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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.41.2018.tde-21082018-083208
Document
Author
Full name
Maila Beyer
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Pirani, Jose Rubens (President)
Simões, André Olmos
Silva, Clarisse Palma da
Title in Portuguese
Biogeografia e diversificação do gênero Stizophyllum (Bignoniaceae)
Keywords in Portuguese
Filogenia
Lianas
Microssatélites
Neotrópico
Abstract in Portuguese
A região Neotropical é uma das regiões com maior biodiversidade no planeta. Essa região apresenta uma complexa história geológica que iniciou-se com a quebra da Gondwana, separando os continentes sul-americano e africano, durante o Mesozóico, há ca. de 150 milhões. Todas as mudanças geológicas que seguiram influenciaram a diversificação da fauna e flora dessa região. No entanto, ainda não sabemos quais processos levaram à alta diversidade encontrada nesta região. Esse estudo, foca em Stizophyllum, (Bignonieae, Bignoniaceae), um pequeno gênero de lianas Netropicais, que ocorre desde o México até o sul do Brasil. Apesar da cirscunscrição de Stizophyllum ser clara, limites específicos permanecem complicados neste grupo e pouco se sabe sobre sua história evolutiva. Este estudo visa: (i) reconstruir a filogenia do gênero e utilizá-la como base para inferir a história biogeográfica do grupo, e (ii) desenvolver marcadores de microssatélites (SSRs) nucleares e plastidiais, para futuros estudos filogeográficos e de genética de populações. Para tal, reconstruímos a filogenia do gênero com base em três marcadores moleculares (ndhF, rpl32-trn,L e pepC) e uma ampla amostragem de indivíduos, utilizando inferências bayesiana e de máxima verossimilhança. Em seguida estimamos as idades de divergência das diversas linhagens e reconstruímos a história biogeográfica do grupo. Por fim, desenvolvemos marcadores de microssatélite nucleares (nSSRs) e de cloroplasto (cpSSRs) para o grupo. Ao todo, desenvolvemos trinta e sete SSRs, nove nucleares e vinte oito de cloroplasto. Todos marcadores foram polimórficos em S. riparium e apresentaram sucesso de transferabilidade para S. inaequilaterum e S. perforatum. Cinco clados principais foram reconstruídos na filogenia molecular do gênero, os quais são caracterizados por bons caracteres morfológicos e aqui reconhecidos como espécies em uma nova sinopse apresentada para o grupo: (i) S. inaequilaterum Bureau & K. Schum., distribuído pela Amazônia e América Central; (ii) S. perforatum (Cham.) Miers, distribuído pela Mata Atlântica e Áreas Secas do Brasil Central, (iii) S. riparium (Kunth) Sandwith, distribuído por toda Bacia Amazônia; (iv) S. flos-ardeae (Pitter) Beyer & L.G. Lohmann, distribuído pela América Central, e (v) S. coriaceum Beyer & L.G. Lohmann, restrito ao Estado do Pará, na Amazônia Oriental. O estudo biogeográfico indicou que o ancestral de Stizophyllum e seu grupo-irmão Martinella, estava distribuído pela Amazônia. A divergência destas linhagens ocorreu durante o Eoceno, enquanto a diversificação das espécies de Stizophyllum ocorreu durante o Mioceno, a partir de um ancestral amplamente distribuído pela região Neotropical. Essa dissertação traz novos dados para um melhor entendimento dos processos que levaram à estruturação da biota Neotropical e contribui dados importantes para um projeto multidisciplinar amplo neste tópico (FAPESP 2012/50260-6)
Title in English
Biogeography and diversification of genus Stizophyllum (Bignoniaceae)
Keywords in English
Liana
Microsatellite
Neotropic
Phylogeny
Abstract in English
The Neotropics is one of the most biodiverse regions in the planet. This region has a complex geological history that began during the break of Gondwana, which separated the South American and African continents in the Mesozoic, at ca. 150 million years ago. All the geological changes that followed greatly impacted the diversification of the fauna and flora of this region. However, it is still not clear what processes led to the high diversity found in this region. This study focuses on Stizophyllum (Bignonieae, Bignoniaceae), a small genus of Neotropical lianas, distributed from Mexico to southern Brazil. Although Stizophyllum is well circumscribed, species limits remain complicated in this group and little is known about its evolutionary history. This study aims to: (i) reconstruct the phylogeny of the genus and use it as a basis to infer the biogeographical history of this group, and (ii) develop nuclear and plastid microsatellite markers (SSRs) for future studies on the phylogeography and population genetics of this group. To this end, we reconstructed the phylogeny of the genus based on three molecular markers (ndhF, rpl32-trnL and pepC) and a broad sample of individuals, using Bayesian and Maximum Likelihood approaches. We then estimated divergence times of the various lineages and recontructed the biogeographical history of the group. Lastly, we developed nuclear microsatellite markers (nSSRs) and chloroplast microsatellite markers (cpSSRs) for the group. In total, we developed thirty-seven SSRs, nine from the nucleus and twenty-eight from the chloroplast. All markers amplified successfully in S. riparium and transferability was sucessful to S. inaequilaterum and S. perforatum. Five main clades were reconstructed in the molecular phylogeny of the group, all of which are characterized by good morphological markers and here recognized as species in an updated synopsis of the group: (i) S. inaequilaterum Bureau & K. Schum., distributed through the Amazon and Central America; (ii) S. perforatum (Cham.) Miers, distributed through the Atlantic Forest and the Dry Areas from Central Brasil; (iii) S. riparium (Kunth) Sandwith, distributed throughout the Amazon Basin; (iv) S. flos-ardeae (Pitter) Beyer & L.G. Lohmann, distributed through Central America; and, (v) S. coriaceum Beyer & L.G. Lohmann, restricted to the state of Pará, in Eastern Amazonia. The biogeographic study indicated that the ancestor of Stizophyllum and its sister-group Martinella was broadly distributed through Amazônia. These lineages dievrsified during the Eocene, while the diversification of Stizophyllum species occurred during the Miocene, from an ancestor that was broadly distributed through the Neotropics. This dissertation brings new information for the assembly of the Neotropical biota and contributes important data for a broader multidisciplinary project on this topic (FAPESP 2012 / 50260-6)
 
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Maila_Beyer.pdf (6.42 Mbytes)
Publishing Date
2018-10-02
 
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