UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMÁTICA E EVOLUÇÃO GENÉTICA E BIOLOGIA REPRODUTIVA DE Vriesea minarum (BROMELIACEAE): EM BUSCA DE ESTRATÉGIAS DE CONSERVAÇÃO NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS PÂMELA LAVOR ROLIM ________________________________________________ Dissertação de Mestrado Natal/RN, março de 2013 PÂMELA LAVOR ROLIM GENÉTICA E BIOLOGIA REPRODUTIVA DE Vriesea minarum (BROMELIACEAE): EM BUSCA DE ESTRATÉGIAS DE CONSERVAÇÃO NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS Dissertação a ser apresentada à coordenação do Programa de Pós Graduação em Sistemática e Evolução da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Sistemática e Evolução. Orientador: Profº Dr. Leonardo de Melo Versieux. Natal, 2013 PÂMELA LAVOR ROLIM GENÉTICA E BIOLOGIA REPRODUTIVA DE Vriesea minarum (BROMELIACEAE): EM BUSCA DE ESTRATÉGIAS DE CONSERVAÇÃO NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS Dissertação apresentada ao Programa de Pós- graduação em Sistemática e Evolução da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, em cumprimento às exigências para obtenção do título de Mestre em Sistemática e Evolução. Aprovada em: 11 de março de 2013. Comissão Examinadora: __________________________________________________________________ Dra. Vânia Cristina Rennó Azevedo – EMBRAPA/CENARGEN __________________________________________________________________ Dr. Fábio de Almeida Vieira – UFRN __________________________________________________________________ Dr. Leonardo de Melo Versieux – UFRN (orientador) 3 Dedico este trabalho a todos aqueles que acreditaram em mim e que nunca me deixaram desistir. 4 AGRADECIMENTOS Gostaria de agradecer a CAPES por conceder o auxílio financeiro para desenvolvimento deste projeto e ao Instituto Estadual de Florestas (IEF) pela autorização de pesquisa na Parque Estadual da Serra do Rola-Moça (PESRM). Da mesma forma, agradeço antes de todos, a Deus, pois apenas ele sabe todas as dificuldades e atribulações pelas quais já passei até hoje, e ele sempre foi meu esteio, meu abrigo, meu refúgio e força nos momentos em que mais precisei. Em segundo lugar, e não menos importante, agradeço a minha família: meu pai, minha mãe, minhas irmãs (Priscila e Paloma), meu cunhado e meus grandes amores: minhas sobrinhas Giovanna e Giulia. Para muitos, a família talvez seja a base de agradecimento, mas para mim, eles são os principais responsáveis por eu ter conseguido chegar aonde cheguei: graças ao apoio de meu pai e minha mãe, sempre me dediquei aos estudos e, mesmo quando enfrentando dificuldades e privações, eles se faziam presentes da melhor forma possível e me apoiaram e me impulsionaram para frente, quando nem eu tinha mais forças para a luta. Minhas irmãs contribuíram igualmente, mas de formas diferentes: foi na tentativa de amadurecimento que mais cresci e, mesmo que inconscientemente, elas acabaram crescendo e também fazendo parte de mim. Minhas sobrinhas são meus olhos no futuro: vejo nelas o que um dia fui e a cada dia tento ser um exemplo de dedicação e coragem que talvez elas possam seguir. Ao meu cunhado, que mesmo longe, ainda ajudava da melhor forma possível e talvez, o seu menor esforço, o de fazer minha família feliz, já se tornou mais que suficiente para me fazer bem. Gostaria de agradecer também a todos os meus amigos (Juliana, Bruna, Yuri e Franscico), que mesmo após tantos anos de separação, ainda se mostram presentes e me apoiam em qualquer momento ou decisão. De igual forma, agradeço à minha tia Zulmira, que me acolheu como filha e me ajudou durante todas as minhas coletas, sendo “toda” a minha família diante do desconhecido. Agradeço também a todos os que me ajudaram durante minha passagem por Minas Gerais, em especial aos alunos da UFMG, que tentaram me auxiliar ao máximo possível, em especial o doutorando Flávio do Carmo, que foi fundamental para meus trabalhos de coleta: obrigada não só por sua ajuda em campo, mas também por partilhar sua experiência e conhecimento sobre as cangas mineiras. 