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Para o melhorador florestal pode ser bastante importante desenvolver técnicas para a propagação vegetativa das espécies florestais mais importantes do ponto de vista económico. A superioridade da propagação vegetativa em relação à propagação sexual reside na possibilidade de transferência de todo o potencial genético das árvores seleccionadas, incluindo a variância não aditiva, para a descedência e, por consequência, a obtenção de maiores ganhos genéticos, pelo menos a curto e médio prazo. A maturação em espécies arborescentes acarreta em geral um aumento da dificuldade de propagação vegetativa de indivíduos seleccionados. Quando as árvores atingem idade suficiente para que o seu potencial possa ser avaliado, a utilização da via clonal em programas de melhoramento, pode ser bastante problemática. Os meristemas apicais parecem ter um papel bastante importante no envelhecimento ontogénico. No entanto, as variações espácio-temporais das condições fisiológicas da árvore são determinates no processo de maturação. Neste trabalho discute-se o fenómeno de maturação das árvores, apresentam-se técnicas que têm sido utilizadas para o reverter e questiona-se se essas técnicas levam ou não a um verdadeiro rejuvenescimento.
O desenvolvimento sustentável de uma espécie depende da diversidade genética presente nas populações. A conservação dos recursos genéticos, devido à maior resiliência da espécie quando a sua variabilidade genética é maior, promoverá a salvaguarda da existência das espécies e evolução, o aumento da sustentabilidade dos ecossistemas, a manutenção da capacidade produtiva das florestas, a futura utilização de genes (resistência a doenças, entre outras) e a proteção das espécies negligenciadas e das sobre exploradas. As atuais ameaças à diversidade genética incluem a influência antropogénica (alteração do habitat, desflorestação, fragmentação e domesticação), a globalização (agentes patogénicos, insetos, espécies exóticas e movimentação de material genético) e a alteração climática global. Nesta apresentação discutimos os resultados que revelam a diversidade genética do pinheiro bravo e do medronheiro em Portugal e realçamos o impacto humano na estrutura genética do pinheiro bravo. A evitar, noutras espécies, o uso de sementes desconhecidas, respeitar os recursos genéticos existentes e definir, com urgência, regras para florestação baseadas em regiões de proveniência e dentro das zonas geneticamente homogéneas. A estrutura genética do pinheiro bravo em Portugal indicou que a diferenciação entre populações é baixa e que a diversidade existe principalmente dentro das populações. Não se observou nenhum padrão geográfico, o que pode ser explicado pela influência antropogénica associada a um fluxo genético extensivo. Pode ter existido em Portugal um refúgio, a espécie pode ter sobrevivido à última glaciação em zonas abrigadas e de baixa altitude junto ao Oceano Atlântico, evidência fundamentada por pólen e carvão fóssil, mas a influência antropogénica apagou a pegada genética. Os recursos genéticos do pinheiro bravo estão misturados devido à intensiva florestação, sobretudo no século XX, com semente de origem desconhecida. Num estudo recente com marcadores moleculares foi estudada a estrutura genética do medronheiro. Foram identificadas três regiões genéticas homogéneas (Norte, Centro e Sul), mas diferentes entre si. Os resultados suportam a hipótese da existência de dois refúgios independentes em Portugal durante a última glaciação, na região Sul e no Centro. Para se constituírem novos povoamentos a semente deve ser recolhida dentro das regiões homogéneas e não devem ser usadas sementes de origem desconhecida. O uso de clones deverá ser feito, também, dentro dessas regiões. Os indivíduos para serem incluídos na população de melhoramento, deverão ser selecionados nos medronhais com maior diversidade genética. As populações mais diferenciadas e diversas, do ponto de vista genético, deverão ser consideradas para conservação, prevendo o impacto do aquecimento global, o aumento de fogos florestais, a fragmentação do coberto vegetal e o processo de domesticação em curso.
Havendo indicadores da degradação do montado de sobro torna-se necessária a sua recuperação, sobretudo com plantas que possam futuramente produzir cortiça em quantidade e de boa qualidade. Para tal, torna-se urgente desenvolver um programa operacional de melhoramento para esta espécie, que ocupa no nosso país 664 mil hectares (1/3 da área total de sobro a nível do globo), de onde se extrai 55% da produção mundial de cortiça e cuja área pode ser estendida em mais de 200 mil hectares. No presente artigo são abordados os conceitos gerais ligados a programas de melhoramento em espécies florestais e também ao emprego de técnicas de propagação vegetativa, atendendo à importância que estas podem vir a ter no desenrolar desses programas quer para a selecção massal fenotípica (através de estimativas da heritabilidade e do ganho genético) quer para a propagação clonal de material vegetal melhorado. É discutida a problemática associada à maturação nas árvores florestais que pode condicionar o uso da propagação vegetativa e referem-se algumas técnicas utilizadas para contornar esse processo. Por fim, enunciam-se possíveis estratégias para o melhoramento do sobreiro a curto e longo prazo.
• Introduction Tree genetic improvement programs usually lack, in general, pedigree information. Since molecular markers can be used to estimate the level of genetic similarity between individuals, we genotyped a sample of a Portuguese Eucalyptus globulus breeding population—a reference population of 125 individuals—with 16 microsatellites (SSR). • Materials and methods Using genotypes from the reference population, we developed a simulation approach to recurrently generate (105 replicates) virtual offspring with different relatedness: selfed, half-sib, full-sib and unrelated individuals. Four commonly used pairwise similarity coefficients were tested on these groups of simulated offspring. Significant deficits in heterozygosity were found for some markers in the reference population, likely due to the presence of null alleles. Therefore, the impact of null alleles in the relatedness estimates was also studied. We conservatively assumed that all homozygotes in the reference population were carriers of null alleles. • Results All estimators were unbiased, but one of them was better adjusted to our data set, even when null alleles were considered. The estimator’s accuracy and precision were validated with individuals of known pedigree obtained from controlled crosses made with the same reference population’s parents. Additionally, a clustering algorithm based on the estimator of choice was constructed, in order to infer the relatedness among 24 E. globulus elite individuals. We detected four putatively related elite individuals’ pairs (six pairs considering the presence of null alleles). • Conclusions This work demonstrates that in the absence of pedigree information, our approach could be useful to identify relatives and minimize consanguinity in breeding populations.
Documento apresentado no I Encontro sobre Microsatélites e Genética das Populações que decorreu em Lisboa de 16 a 17 de Junho de 2004.
