Estudo de estrutura genética da espécie de Cactácea colunar Pilosocereus machrisii utilizando DNA microssatélite

Pilosocereus machrisii is a columnar cacti with natural fragmented distribution; restrict to campos rupestres vegetation patches or rocky outcrops on the Cerrado domain; in Central and eastern Brazil. These features makes P. machrisii an appropriate biological model for population genetic studies aiming to gather information on population structure; since small and isolated populations are often vulnerable to genetic drift and high levels of inbreeding. Genetic diversity and population structure were assessed for ten microsatellite loci in 12 P. machrisii populations; covering the majority of the species distribution. Genetic diversity levels were relatively similar on sampled populations; except for Brotas-SP samples; that showed lower levels than those observed for other locations. Significant Hardy Weinberg Equilibrium departures were detected in eight different populations; for one or two loci. High levels of genetic differentiation and private alleles with elevated frequencies were detected; with total FST value of 0.357. The genetic structure of P. machrisii was analyzed with STRUCTURE and SAMOVA softwares; and populations were grouped in four main clusters; with secondary structure on two of these clusters. Significative levels of correlation between genetic and geographic distances were observed for the whole dataset; however; when the genetic groups were analyzed separately; no correlation was verified. Furthermore; the genetic relationship between the populations was observed with a principal coordinate analysis (PCA) and an UPGMA dendrogram. The genetic structure observed in P. machrisii suggests that historical factors caused populations fragmentation; with subsequent geographic isolation and high genetic differentiation between them.Universidade Federal de Minas GeraisPilosocereus machrisii é um cacto colunar com distribuição naturalmente fragmentada no centro e leste do Brasil; restrito aos enclaves de vegetação de campos rupestres ou de afloramentos rochosos no domínio Cerrado. Essas características tornam a espécie um modelo biológico apropriado para a realização de estudos de estrutura populacional; uma vez que suas populações pequenas e isoladas podem estar altamente vulneráveis a efeitos de deriva genética e endogamia. Foram estimados os níveis de diversidade genética e estruturação populacional a partir de dez locos marcadores microssatélite em doze populações de ocorrência natural de P. machrisii; cobrindo a maior parte de sua distribuição. Os níveis de diversidade genética dentro das populações apresentaram resultados relativamente similares nas localidades amostradas; exceto pelas amostras do município de Brotas-SP; com índices menores que os observados em outras populações. Desvios significativos em relação às proporções do Equilíbrio de Hardy-Weinberg foram detectados para um ou dois locos em oito populações diferentes. Alelos privados em alta frequência foram detectados; assim como altos níveis de diferenciação genética; com um valor de FST total de 0;357. A estrutura genética das populações; verificada a partir da análise com os programas STRUCTURE e SAMOVA apresentou uma estruturação mais provável em quatro grupos principais e níveis secundários de estruturação dentro desses grupos. Níveis significativos de correlação entre as distâncias genéticas e geográficas entre pares de populações foram detectados para o conjunto total de dados; no entanto não houve correlação quando os agrupamentos genéticos foram analisados separadamente. Além disso; foi possível verificar as relações genéticas entre as diferentes populações a partir de uma análise de coordenadas principais (PCA) e de um dendrograma construído a partir do método UPGMA. A estrutura genética observada em P. machrisii aponta para um importante efeito de eventos históricos que causaram a fragmentação das populações; com posterior isolamento geográfico e aquisição de elevada diferenciação genética