Isozyme genetic diversity in natural populations of aroeira (Myracrodruon urundeuva - Freire, F. & M.F. Allemão) Anacardiaceae in the semi-arid region of Brazil

A aroeira (Myracrodruon urundeuva - Freire, F. & M.F. Allemão - 1862) pertence à família Anacardiaceae, dióica, grupo sucessional das secundárias tardias. Devido à sua grande exploração pela indústria madeireira (produção de madeira serrada, roliça, estacas, moirões, carvão, lenha), a aroeira se encontra na lista oficial das espécies da flora brasileira ameaçadas de extinção. A destruição de habitats pode causar grandes perdas de variabilidade genética para as espécies florestais. Visando a quantificar a variação genética, o sistema reprodutivo e a estrutura genética espacial de M. urundeuva no semi-árido nordestino, foram estudadas duas populações naturais com baixa densidade na área de estudo e distribuição agrupada, com a finalidade de detectar a existência de variações genéticas associadas com o grau de perturbação antrópica. Uma das populações pode ser considerada "com pouca perturbação" antrópica ( ou seja área "primária"), e está localizada na Estação Ecológica do Seridó-RN/IBAMA (E.E.S.) de 1166,38 ha. A outra é a população fragmentada (área secundária), localizada no Sítio Mata dos Alves-PB (S.M.A.), área de 84 ha. Plântulas de 14 famílias com idade entre 7 a 10 dias e folíolos de 30 indivíduos adultos por população foram analisados pela técnica de eletroforese, em gel de penetrose de milho (13%), com tampão Citrato/Morfolina (eletrodo: Ác. Cítrico 8,4 g/l titular com Morfolina até pH 6.10; gel: diluição 1:20 do eletrodo). Foram utilizados os seguintes sistemas enzimáticos: Fosfoglucomatase (PGM), Fosfoglucose isomerase (PGI), 6-Fosfogluconato desidrogenase (6-PGDH), Malato desidrogenase (MDH), Glutamato-oxaloacetato-transaminase (GOT), Leucina aminopeptidase (LAP) e α-Esterase (α-Est.). Foram analisados 8 locos para os indivíduos adultos e 12 locos para as progênies. Através das estimativas dos índices de diversidade foi possível observar uma baixa heterozigosidade média esperada nos adultos (Ĥe = 0,057-E.E.S. e (Ĥe = 0,093-S.M.A.) e progênies ((Ĥe = 0,054-E.E.S. e (Ĥe = 0,073-S.M.A.). Em média 12,5%-E.E.S. e 25,0%-S.M.A. dos locos foram polimórficos para os indivíduos adultos e 8,3% e 16,67% para as progênies, baixo número de alelos por locas variando de 1,3 a 1,8. Índice de fixação negativo para as populações (f̂ = -0,333-E.E.S. e -0,301-S.M.A); negativo (f̂ = -0,019-E.E.S.) e positivo (f̂ = 0,123-S.M.A.) para as progênies, indicando equilíbrio de Hard-Weinberg para os f̂ negativos. As taxas de cruzamentos multilocos igual a t̂s = 0,518(0,17) na E.E.S. e t̂m = 0,815(0,04) e t̂s = 0,340(0,14) no S.M. A. A diferença entre a taxa de multilocos e unilocos indica o percentual de ocorrência de endogamia decorrente do cruzamento entre indivíduos aparentados. A estimativa dos índices de fixação dentro da população foi de F̂IS = -0,309; para a espécie F̂IT = -0,289; e uma medida de diferenciação entre as populações de F̂ST = 0,015 para os indivíduos adultos e F̂IS = 0,064, F̂IT = 0,077 e F̂ST = 0,014 para as progênies, mostrando ausência de endogamia nos adultos e baixa endogamia nas progênies. A quantificação da diversidade genética obtida para os indivíduos adultos e as progênies indicou baixa variabilidade dentro e pequena divergência entre as populações. Nas populações estudadas não foi detectada a presença de estruturação espacial, sugerindo, dessa forma, uma distribuição aleatória dos genótipos dentro delas. Os resultados obtidos no presente estudo, possibilitarão, a formação de um ponto de auxílio para a conservação da espécie, a produção