Sistema de cruzamento em populações de Handroanthus heptaphyllus (Vell.) Mattos e suas implicações para a coleta de sementes para fins de conservação e melhoramento genético

Abstract

Handroanthus heptaphyllus é uma árvore tropical longeva, polinizada por insetos, comum na vegetação secundária e que possui utilidades econômicas, na arborização e restauração florestal. Para a coleta de sementes e reflorestamento é fundamental conhecer o sistema de reprodução das populações, visto que este determina o tamanho efetivo da amostra. O objetivo deste trabalho foi estudar o sistema de reprodução de duas populações de H. heptaphyllus, utilizando marcadores microssatélites, para calcular o número de árvores matrizes para a coleta de sementes. Para isso, sementes de polinização aberta foram coletadas em 30 árvores, sendo 15 árvores na população Lageado e 15 na Véu da Noiva. A taxa de cruzamento multilocos populacional (tm) foi igual nas duas populações (tm = 1,0), embora com variação individual na taxa de cruzamento entre as árvores matrizes (0,68 a 0,99). A taxa de cruzamento entre parentes (tm-ts, mínimo de 0,21) e a correlação multiloco de paternidade (rp, mínimo de 0,11) foram substanciais nas populações, sendo que 97% das árvores cruzaram com parentes, o que sugere estrutura genética espacial nas procedências de coleta de sementes. Devido aos cruzamentos correlacionados, a coancestria dentro de progênies foi maior ( mínimo de 0,139) e o tamanho efetivo menor ( máximo de 3,07) do que o esperado em progênies de meios-irmãos ( = 0,125; Ne = 4). Consequentemente, para obterem-se amostras de sementes com Ne de 150, o número de árvores matrizes para a coleta de sementes para fins de melhoramento genético, conservação e recuperação ambiental deve ser de, no mínimo, 49 árvores matrizes.

Handroanthus heptaphyllus is a long-lived tropical tree, insect-pollinated, common in secondary vegetation, and is economical useful for urban and forest restoration purposes. However, when considering seed harvest for reforestation, it is fundamental to know the mating system of populations, since that determines the effective size of the sample. Therefore, the objective of this work was to study the mating system of two H. heptaphyllus populations, using microsatellite markers, to estimate the number of seed trees for seed collection procedures. To do that, open pollinated seeds were collected from 15 seed trees in a Lageado population and from 15 at Véu da Noiva. Population multilocus outcrossing rate (tm) was equal for the two provenances ( tm = 1.0), however we observed individual variation for outcrossing rate among trees (0.68 to 0.99). The rate of mating among relatives ( tm-ts , minimum of 0.21) and multilocus paternity correlation ( rp, minimum of 0.11) were substantial in both populations, where 97% of the trees crossed with relatives. This suggests a spatial genetic structure in the populations from where seeds were harvested. Due to correlated mating, the co-ancestry within progenies was higher ( minimum of 0.139) and effective size was smaller ( maximum of 3.07) than the expected in half-sibs ( = 0.125, Ne = 4). Consequently, the number of seed trees for seed harvest for breeding, conservation, and reforestation programs must be at least 49.