Num mesmo organismo pluricelular existem diferentes tipos de células e as diferenças são induzidas pelo controle dos genes que são transcritos (activados) em cada célula. Algum processo deverá actuar no DNA para que esses diferentes tipos de células se formem durante o desenvolvimento do ser vivo, de outra forma, todas as células somáticas do organismo, possuidoras da mesma carga cromossómica, seriam idênticas. O processo de controle da transmissão de genes activados e desactivados, de uma geração de células às seguintes, ainda não está bem esclarecido. O que se sabe é que muitas células mantêm as suas características únicas quando são estabelecidas em cultura in vitro. Os mecanismos regulatórios envolvidos devem ser estáveis e, uma vez estabelecidos, são transmitidos às células-filha quando a célula se divide. Existem vários modelos para explicar os mecanismos da regulação génica. A metilação do DNA (uma modificação química que se observa pela ligação de um grupo metil ao carbono 5 da citosina - Fig. 1), suprime a transcrição de determinados genes e também promove a alteração da estrutura da cromatina para formas mais condensadas. Mas, o modelo proposto para explicar a influência da metilação do DNA na expressão génica, não deixa de ser polémico pois, para uma grande parte dos genes envolvidos nesse último fenómeno, torna-se necessário o controle adicional de determinadas proteínas regulatórias. Pretendemos expor alguns dos argumentos e evidências a favor e contra a relação causal entre a expressão génica e a metilação do DNA e, em particular, a influência deste processo nos fenómenos da inactivação dos genes, da marcação parental do genómio, da diferenciação e do envelhecimento das células e organismos.
Efectuou-se um ensaio sobre o efeito da aplicação de uma citocinina benziladenina (BAP), nas concentrações de 200,100,50 e 0mg/l e ainda uma testemunha sem tratamento, para estimular o desenvolvimento de gomos interfasciculares em plantas de Pinus pinaster Ait. com um ano e meio de idade. No delineamento experimental utilizaram-se blocos casualizados completos com 5 repetições por tratamento. Um mês após o término do ensaio o tratamento com maior concentração de BAP revelou-se mais eficaz (P<0,001) com 47,5+-3,96 gomos formados em média por planta, relativamente à testemunha que formou 2,3+-0,67 gomos em média por planta. Os tratamentos com a BAP não foram tóxicos para as plantas mas foram inibitórios do alongamento dos rebentos.
Efectuou-se um ensaio de germinação de azinheira no início de Abril de 1996, no viveiro da Reserva Natural da Serra da Malcata. Utilizou-se bolota recolhida na região de Malpica do Tejo. Pretendeu-se comparar a produção de plantas de raiz nua, em terra normal do viveiro, com outros métodos: uso de dois contentores (saco e tabuleiro) e cinco substratos (casca de pinheiro, turfa, terra normal de viveiro, casca de pinheiro com perlite (1:1 v/v) e turfa com perlite (1:1 v/v). A percentagem de germinação foi anotada no final de Junho, após o que se efectuaram mais três leituras, com intervalo de três semanas entre cada uma. Na última leitura foram ainda observados o diâmetro da planta (D) ao nível do colo, a sua altura (H) e a área foliar por planta (A). A percentagem de germinação foi sempre melhor nos tratamentos com tabuleiro independentemente do substrato utilizado e os piores resultados obtiveram-se no tratamento saco/turfa e no método da raiz nua. Por outro lado, o uso do saco conduz, em geral, a uma perda de plantas ao longo do tempo, contrariamente ao uso de tabuleiro. Para o D médio por planta germinada, os melhores tratamentos foram as combinações tabuleiro/turfa (3,26 mm) e saco/casca de pinheiro (2,92 mm) e o uso do saco com terra conduziu ao pior resultado (2,4 mm). Relativamente à H média por planta, o melhor/pior resultado foi o obtido com o método da raiz nua (10,5 cm)/terra em tabuleiro (5,9 cm). A área foliar por planta (A) no tratamento raiz nua atingiu 52 cm2, superior ao valor desse parâmetro para qualquer dos outros tratamentos, excepto no tratamento saco/casca de pinheiro (45 cm2 ).
O azereiro é uma espécie autóctone e rara em Portugal, sujeita a legislação de protecção por ser vulnerável devido à degradação crescente do seu habitat natural. Neste trabalho compilou-se um conjunto de informações ao nível da morfologia, corologia e ecologia do azereiro, para além da utilização e processos de produção em viveiro. Por fim inclui-se uma carta de potencial de ocorrência de azereiro.
Neste artigo pretende-se revisitar a Beira Interior com a ajuda de alguns números, que possam situá-la do ponto de vista da sua estrutura sócio-económica e ainda relativamente à floresta, nas suas potencialidades e actuais restrições. Conclui-se com uma breve referência a essa nova estrutura, que é a ESACB, especialmente o Curso de Produção Florestal.
Documento apresentado no I Congresso Florestal Hispano-Luso que decorreu de 21 a 27 de Junho de 1997, em Pamplona.
Fifteen strawberry tree natural populations in different ecological conditions were sampled, ca. 30 trees per stand. Our aims were to investigate the genetic structure the species, and to disclose the historical demographic processes shaping the genetic structure. The obtained information will be used in the species improvement and in the design and management of conservation programs. Fifteen haplotypes were obtained after screening the individuals with four chloroplast microsatellites. Four clusters were identified using BAPS analysis. A “northern”, a “central”, a “southern”, and a four cluster with a single population. The hierarchical AMOVA showed a stronger differentiation among clusters than among populations within clusters. The relatively low among populations within clusters differentiation could be explained by the common postglacial history of nearby populations, which might also be connected through bird-mediated seed flow. The species was also ecologically characterized in the Centre region, using bioclimatology, lithology, topography, soil type, vegetation and wildfires records. The data processed was the digital terrain model (DTM), mapping soils, burnt areas perimeters and phytosociological and biogeographical maps. Climatological data was used to calculate bioclimatic indices. Exploratory multivariate statistical analysis with the gathered data was performed: a principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA). Finally, the Habitat Suitability for the species was calculated using the Analytic Hierarchy Process (AHP).
A figueira-da-índia [Opuntia ficus-indica (L.) Miller] é uma espécie da família Cactaceae, com centro de origem e domesticação no México. Possui características morfofisiológicas particulares que permitem uma elevada eficiência de utilização da água. Esta espécie representa uma cultura alternativa para as regiões do interior de Portugal onde se prevê que as alterações climáticas possam vir a ter maior impacto. Neste estudo pretendeu-se avaliar o desempenho de ecótipos portugueses de O. ficus-indica quanto à produção de fruto. Em Maio de 2012 foram plantados, na Escola Superior Agrária de Castelo Branco, num solo de baixa aptidão agrícola, cladódios de dezasseis ecótipos portugueses de O. ficus-indica e duas cultivares italianas, “Gialla” e “Bianca”. O delineamento experimental consistiu em blocos casualizados completos com três repetições. O compasso foi de 2,5 x 1,5 m, com 15 plantas por população e um cladódio (planta) por cova. Antes da plantação foi realizada a fertilização com um adubo ternário, fornecendo 40 kg/ha de cada macronutriente (N, P e K). Nos dois primeiros anos o ensaio foi conduzido em sequeiro e no terceiro ano foram fornecidos, aproximadamente, 70 mm de água. Foi realizado o controlo mecânico de infestantes sem mobilização do solo. As populações foram avaliadas ao terceiro ano com a quantificação da produção em peso (kg) e número de frutos por planta e de frutos por classes de peso. Relativamente aos parâmetros avaliados, verificou-se a existência de diferenças significativas entre as populações estudadas. As cultivares “Gialla” e “Bianca” foram as mais produtivas destacando-se nitidamente dos ecótipos portugueses, o que reflete a sua origem como material vegetal melhorado. Entre as dezasseis populações portuguesas de O. ficus-indica, foram selecionadas cinco com interesse para produção de fruto que poderão constituir material de partida para iniciar um programa de melhoramento da espécie.
