ABSTRACT
ABSTRACT: The present study aimed to assess the efficiency of sowing at variable rates for soybean cultivation in two management zones (MZs) which were defined based on stable attributes and correlated with productivity using the Fuzzy C-means clustering algorithm and the kriging interpolation.Seeding was carried out in the 2015/2016 and 2017/2018 crops with a variation of 20% of seeds and crop row spacing of 0.70m. In each MZ, 8 plots with higher and lower seed density were established. Productivity was measured using a harvest monitor connected to a harvester. Data were filtered and submitted to descriptive analysis. Productivity maps were generated using the inverse square distance interpolation for each seeding density. In the MZ with the highest productive potential (MZ 1), the productivity was 3.39 and 3.18t ha-1, and in the MZ with the lowest productive potential (MZ 2) the productivity was 3.30 and 3.11t ha-1 for the years 2016 and 2018, respectively. Interpolation estimated higher productivity with the application of 15 plants m-1. Based on the economic analysis, it is suggested in this study the application of 214,000 plants ha-1 in both MZs.
RESUMO: O trabalho avaliou a eficiência da semeadura à taxa variada para cultura da soja em duas zonas de manejo (ZMs), as quais foram definidas com base em atributos estáveis e correlacionados com a produtividade, por meio do algoritmo de agrupamento Fuzzy C-means e o interpolador krigagem. A semeadura foi realizada nas safras 2015/2016 e 2017/2018, com variação de 20% de sementes e espaçamento entre linhas de 0,70m. Em cada ZM foram estabelecidas 8 parcelas em que variou-se maior e menor densidade de sementes. A produtividade foi medida com monitor de colheita acoplado em uma colhedora. Os dados foram filtrados e submetidos à análise descritiva, os mapas de produtividade foram gerados utilizando-se o interpolador inverso do quadrado da distância para cada densidade de semeadura. Na ZM com maior potencial produtivo (ZM 1) a produtividade foi de 3,39 e 3,18t ha-1, na ZM de menor potencial produtivo (ZM 2) foi de 3,30 e 3,11t ha-1, para os anos de 2016 e 2018, respectivamente. O interpolador estimou maior produtividade com a aplicação de 15 plantas m-1; pela análise econômica, sugere-se, dentro do estudado, a aplicação de 214.000 plantas ha-1 nas duas ZMs.
ABSTRACT
Abstract Lepus flavigularis, is an endemic and endangered species, with only four populations inhabiting Oaxaca, México: Montecillo Santa Cruz, Aguachil, San Francisco del Mar Viejo and Santa María del Mar. Nevertheless, human activities like poaching and land use changes, and the low genetic diversity detected with mitochondrial DNA and allozymes in previous studies, have supported the urgent need of management strategies for this species, and suggest the definition of management units. For this, it is necessary to study the genetic structure with nuclear genes, due to their inheritance and high polymorphism, therefore, the objective of this study was to examine the variation and genetic structure of L. flavigularis using nuclear microsatellites. We sampled four populations of L. flavigularis and a total of 67 jackrabbits were captured by night sampling during the period of 2001 to 2006. We obtained the genomic DNA by the phenol-chloroform-isoamyl alcohol method. To obtain the diversity and genetic structure, seven microsatellites were amplified using the Polymerase Chain Reaction (PCR); the amplifications were visualized through electrophoresis with 10 % polyacrylamide gels, dyed with ethidium bromide. Genetic diversity was determined using the software GenAlEx v. 6.4, and genetic structure was obtained with ARLEQUIN v. 3.1; null alleles were evaluated using the program Micro-Checker v.2.2.2. Additionally, a Bayesian analysis was performed with software STRUCTURE v. 2.2.3., and the isolation by distance (IBD) was studied using the program PASSAGE v.2.0.11.6. Our results showed that the genetic variation found was low ( HO = 0.30, HE = 0.24) when compared to other jackrabbit species. Fixed alleles and moderate levels of genetic differentiation (F ST = 0.18, P = 0.001) were detected among populations, indicating the effect of the genetic drift and limited gene flow. Bayesian clustering analysis revealed two groups: (1) jackrabbits from Montecillo Santa Cruz, and (2) individuals living in Aguachil, San Francisco del Mar Viejo and Santa María del Mar. No evidence was found of isolation by distance. It is possible that the geographic barriers present between populations (e.g. lagoons, human settlements), rather than the geographical distance between them, may explain the observed genetic structure. The inbreeding coefficient was negative ( FIS =-0.27, P = 0.03), indicating genetic sub-structure in populations. We suggest two management units based on the genetically closer populations, which will help define precise conservation actions in L. flavigularis. This research is the basis for defining translocation of individuals between populations, nevertheless, a more extensive future study, with specific molecular markers for L. flavigularis, is required. In addition, it is necessary to analyze the barriers that limit the gene flow, since it is urgent to reduce the genetic differentiation between populations and increase the genetic diversity of this species.
