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Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:20:49Z No. of bitstreams: 2 Kelly Santos_Completa_Tese_PPGBV_2019.pdf: 6848199 bytes, checksum: f793455d6a68945518f26d6d3e6e716a (MD5) Kelly Santos_Parcial_Tese_PPGBV_2019.pdf: 463810 bytes, checksum: 16ab3f41b3a3af7b3f3ba7d76e2b173d (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:20:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Kelly Santos_Completa_Tese_PPGBV_2019.pdf: 6848199 bytes, checksum: f793455d6a68945518f26d6d3e6e716a (MD5) Kelly Santos_Parcial_Tese_PPGBV_2019.pdf: 463810 bytes, checksum: 16ab3f41b3a3af7b3f3ba7d76e2b173d (MD5) Previous issue date: 2019-03-13 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Based on the need for better characterization and identification of timber species from Brazil, the group studied anatomical and/or genetic aspects of native species from the Leguminosae family. For this, samples from two populations of Stryphnodendron polyphyllum were selected to verify the existence of intra-specific variability. Seven species of Stryphnodendron were chosen to evaluate the interspecific variability. And nine species of Leguminosae from the Parque Estadual da Ilha Grande (PEIG) were chosen to assess the applicability of genetic identification, being eight of these species subjected to the evaluation of the timber anatomy as a resource to identify them. The botanical material was collected in situ and from a reference timber collection. Traditional methods for timber anatomy were applied and two methods for DNA extraction were used for evaluate them. Anatomical analyses of the S. polyphyllum evidenced an intra-specific variation such as gelatinous fibers, larger sizes radius, fibers of smaller lengths, smaller fibers diameters and smaller diameter of fibers pits for the specimens collected from the Semideciduous Forest affected by the water source. The interspecific variation observed in the genus Stryphnodendron allowed to individualize two of the seven species, S. paniculatum and S. polystachyum, by the type of axial parenchyma and number of cells for the radius length. The species with PEIG occurrence were individualized by: number of cells in the range of axial parenchyma, stratification of cellular elements, prismatic crystals, septated fibers and type of axial parenchyma. An efficient protocol for DNA extraction from timber was established. After optimizing conditions for chloroplast genome markers amplification, the authors selected four microsatellite DNA markers (cpSSR) and two intergenic regions (trnL-F and psbA-trnH). The intergenic spacers were capable to identify eight of the nine species, however the trnF-L was more successful to discriminate the species. The cpSSR markers made it possible to discriminate and identify genetically eight of the nine studied species. Multiple haplotypes were observed for different specimens of Pterocarpus rohrii. Therefore, it can be concluded that the timber anatomy allows the identification of intra-specific variations and among species form different genres. However, the interspecific variation, based on the genus Stryphnodendron, was not fully achieved by the timber anatomical analysis. This result corroborates with previous genetic analysis that point out the clade of multifoliate species with a recent diversification. The existence of multiple haplotypes for Pterocarpus rohrii indicates the need for new taxonomic studies in order to delimit the species. The results of timber anatomy when compared to the genetic results, attest characteristics of secondary xylem as the most conservative among plant parameters and capable to provide strong bases for taxonomic, systematic and phylogenetic studies. Considerando a necessidade de melhor caracterizar e identificar as espécies lenhosas brasileiras, estudamos as madeiras de espécies nativas da família Leguminosae sob os aspectos anatômicos e/ou genéticos. Para isso, foram selecionadas amostras de duas populações de Stryphnodendron polyphyllum, a fim de verificar a existência de variabilidade intraespecífica; sete espécies de Stryphnodendron, para avaliação de variabilidade interespecífica; nove espécies de Leguminosae do Parque Estadual da Ilha Grande (PEIG), a fim de avaliar a aplicabilidade de identificação genética e oito dessas espécies foram submetidas a avaliação da anatomia da madeira como recurso para identificação. A