A figueira-da-índia [Opuntia ficus-indica (L.) Miller] é uma espécie da família Cactaceae, com centro de origem e domesticação no México. Possui características morfofisiológicas particulares que permitem uma elevada eficiência de utilização da água. Esta espécie representa uma cultura alternativa para as regiões do interior de Portugal onde se prevê que as alterações climáticas possam vir a ter maior impacto. Neste estudo pretendeu-se avaliar o desempenho de ecótipos portugueses de O. ficus-indica quanto à produção de fruto. Em Maio de 2012 foram plantados, na Escola Superior Agrária de Castelo Branco, num solo de baixa aptidão agrícola, cladódios de dezasseis ecótipos portugueses de O. ficus-indica e duas cultivares italianas, “Gialla” e “Bianca”. O delineamento experimental consistiu em blocos casualizados completos com três repetições. O compasso foi de 2,5 x 1,5 m, com 15 plantas por população e um cladódio (planta) por cova. Antes da plantação foi realizada a fertilização com um adubo ternário, fornecendo 40 kg/ha de cada macronutriente (N, P e K). Nos dois primeiros anos o ensaio foi conduzido em sequeiro e no terceiro ano foram fornecidos, aproximadamente, 70 mm de água. Foi realizado o controlo mecânico de infestantes sem mobilização do solo. As populações foram avaliadas ao terceiro ano com a quantificação da produção em peso (kg) e número de frutos por planta e de frutos por classes de peso. Relativamente aos parâmetros avaliados, verificou-se a existência de diferenças significativas entre as populações estudadas. As cultivares “Gialla” e “Bianca” foram as mais produtivas destacando-se nitidamente dos ecótipos portugueses, o que reflete a sua origem como material vegetal melhorado. Entre as dezasseis populações portuguesas de O. ficus-indica, foram selecionadas cinco com interesse para produção de fruto que poderão constituir material de partida para iniciar um programa de melhoramento da espécie.
Avaliação de ecótipos de figueira-da-índia [Opuntia ficus-indica L. (Miller)] para produção de fruto
Cherry laurel is very common as an ornamental plant, due to the large glossy leaves, fast growth, and shade and hedging tolerance. The influence of different indol-3- butiric acid (IBA) concentrations (1,000, 2,500, 5,000 and 7,500 ppm) was evaluated in early spring 2007. The data was gathered one month after bench cutting plantation. The parameters measured and analyzed were the number of rooted cuttings, the number of cuttings with callus formation and mortality, the mean number of roots (NR) and the mean main root length (MRL), per rooted cutting. The IBA application influenced the rooting percentage, the NR and the MRL, but the results were IBA concentration independent. In P. laurocerasus rooting ranged from 67% and 80%, when IBA was applied, values significantly superior to 37% of rooted cuttings in the control. The highest NR and MRL values were found in the treatment with 7,500 ppm IBA (27.2 of roots per cutting) and with 1,000 ppm IBA (MRL was 24.76 mm), respectively. Significantly lower values were obtained in the control: 5.56 NR and 9.4 mm of MRL. The IBA application significantly increased rooting, the NR and the MRL, with cuttings planted early in Spring, but the parameters were IBA concentration independent.
Olea europaea ssp. europaea (Oleaceae) grows in the Mediterranean region. The fruits are used for olive oil and for fruit canning, besides the species is drought and salt tolerant. The Galega cultivar represents 80% of the Portuguese olive area, and it is used in four out of the five Protected Origin Denomination (POD) regions. Despite the large distribution area in the country, cultivar certification is done through phenotypic characteristics, but environmental influence might blur informativeness, and molecular markers could help in clarifying cultivar accessions certification.
O azevinho é uma espécie muito vulnerável devido à sua utilização para efeitos decorativos e à degradação crescente do seu habitat natural e além disso a germinação da semente é lenta. Como a estacaria pode vir a constituir uma via alternativa para a propagação nesta espécie, efectuou-se um ensaio com estacas terminais de azevinho no início do mês de Abril. Os tratamentos incluíram a realização de uma ferida longitudinal e a aplicação de IBA em solução à base das estacas durante 1 segundo, em três concentrações diferentes 2.500, 5.000 e 10.000 ppm. Os tratamentos que incluíam IBA e ferida provocaram as percentagens de enraizamento mais elevadas. Ao fim de dois meses obtiveram-se 97 e 93 % de enraizamento nos dois tratamentos com concentrações mais elevadas de IBA (5.000 e 10.000 ppm, respectivamente), sem diferenças significativas entre si, mas valores significativamente superiores ao obtido no outro tratamento com auxina (73%). O número médio de raízes primárias formadas por estaca enraizada, nos tratamentos com auxina foi significativamente superior ao obtido nos tratamentos sem auxina.
As espécies do género Opuntia spp. encontram-se na paisagem e em sistemas agrícolas de muitas regiões do mundo, apesar do seu centro de origem se situar no continente americano. Apresentam um elevado potencial de produção de biomassa com consumo de água muito baixo por serem plantas CAM (metabolismo ácido das crassuláceas). São, portanto, plantas tolerantes à seca e crescem em condições semiáridas. Num mundo em mudança, em que ganham relevo as alterações climáticas e a diminuição da disponibilidade de água potável, o género Opuntia spp. poderá vir a ter um papel importante na alimentação animal e produção de biomassa. A espécie Opuntia ficus-indica (L.) Miller é a mais importante sob o ponto de vista económico, sendo cultivada em mais de 20 países e com várias utilizações. Em Portugal é frequente a localização de O. ficus-indica na margem de estradas e caminhos. É uma espécie de comportamento ruderal, sendo cultivada pelos seus frutos comestíveis e para a constituição de sebes vivas, estando amplamente naturalizada. A O. ficus-indica é indiferente à natureza do substrato e encontra-se a altitudes desde o nível do mar até cerca dos 800 m. Em Portugal estão ainda referenciadas como naturalizadas as espécies Opuntia dillenii (Ker Gawl.) Haw, Opuntia subulata (Mühlenpf.) Engelm e Opuntia elata Link & Otto. Objetivos: neste estudo recolheu-se germoplasma de Opuntia spp. em Portugal, que está estabelecido num campo de ensaio, decorrendo a sua caraterização morfológica e molecular (através de marcadores do tipo microssatélites, SSRs). Para além da análise da variabilidade intra e interpopulacional, propomo-nos quantificar a biomassa produzida pelas diferentes populações, estudar a sua utilização para alimentação animal e valorizar a utilização do fruto para consumo humano. Em síntese, pretende-se responder às seguintes questões: i) existem diferenças morfológicas entre populações de Opuntia spp. em Portugal?, ii) existem diferenças genéticas nas populações de Opuntia spp. em Portugal?, iii) qual é a variabilidade morfológica e genética ao nível intra e interespecífico?, iv) existem diferenças entre populações no que se refere à produção de biomassa?, v) é possível estimar a biomassa através de modelo matemático não destrutivo?, vi) qual o valor dos cladódios como recurso para alimentação animal?, vii) qual o valor dos frutos para alimentação humana?. Resultados previstos e destinatários: Pretende-se contribuir para a seleção de material vegetal com interesse em futuros programas de melhoramento, divulgação das utilizações desta espécie e desenvolvimento da fileira do figo da índia. Proprietários agrícolas e associações de produtores são potenciais destinatários dos resultados previstos neste estudo, entre outros. A disseminação da informação será efetuada em encontros nacionais e internacionais.
