Development and characterization of microsatellite markers for Tibouchina hatschbachii (Melastomataceae), an endemic and habitat-restricted shrub from Brazil / Desenvolvimento e caracterização de marcadores microssatélites para Tibouchina hatschbachii (Melastomataceae), um arbusto endêmico e com restrição de habitat da região subtropical do Brasil

Tibouchina hatschbachii Wurdack (Melastomataceae) is an autogamous shrub restricted to granite (GO) and sandstone (SO) rock outcrops from subtropical Brazil. We designed primers for the amplification of microsatellite regions for T. hatschbachii, and characterized these primers to estimate genetic diversity parameters and contemporary genetic structure patterns. Eight loci were successfully amplified and were characterized using 70 individuals from three natural populations. Polymorphic information content ranged from 0.200 to 0.772 per locus. All loci were polymorphic, with allele numbers ranging from two to eight. The low degree of polymorphism may be explained by the fact that T. hatschbachii has disjunct populations and a recent genetic bottleneck, and also that it is self-pollinated. The observed and expected heterozygosities ranged from 0.115 to 1.000 and from 0.112 to 0.800, respectively. We observed private alleles in all loci. These are important features that enable us to identify population differentiation and help to us understand gene flow patterns for T. hatschbachii in subtropical Brazil. Eight microsatellite loci from other species of Tibouchina amplified positively in T. hatschbachii.

Tibouchina hatschbachii Wurdack (Melastomataceae) é um arbusto autógamo, com ocorrência restrita em afloramentos rochosos graníticos (GO) e areníticos (SO) na região subtropical do Brasil. Neste trabalho, foram desenvolvidos marcadores para a amplificação de regiões microssatélites para T. hatschbachii e caracterizados esses primers para estimar parâmetros de diversidade genética. Oito loci foram amplificados com sucesso e caracterizados, utilizando 70 indivíduos de três populações naturais. O conteúdo de informação polimórfica variou de 0,200 a 0,772 por locus. Todos os loci foram polimórficos, com números de alelos que variam de dois a oito. O baixo grau de polimorfismo pode ser explicado pelo fato de que T. hatschbachii possui populações disjuntas e uma história recente de gargalo genético populacional, e também pelo fato de apresentar um sistema reprodutivo de autopolinização, tendendo a favorecer a baixa variação. As heterozigosidades observadas e esperadas variaram entre 0,115-1,000 e 0,112-0,800, respectivamente. Também foi observada a presença de alelos privados em todos os loci. Estas são características importantes que nos permitirão identificar a diferenciação entre populações e poderão ajudar na compreensão dos padrões de fluxo gênico atual de T. hatschbachii na região subtropical do Brasil. Oito loci microssatélites de outras espécies de Tibouchina amplificaram positivamente em T. hatschbachii..

Development and characterization of microsatellite markers for Tibouchina hatschbachii (Melastomataceae), an endemic and habitatrestricted shrub from Brazil / Desenvolvimento e caracterização de marcadores microssatélites para Tibouchina hatschbachii (Melastomataceae), um arbusto endêmico e com restrição de habitat da região subtropical do Brasil

Tibouchina hatschbachii Wurdack (Melastomataceae) is an autogamous shrub restricted to granite (GO) and sandstone (SO) rock outcrops from subtropical Brazil. We designed primers for the amplification of microsatellite regions for T. hatschbachii, and characterized these primers to estimate genetic diversity parameters and contemporary genetic structure patterns. Eight loci were successfully amplified and were characterized using 70 individuals from three natural populations. Polymorphic information content ranged from 0.200 to 0.772 per locus. All loci were polymorphic, with allele numbers ranging from two to eight. The low degree of polymorphism may be explained by the fact that T. hatschbachii has disjunct populations and a recent genetic bottleneck, and also that it is self-pollinated. The observed and expected heterozygosities ranged from 0.115 to 1.000 and from 0.112 to 0.800, respectively. We observed private alleles in all loci. These are important features that enable us to identify population differentiation and help to us understand gene flow patterns for T. hatschbachii in subtropical Brazil. Eight microsatellite loci from other species of Tibouchina amplified positively in T. hatschbachii.