obtenção do material botânico ocorreu por coleta in situ e a partir de coleções de madeira de referência. Foram utilizados métodos usuais para anatomia da madeira e para extração de DNA foram utilizados dois métodos para avaliação. As análises anatômicas de S. polyphyllum evidenciaram variação intraespecífica com ocorrência de fibras gelatinosas, raios de tamanhos maiores, fibras de comprimentos menores, diâmetros menores das fibras e diâmetro menores das pontoações das fibras nos indivíduos coletados na Floresta Estacional Semidecidual influenciada por suprimento hídrico. A variação interespecífica observada no gênero Stryphnodendron, permitiu individualizar duas das sete espécies, S. paniculatum e S. polystachyum, pelo tipo de parênquima axial e número de células na largura dos raios. As espécies com ocorrência no PEIG foram individualizadas pelo: número de células na faixa de parênquima axial, estratificação dos elementos celulares, cristais prismáticos, fibras septadas e tipo de parênquima axial. Foi estabelecido um protocolo eficiente para a extração de DNA, a partir de amostras de madeira. A partir da otimização das condições de amplificação de marcadores do genoma do cloroplasto foram selecionados quatro marcadores de DNA microssatélites (cpSSR) e duas regiões intergênicas (trnL-F e psbA-trnH). Os espaçadores intergênicos foram eficientes para identificar geneticamente oito das nove espécies, entretanto trnF-L apresentou maior taxa de sucesso na discriminação de espécies. Os marcadores cpSSR possibilitaram discriminar e identificar geneticamente oito das nove espécies estudas. Para Pterocarpus rohrii foram observados múltiplos haplótipos para diferentes indivíduos. Concluímos que a anatomia da madeira permite identificar variações intraespecíficas e variações entre espécies de gêneros distintos. Todavia, a variação interespecífica, com base no gênero Stryphnodendron, não foi totalmente alcançada pela análise anatômica da madeira. Este resultado corrobora análise genética prévias que apontam o clado das espécies multifolioladas com uma diversificação mais recente. A existência de múltiplos haplótipos em Pterocarpus rohrii indica a necessidade de novos estudos taxonômicos para delimitação da espécie. Os resultados da anatomia da madeira quando comparados aos resultados genéticos, confirmam as características do xilema secundário como as mais conservativas entre os parâmetros vegetais e, portanto, capazes de fornecer bases firmes para os estudos taxonômicos, sistemáticos e filogenéticos.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-05T18:24:24Z No. of bitstreams: 1 DissertacaoPGBV WarlenSilvada Costa.pdf: 8372056 bytes, checksum: 6df8f15da54df30c32a571b41b44cb33 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-05T18:24:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertacaoPGBV WarlenSilvada Costa.pdf: 8372056 bytes, checksum: 6df8f15da54df30c32a571b41b44cb33 (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The Machaerium genus includes 130 species, which has Neotropical distribuition and center of diversity in Brazil with approximately 80 species. The genus is distributed in all phytogeographic areas of the country, but its richness and endemism occurs in the Atlantic Domain and Amazon Forest. The Machaerium species are classified in five infrageneric sections, which is based in the presence or absence of spiny stipules and venation patterns and size of leaflets. However, the infrageneric classification of Machaerium is controversial according to some authors, mainly when it is compared with phylogenetic analyzes. Thus, there is a need to research new characters that contribute for the species delimitation and an upgrade of the infrageneric classification. Besides, there is necessity to know the dendrochronological potential of the Machaerium species in the Atlantic Rain forest, a rich and threatened biome. This study aimed to analise the wood anatomy of eleven trees species of Machaerium to verify the consistency of the infrageneric sections and identify diagnostic characters of the species. And also, to analyze the growth periodicity and the influence of the climatic factors on the growing of Machaerium incorruptibile, an endemic specie from Atlantic Rain Forest. Samples were collected with an increment borer and were processed following the usual methods for wood anatomy, scanning electron microscopy and dendrochronology. The species