No ano de 2001, efectuaram-se ensaios com estacas terminais provenientes de uma cameleira de origem seminal, em duas épocas diferentes do ano (Abril e Junho). Os tratamentos incluíram a realização de uma ferida longitudinal (FP) e a aplicação de AIB (ácido indol-3-butírico) em solução à base das estacas durante um segundo, em três concentrações diferentes: 5 000, 10 000 e 15 000 ppm. Após 2 meses do início dos ensaios anotou-se o número de estacas enraizadas (NR), mortas (M) e com callus (C), para além, do número médio de raízes e do comprimento médio da maior raiz. Os tratamentos que incluíram AIB e ferida provocaram as percentagens de enraizamento mais elevadas em ambas as épocas. A época mais propícia para se obterem as melhores percentagens de enraizamento foi a de Abril, para os tratamentos com concentrações mais baixa e mais elevada de AIB (5 000 e 15 000 ppm), com 70 e 73% de estacas enraizadas ao fim de 2 meses e 77 e 87% ao fim de 3 meses. A maior percentagem de estacas mortas verificou-se na época de Junho. Em Abril e Junho, os tratamentos que conduziram a uma maior percentagem de callus corresponderam aqueles onde não se aplicou auxina.
Comunicação apresentada no Simpósio de Propagação Vegetativa de Espécies Lenhosas que decorreu em Castelo Branco, na Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco, de 18 a 20 de Outubro de 1996.
Estimativa da produção de biomassa em populações de figueira da índia (Opuntia ficus-indica (L.) Mill).
The strawberry tree (Arbutus unedo L.) is a native species, water stress and low fertility soils tolerant, actively resistant to wild fires and widely distributed in Portugal. In this study we intend to identify the most suitable habitat to the species in the Center region of Portugal based on the integration of a set of biogeophysical factors.For that purpose we estimated descriptors based in topography, soil, fire history,and the current and potential vegetation cover. Climatological data were collected to calculate bioclimatic indexes, using geostatistical tools. The different layers were classified in to three suitability levels for Arbutus: unfavorable, indifferent and favorable.Based on the layers resulting from the reclassification in suitability levels, we calculated the habitat suitability index (HSI) for strawberry tree.The suitability evaluation was performed using the Analytic Hierarchy Process (AHP). According to AHP methodology, weights and priorities to be given to criteria results from an evaluation made by a set of experts, along pair comparison matrix being developed using a scale of nine levels.
The strawberry tree (Arbutus unedo L.) is a native species, water stress and low fertility soils tolerant, actively resistant to wild fires and widely distributed in Portugal. In this study we intend to identify the most suitable habitat to the species in the Center region of Portugal based on the integration of a set of biogeophysical factors.For that purpose we estimated descriptors based in topography, soil, fire history,and the current and potential vegetation cover. Climatological data were collected to calculate bioclimatic indexes, using geostatistical tools. The different layers were classified in to three suitability levels for Arbutus: unfavorable, indifferent and favorable.Based on the layers resulting from the reclassification in suitability levels, we calculated the habitat suitability index (HSI) for strawberry tree.The suitability evaluation was performed using the Analytic Hierarchy Process (AHP). According to AHP methodology, weights and priorities to be given to criteria results from an evaluation made by a set of experts, along pair comparison matrix being developed using a scale of nine levels.
The use of medicinal plants for the extraction of active pharmacological agents and precursors for chemical-pharmaceutical chemosynthesis has recently increased. The aim of this work was to study the establishment and multiplication phases of the in vitro propagation of common myrtle (Myrtus communis L.). In the establishment phase, the most suitable disinfection method was found by using increasing concentrations of commercial bleach (10%, 15% and 20%). It was discovered that commercial bleach at 15% allowed better results in the shoots survival rate (87%). The concentrations used to establish the explants from adult plant material did not allow however that all of them survived. This was possibly due to the some release of phenolic substances, and, also, to a certain toxicity of the disinfectant used, especially at the highest concentration. During the multiplication phase it was intended to assess the influence of light, through coloured bottle caps, on the shoots growth rate parameters, but we observed that it had no influence on the average of the longest shoot, on the average of the smaller shoot, and also, on the parameters related to the multiplication rate, the number of shoots and the number of shoot segments.
É situação comum desconhecer-se o grau de parentesco entre a população na origem da maioria dos programas de melhoramento genético de espécies florestais. Para resolver este problema, desenvolvemos um protocolo de avaliação do parentesco utilizando 125 indivíduos e 16 microssatélites, da população base ou de referência (PR) de Eucalyptus globulus do RAIZ. Através da recombinação gamética in silico foram simulados 105 indivíduos com diferentes graus de parentesco: descendentes de autopolinização, meiosirmãos, irmãos completos e indivíduos não aparentados. Por simulação Monte-Carlo foram calculados o valor médio e a variância associada à média dos diferentes grupos de parentesco, com quatro coeficientes de similaridade genética. Compararam-se as funções densidade dos diferentes grupos de parentesco, obtidas com quatro coeficientes de parentesco, utilizando o valor crítico correspondente à intercepção das funções densidade dos indivíduos não aparentados e dos meios-irmãos. O estimador escolhido foi aplicado à PR. Detectaram-se 4,4% de pares de indivíduos potencialmente aparentados, com um erro de tipo II de 8%. Inferimos também, o parentesco de um conjunto de 24 clones elite e encontrámos 4 pares que são potencialmente aparentados. Futuros cruzamentos entre estes indivíduos deverão ser evitados.
