Spatial structure of Eugenia dysenterica based on essential oil chemovariations and implications for conservation and management of the genetic diversity of its populations

Abstract

A composição química dos óleos essenciais foi utilizada para estudar a estrutura espacial de oito populações de Eugenia dysenterica do Cerrado central brasileiro. O particionamento da variação utilizando os conjuntos de dados espaciais e ambientais como preditores foi altamente significativo e explicou 7,8 e 8,1% da variação total dos óleos essenciais, respectivamente. Os resultados sugeriram que o polimorfismo nos óleos essenciais foi determinado mais por fatores genéticos do que ambientais. Além disso, o intercepto do autocorrelograma multivariado de Mantel entre as matrizes de distância dos constituintes químicos e dos locais de coleta sugere que as populações se diferenciam quimicamente a distâncias geográficas superiores a 120 km, contribuindo como indicador alternativo da distância mínima entre amostras necessária para a conservação da diversidade genética das populações.The chemical composition of essential oils was used to study the spatial structure of eight Eugenia dysenterica populations in central Brazilian Cerrado. Variation partitioning using spatial and environmental data sets as predictors was highly significant and explained 7.8 and 8.1% of oil chemovariations, respectively. Results suggested that essential oil polymorphism was genetically rather than environmentally determined. Furthermore, the intercept of the multivariate Mantel autocorrelogram between the distance matrices of oil constituents and sampling sites suggested that the populations differ chemically whenever geographical distance exceeds 120 km. It stands, therefore, as an alternative indicator of the minimal distance between samples required for conserving the genetic diversity of populations.Keywords: Eugenia dysenterica, essential oil, variation partitioning, spatial pattern, spatial autocorrelation IntroductionThe Cerrado Biome spans about a quarter of the Brazilian territory and is characterized by the phytophysiognomic gradient from grassland to forest formations.1 Despite Cerrado status as a biodiversity hotspot which houses over 11,000 species of native plants, including 4,400 endemic species, only about 2.2% of its area enjoys legal protection. 2Central Brazilian Cerrado was severely fragmented and degraded by deforestation in the early 1950s, a process accelerated in the 1970s with the expansion of the agricultural frontier. 3 An estimation by remote sensing shows that about 47.8% of Cerrado original vegetation had been cleared by 2008 mainly due to cultivated pastures and agricultural crops. 4 After the Atlantic Forest, Cerrado is the Brazilian Biome that has suffered the greatest anthropogenic impacts, and has been classified among the most threatened biomes in the world. 5 Thus, strategies to manage, conserve and domesticate wild species are required for the sustainable exploitation of this region.Among the many tree species found in the Cerrado Biome, Eugenia dysenterica DC. (Myrtaceae), or "cagaiteira" tree, is unique because of its wide range of uses by local human populations.6 Its fruits are appreciated for their ...

Eugenia Dysenterica Mart. Ex Dc. (Cagaita): Planta Brasileira Com Potencial Terapêutico

“…Eugenia dysenterica Mart. ex DC (7)(8)(9)(10)(11). A nomenclatura botânica amplamente utilizada para a espécie é E. dysenterica DC (12)(13)(14)(15)(16); contudo, alguns autores citam sua sinonímia Stenocalyx dysentericus (Mart.…”

“…A constituição dos metabólitos secundários formados na espécie é heterogênea entre populações e parece ser influenciada mais por fatores genéticos que por fatores ambientais (8). Por se tratar de uma espécie que apresenta polimorfismo genético, diversos estudos moleculares têm sido desenvolvidos para elucidar marcadores moleculares de Eugenia dysenterica com potencial utilização de emprego em estudo de diversidade genética, melhoramento e de conservação.…”

“…Apesar dos valores elevados de α-humuleno (9,90%) e δ-cadineno (valor médio 8,85%), esses componentes não revelaram diferenças significativas entre as populações. Altos teores de (E)-cariofileno favorecem a não herbivoria, sugerindo que este óleo essencial pode fornecer vantagens seletivas sobre espécies nativas em termos de adaptação a habitat contra herbívoros (8).…”

“…A análise de redundância canônica (ARC) mostrou uma alta correlação entre as variáveis ambientais (solo e nutrientes foliares) e as variações químicas no óleo essencial. O alto polimorfismo químico ocorre principalmente pelas variações genéticas nos indivíduos (8). Métodos quimiométricos espaciais usando variogramas e mapas de probabilidade, mostraram que as populações de Eugenia dysenterica diferem quimicamente sempre que a distância geográfica ultrapasse os 120 km, um indicador da distância mínima entre as amostras, necessário para conservação da diversidade genética das populações (126).…”

Avaliação da produção de L- Asparaginase por fungos isolados do bioma Cerrado

“…A produção de L-Asparaginase, por exemplo, é muito influenciada pela composição do meio de cultivo e depende também dos diferentes fatores que envolvem as condições do processo fermentativo como a temperatura do incubador, o pH do meio de cultivo, o tamanho do inóculo utilizado, a taxa de agitação do processo, além do tempo de incubação (WEI; LIU, 1998;HYMAVATHI et al, 2009;GURUNATHAN;SAHADEVAN, 2012 (MITTERMEIER et al, 1998;MEYERS et al, 2000;KLINK;QUEIROZ, 2009;VILELA et al, 2012). Uma reduzida parcela do bioma Cerrado brasileiro se submete à proteção por meio de sua qualificação como unidades de conservação federais, estaduais e municipais, sendo que essa área representa 7,44% da área total do bioma.…”