Variabilidade genética histórica e atual de Cattleya lobata Lindl. E Cattleya xanthina (Lindl.) van den Berg (Orchidaceae), espécies microendêmicas da mata atlântica

Abstract

Resumo: A Floresta Atlântica tem sido um ambiente altamente devastado ao longo dos últimos cinco séculos devido a atividades rurais, industriais e à urbanização. Tal destruição tem afetado diretamente espécies de orquídeas endêmicas como Cattleya lobata e Cattleya xanthina, ambas em risco de extinção. A primeira é uma espécie rupícola, microendêmica dos inselbergs graníticos do estado do Rio de Janeiro. C. xanthina é epífita e encontrada na região sudeste do Brasil. Informações sobre variabilidade e estrutura genética das populações relictuais foram acessadas através de marcadores moleculares dominantes (ISSR - Inter Simple Sequence Repeat), com o objetivo de definir o status de conservação genética das duas espécies. Além disso, informações históricas e evolutivas sobre C. xanthina foram acessadas através de sequenciamento de DNA plastidial. Foram amostrados todos os 84 indivíduos encontrados nas cinco populações conhecidas (13 a 25 indivíduos por população) de C. lobata, localizadas nos municípios do Rio de Janeiro e Niterói, abrangendo toda a distribuição geográfica da espécie. Para C. xanthina foram utilizados 77 indivíduos de cinco populações amostradas (12 a 44 indivíduos por população), no Estado do Espírito Santo, abrangendo quase toda a distribuição geográfica da espécie. De 25 primers ISSR testados, sete apresentaram boa amplificação e polimorfismo para cada espécie. Esses primers geraram 119 fragmentos para C. lobata e 91 para C. xanthina. As duas espécies tiveram o mesmo padrão de moderada a alta variabilidade genética, com baixa estruturação genética significativa e alta similaridade entre as populações. As análises de coordenadas principais indicaram uma discreta estruturação em ambas as espécies. Através das análises Bayesianas as cinco populações amostradas para cada espécie pertencem ao mesmo pool gênico, caracterizando um único contingente populacional para C. lobata e outro para C. xanthina. Para a primeira espécie, consideramos que tal coesão genética seja, provavelmente, resultante de variação genética histórica compartilhada entre relictos populacionais atualmente isolados, e que pode estar sendo mantida ao longo das últimas gerações por fluxo gênico recente e recorrente, mediado principalmente por dispersão de sementes entre as populações. Em eventuais planos de manejo em que seja prevista a reintrodução ou transferência de material genético (através de indivíduos, pólen ou sementes), este pode ser oriundo de qualquer uma das populações analisadas, pois fazem parte de um mesmo pool gênico. Para C. xanthina, a coesão genética encontrada indica que provavelmente a fragmentação atual ocasionada pela urbanização e agricultura é um processo recente em relação ao tempo evolutivo necessário ao isolamento genético entre estas subpopulações. Portanto, verifica-se que os remanescentes populacionais preservam variação genética próxima da total encontrada para a espécie, conforme revela o marcador molecular ISSR, adequado à investigação neste nível geográfico e temporal. Para as análises filogeográficas de C. xanthina, foram utilizadas as regiões intergênicas psbD-trnT e rpl32-trnL, nas quais ocorreram 14 sítios polimórficos revelando 10 haplótipos nas cinco populações amostradas, com moderada a alta diversidade genética (h = 0,738) e baixa estruturação interpopulacional (?ST = 0,044). A rede de haplótipos apresentou duas linhagens genéticas altamente divergentes separadas por um grande número de passos mutacionais, onde cada uma das linhagens apresenta um haplótipo central mais freqüente e uma série de haplótipos derivados menos freqüentes. Essas duas linhagens estão amplamente distribuídas entre as cinco populações amostradas, não sendo encontrada subdivisão geográfica de grupos haplotípicos. O padrão de variação genética destas duas linhagens discretas e não geográficas sugere a ocorrência de processos antigos de hibridização e introgressão, com a incorporação e dispersão de haplótipos de outra espécie ao longo das populações de C. xanthina.