ABSTRACT
Abstract The species Spondias mombin, is native to the Amazonian region. Since these trees' cultivation is incipient, their exploitation is done through extraction techniques. The aim of the present study was to assess the genetic divergences between S. mombin genotypesand to quantify the relative contribution from 12 morphological traits of the species' fruits and seeds, as well as to collect data able to subsidize future research on the species conservation and domestication. 60 genotypes were assessed in total, and ten fruits of each genotype were analyzed. Eight descriptors were used for fruit characterization, namely: fruit mass, pulp weight, volume, length, width, thickness, total soluble solids content and hydrogenionic potential. The seed descriptors were mass, length, width and thickness. The data were assessed through the principal components and groupings by applying the UPGMA and Tocher methods. They were analyzed in the GENES software, based on the dissimilarity matrix (Euclidean distance average). The analysis applied to the principal components showed that the first three components explained 83 % accumulated variation. The main traits contributing to the genotype discrimination were fruit width, fruit pulp weight, pH, seed length and thickness, and the most responsive traits to S. mombin genotype selection. The features fruit mass, seed width, fruit thickness, fruit volume, fruit length, seed mass and total soluble solid content presented the smallest contribution to diversity. The grouping methods UPGMA and Tocher evidenced genetic divergence between the analyzed genotypes. Genotypes 37 and 41 were more divergent than the others, what makes them promising for crossings in future genetic enhancement programs focused on the species' domestication.
Resumen Spondias mombin es un árbol nativo de la región amazónica; su explotación se produce de manera extractiva, siendo aún incipiente el cultivo de la especie. El objetivo de este estudio fue evaluar la divergencia genética entre genotipos de S. mombin y cuantificar la contribución relativa de 12 características morfológicas de frutos y semillas, para obtener datos que permitan investigaciones futuras relativas a la conservación y domesticación de la especie. Se evaluaron 60 genotipos; de cada uno se analizaron diez frutos. Los descriptores utilizados para la caracterización de los frutos fueron ocho: masa del fruto, peso de la pulpa, volumen, longitud, anchura, espesor, contenido total de sólidos solubles y pH; los descriptores de semillas fueron cuatro: masa, longitud, anchura y espesor. Los datos se evaluaron por medio de componentes principales y agrupaciones obtenidas por métodos UPGMA y Tocher, de la matriz de disimilitud (distancia euclideana media) con ayuda del programa GENES. A través del análisis de los componentes principales, se verificó que los tres primeros componentes explican 83.63 % de la variación acumulada. Las características que más contribuyen a la discriminación de los genotipos fueron: anchura del fruto, peso de la pulpa, pH, longitud y espesor de semillas, y son las más significativas para la selección de genotipos de S. mombin. Las contribuciones más pequeñas a la diversidad se deben a: la masa del fruto, anchura de semilla, espesor, volumen y longitud del fruto, así como a la masa de las semillas y el contenido de sólidos solubles totales. Ambos métodos de agrupación, UPGMA y Tocher, revelaron que existe divergencia genética entre los genotipos analizados. Los genotipos 37 y 41 son los más divergentes respecto a los otros; por eso son ideales para programas de mejoramiento genético con miras a la domesticación de la especie.
ABSTRACT
Abstract:The quantification of genetic diversity and intrapopulation spatial genetic structure (SGS) of tree species are important aspects for in and ex situ conservation practices. In this study we seek to understand the importance of conservation areas by quantifying the genetic diversity and the spatial genetic structure of a natural population of Theobroma speciosum. Within this population, 49 adults and 51 subadults were genotyped for five microsatellite loci. The results showed that adults and subadults have similar levels of genetic diversity and inbreeding (adults: A= 10.4, Ae = 10.3, F= 0.68, subadults: A= 10.6, Ae= 10.6, F= 0.57). Genetic diversity was spatially structured within the population, and the results suggest that near-neighbor trees up to a distance of 70 m are likely related. SGS is likely the result of short-distance seed dispersal, the short-distance range of pollinators, and infrequent breaches of the self-incompatible mating system. Considering the high demographic density of the species and size of the study area, as well as the high average number of alleles per locus and the presence of rare alleles, we believe that the study population is an excellent resource for in situ genetic conservation of T. speciosum. The study area is also a useful resource for collecting germplasm for ex situ conservation and seed collection, either for breeding programs used in the restoration of degraded areas or forest improvement. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1091-1099. Epub 2016 September 01.
ResumenLa cuantificación de la estructura de la diversidad genética e genética intrapoblacional espacial (SGS) de especies de árboles son importantes en las prácticas de conservación ex situ. En este estudio se busca determinar la importancia de las unidades de conservación mediante la cuantificación de la diversidad genética y la estructura espacial de una población natural de Theobroma speciosum. Dentro de esta población, a 49 adultos y 51 subadultos se les analizó el genotipo para cinco microsatélites loci. Los resultados mostraron que los adultos y subadultos tienen niveles similares de diversidad genética y endogamia (adultos: A= 10.4, Ae = 10.3, F= 0.68; subadultos: A= 10.6, Ae = 10.6, F= 0.57). La diversidad genética detectada fue estructurada espacialmente dentro de la población y los árboles vecinos hasta una distancia de 70 m estaban probablemente relacionados. Esta SGS es probablemente el resultado de la dispersión de semillas de corta distancia. El establecimiento de unidades de conservación permanentes como el Parque Nacional Juruena mostró que las áreas de conservación son herramientas valiosas en la preservación de la diversidad genética en las poblaciones naturales. Debido a la alta densidad demográfica de la especie y el tamaño del área de estudio, así como el elevado número promedio de alelos por locus y la presencia de alelos raros, creemos que la población de estudio es un excelente recurso para la conservación genética in situ de T. speciosum y también es un recurso útil de germoplasma para la recolección de conservación ex situ y la semilla, ya sea para programas de mejoramiento utilizados en la restauración de áreas degradadas o mejora de los bosques.