Tibouchina hatschbachii Wurdack (Melastomataceae) é um arbusto autógamo, com ocorrência restrita em afloramentos rochosos graníticos (GO) e areníticos (SO) na região subtropical do Brasil. Neste trabalho, foram desenvolvidos marcadores para a amplificação de regiões microssatélites para T. hatschbachii e caracterizados esses primers para estimar parâmetros de diversidade genética. Oito loci foram amplificados com sucesso e caracterizados, utilizando 70 indivíduos de três populações naturais. O conteúdo de informação polimórfica variou de 0,200 a 0,772 por locus. Todos os loci foram polimórficos, com números de alelos que variam de dois a oito. O baixo grau de polimorfismo pode ser explicado pelo fato de que T. hatschbachii possui populações disjuntas e uma história recente de gargalo genético populacional, e também pelo fato de apresentar um sistema reprodutivo de autopolinização, tendendo a favorecer a baixa variação. As heterozigosidades observadas e esperadas variaram entre 0,115-1,000 e 0,112-0,800, respectivamente. Também foi observada a presença de alelos privados em todos os loci. Estas são características importantes que nos permitirão identificar a diferenciação entre populações e poderão ajudar na compreensão dos padrões de fluxo gênico atual de T. hatschbachii na região subtropical do Brasil. Oito loci microssatélites de outras espécies de Tibouchina amplificaram

Sinopse de Miconia seção Miconia Dc. (Melastomataceae) no estado de Minas Gerais, Brasil / Synopsis of Miconia section Miconia Dc. (Melastomataceae) in the state of Minas Gerais, Brazil

Miconia, maior gênero de Melastomataceae, com cerca de 1050 espécies distribuídas na região neotropical, caracteriza-se pelas inflorescências terminais, pétalas de ápice arredondado ou emarginado e frutos carnosos. O gênero encontra-se subdividido em 12 seções, e as espécies da seção Miconia podem ser reconhecidas pelas anteras curtas e lineares, com ápice levemente atenuado e conectivo com apêndices ventrais. Este estudo foi baseado no exame morfológico de ca. 2300 exsicatas, depositadas em 15 herbários brasileiros, e revelou a ocorrência de 26 espécies da seção Miconia em Minas Gerais. São apresentadas ilustrações, chave de identificação, dados de floração e frutificação, comentários e Estado de conservação para todas as espécies de Miconia seção Miconia no Estado de Minas Gerais.

Miconia is the largest genus in Melastomataceae, with about 1050 species distributed through the neotropics, and can be recognized by the terminal inflorescences, rounded or emarginated petals and fleshy fruits. The genus is divided in 12 sections, and the species from section Miconia can be recognized by the short and linear anthers, with slightly attenuate apex and connective with ventral appendages. This study was based on morphological examination of about 2300 specimens from 15 Brazilian herbaria, which found 26 species of the section Miconia in Minas Gerais. We present illustrations, identification key, data on flowering and fruiting, comments, and conservation status for all species of Miconia section Miconia in Minas Gerais.

Testing hypotheses for morphological differences among populations of Miconia sellowiana (Melastomataceae) in southern Brazil / Testando hipóteses para as diferenças morfológicas entre populações de Miconia sellowiana (Melastomataceae) do sul do Brasil

Previous studies have uncovered considerable variability in foliar morphology and anatomy for Miconia sellowiana in different types of vegetation (Grassland, Montane Atlantic forest, Upper Montane Atlantic forest and Araucaria Pine forest). Although such variability could be due to phenotypic plasticity, an alternative explanation for this phenomenon is the existence of genetic differentiation among populations resulting from genetic drift or adaptation to different environments. The goal of the present study was to investigate the extent of genetic structures among populations of Miconia sellowiana using a neutral dominant genetic marker (RAPD - Random Amplification of Polymorphic DNA). There was considerable variability in the studied samples, resulting in 96.5% polymorphic loci and a Gst = 0.13. The analysis of molecular variance showed the populations are genetically structured (p < 0.001). The subpopulations of M. sellowiana were grouped similarly together using genetic (based on a neutral marker) or morphological dendrograms, suggesting that the morphological differences observed are the result of local genetic differentiation by genetic drift and not the alleged phenotypic plasticity of the species.

Estudos prévios relatam a variabilidade na morfologia e anatomia de Miconia sellowiana em diferentes formações vegetacionais (Estepe Gramínio-Lenhosa, Floresta Ombrófila Densa Montana, Floresta Ombrófila Densa Alto-Montana e Floresta Ombrófila Mista). Apesar dessa variabilidade poder ser devido à plasticidade fenotípica, uma explicação alternativa para o mesmo fenômeno é a existência de diferenciação genética entre as populações, resultado de deriva genética ou adaptação aos diferentes ambientes. O objetivo do presente estudo foi investigar a existência de estruturação genética entre as populações de M. sellowiana, utilizando um marcador genético dominante e neutro (RAPD - "Random Amplification of Polymorphic DNA"). Foi encontrado um grau considerável de variabilidade nas amostras estudadas, sendo que 96,5% dos locos foram polimórficos e o valor de Gst foi de 0,13. O número estimado de migrantes por geração foi de 3,19, o que consiste com a existência de um fluxo gênico reduzido entre os locais estudados. Esse resultado foi confirmado pela análise de variância molecular (p < 0,001). As subpopulações de M. sellowiana ficaram igualmente agrupadas nos dendrogramas dos dados genéticos (baseado no marcador molecular neutro) e morfológicos, sugerindo que as diferenças morfológicas encontradas são resultado da diferenciação genética local e não por plasticidade fenotípica da espécie.

