Genetic diversity and structure of Piptadenia gonoacantha (Mart.) J. F. Macbr. in areas under forest restoration process and natural remnants of the Atlantic rain forest

A Mata Atlântica é considerada mundialmente um dos biomas prioritários para conservação, devido à elevada riqueza de sua biodiversidade. A preservação da vegetação natural deve estar associada à restauração florestal, de modo que se possa assegurar a continuidade desta rica biota. No Brasil, grande parte dos projetos de restauração florestal realizados até agora tem se preocupado apenas em buscar diversidade florística, contemplando uma baixa diversidade genética em sua implantação, o que têm criado muitos problemas relativos à viabilidade biológica de suas comunidades. O presente trabalho se propôs a realizar um estudo comparando a diversidade genética (utilizando marcadores SSR, cpSSR e AFLP) da espécie arbórea Piptadenia gonoacantha (Mart.) J. F. Macbr. em duas áreas em processo de restauração florestal e dois remanescentes naturais de floresta estacional semidecidual da Mata Atlântica do estado de São Paulo, Brasil. A partir da biblioteca genômica construída, foram obtidos 12 locos SSR. A heterozigosidade média esperada no equilíbrio de Hardy Weinberg (HE = 0,494) foi maior do que a heterozigosidade observada (HO = 0,251) em todas as populações, indicando taxa relativamente alta de endogamia (FIS = 0,342). Os resultados obtidos com os locos cpSSR mostraram, ao todo, 16 haplótipos, dos quais 10 foram encontrados nos remanescentes de floresta nativa e oito nas áreas restauradas. As análises realizadas com os marcadores AFLP resultaram em 303 marcas polimórficas. Uma estrutura genética muito forte foi encontrada relativa às quatro populações, valores de FST foram 0,283, 0,83 e 0,177 em SSR, cpSSR e AFLP, respectivamente. Dez locos de AFLP que podem estar sujeitos a seleção foram encontrados. As análises de agrupamento delimitam claramente as amostras das quarto populações, evidenciando que não existe fluxo gênico significativo entre elas. P. gonoacantha apresentou auto correlação espacial nas quatro populações. Os três tipos de marcadores detectaram maior diversidade genética nos remanescentes naturais do que nas áreas restauradas. Apesar da menor diversidade apresentada pelas áreas restauradas em comparação com as áreas de remanescentes florestais, o tamanho efetivo populacional estimado para essas áreas permite a manutenção da variabilidade existente a curto prazo. As informações obtidas poderão servir para o manejo sustentado desta espécie, bem como para o planejamento de sua conservação.The Atlantic Forest is considered one of the world biomes for conservation priority due to the high richness of its biodiversity. The preservation of natural vegetation should be associated to forest restoration, so that the continuity of this rich biota can be ensured. Recent studies and practices of reforestation in degraded areas have taken population genetics as a great ally. Several of the forest restoration projects carried out in Brazil so far has been concerned just with floristic diversity, contemplating low genetic diversity. This fact has created many problems related to the biological viability of their communities. The present project proposes to carry out a study on the diversity genetic structure of the arboreal species Piptadenia gonoacantha (Mart.) J. F. Macbr. In this study, we used six chloroplast simple-sequence repeats (cpSSRs), AFLP markers and the construction of an enriched SSR DNA library to investigate the genetic diversity of P. gonoacantha. This species was evaluated in two areas that are under forest restoration process and compared then with two natural remnants of semideciduous seasonal Atlantic Forest. 12 SSR markers were obtained and the average HO=0.251 was smaller than the average HE=0.494, evidencing a heterozygote deficit (average FIS= 0.342). The samples shows a strong structure with a significant differentiation. FST values were 0.283, 0.83 and 0.177 for SSR, cpSSR and AFLP respectively. The cluster analyzes clearly demarcating the samples of the four populations. cpSSR markers showed 16 haplotypes, ten of them were found in the remaining native forest and eight in the restored areas. Ten AFLP outliers loci were found. The three types of markers detected a higher genetic diversity in natural remnant than in restored areas. Despite the lower diversity presented by the restored areas compared with areas of forest remaining, the effective population size estimated for these areas allows the maintenance of existing variability. The results of this study prove that there is greater genetic diversity in the remaining natural areas than in the areas undergoing a reforestation process. The information obtained may be used for the sustainable management of this species, as well as for conservation planning