The final publication is availabe at/O documento está disponível em http://www.tuzvo.sk/files/fg/volumes/2001/FG08-2_119-127.pdf
Strawberry tree (Ericaceae) is a species of Mediterranean climates growing in several countries of the Mediterranean basin as well as in Portugal and Ireland. The edible fruits have been used in different ways yet the production of a popular spirit is still the main application. The species is also interesting from an ecological perspective since it is drought tolerant and fire resistant. In spite of its large distribution in Portugal little is known about the genetic diversity of the species and no efforts have been carried out to select the most interesting trees. Material from selected trees (based on fruit production) in a total of 27 was collected all around the country covering the distribution area of the species. In order to find out DNA markers to characterise genetic diversity and to fingerprint Arbutus unedo, random amplified polymorphic DNA (RAPD) and microsatellite markers (SSR) were used. The set of 20 RAPD primers used generated 124 bands, from which 71 (57.3%) were polymorphic and the expected heterozygosity was 0.27±0.014. The cluster analysis (UPGMA) based on the Jaccard similarity index showed a similarity of 71% among the trees of different origins. Only four genotypes could be grouped according to their geographical distribution. Eleven SSR primers designed for Vaccinium (an Ericaceae as A. unedo) were selected according to their polymorphism, number of alleles per locus, cross-amplification, allele scoring quality and the repeat motif, and were tested in A. unedo. Six loci showed to be polymorphic, with 71% mean expected diversity, 10.5 mean number of alleles, and 67% of average polymorphic information content. A mean homozygote excess was found (11%) although not significant. Estimation of null allele frequency was about 9% on average. The linkage disequilibrium test showed that all the loci were independent. The UPGMA clustering based on the Lynch and Ritland coefficient showed that only two genotypes shared about 50% of the alleles, but without a consistent geographic pattern, similarly to the results obtained by RAPD analysis. The Mantel test confirmed that there is no correlation between the genetic and the geographical distance matrices, for both makers. Reduced gene flow, due to fragmentary distribution, together with the type of mating system of this species (pollination by small insects), are plausible explanations for these results. As far as we know our work is the first detailed study to evaluate A. unedo diversity by molecular markers opening new perspectives for fingerprinting analysis and for conservation and improvement purposes.
O uso do varrimento molecular do genoma juntamente com dados ambientais dá-nos a possibilidade de identificar marcadores moleculares com relevância ambiental. Neste trabalho foram analisadas 33 populações do pseudometalófito Mediterrâneo Cistus ladanifer L. (Cistaceae) com marcadores moleculares AFLP. Aplicámos Equações de Estimação Generalizadas (GEE) para estudar a correlação entre a distribuição de alelos AFLP e as diferentes características dos solos (pH, razão Ca:Mg e teores totais dos elementos vestigiais Mn, Ni, Pb, Sb e Zn). A análise GEE incluiu informação prévia das linhagens cloroplastidiais para eliminar o efeito da filogeografia. Eliminámos, também, os falsos positivos através do teste de Mann-Whitney e da observação da distribuição geográfica dos alelos. Os resultados mostraram que os teores totais de Mn têm influência na distribuição de alelos de C. ladanifer e que esse efeito foi o mais elevado relativamente a todas as outras variáveis do solo. Pelo contrário, a razão Ca:Mg parece não ter nenhum efeito selectivo em C. ladanifer, o que é confirmado pelo conhecimento relativo às suas necessidades em cálcio. Finalmente, detectámos um alelo possivelmente relacionado com a tolerância de C. ladanifer a solos com elevadas concentrações de Mn. Esta informação pode ser usada na selecção de indivíduos tolerantes a elevadas concentrações de metais tóxicos, Mn em particular, para uso na fitorremediação de solos contaminados.
Pollen contamination is a serious problem in seed orchards, which may reduce genetic gain considerably. High levels of pollen contamination can be reached even when the stands are isolated by several hundred of meters from natural populations. Recently, molecular markers have been used to trace details of reproductive processes. The efficiency and utility of estimating mating system, gene flow and pollen contamination are greatly increased by using microsatellite markers, which are ideal for parentage studies and fingerprinting, due to their high discrimination power. The aim of the present study was to estimate the pollen contamination in a clonal seed orchard (CSO). Three nuclear microsatellites were used to screen the 60 different clones from the CSO and the 206 seeds collected from 7 trees from each one of the three plots distributed according to the main winds direction. The 3 loci distinguished the 60 clones genotypes, but 2 pairs. Minimum and maximum estimates of pollen contamination were 46% and 56%, respectively. Those values could be explained by the presence of a P. pinaster stand at a distance lower than 2 Km and the existence of natural regeneration of this species on the orchard’s isolation zone. External plots pollen contamination was higher than in the inner plot. Only 20% of the clones contributed for the next generation, which may lead to a reduction of seeds’ genetic variability. However, an asymmetrical sampling from the orchard (3 plots) was made, which might have biased the results, and the effective number of clones participating in the next generation might be higher. The outcross pollination rate was found to be very high - 90.2%. The minimum estimate of biparental inbreeding was 21.2%, a not so high value if we consider the number of seeds sampled and the orchard size.
Esta publicação reúne os resumos das comunicações apresentadas no IV Encontro de Sistemas de Informação Geográfica, sob a forma de comunicações orais e pósteres e inclui, ainda, o programa científico do encontro.
A publicação contém os resumos das comunicações e dos pósteres apresentados no III Encontro de Sistemas de Informação Geográfica.
Strawberry tree (Arbutus unedo L.) displays potential to be successfully businesslike cultured in several regions of Portugal and southern Europe, where it is well adapted to climate and soils. In Portugal, this species has been used by local populations for fruit consumption and spirit production, but remains largely a neglected crop. It has different possible commercial uses, since processed and fresh fruit production to ornamental, pharmaceutical and chemical applications, due to the phenolic acids and terpenoid compounds with strong antioxidant activity, vitamin C and tannin content. In addition, due to its pioneer status, it is valuable for land recovery and desertification avoidance, besides being fire resistant. Currently, the demand for improved plants has strongly increased. Under the project ARBUTUS (PTDC/AGR-FOR/3746/2012, Arbutus unedo plants and products quality improvement for the agro-forestry sector) 30 trees were selected, in 15 natural populations distributed throughout the country. The stands were ecologically characterized locally, using bioclimatology, lithology, topography, soil type, vegetation and wildfires records, as biophysical units. The data processed was the digital elevation model (DEM), the soil maps, the annual burnt areas since 1975, and the phytosociological and biogeographical maps. In parallel, the climatological data were collected (1981-2010) from various weather stations and bioclimatological indices maps, constructed by Monteiro-Henriques (2010), in order to calculate bioclimatic indices, using geostatistical tools. An exploratory multivariate statistical approach was performed with the collected information: principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA). The obtained information will be used for the provenance regions design in order to select plus trees and for tree species genetic improvement purposes, besides forest tree conservation programs design.
