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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2020.tde-20200111-141406
Document
Author
Full name
Maria Lidia Stipp Paterniani
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 1988
Supervisor
Title in Portuguese
Dinâmica populacional de três espécies do gênero Stylosanthes (Leguminosae-Papilionoideae): S. guianensis (Aubl.) Sw., S. scabra Vog. e S. viscosa Sw.
Keywords in Portuguese
STYLOSANTHES
DINÂMICA DE POPULAÇÕES
LEGUMINOSAS FORRAGEIRAS
Abstract in Portuguese
O presente trabalho foi elaborado com o objetivo de ampliar as informações sobre a dinâmica populacional das espécies Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw., S. scabra Vog. e S. viscosa Sw. Para tanto, foram obtidos dados sobre: (1) a variação temporal no padrão de distribuição espacial das três espécies; (2) as relações de vizinhança entre as mesmas; (3) o nível de segregação das três espécies; (4) os componentes da história vital e; (5) a variabilidade genética isoenzimática existente entre as três espécies de Stylosanthes. Os dados foram obtidos através de coletas e observações de campo realizadas em áreas de pastagem e áreas alteradas (sem pressão animal) localizadas em quatro regiões do Estado de São Paulo (Piracicaba, São Pedro, Americana e Charqueada). Para a análise das isoenzimas esterásicas foi empregado o método de eletroforese horizontal em gel de amido. As análises foram desenvolvidas no Laboratório de Genética Ecológica, do Instituto de Genética ESALQ/USP. As principais conclusões obtidas foram: 1) Não houve variação no padrão de distribuição espacial das espécies S. guianensis, S. scabra e S. viscosa nas duas áreas de pastagem amostradas em Piracicaba (SP) e São Pedro (SP), após um período de três anos. As espécies mantiveram, após aquele período, o modelo colonial de distribuição espacial; 2) Na maioria das comunidades naturais de Stylosanthes houve uma condição de anisopletia na representação das três espécies estudadas, isto é, houve uma desigualdade na proporção de cada espécie em cada comunidade. A predominância de cada espécie numa determinada região deve estar relacionada às condições ecológicas específicas daquela região; 3) Com relação às combinações de planta base/primeiro, segundo e terceiro vizinhos mais próximos para a maioria das comunidades naturais de Stylosanthes amostradas, a formação dos pares de vizinhança não foi independente ou casual, mas houve uma associação preferencial entre as três espécies estudadas. Essa associação ocorreu entre plantas da mesma espécie, ou seja, há uma tendência das três espécies de Stylosanthes se excluírem umas às outras, evitando assim, uma competição inter-específica; 4) O nível de segregação das três espécies de Stylosanthes variou no tempo, entre as diferentes comunidades amostradas e entre os três tipos de combinações de vizinhança (primeiro, segundo e terceiro vizinhos mais próximos). Essas variações devem estar relacionadas às variações de tempo e espaço que ocorrem tanto entre como dentro de cada comunidade amostrada; 5) O banco de sementes presente nas duas áreas de pastagem amostradas (Piracicaba e São Pedro) é bastante diversificado, sendo composto de sementes das três espécies de Stylosanthes estudadas e de diversas espécies invasoras, cujas sementes se encontram agregadas no solo. As sementes de Stylosanthes presentes no banco do solo possuem alta porcentagem de dormência exógena. A manutenção de uma porcentagem de sementes dormentes no solo vem a ser uma estratégia adaptativa da comunidade vegetal para a preservação das espécies e da variabilidade genética das mesmas; 6) A partir da população do banco de sementes até a população de plantas adultas, há uma gradativa redução no número de indivíduos que compõem cada estádio do ciclo vital das espécies de Stylosanthes, em ambas as áreas de pastagem amostradas. O número de indivíduos aumenta na população de sementes produzidas, cuja densidade é maior que a da população de plantas adultas; no entanto é menor que a da popu1ação do banco de sementes. O padrão descrito pelas relações de densidade dos diferentes estádios do ciclo vital das espécies de Stylosanthes segue as etapas do modelo de dinâmica populacional de plantas descrito por HARPER & WHITE (1970), que resume a sequência de eventos naturais por que passa uma semente, desde a sua formação na planta-mãe até o seu desenvolvimento como planta adulta; 7) Há variações quanto ao número e padrão de bandas das isoenzimas esterásicas entre as três diferentes espécies de Stylosanthes. Para cada espécie, porém, há uma constância no padrão de bandas em ambas as regiões amostradas, nos dois anos de coleta, tanto em famílias coletadas individualmente, como nas coletadas em colônias; com exceção da espécie S. scabra que apresenta polimorfismo com relação ao padrão de bandas esterásicas, entre as famílias originárias de Piracicaba; 8) O monomorfismo isoenzimático presente em S. scabra originária de São Pedro e em S. guianensis e S. viscosa coletadas em ambas as regiões amostradas, deve estar relacionado ao efeito do fundador, que causa deriva genética, ou seja, a colonização das áreas de pastagem de Piracicaba e São Pedro deve ter ocorrido com poucos indivíduos, apresentando restrita variabilidade genética.
