Taxonomic studies in the Kielmeyera coriacea Mart. & Zucc complex (Clusiaceae)

Orientador: Maria do Carmo Estanislau do AmaralDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Kielmeyera Mart. & Zucc. (Clusiaceae) inclui 47 espécies e sua revisão mais recente foi baseada em caracteres morfológicos. A série Coriaceae (Wawra) Saddi distingue-se das demais principalmente pelas folhas coriáceas e pelo hábito arbóreo/arbustivo. Em sua nova circunscrição, a série apresenta apenas duas espécies, K. coriacea, com duas subespécies e sete variedades, e K. grandiflora, que antes estava incluída na primeira espécie como variedade. Apesar da recente revisão, a circunscrição taxonômica das espécies ainda é muito problemática. Kielmeyera coriacea é amplamente conhecida como um dos principais componentes do Cerrado, enquanto K. grandiflora é pouquíssimo conhecida. Dessa forma, os dois táxons específicos envolvidos na série Coriaceae (Wawra) Saddi foram investigados para esclarecer o relacionamento dentro do grupo e para propor, se fosse o caso, uma classificação mais clara. Para tanto foram procedidos estudos morfológicos, anatômicos, fenológicos e moleculares. A morfologia e a anatomia foliar não foram satisfatoriamente informativas, e apenas revelaram caracteres sem consistência taxonômica. Apenas o padrão de nervação secundária, a tonalidade das folhas e a quantidade e distribuição dos compostos fenólicos se mostraram disgnósticos para as duas espécies. Adicionalmente, análises da superfície foliar em Microscopia Eletrônica de Varredura mostraram um padrão de estruturas epicuticulares distinto nas duas espécies. Para o estudo da biologia molecular das espécies, foram utilizados marcadores microssatélites, capazes de detectar polimorfismo ao nível específico. Foram desenvolvidos 22 pares de primers a partir de uma biblioteca enriquecida para K. coriacea. Onze pares de primers amplificaram locos polimórficos e com bom padrão de amplificação para leitura. Nesta espécie, o padrão de bandas apresentou de 12 a 32 bandas por loco, e de duas a oito bandas por indivíduo. Kielmeyera grandiflora apresentou padrão de bandas semelhante. Foram amostradas duas populações de cada espécie (uma alopátrica e uma simpátrica, todas do estado de São Paulo). Trinta plantas de cada população foram genotipadas com oito pares de primers e 213 alelos foram encontrados ao total, quase metade deles sendo compartilhado pelas duas espécies. Diversas abordagens utilizando softwares de genética de populações indicaram dois grupos distintos dentro das populações amostradas, suportando a manutenção das duas espécies propostas por Saddi. A presença de vários alelos específicos de K. grandiflora em plantas de K. coriacea na área onde as espécies são simpátricas sugerem a ocorrência de hibridação introgressiva. Com os resultados obtidos neste trabalho, a proposta de Saddi de separação de K. grandiflora de K. coriacea foi corroborada, e o esclarecimento das relações entre os táxons infraespecíficos de K. coriacea tornou-se iminente à luz das novas ferramentas desenvolvidas.Abstract: Kielmeyera Mart. & Zucc. (Clusiaceae) has 47 species and its more recent revision was based on morphological characters. The Coriaceae (Wawra) Saddi series is distinguished from the other series mainly by its coriaceous leaves and shrub/tree habit. In its latest circumscription, the series has two species, K. coriacea, with two subspecies and seven varieties, and K. grandiflora, which in the past was considered a variety of the later. However, the circumscription of the two species is problematic and they form the "K. coriacea complex". Kielmeyera coriacea is considered one of the main components of the Cerrado, while K. grandiflora is poorly known. Therefore, both specific taxa of the Coriaceae were investigated to clarify their relationship and to set out a more accurate classification, if necessary. Thus, we carried out morphological, anatomical, phenological, and molecular studies with the two species of the complex. Morphological and leaf anatomy studies were not satisfactory informative and revealed inconsistent differences between the species. Only the secondary veins pattern, the leaf shade and quantity and distribution of phenolic compounds in leaves tissues could be considered diagnostic characters. In addition, the analysis of the leaf surface in Scanning Electron Microscope showed a distinct pattern of epicuticular structure in both species. Microsatellite markers were used in the molecular studies, due to their capacity to detect polymorphism at specific level. Twenty-two primers pairs were developed from an enriched library of K. coriacea and eleven of them amplified polymorphic and readable loci. In this species, the band pattern presented 12 to 32 bands per locus and two to eight bands per individual. Kielmeyera grandiflora showed a similar band pattern. For each species we sampled two populations (one allopatric and one sympatric, all from São Paulo state). Thirty plants of each population were genotyped with eight microsatellites and 213 alleles were found; almost half of that were shared by the two species. Different approaches using population genetics softwares indicated two distinct groups inside the four populations, supporting the maintenance of the two species proposed by Saddi. The presence of many alleles specific to K. grandiflora in K. coriacea plants of the sympatric area suggests an introgressive hybridization. Our results corroborated Saddis's proposal of recognize both K. grandiflora and K. coriacea, and the clarification of the infraspecific taxa of K. coriacea becomes imminent in the light of these new developed tools.MestradoMestre em Biologia Vegeta