O medronheiro é abundante de norte a sul de Portugal e tem um grande potencial económico e ambiental é, no entanto, uma espécie ainda pouco conhecida do ponto de vista ecológico, genético e cultural. É um arbusto ou árvore pequena, autóctone, tolerante ao stresse hídrico, a solos de baixa fertilidade e com uma resistência ativa a incêndios florestais. O medronho é utilizado na produção de aguardente, a principal fonte de rendimento, e o seu consumo em fresco, com potencial antioxidante, representa uma nova oportunidade. A planta pode ainda ser utilizada na indústria farmacêutica, pois apresenta propriedades antissépticas e diuréticas. Esta espécie surge, habitualmente, sob a forma de matagais em vertentes e barrancos, originando os chamados medronhais. No entanto, ocorre também associado a azinhais e sobreirais e, mais raramente, a pinhais. É pouco exigente em termos de solos, por isso, aparece espontaneamente em diversos tipos de solos, incluindo áreas rochosas.A Escola Superior Agrária de Castelo Branco (ESACB) participa no Projeto ARBUTUS (PTDC/AGR-FOR/3746/2012: Melhoramento das plantas e da qualidade dos produtos de Arbutus unedo L. para o sector agroflorestal) com outras instituições, a Universidade de Coimbra, a Escola Superior Agrária de Coimbra e o Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, no âmbito do qual se iniciaram estudos que têm como objetivo final fornecer aos produtores plantas de qualidade para serem exploradas em termos agrícolas, industriais e mesmo medicinais. O projeto teve início com seleção e caracterização de plantas boas produtoras de fruto, junto dos proprietários, com a colaboração da Direção Regional de Agricultura e Pescas do Centro e associações de produtores florestais. Em simultâneo, foram recolhidas amostras de plantas em quinze medronhais representativos da espécie no país, para avaliar a diversidade genética da espécie no território nacional. Como não existem muitos estudos que relacionam os fatores ecológicos com os padrões de diversidade genética desta espécie, a equipa da ESACB efetuou uma caracterização biofísica e ecológica dos medronhais estudados. Foram criados núcleos agregando as árvores amostradas em cada povoamento, com recurso a um Sistema de Informação Geográfica. Caracterizaram-se, para os 15 núcleos, vários parâmetros, designadamente o relevo, o solo, o histórico de incêndios, a vegetação atual e potencial associada aos povoamentos. Paralelamente foi realizada uma caracterização bioclimática. A análise destes fatores edafoclimáticos com recurso a ferramentas estatísticas permitiu perceber melhor o potencial ecológico desta espécie, sabendo quais os fatores ambientais que a influenciam em Portugal e, em particular, na região do Pinhal Interior. É importante referir, ainda, que a utilização do medronheiro tem ainda um forte impacto positivo na proteção e reabilitação dos solos, por se tratar de uma planta tolerante à falta de água e ao frio e com uma forte capacidade de regeneração, assumindo, por isso, um papel muito importante nas regiões assoladas frequentemente por incêndios, tal como sucede na região do Pinhal Interior.
O medronheiro (Arbutus unedo L.) é uma espécie autóctone em Portugal, com distribuição ubíqua, tolerante à secura estival, a solos de baixa fertilidade e com uma resistência ativa a incêndios florestais. Neste estudo pretendeu-se identificar o habitat mais favorável para a espécie na região Centro com base na integração de um conjunto de fatores biogeofísicos. Foram, para esse efeito estimados descritores baseados no relevo, no solo, no histórico de incêndios, no coberto vegetal atual e potencial, tendo como base o modelo digital do terreno, a cartografia de solos, os perímetros de áreas ardidas e a cartografia fitossociológica e biogeográfica. Foram recolhidos dados climatológicos a partir de várias estações meteorológicas e mapas bioclimatológicos para calcular os índices bioclimáticos, usando ferramentas geoestatísticas. Os diferentes temas foram classificados em três níveis de aptidão para a espécie: desfavorável, pouco favorável e favorável. Com base nos temas resultantes da reclassificação em níveis de aptidão, calculou-se o índice de adequabilidade de habitat (HSI) para o medronheiro. Esta avaliação da aptidão para o medronheiro foi efetuada com recurso ao método de análise espacial multicritério (AHP). Segundo o AHP, os pesos e prioridades a atribuir aos critérios resultam de um conjunto de julgamentos subjetivos realizados por participantes envolvidos no processo, sendo desenvolvidas matrizes de comparação par a par, utilizando uma escala de nove níveis.
O género Opuntia spp. pertence à família Cactaceae, sendo a espécie Opuntia ficus-indica (OFI) a que tem maior importância económica. Em frutos de vinte populações provenientes de quatro espécies do género Opuntia spp. (OFI, O. robusta, O. dillenii and O. elata), com origem em Portugal, foram estudadas as características cromáticas, a acidez, o pH, o teor em sólidos solúveis totais (SST) e ainda os teores em ácido ascórbico (AA), betalaínas e fenóis totais (FT). As cultivares Italianas de OFI ‘Bianca’, ‘Gialla’ e ‘Rossa’ foram incluídas como termo de comparação. Os valores mais elevados de acidez foram registados nos frutos de O. dillenii e O. elata e os menores em OFI. Os frutos de O. dillenii apresentaram os teores mais elevados de betalaínas e FT, ao passo que as concentrações mais elevadas de AA foram registadas nos frutos de O. elata. Os ecótipos de OFI mostraram variação na concentração de compostos bioativos. Em OFI, a cv. de polpa vermelha ‘Rossa’ é a que apresenta maior concentração de betalaínas, seguida pelos ecótipos de polpa laranja e, finalmente, os ecótipos de polpa branca. Os valores mais elevados de FT foram encontrados nos ecótipos de polpa branca. O género Opuntia spp. é uma fonte de compostos bioativos, pelo que o consumo dos seus frutos representa uma boa forma de ingestão de compostos de elevado valor nutricional.
O medronheiro (Arbutus unedo L.) tem potencial para ser uma cultura de sucesso comercial em várias regiões de Portugal, onde está bem-adaptado ao clima e solos. A espécie tem sido usada pelas populações locais para consumo do fruto em fresco ou processado, sobretudo como aguardente, no entanto continua a ser uma espécie largamente negligenciada, ainda que tenha muitos usos comerciais possíveis, desde a produção do fruto em fresco ou processado, a uso ornamental, farmacêutico, ou aplicações dos produtos bioativos. Além disso, devido ao seu estatuto pioneiro, é útil na recuperação dos solos, evitando a desertificação e tem, também, resistência ao fogo. A construção de um modelo ecológico para o medronho, foi obtida através de uma abordagem Baiesiana. Na investigação em curso, foi utilizada uma grelha de 1 Km2 ao longo de todo o território português (90425 parcelas), para o conjunto dos 10 atributos utilizados: sete variáveis bioclimáticas para a representação de uma "distância climática" - Bio1; Bio2; Bio5; Bio 9; Bio 15; Temperatura Máxima e Temperatura Mínima (WorldClim 1.4, 2017) e três variáveis geográficas - Altitude; Declive e Uso do Solo - para capturar uma "distância geográfica". Finalmente, a presença/ausência da espécie foi a variável objetivo. Foram usados quatro cenários: 1. Série de controle (1960-1990), visando a modelação das condições atuais; 2. Três diferentes cenários de efeito de estufa: Holocénico Médio (há 6000 anos); 2050 e 2070, utilizando o cenário de concentração de CO2 mais pessimista (RCP 8,5). As redes Baiesianas são Grafos Acíclicos Direcionados (GAD) onde os nós e os arcos tipificam as relações de causa e efeito entre variáveis em estudo. A estrutura topológica de um modelo Baiesiano reflete a dependência das variáveis e descreve a distribuição de probabilidade de certos acontecimentos, ocorrendo a condições específicas. As informações obtidas neste estudo serão utilizadas para a elaboração de regiões de proveniência, para melhoramento genético e conservação da espécie.