de sementes e a coleta de germoplasma. Contribuirá, dessa forma, para a manutenção dos atuais núcleos de florestas "primárias" e recuperação das áreas degradadas.Aroeira (Myracrodruon urundeuva Freire F. & M.F. Allemão - 1862) is a tree species of the Anacardiaceae family; it is dioecious, belonging to the late secondary tropical forest successional group. Because it has been overexploited for its wood products (sawed wood, roundish wood, stake, charcoal, firewood) , the species is included in the official list of endangered species of the Brazilian flora. The destruction of habitats can cause great genetic variability losses to forest species. Aiming to the quantification of the genetic variation, the reproductive system and the spatial structure of M. urundeuva in the semi-arid region of Northeastern Brazil, two natural populations with low density of individuals and clustered distribution were studied in search for the variations caused by human impact. The population with low human impact ("primary" area) is located in the Seridó Ecological Station (S.E.S.) - Rio Grande do Norte State, which has 1166.38 hectares and the disturbed population ("secondary" area) in the Mata do Alves Farm (M.A.F.) - Paraíba State, with 84 hectares. Seven to ten year-old seedlings of 14 families 7 to 10 days old and leaves of 30 adult individuais per population were analysed by the isoenzyme electrophoretic technique, in maize penetrose (13%) gel, using morpholine citrate buffer (Electrode: 8,4 g/l of citric acid, titulated with morpholine until pH 6.10 and Gel: in dilution 1 :20 of the electrode). The following enzymatic systems were used: Phosphoglucomutase (PGM), Phosphoglucoisomerase (PGI), 6-Phosphoglucomate dehydrogenase (6-PGOH), Malate dehydrogenase (MOH), Glutamate oxaloacetate transaminase (GOT), Leucine aminopeptidase (LAP) and α-Esterase (α-Est). 8 loci were analysed for the adults and 12 loci for the progenies. The average estimated heterozigosity revealed low levels for both adults (Ĥe = 0.057-S.E.S. and (Ĥe = 0.093-M.A.F.) and progenies ((Ĥe = 0.054- S.E.S. and He = 0.073-M.A.F.). The percentage of polymorphic loci ranged from 12.5%-S.E.S. to 25.0%-M.A.F. in adult individuals and from 8.3%-S.E.S. to 16.67%-M.A.F. in progenies. The mean number of alleles per locus was low and ranged from 1,3 to 1,8. The fixation indices (f̂) were -0.333 (S.E.S.) and -0.301 (M.A.F.) for the adults and -0.019 (S.E.S.) and 0.123 (M.A.F.) for the progenies. The multiloci outcrossing rates were t̂m =1.050 (0.08) and mean single loci t̂s = 0.518 (0.17) for S.E.S. and (Ĥm = 0.815 (0.04) and (Ĥs = 0.340 (0.14) in M.A.F. The difference between (Ĥm and (Ĥs indicates the percentual of inbreeding occurring due to crossing between related individuals. The estimate of the fixation indices were: F̂IS = -0.309 (within populations); : F̂IT = -0.289 (for the species) and : F̂ST = 0.015 (measure of differentiation between populations) for adults and F̂IS = 0.064, : F̂IT = 0.077 and F̂ST = 0.014, for progenies. The quantification of the genetic diversity obtained for adult individuals and progenies, pointed to a great variation within populations and mall divergence between them. No spatial structure was detected in any population studied, suggesting a random distribution of genotypes within both populations showing that the gene flow is wide enough to prevent the formation of structures due to drift or selection effects. The results obtained will give support to the conservation of the species, seed production and collection of germplasm, thus contributing to the maintenance of the current primary forest and recovery of the exploited areas