The effects of fragmentation on the genetic structure of Theobroma speciosum (Malvaceae) populations in Mato Grosso, Brazil / Efectos de la fragmentación en la estructura genética de las poblaciones de Theobroma speciosum (Malvaceae) en Mato Grosso, Brazil

ABSTRACT

Abstract Native Theobroma species, such as cacauhy, are losing their habitat due to the intense forest fragmentation in the Amazon region, and preserving their genetic diversity has been the focus of many conservation programs. The aim of the present study is to assess whether fragmentation and habitat reduction affect its genetic structure and lead to genetic diversity losses in natural Theobroma speciosum populations. The study was conducted in two Mato Grosso State (Brazil) locations Apiacás and Alta Floresta counties. Juruena National Park (JNP) in Apiacás County holds a natural T. speciosum population that has not suffered anthropic influences. A population composed of individuals from three anthropized urban forest parks (UF) in Alta Floresta County was analyzed for comparison. The leaves of 75 T. speciosum individuals distributed in the urban forest fragments and of 100 individuals found in the Juruena National Park were sampled. All nine microsatellite loci showed high polymorphism levels between categories (adults and sub-adults), in both populations. The sub-adult individuals of the fragmented area had a higher value (0.71), and the preserved population, the same value (0.69). The analysis of molecular variance showed 83 % genetic diversity within categories; 16 %, between populations; and only 1 %, between categories. Although the effects were small, a persistent fragmentation process can increase inbreeding and facilitate genetic drift, leading T. speciosum populations to inbreeding depression and loss of diversity. Rev. Biol. Trop. 66(1) 218-226. Epub 2018 March 01.

RESUMEN

Resumen Las especies nativas de Theobroma, como cacauhy, están perdiendo su hábitat debido a la intensa fragmentación forestal en la región amazónica. Por lo tanto, preservar la diversidad genética ha sido el objetivo principal de la mayoría de los programas de conservación. El objetivo de este estudio fue evaluar si la fragmentación y la reducción del hábitat afectan la estructura genética y causan la pérdida de diversidad genética en poblaciones naturales de Theobroma speciosum. El estudio se realizó en dos localidades del estado de Mato Grosso, Mato Grosso, Brasil, en el municipio de Apiacás, se consideró una población natural de T. speciosum sin influencia antrópica, ubicada en el Parque Nacional Juruena (JNP) y en el municipio De Alta Floresta se analizó una población compuesta por individuos de tres parques forestales urbanos antropizados (UF). Fueron muestreadas las hojas de 75 individuos de T. speciosum de los fragmentos de bosque urbano y 100 individuos del Parque Nacional de Juruena. Los nueve loci microsatélites mostraron altos niveles de polimorfismo entre las categorías (adultos y sub-adultos) en ambas poblaciones. En la población media, los individuos sub-adultos fragmentados de la población (UF) mostraron un mayor valor de f (0.71), mientras que la categoría de población preservada (JNP) presentó valores iguales entre sí (0.69). El análisis de la varianza molecular mostró que la mayoría de la diversidad genética está dentro de las categorías (83 %), mientras que el 16 % se encuentra entre la población y sólo el 1 % entre las categorías. Aunque los efectos fueron pequeños, si el proceso de fragmentación persistente puede aumentar los niveles de endogamia y facilitar la acción de la deriva genética. En el curso de varias generaciones, estos efectos pueden conducir a la depresión endogámica, la pérdida de diversidad y la alteración de la estructura genética de poblaciones de T. speciosum.