The base populations used in most forest tree genetic improvement programs usually lack detailed pedigree information. Molecular markers, such as microsatellites (SSR), can be used to estimate individuals’ pairwise relatedness, which is based on the probabilities’ ratios of the identity in state between the individuals compared and the reference unrelated population These estimates can be very useful to infer the level of relationship among sub-populations of elite material and/or for the design of controlled crosses between putatively unrelated parents. Using 113 putatively unrelated individuals - genotyped with 18 SSR - self, full-sib, half-sib and unrelated were simulated, and four pairwise similarity coefficients were tested: Queller & Goodnight 1989; Li et al. 1993; Ritland 1996, and Lynch & Ritland 1999. The Lynch & Ritland (1999) coefficient was selected (Figure 1), for it displayed a better adjustment with the expected level of relatedness and narrower standard errors (SE). SE were calculated through Monte- Carlo techniques, to avoid unequal sample size bias, by using 105 simulations for each relatedness group. To illustrate the usefulness of molecular estimates of similarity in genetic improvement programs, a clustering (UPGMA) based on the pairwise Lynch & Ritland (1999) coefficient (LR) values was performed to infer about the putative relationship among individuals of the subgroups of E. globulus elite individuals. From that analysis at least two pairs might be related and a PCA analysis confirmed the clustering results.
A bacia do Mediterrâneo é caracterizada pelo tradicional desaparecimento da floresta devido à acção do Homem e o impacto humano tem tido influência na alteração da diversidade genética. O pinheiro bravo ocorre em populações fragmentadas na região oeste da bacia do Mediterrâneo e a sua área de distribuição tem sido alterada nos últimos séculos devido a intensa florestação, em particular no SW de França e no Noroeste da Península Ibérica e, também, devido ao comportamento invasivo desta espécie em áreas perturbadas do ponto de vista ecológico. Nesta apresentação pretendemos sintetizar e discutir o resultado de estudos que utilizaram técnicas moleculares para revelar a diversidade do pinheiro bravo e, também, o impacto humano na sua estrutura genética; que é demonstrado paradigmaticamente em Portugal. Os parâmetros genéticos estimados com base em microsatélites do cloroplasto (cpSSR) revelaram que a diversidade genética é muito elevada ao nível da distribuição da espécie. Observou-se uma clara e significativa diferenciação entre grupos de populações de diferente origem geográfica (Portugal, França, Itália, Espanha e Marrocos). Pelo contrário, o grau de divergência dentro dos países é geralmente muito baixo ou próximo de zero, o que indica uma variação homogénea dentro dos grupos. A presença de diferenciação entre grupos de populações de diferentes áreas reflecte a existência de diferentes refúgios durante o Quaternário. Em França, o padrão haplotípico sugere uma mistura de material proveniente de diferentes origens. Só foram encontrados 3 mitótipos, usando marcadores mitocondriais, marcador de herança maternal, o que proporciona uma imagem clara de áreas colonizadas a partir dos diferentes refúgios; nem uma só população possui uma composição mista. Uma análise filogenética feita com base em isoenzimas mostrou que a estrutura geográfica do pinheiro bravo na Península Ibérica (PI) é muito elevada. As populações de Noroeste formam um grupo e as de Sudeste outro. Observou-se níveis elevados de diversidade nas populações de Este e Sul e uma redução importante da variabilidade em populações da região Noroeste da PI. No entanto, pode ter existido em Portugal um refúgio, pois o pinheiro bravo pode ter sobrevivido durante a última glaciação em zonas abrigadas e de baixa altitude junto ao Oceano Atlântico, o que parece também ser evidente devido a descobertas de pólen e carvão fóssil. A distribuição da variação genética do pinheiro bravo em Portugal, observada através de cpSSR indica que a diferenciação entre populações é baixa e que a diversidade existe principalmente dentro das populações. Não se observa nenhum padrão geográfico, mas as evidências existentes de uma forte influência antrópica antropogénica associada a um fluxo genético extensivo poderiam explicar esse resultado.
In this study we have analyzed the information provided by 17 publicly available Eucalyptus microsatellite (SSR) markers (Brondani et al. 1998, 2002; Jones et al. 2002; Steane et al. 2001) in the context of genetic identification within a sample of 140 individuals from an elite collection (denoted hereafter base) of RAIZ genetic improvement population.
Comunicação apresentada no Simpósio de Propagaçao Vegetativa de Espécies Lenhosas que decorreu em Castelo Branco, na Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco de 18 a 20 de Outubro de 1996.
The strawberry tree (Arbutus unedo L.) is a native species, water stress and low fertility soils tolerant, actively resistant to wildfires and widely distributed in Portugal. The fruit is used in the spirit production, the main source of income. Red fruits, with antioxidant potential, represent, also, a new market opportunity. The geographical isolation and extinction-recolonization dynamics are two factors causing strong genetic structure in metapopulations. We investigated how history, geography, and geoclimatic factors have affected population genetic structure, local adaptation, and, ultimately, its phylogeography. We examined patterns and levels of genetic diversity with nuclear microsatellites and cpDNA haplotypes in populations from across the species range. Under the project ARBUTUS (PTDC/AGR-FOR/3746/2012, Arbutus unedo plants and products quality improvement for the agro-forestry sector) 30 trees were selected, georeferenced, and leaves sampled, in 15 natural populations distributed throughout the country. With GIS tools, the stands were ecologically characterized, at a local scale, using lithology, topography, soil type, vegetation and wildfires records. This data was further used to distinguish Local Landscape Units (LLU) associated with each population. The populations were further clustered using large scale biogeographic and vegetation successions information and, this a priori hierarchy, together with the genetic structure information, was used to explain the species phytogeography. We aimed at finding the historical population demographic scenarios to explain the current patterns of genetic structure and diversity unfold for the species. The obtained information will be used in the species improvement, management and design of conservation programs.
O medronheiro (Arbutus unedo L.) é uma espécie autóctone, com distribuição ubíqua em Portugal, tolerante ao stress hídrico, a solos de baixa fertilidade e com uma resistência ativa a incêndios florestais. O fruto é utilizado na produção de aguardente, a principal fonte de rendimento, e o seu consumo em fresco (medronho), com potencial antioxidante, representa uma nova oportunidade. Verifica-se, atualmente, um forte incremento na procura de plantas melhoradas. No âmbito do Projecto ARBUTUS (PTDC/AGR-FOR/3746/2012: Melhoramento das plantas e da qualidade dos produtos de Arbutus unedo L. para o sector agro-florestal) foram seleccionadas 30 árvores em 15 populações naturais distribuídas pelo País para avaliar a estrutura genética da espécie. As árvores foram georreferenciadas e genotipadas com marcadores moleculares nucleares e do cloroplasto. Como não existem estudos que relacionam os factores ecológicos com os padrões de diversidade genética desta espécie, fizemos a caracterização biofísica e ecológica dos povoamentos em estudo. Foram criados núcleos agregando as árvores selecionadas em cada povoamento, com recurso a ArcGIS 10.2 e usando ferramentas de geoprocessamento. Estimaram-se para os 15 núcleos descritores biogeofísicos baseados no relevo, solo, histórico de incêndios, coberto vegetal actual e potencial, tendo como informação de base o modelo digital do terreno, cartografia de solos, perímetros de áreas ardidas e a cartografia fitossociológica e biogeográfica. Paralelamente foram recolhidos dados das normais climatológicas (1981-2010) de várias estações climatológicas, para o cálculo dos índices bioclimáticos. Foram utilizadas ferramentas de geostatística para interpolar com maior precisão os valores dos índices bioclimáticos para os núcleos em estudo. Efetuou-se uma abordagem estatística multivariada exploratória com a informação recolhida: uma análise de componentes principais e de agrupamentos hierárquica. Os agrupamentos de povoamentos baseados nas características biogeofísicas serão utilizados para verificar se existe uma hierarquia a nível da estrutura genética da espécie, utilizando estimativas de diversidade molecular. Esta análise permitirá explicar a estrutura genética da espécie e lançar as bases para a compreensão dos padrões genéticos em relação aos processos ecológicos e evolutivos desta espécie. Poderemos, então, elaborar uma carta de distribuição da variabilidade genética e do fluxo genético entre povoamentos nos agrupamentos e dentro dos povoamentos. Esta informação irá ser fundamental para o planeamento e gestão de programas de melhoramento e de conservação da espécie.
