Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Soares, Luana Sousa
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/254961
Resumo: Mudanças climáticas associadas com os ciclos glaciais e interglaciais durante o Pleistoceno influenciaram fortemente o processo evolutivo no planeta. Na América do Sul, apesar de não ter ocorrido a formação de grandes placas de gelo na superfície, as variações climáticas impactaram a estrutura populacional, a demografia e levaram a especiação e diversificação de várias espécies. Os Campos de Cima da Serra no sul da América do Sul constituem um tipo distinto de vegetação, com grande diversidade e elevado número de espécies endêmicas. A região sofreu uma grande influência dos ciclos climáticos do Pleistoceno onde, atualmente, vê-se um mosaico entre espécies de campo e da Floresta de Araucárias. A alternância de ciclos glaciais, com clima seco e frio, e interglaciais, quando as temperaturas foram mais amenas e a umidade maior, permitiram, respectivamente, a expansão dos campos do sul para o norte e a expansão das florestas sobre estes campos, levando as espécies adaptadas a áreas abertas para refúgios em elevações superiores, com condições mais favoráveis, onde diversificaram em alopatria. O gênero Petunia (Solanaceae) com suas 14 espécies herbáceas e adaptadas às áreas abertas teve origem nas terras baixas (<500 m acima do nível do mar) e migrou de forma secundária para os campos de maior elevação. No presente trabalho, nós avaliamos a diversidade genética, estruturação populacional e história demográfica de uma espécie de Petunia que habita os Campos de Cima da Serra e tem sua distribuição fragmentada pelo Rio Pelotas, P. altiplana, através da análise de marcadores plastidiais e nucleares e utilizando uma abordagem filogeográfica e modelagens evolutivas. Foram sequenciadas três regiões do DNA de cloroplasto e analisados dez loci de microssatélites nucleares. Os índices de diversidade genética básicos para cada tipo de marcador foram estimados. Além disso, nós empregamos estimativas de estruturação populacional, fluxo gênico histórico e atual e testamos cenários evolutivos alternativos com populações coletadas em ambas as margens do Rio Pelotas e cobrindo a totalidade da distribuição geográfica da espécie. Nós identificamos uma rápida expansão populacional e os dados plastidiais revelaram que o Rio Pelotas agiu como uma barreira geográfica efetiva formando dois grupos populacionais de acordo com as margens do rio. Também observamos um compartilhamento de polimorfismo ancestral, principalmente baseado em marcadores nucleares. Observamos migração e fluxo genético entre populações próximas e o melhor modelo evolutivo indica que a espécie se originou na margem sul e posteriormente migrou para a margem norte sob influência do Pleistoceno. Assim, sugerimos que o Rio Pelotas possa ter atuado também como um corredor de dispersão e colonização para essa espécie.
id URGS_17624f780179aeee2269b8dfc929575a
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/254961
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str 1853
spelling Soares, Luana SousaFreitas, Loreta Brandão de2023-02-24T03:19:47Z2021http://hdl.handle.net/10183/254961001142534Mudanças climáticas associadas com os ciclos glaciais e interglaciais durante o Pleistoceno influenciaram fortemente o processo evolutivo no planeta. Na América do Sul, apesar de não ter ocorrido a formação de grandes placas de gelo na superfície, as variações climáticas impactaram a estrutura populacional, a demografia e levaram a especiação e diversificação de várias espécies. Os Campos de Cima da Serra no sul da América do Sul constituem um tipo distinto de vegetação, com grande diversidade e elevado número de espécies endêmicas. A região sofreu uma grande influência dos ciclos climáticos do Pleistoceno onde, atualmente, vê-se um mosaico entre espécies de campo e da Floresta de Araucárias. A alternância de ciclos glaciais, com clima seco e frio, e interglaciais, quando as temperaturas foram mais amenas e a umidade maior, permitiram, respectivamente, a expansão dos campos do sul para o norte e a expansão das florestas sobre estes campos, levando as espécies adaptadas a áreas abertas para refúgios em elevações superiores, com condições mais favoráveis, onde diversificaram em alopatria. O gênero Petunia (Solanaceae) com suas 14 espécies herbáceas e adaptadas às áreas abertas teve origem nas terras baixas (<500 m acima do nível do mar) e migrou de forma secundária para os campos de maior elevação. No presente trabalho, nós avaliamos a diversidade genética, estruturação populacional