Title in English
Population dynamics of three species of Stylosanthes (Leguminosae-Papilionoideae): S. guianensis (Aubl.) Sw., S. scabra Vog. e S. viscosa Sw.
Abstract in English
The study was undertaken in order to gain more information on the population dynamics of the species Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw., S. scabra Vog. e S. viscosa Sw. Data were obtained on: (1) temporal variation on the spatial distribution pattern of the three species; (2) neighbouring relationships among the three species; (3) the degree of dispersion of the three species; (4) components of life history and; (5) isoenzimatic genetic variability among the three Stylosanthes species. Areas of pasture and changed areas (without animal pressure) located in four places of the State of São Paulo (Piracicaba, São Pedro, Americana and Charqueada), were used for the study where the data were collected using sampling procedures. The horizontal gel electrophoresis method was used to study the esterase isoenzime. Main conclusions are as follows: 1) After a period of three years in the two pasture areas of Piracicaba (SP) and São Pedro (SP), no variation of the pattern of the spatial distribution was found for the species S. guianensis, S. scabra and S. viscosa. After that period, the species showed a colonial type of spatial distribution pattern; 2) In most of the natural Stylosanthes communities it was found a condition of anisoplety representing the three species studied. This indicates that a different proportion of each species was present in the community. Thus, the prevalence of each species in a given location might be related to the specific ecological conditions of the location; 3) Considering the base plant and the first, second and third neighbouring plants, for the most of the communities studied the appearance of paired neighbours was not independent or random, instead there was a preferential associations among the three species. That association was found among plants of the same species, showing a tendency of the three Stylosanthes species excluding themselves, avoiding in this way an inter-specific competition; 4) The degree of segregati on of the three Stylosanthes species showed temporal variation, among the communities as well as among the three types of neighbouring combinations (first, second and third neighbours). These variations might be related to the temporal and spatial variations that occur both among and within each community; 5) The seed bank found in the two areas of pasture studied (Piracicaba and São Pedro) is well diversified. It is composed of seeds of the three species of Stylosanthes studied and of several invader species. The seeds of the Stylosanthes species present in the bank are characterized by a high degree of exogenous dormancy. This high dormancy confer an strategic adaptation for the preservation of species and their genetic variability; 6) From the population of seeds at the bank up to the population of adult plants, there is a continuous decrease in the number of individuals that represent each vital stage of the Stylosanthes species, in both pasture areas. There is an increase in the number of individuals at the population of seeds produced, which density is greater than of the population of adult plants. However that density is smaller than of the population of the seed bank; 7) The study showed variations regarding the number and pattern of the bands of esterasic isoenzimes among the three species of Stylosanthes. On the other hand for each species it was found a constant pattern of bands for both locations and in the two years. The same constancy was found both in families individually collected as well as in the collected colonies. An exception was found for S. scabra which presents polymorphism for the pattern of esterasic bands among the families collected in Piracicaba; 8) The isoenzimatic monomorfism found in S. scabra from São Pedro and in S. guianensis and S. viscosa from both areas studied, might be related to the founder effect that causes the genetic drift. This might indicate that the colonization of the pasture areas of Piracicaba and São Pedro must have started from few individuals, showing small genetic variability.
 
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Publishing Date
2020-01-11
 
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