Mediterranean forests are fragile ecosystems vulnerable to recent global warming and reduction of precipitation, and a long-term negative effect is expected on vegetation with increasing drought and in areas burnt by fires. We investigated the spatial distribution of genetic variation of Arbutus unedo in the western Iberia Peninsula, using plastid markers with conservation and provenance regions design purposes. This species is currently undergoing an intense domestication process in the region, and, like other species, is increasingly under the threat from climate change, habitat fragmentation and wildfires. We sampled 451 trees from 15 natural populations from different ecological conditions spanning the whole species' distribution range in the region. We applied Bayesian analysis and identified four clusters (north, centre, south, and a single-population cluster). Hierarchical AMOVA showed higher differentiation among clusters than among populations within clusters. The relatively low within-clusters differentiation can be explained by a common postglacial history of nearby populations. The genetic structure found, supported by the few available palaeobotanical records, cannot exclude the hypothesis of two independent A. unedo refugia in western Iberia Peninsula during the Last Glacial Maximum. Based on the results we recommend a conservation strategy by selecting populations for conservation based on their allelic richness and diversity and careful seed transfer consistent with current species' genetic structure.
The strawberry tree (Arbutus unedo L.) displays potential to be successfully businesslike-cultured in several areas of Portugal and southern Europe, but remains largely a neglected crop. This region is also particularly vulnerable to global warming, reduction of precipitations and a long-term negative effect on vegetation. To investigate interactions between the species’ distribution and ecological factors we used 319 plots (1km grid level), where the species are present in Portugal, characterized with 8 ecological attributes: ombrothermic Index (OI), thermicity Index (TI) and continentality Index (CI), pH, organic matter (OM), sand, topographic position index (TPI), number of fires (NF) and burned area (BA). The obtained matrix was firstly analyzed through PCA to reduce the space of analysis by a construction of synthesis variables (Spearman’s rank correlation matrix) and thus to detect patterns within the data set and possible collinear covariates. Finally, the vulnerability of strawberry tree to the effects of global climate change was examined. For that purpose, two ‘representative concentration pathways’ (RCPs) scenarios were predicted (RCP 2.6 and RCP 6.0) using climatic data, extracted from WorldClim, for distribution changes characterization in two periods (2050 and 2070). The MaxEnt allowed spatial Interpolation using the 319 1K plots. The PCA showed that the climatic attributes (OI, and TI) displayed the highest components’ correlation values. The strawberry tree prefers areas with higher TI and lower acidity values within the mesomediterranean and termomediterranean belts. Additionally, with lower correlation values, the presence of the species is explained by lower OI values, OM, BA and NF. The prediction results revealed reduction of the potential area of the species, providing a key tool to support conservation management decisions, to design regions of provenance, and to manage genetic improvement programs.
Human activity in the Peruvian Amazon causes native vegetation fragmentation into smaller units resulting on the increase of agricultural systems. Understanding the level, the structure and the origin of morphologic within and among populations variation is essential for planning better management strategies aimed at sustainable use and conservation of Inga edulis Mart. species. We evaluated the genetic variability in wild and domestic population to unfold cultivation changes over the species genetic resources. We have studied 400 adult trees: 200 cultivated on arable land and 200 wild growing in untouched lowland rain forest. The individuals were randomly selected. Sampling sites were selected and defined on the basis of the geographical coordinates: longitude, latitude and altitude. Phenotypic variation was monitored using the proposed descriptor of qualitative and quantitative features (e.g., weight of hundred seeds). For each individual a voucher specimen was kept. The total genomic DNA was extracted from young leaves, conserved in silica gel, with INVITEK, Invisorb ®Spin Plant Mini Kit. Samples were then genotyped with five microsatellite (SSR) loci. One locus (Pel5) was cross-transferred, developed previously for Pithecellobium elegans. The remaining four loci (Inga03, 05, 08, 33) were previously developed for the species. Polymerase chain reaction (PCR) was made using a Biometra® T1 Thermocycler using the following profile: 95 °C for 2 min; 95°C for 15 s, 55/59 °C for 30 s, 72 °C for 30 s, 30 cycles; 72 °C for 15 min. The PCR products were fluorescently labelled. The visualization of fragments was carried out according to standard protocols on genetic analyser, ABI PRISM® 310 (Applied Biosystems), using ABI GENESCAN and GENOTYPER software. The phenotypic and genotypic results of wild versus domestic populations are under evaluation to verify if cultivation is altering the allelic variation considering that morphology is considerably changed.
Key message: Slash and burn practices affect tropical forests. Our results showed strong introgression between Inga ingoides and Inga edulis in the species contact area Interspecific hybridization could be sought to improve yield or tolerance to flooding and further increase the economic potential of the poorly drained Amazonian soils and minimize deforestation. Context: Inga species are important components of tropical American forests, as well as a local food source. Little is known about the genetic structure of these species; in particular the amount of introgression among species remains unknown. Aims: We assessed the degree of genetic divergence and introgression among populations of I. ingoides (Rich.) Willd. and I. edulis Mart. (Fabaceae) from three Peruvian Amazon tributary rivers. Methods: Using microsatellite markers we determined the genetic structure of populations using an analysis ofmolecular variance and a Bayesian analysis of population structure in areas affected by seasonal river fluctuations and in ‘terra firme’ forests. Results: Overall genetic differentiation was weak. The degree of genetic variation was similar in the two species. A putatively strong introgression was detected between the two species and an intense gene flow was identified among populations. This indicates that an intense gene flow had happened in the past, leading also to a small differentiation among populations within species. Conclusion: Selection of natural hybrids or artificial hybridization between I. edulis and I. ingoides could be applied to improve legume size and yield in the later species, while maintaining tolerance to flooding. Improved I. ingoides could be used in multipurpose agroforestry on open areas along the rivers, instead of using the usual slash and burn practice to create inland open areas.
A obra é constituída pelos resumos das comunicações apresentadas pelos docentes da Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco e são referentes aos projetos de investigação nos quais estão envolvidos.