do Brasil : os casos de Passiflora e Petunia
Autor Lorenz-Lemke, Aline Pedroso
Orientador Salzano, Francisco Mauro
Co-orientador Freitas, Loreta Brandao de
Data 2006
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Biociências. Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular.
Assunto Evolução molecular
Genética molecular
Passiflora
Petúnia
Resumo A região sul do Brasil é caracterizada pela ocorrência de diversas áreas fitoecológicas. Esta heterogeneidade de habitats pode condicionar gradientes ambientais, favorecendo a diferenciação regional e até mesmo eventos de especiação. Para investigar possíveis processos evolutivos ocorridos em plantas dessa região, analisamos os padrões de variação genética molecular em três grupos de espécies relacionadas pertencentes aos gêneros Passiflora (Passifloraceae) e Petunia (Solanaceae). Passiflora actinia e Passiflora elegans são espécies parapátricas que apresentam uma grande similaridade morfológica e genética. P. actinia é uma espécie típica da Mata Atlântica, enquanto P. elegans ocorre em matas de galeria no interior do Rio Grande do Sul (RS). Análises de marcadores nucleares e plastidiais revelaram um gradiente norte-sul nas relações intra e interespecíficas e contribuíram para a identificação de um híbrido interespecífico com morfologia intermediária encontrado na região de parapatria. É possível que a diferenciação genética entre os grupos geográficos de P. actinia e a recente divergência entre P. actinia e P. elegans tenham sido influenciadas pelos processos históricos ocorridos na região, como a migração da Mata Atlântica para o sul e o seu padrão de estabelecimento no RS. A Serra do Sudeste (RS) é um dos centros de diversidade do gênero Petunia, caracterizado pela presença de espécies com diferentes síndromes florais. P. exserta (polinizada por beija-flores, flores vermelhas) tem sua ocorrência restrita a esta região, sendo encontrada no interior de reentrâncias rochosas em torres areníticas. P. axillaris (polinizada por mariposas, flores brancas) habita áreas abertas e possui ampla distribuição geográfica. Nas torres onde estas espécies ocorrem em simpatria, foram encontradas plantas com morfologia floral intermediária, sugerindo hibridação entre elas. As análises de marcadores plastidiais corroboraram a hipótese de hibridação interespecífica e de divergência recente entre estas espécies e revelaram um baixo fluxo gênico entre as populações das torres. Entre as 11 espécies de Petunia, seis são encontradas exclusivamente nos planaltos das regiões sul e sudeste do Brasil: P. altiplana, P. bonjardinensis, P. mantiqueirensis, P. reitzii, P. saxicola e P. scheideana. A distribuição de marcadores plastidiais concorda com a hipótese de divergência recente destas espécies. Este padrão talvez esteja relacionado com as mudanças climáticas ocorridas no Quaternário, já que o habitat destas espécies (campos de altitude) foi fortemente afetado por estas alterações. Durante os estágios glaciais havia expansão das áreas de campo e nos interglaciais avanço da floresta com araucária. É possível que o padrão fragmentado dos campos, isolados nas áreas de maior altitude do planalto e cercados por áreas de floresta com araucária, tenha contribuído para a diversificação do grupo.
Abstract Brazilian southern region is characterized by the occurrence of several phytoecological areas. This habitat heterogeneity can condition environmental gradients, favor regional differentiation, and even speciation events. To investigate the possible evolutionary process which occurred in plants of this region, we analyzed the patterns of molecular genetic variation in three groups of related species classified in the Passiflora (Passifloraceae) and Petunia (Solanaceae) genera. Passiflora actinia and Passiflora elegans are parapatric species which show high morphologic and genetic similarity. P. actinia is a species typical of the Atlantic Forest, while P. elegans occurs in gallery forests in the interior of Rio Grande do Sul (RS). Analyses of nuclear and plastid markers revealed a north-south gradient both in the intra e interspecific relationships, and contributed to the identification of an interspecific hybrid with intermediate morphology in the parapatric region. It is possible that the genetic differentiation among P. actinia’s geographic groups and the recent P. actinia/P. elegans divergence have been influenced by historical processes occurred in the region, like the Atlantic Forest southern migration and its pattern of establishment in RS. The Serra do Sudeste region (Southeast Sierra in RS) is one of Petunia’s centers of diversity, characterized by the presence of species with different floral syndromes. P. exserta (pollinated by hummingbirds, red flowers) has its occurrence restricted to this region, and is found in the interior of shelters of sand towers. P. axillaris (pollinated by hawkmoths, white flowers) live in open areas and has a wide geographical distribution. In the towers in which these species are found in sympatry, plants with intermediate flower morphology were found, suggesting hybridization between them. Plastid markers analyses confirmed the interspecific hybridization hypothesis and the recent divergence between these species, revealing a low gene flow between the populations of the towers. Among the 11 species of Petunia, six were found exclusively in the Brazilian south and southeast highlands: P. altiplana, P. bonjardinensis, P. mantiqueirensis, P. reitzii, P. saxicola and P. scheideana. Plastid markers distribution agrees with the hypothesis of recent divergence of these species. This pattern is probably related to the climatic changes occurred in the Quaternary since the habitat of these species (campos de altitude) has been strongly affected by these modifications. During the glacial stages expansion of grasslands areas occurred, while in the interglacial periods Araucaria forest would advance. Possibly the fragmented pattern of the grasslands, isolated in the high altitude areas of the plateau and surrounded by Araucaria forest, has contributed to the group’s diversification.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/7994
Arquivos Descrição Formato
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