e história demográfica de uma espécie de Petunia que habita os Campos de Cima da Serra e tem sua distribuição fragmentada pelo Rio Pelotas, P. altiplana, através da análise de marcadores plastidiais e nucleares e utilizando uma abordagem filogeográfica e modelagens evolutivas. Foram sequenciadas três regiões do DNA de cloroplasto e analisados dez loci de microssatélites nucleares. Os índices de diversidade genética básicos para cada tipo de marcador foram estimados. Além disso, nós empregamos estimativas de estruturação populacional, fluxo gênico histórico e atual e testamos cenários evolutivos alternativos com populações coletadas em ambas as margens do Rio Pelotas e cobrindo a totalidade da distribuição geográfica da espécie. Nós identificamos uma rápida expansão populacional e os dados plastidiais revelaram que o Rio Pelotas agiu como uma barreira geográfica efetiva formando dois grupos populacionais de acordo com as margens do rio. Também observamos um compartilhamento de polimorfismo ancestral, principalmente baseado em marcadores nucleares. Observamos migração e fluxo genético entre populações próximas e o melhor modelo evolutivo indica que a espécie se originou na margem sul e posteriormente migrou para a margem norte sob influência do Pleistoceno. Assim, sugerimos que o Rio Pelotas possa ter atuado também como um corredor de dispersão e colonização para essa espécie.Climatic changes associated with glacial and interglacial cycles during the Pleistocene strongly influenced the evolutionary process worldwide. In South America, despite it did not suffer with extensive ice sheets covering lands, climatic variations impacted the population structure, drove speciation and diversification, and influenced the historical demography of several species. The Subtropical Highland Grasslands in the southern South America are a distinct type of vegetation with high diversity and numerous endemic species, which undergo great influence from the Pleistocene climatic cycles. Currently, the region is a mosaic between open field species and Araucaria Forest. The alternation of glacial cycles, with dry and cold climate, and interglacial cycles, when temperatures were warmer and humidity was higher, allowed, respectively, the field expansion from south to north and the forest expansion over these fields, taking species adapted to open areas for refugia at higher elevations, where more favorable conditions were found and such species diversified in allopatry. The genus Petunia (Solanaceae) with its 14 herbaceous species adapted to open areas has originated in the lowlands (<500 m above sea level) and secondarily migrated to the higher elevations. We sequenced three plastid regions and genotyped ten nuclear microsatellite loci. The basic genetic diversity indices for each marker type were estimated. In addition, we employed population structure estimates, historical and current gene flow, and tested alternative evolutionary scenarios with populations collected on both Pelotas River riverbanks and covering the entire species geographic distribution. We identified a rapid population expansion and plastid data revealed that the Pelotas River acted as an effective geographical barrier, forming two population groups according to the riverbanks. We also observed an ancestral polymorphism sharing, mainly based on nuclear markers. We observed migration and gene flow between nearby populations and the best evolutionary model stated that species has originated in southern riverbank and later migrated to northern riverside under the Pleistocene influence. We suggest that the Pelotas River may have acted also as a dispersal and colonising corridor for this species.application/pdfengPetúniaSolanaceaePleistocenoFilogeografiaMarcadores molecularesRivers as barriersSubtropical highland grasslandsFilogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de BiociênciasPrograma de Pós-Graduação em Genética e Biologia MolecularPorto Alegre, BR-RS2021mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001142534.pdf.txt001142534.pdf.txtExtracted Texttext/plain59655http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/254961/2/001142534.pdf.txt93fdf5862468a64143ab30e7bb1698d2MD52ORIGINAL001142534.pdfTexto parcialapplication/pdf935033http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/254961/1/001142534.pdf9e6a357cdf3e1d50dedd245c2c274519MD5110183/2549612023-02-25 04:25:17.285062oai:www.lume.ufrgs.br:10183/254961Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532023-02-25T06:25:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
title Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
spellingShingle Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
Soares, Luana Sousa
Petúnia
Solanaceae
Pleistoceno
Filogeografia
Marcadores moleculares
Rivers as barriers
Subtropical highland grasslands
title_short Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
title_full Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
title_fullStr Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
title_full_unstemmed Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
title_sort Filogeografia, diversidade genética e estruturação populacional de Petunia altiplana (Solanaceae)
author Soares, Luana Sousa
author_facet Soares, Luana Sousa
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Soares, Luana Sousa
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Freitas, Loreta Brandão de
contributor_str_mv Freitas, Loreta Brandão de
dc.subject.por.fl_str_mv Petúnia
Solanaceae
Pleistoceno
Filogeografia
Marcadores moleculares
topic Petúnia
Solanaceae
Pleistoceno
Filogeografia
Marcadores moleculares
Rivers as barriers
Subtropical highland grasslands
dc.subject.eng.fl_str_mv Rivers as barriers
Subtropical highland grasslands
description Mudanças climáticas associadas com os ciclos glaciais e interglaciais durante o Pleistoceno influenciaram fortemente o processo evolutivo no planeta. Na América do Sul, apesar de não ter ocorrido a formação de grandes placas de gelo na superfície, as variações climáticas impactaram a estrutura populacional, a demografia e levaram a especiação e diversificação de várias espécies. Os Campos de Cima da Serra no sul da América do Sul constituem um tipo distinto de vegetação, com grande diversidade e elevado número de espécies endêmicas. A região sofreu uma grande influência dos ciclos climáticos do Pleistoceno onde, atualmente, vê-se um mosaico entre espécies de campo e da Floresta de Araucárias. A alternância de ciclos glaciais, com clima seco e frio, e interglaciais, quando as temperaturas foram mais amenas e a umidade maior, permitiram, respectivamente, a expansão dos campos do sul para o norte e a expansão das florestas sobre estes campos, levando as espécies adaptadas a áreas abertas para refúgios em elevações superiores, com condições mais favoráveis, onde diversificaram em alopatria. O gênero Petunia (Solanaceae) com suas 14 espécies herbáceas e adaptadas às áreas abertas teve origem nas terras baixas (<500 m acima do nível do mar) e migrou de forma secundária para os campos de maior elevação. No presente trabalho, nós avaliamos a diversidade genética, estruturação populacional e história demográfica de uma espécie de Petunia que habita os Campos de Cima da Serra e tem sua distribuição fragmentada pelo Rio Pelotas, P. altiplana, através da análise de marcadores plastidiais e nucleares e utilizando uma abordagem filogeográfica e modelagens evolutivas. Foram sequenciadas três regiões do DNA de cloroplasto e analisados dez loci de microssatélites nucleares. Os índices de diversidade genética básicos para cada tipo de marcador foram estimados. Além disso, nós empregamos estimativas de estruturação populacional, fluxo gênico histórico e atual e testamos cenários evolutivos alternativos com populações coletadas em ambas as margens do Rio Pelotas e cobrindo a totalidade da distribuição geográfica da espécie. Nós identificamos uma rápida expansão populacional e os dados plastidiais revelaram que o Rio Pelotas agiu como uma barreira geográfica efetiva formando dois grupos populacionais de acordo com as margens do rio. Também observamos um compartilhamento de polimorfismo ancestral, principalmente baseado em marcadores nucleares. Observamos migração e fluxo genético entre populações próximas e o melhor modelo evolutivo indica que a espécie se originou na margem sul e posteriormente migrou para a margem norte sob influência do Pleistoceno. Assim, sugerimos que o Rio Pelotas possa ter atuado também como um corredor de dispersão e colonização para essa espécie.
publishDate 2021
dc.date.issued.fl_str_mv 2021
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-02-24T03:19:47Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/254961
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001142534
url http://hdl.handle.net/10183/254961
identifier_str_mv 001142534
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/254961/2/001142534.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/254961/1/001142534.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 93fdf5862468a64143ab30e7bb1698d2
9e6a357cdf3e1d50dedd245c2c274519
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1810085609416425472