analyzed showed the anatomical characters for the Leguminosae and the Papilionoideae subfamily. The presence of unlignified parenchyma bands, fibres very thin-walled and rays irregularly storied were important to separated Machaerium hirtum from the other ten species. The remaining ten species were separated between them by quantitative wood characters, especially diameter and vessel frequency, and also by the morphological characters of vestured pits, as the ornamentation projections at the pit aperture. The wood anatomy did not corroborate the infrageneric sections in Machaerium, like observed in the phylogenetic studies of the genus. The dendrochronology data were analyzed using the software ARSTAN and a chronology was made for Machaerium incorruptibile. Analyses with precipitation and temperature were performed, demonstrating a positive significant correlation between the growth rings and the average temperature of spring, when the temperature is milder, and a negative significant correlation between the widths of growth rings and the average summer temperature, when the temperatures are hotter. There was also a negative correlation between the most severe El Niño events and the width of growth rings, demonstrating the effect of this phenomenon on population growth, as found in other tropical species. Machaerium é um dos maiores gêneros arbóreos tropicais de leguminosas, com cerca de 130 espécies com distribuição predominantemente neotropical e centro de diversidade no Brasil, onde ocorrem cerca de 80 espécies. O gênero ocorre em todos os domínios fitogeográficos do país, porém a Mata Atlântica e a Floresta Amazônica possuem os maiores índices de riqueza e endemismo. As espécies do gênero estão classificadas em cinco seções infragenéricas, que se baseiam principalmente na forma e venação dos folíolos e na presença de estípulas espinescentes. Entretanto, esta classificação tem sido questionada por alguns autores, principalmente quando comparada com análises filogenéticas. Dessa forma, surge a necessidade de buscar outros caracteres que auxiliem na delimitação das espécies e que permitam uma reavaliação na classificação nfragenéricas, além de conhecer o potencial para estudos dendrocronológicos das espécies em um bioma tão rico e ameaçado como a Mata Atlântica. O presente trabalho visou estudar a anatomia do lenho de onze espécies arbóreas de Machaerium a fim de verificar a consistência das seções infragenéricas, fornecer caracteres diagnósticos para a delimitação das espécies e caracterizar as pontoações intervasculares ornamentadas, para verificar seu potencial diagnóstico no gênero em questão. Além disso, analisar a periodicidade de crescimento e a influência dos fatores climáticos no crescimento de Machaerium incorruptibile, espécie endêmica da Mata Atlântica. As amostras foram coletadas através de método não destrutivo e processadas seguindo os métodos usuais para anatomia do lenho, microscopia eletrônica de varredura e dendrocronologia. As espécies apresentaram as características anatômicas descritas para a família Leguminosae e para a subfamília Papilionoideae. A presença de faixas de parênquima não lignificado, fibras de paredes delgadas e raios irregularmente estratificados foram importantes na separação de Machaerium hirtum das outras dez espécies. As dez espécies restantes foram separadas entre si pelos dados quantitativos do lenho, principalmente diâmetro e frequência de vasos, e também pelos caracteres morfológicos das pontoações ornamentadas, como a projeção ou não das ornamentações na abertura da pontoação. A anatomia da madeira não correspondeu as seções infragenéricas tradicionalmente tratadas para o gênero. Para a dendrocronologia os dados foram analisados com uso do software ARSTAN e foi construída uma cronologia para M. incorruptibile. As cronologias foram analisadas juntamente com os dados de precipitação e temperatura, onde observou-se uma correlação significativa com a temperatura. A largura dos anéis de crescimento foi correlacionada positivamente com a temperatura média da primavera, época em que a temperatura se encontra mais amena e, negativamente com a temperatura média do verão, onde as temperaturas são mais altas. Também houve correlação negativa entre os eventos mais severos de El Niño e a largura dos anéis de crescimento, demonstrando o efeito deste fenômeno no crescimento da população arbórea, como encontrado em outras espécies tropicais.