Testing hypotheses for morphological differences among populations of Miconia sellowiana (Melastomataceae) in southern Brazil - doi: 10.4025/actascibiolsci.v34i1.7580

Micona sellowiana in different types of vegetation (Grassland, Montane Atlantic forest, Upper Montane Atlantic forest and Araucaria Pine forest). Although such variability could be due to phenotypic plasticity, an alternative explanation for this phenomenon is the existence of genetic differentiation among populations resulting from genetic drift or adaptation to different environments. The goal of the present study was to investigate the extent of genetic structures among populations of Miconia sellowiana using a neutral dominant genetic marker (RAPD - Random Amplification of Polymorphic DNA). There was considerable variability in the studied samples, resulting in 96.5% polymorphic loci and a Gst = 0.13. The analysis of molecular variance showed the populations are genetically structured (p 0.001). The subpopulations of M. sellowiana were grouped similarly together using genetic (based on a neutral marker) or morphological dendrograms, suggesting that the morphological differences observed are the result of local genetic differentiation by genetic drift and not the alleged phenotypic plasticity of the species

Pollinator guild organization and its consequences for reproduction in three synchronopatric species of Tibouchina (Melastomataceae)

Pollinator guild organization and its consequences for reproduction in three synchronopatric species of Tibouchina (Melastomataceae). In co-flowering plant species, pollinator sharing can result in interspecific pollen transfer and fecundity reduction. Competition will be relaxed whenever there is a large amount of initial pollen supply or if each plant species occupies different habitat patches. Reproduction in Tibouchina cerastifolia (Naudin) Cogn., T. clinopodifolia (DC.) Cogn. and T. gracilis (Bonpl.) Cogn. was studied in an area of Atlantic rainforest to examine whether synchronopatry induces time partitioning among pollinator species. Eleven bee species comprised the pollinator guild. Among pollinators, there were overlaps in bee species composition and in flower visitation time. Direct competition for pollen in Tibouchina Aubl. at the study site seems to lead to different activity periods among the bee species, in which Bombus pauloensis Friese,1913 was most active earlier, while the other species were active later in the day. Bombus pauloensis, the largest bee species recorded on Tibouchina flowers, was the most important and efficient pollinator. This species harvested pollen before the other species and had the shortest handling time. The plants reproduced sexually by selfing or outcrossing, and hybridization was not avoided by incompatibility reactions at the style. The avoidance of direct competition for pollen and no pollinator partitioning among the synchronopatric species of Tibouchina may reflect a facilitative interaction among these pioneer plants.

Organização da guilda de polinizadores e sua consequência para reprodução em três espécies sincropátricas de Tibouchina (Melastomataceae). Em espécies de plantas que co-florescem, a partilha de polinizadores pode resultar em transferência interespecífica de pólen e redução da fecundidade. A competição pode ser relaxada quando existe uma grande quantidade de suprimento de pólen ou se cada planta ocupa manchas distintas do hábitat. A reprodução de Tibouchina cerastifolia (Naudin) Cogn., T. clinopodifolia (DC.) Cogn. e T. gracilis (Bonpl.) Cogn. foi estudada em Floresta Atlântica para verificar se a sincronopatria levava à partilha temporal das espécies de polinizadores. Onze espécies de abelhas compuseram a guilda de polinizadores. Entre eles, houve sobreposição na composição de espécies de polinizadores e no período de visitação floral. A competição direta por pólen em Tibouchina Aubl. na área de estudo parece levar a distintos períodos de atividade entre as abelhas, onde Bombus pauloensis Friese,1913 foi mais ativa mais cedo enquanto que as outras espécies foram ativas mais tarde. Bombus pauloensis, a maior espécie de abelha registrada em nas flores de Tibouchina, foi o polinizador mais importante e eficiente. Esta espécie coletava pólen antes das outras abelhas e apresentou um menor tempo de manipulação das anteras. As plantas se reproduziram sexuadamente, por autogamia e xenogamia e a hibridação não foi inibida por reações de incompatibilidade no estilete. A ausência de competição direta por pólen e de partilha de polinizadores pode refletir uma interação de facilitação entre estas três espécies pioneiras e sincronopátricas de Tibouchina.