Resumen Lepus flavigularis es una especie endémica y en peligro, con solo cuatro poblaciones ubicadas en Oaxaca, México: Montecillo Santa Cruz, Aguachil, San Francisco del Mar Viejo y Santa María del Mar. Las actividades humanas (e.g. cacería, cambios de uso de suelo) y la baja diversidad genética detectada con ADN mitocondrial y aloenzimas muestran la urgencia de desarrollar estrategias de manejo para esta especie. Para definir unidades de manejo es necesario estudiar la estructura genética con genes nucleares debido a su herencia y alto polimorfismo, por lo tanto, el objetivo de este estudio fue examinar la variación y estructura genética de L. flavigularis con microsatélites nucleares. Se obtuvo el ADN genómico de 67 liebres de las cuatro poblaciones de L. flavigularis, capturadas mediante muestreo nocturno de 2001 a 2006, mediante el método fenol-cloroformo-alcohol isoamílico. Para obtener la diversidad y estructura genética se amplificaron siete microsatélites con la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Las amplificaciones se visualizaron mediante electroforesis con geles de poliacrilamida al 10 %, teñidas con bromuro de etidio. La diversidad genética se determinó con el programa GenAlEx v.6.4, y la estructura genética se obtuvo con el ARLEQUIN v.3.1. Se evaluaron los alelos nulos con el programa Micro-Checker v.2.2.2. Adicionalmente, se realizó un análisis bayesiano con el software STRUCTURE v.2.2.3, y se estudió el aislamiento por distancia (IBD) mediante el programa PASSAGE v.2.0.11.6. La variación genética encontrada fue baja ( HO = 0.30, HE = 0.24) en comparación con otras especies de liebres. Se detectaron alelos fijos y diferenciación genética moderada (F ST = 0.18, P < 0.001) entre las poblaciones, lo que indica el efecto de la deriva genética y flujo genético limitado. El análisis Bayesiano reveló dos grupos: (1) liebres de Montecillo Santa Cruz, e (2) individuos de Aguachil, San Francisco del Mar Viejo y Santa María del Mar. No se detectó evidencia de aislamiento por distancia. Es posible que las barreras geográficas presentes entre las poblaciones (e.g. lagunas, asentamientos humanos), más que la distancia geográfica entre ellas, expliquen la estructura genética observada. El coeficiente de endogamia fue negativo ( FIS =-0.27, P = 0.03), indicando sub-estructura genética en las poblaciones. Sugerimos dos unidades de manejo con base en las poblaciones más cercanas genéticamente, lo que ayudará a definir acciones precisas de conservación en L. flavigularis. Esta investigación es la base para definir la translocación de individuos entre las poblaciones, sin embargo, se requiere un estudio futuro más amplio que incorpore marcadores moleculares específicos para L. flavigularis. Asimismo, es necesario analizar las barreras que limitan el flujo genético, ya que es urgente reducir la diferenciación genética entre poblaciones e incrementar la diversidad genética de esta especie.
ABSTRACT
In this study we propose the analysis of genetic diversity of the common three-toed sloth, Bradypus variegatus, in an attempt to understand population structure, identify divergent intraspecific units, and contribute to the knowledge of biodiversity in the neotropical forests. We analyzed a 387 bp segment of the mitochondrial DNA control region in 28 individuals distributed in different localities of both Atlantic and Amazon forests. Our results demonstrated that the genetic diversity of B. variegatus is distributed in six management units, MUs. The observed MUs encompass six phylogenetic lineages and represent respectively north and south regions of Atlantic forest, three regions within the Amazon forest, and a transition region between these two biomes. Considering the fact that these MUs are concordant with phylogroups and endemism areas already described for other vertebrate species, we can say that the study of B. variegatus, a widely distributed and not endangered species, can help to identify areas for conservation biology purposes in neotropical rain forests.
Neste estudo nós realizamos a análise da diversidade genética da preguiça comum, Bradypus variegatus, a fim de compreender os padrões de estrutura populacional, identificar unidades intraespecíficas divergentes e contribuir para o conhecimento da biodiversidade nas florestas da região neotropical. Nós analisamos um segmento de 387 pb da região controle do DNA mitocondrial de 28 indivíduos distribuídos em diferentes localidades da Floresta Amazônica e da Mata Atlântica. Os resultados obtidos demonstram que a diversidade genética da espécie pode ser representada em seis diferentes unidades de manejo (UM). Tais UMs englobam seis linhagens filogenéticas e estão localizadas em diferentes regiões geográficas sendo elas, as porções norte e sul da Mata Atlântica, três regiões dentro da área de Floresta Amazônica e uma área de transição entre os dois domínios de mata. As diferentes unidades intraespecíficas de B. variegatus são concordantes com grupos filogeográficos e áreas de endemismo já observadas para outras espécies de vertebrados. Levando em consideração o fato de que estas UMs concordam com filogrupos e áreas de endemismo previamente descritos para outras espécies de vertebrados, o estudo da preguiça comum, uma espécie amplamente distribuída e considerada não ameaçada de extinção, pode auxiliar na identificação de áreas destinadas à conservação biológica ao longo das florestas úmidas da região neotropical.
Subject(s)
Animals , DNA, Mitochondrial/genetics , Genetic Variation , Sloths/genetics , Brazil , Forestry , Geography , Phylogeny , Sloths/classificationABSTRACT
In this study we propose the analysis of genetic diversity of the common three-toed sloth, Bradypus variegatus, in an attempt to understand population structure, identify divergent intraspecific units, and contribute to the knowledge of biodiversity in the neotropical forests. We analyzed a 387 bp segment of the mitochondrial DNA control region in 28 individuals distributed in different localities of both Atlantic and Amazon forests. Our results demonstrated that the genetic diversity of B. variegatus is distributed in six management units, MUs. The observed MUs encompass six phylogenetic lineages and represent respectively north and south regions of Atlantic forest, three regions within the Amazon forest, and a transition region between these two biomes. Considering the fact that these MUs are concordant with phylogroups and endemism areas already described for other vertebrate species, we can say that the study of B. variegatus, a widely distributed and not endangered species, can help to identify areas for conservation biology purposes in neotropical rain forests.
Neste estudo nós realizamos a análise da diversidade genética da preguiça comum, Bradypus variegatus, a fim de compreender os padrões de estrutura populacional, identificar unidades intraespecíficas divergentes e contribuir para o conhecimento da biodiversidade nas florestas da região neotropical. Nós analisamos um segmento de 387 pb da região controle do DNA mitocondrial de 28 indivíduos distribuídos em diferentes localidades da Floresta Amazônica e da Mata Atlântica. Os resultados obtidos demonstram que a diversidade genética da espécie pode ser representada em seis diferentes unidades de manejo (UM). Tais UMs englobam seis linhagens filogenéticas e estão localizadas em diferentes regiões geográficas sendo elas, as porções norte e sul da Mata Atlântica, três regiões dentro da área de Floresta Amazônica e uma área de transição entre os dois domínios de mata. As diferentes unidades intraespecíficas de B. variegatus são concordantes com grupos filogeográficos e áreas de endemismo já observadas para outras espécies de vertebrados. Levando em consideração o fato de que estas UMs concordam com filogrupos e áreas de endemismo previamente descritos para outras espécies de vertebrados, o estudo da preguiça comum, uma espécie amplamente distribuída e considerada não ameaçada de extinção, pode auxiliar na identificação de áreas destinadas à conservação biológica ao longo das florestas úmidas da região neotropical.