5 Agradeço aos funcionários do Parque Estadual da Serra do Rola-Moça, que me auxiliaram no campo e me receberam de braços abertos para o desenvolvimento de minha pesquisa: em especial Cláudio Costa, que além de um colega, tornou-se um amigo. Agradeço aos alunos, funcionários e ao Profº. responsável pelo Laboratório Molecular de Plantas, Dr. Cássio van den Berg, na Universidade Estadual de Feira de Santana, que não tiveram apenas a paciência de me ensinar o trabalho de laboratório: partilharam comigo suas experiências, vivências, anseios e sonhos e incentivos para prosseguir. Agradeço, também, a Maria Cristina, que além de “tutora”, tornou-se uma grande amiga, a quem ainda hoje dedico minhas orações. Agradeço à Profª Dra. Claudia Maria Jacobi e ao Prof. Dr. Cássio van den Berg, por terem acolhido a mim e ao meu projeto em seus laboratórios, e por terem tido a paciência em me ensinar, trocar experiências e partilhar seus grandes conhecimentos: muito obrigada pela parceria. Agradeço ao Programa de Pós-Graduação em Sistemática e Evolução, aos seus coordenadores, Profs. Iuri Baseia e Bruno Goto, a todo o corpo docente, pelas excelentes disciplinas oferecidas e à Secretária Gisele de Melo, por múltiplos apoios. Agradeço a Profª Alice Calvente, pela ajuda em campo e nas elucidações de dúvidas; e ao Profº Dr. Sérgio Maia Queiroz Lima e ao Dr. Anderson Vilasboas de Vasconcellos, por toda a ajuda teórica e prática, durante a obtenção dos resultados e pela excelente disciplina de genética de populações e filogeografia. Por fim, há duas pessoas que gostaria de agradecer especialmente: 1º, ao meu orientador, Profº Dr. Leonardo de Melo Versieux, que aceitou me orientar, mesmo sem me conhecer, e propôs este projeto, o qual veio a ser um grande desafio e ao mesmo uma grande chance de aprendizado. Obrigada por confiar e acreditar em mim e por tornar-se meu parceiro mais fiel. Em 2º lugar, e não menos importante, ao Dônis, que no longo desses dois anos tornou- se muito mais que meu companheiro ou colega de profissão: tornou-se meu melhor amigo. Obrigada por me apoiar e me dizer as palavras certas quando precisei e também por se calar quando era necessário; obrigada por nunca me abandonar, mesmo frente a tantos meses de distância, fruto de nosso oficio; e obrigada também por tentar fazer de todos os meus dias os melhores possíveis, tornando esta uma das melhores épocas da minha vida! Obrigada a todos! 6 RESUMO Vriesea minarum é uma espécie de bromélias rupícola, com populações naturalmente fragmentadas, restrita a região do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais, Brasil. É uma espécie ameaçada, que está sofrendo com a perda de habitat devido ao crescimento das cidades e às atividades de mineração. O conhecimento da variabilidade genética em populações de plantas é um dos principais ramos de genética da conservação, associando dados genéticos para as estratégias de conservação, enquanto que o conhecimento sobre a biologia reprodutiva pode ajudar na compreensão de aspectos fundamentais da história de vida, distribuição e estratégias de sobrevivência das plantas. Assim, o estudo da diversidade, riqueza, estrutura genética e biologia reprodutiva das populações de V. minarum podem contribuir para o desenvolvimento de ações de conservação. O capítulo 1 apresenta a transferabilidade de 14 loci de microssatélites para V. minarum. Entre os resultados desse capítulo, destaca-se o sucesso da transferabilidade de 10 loci de microssatélites descritos para outras espécies de Bromeliaceae, sendo todos eles polimórficos. No capítulo 2, é apresentada a genética de 12 populações de V. minarum que se distribuem por todo o Quadrilátero Ferrífero. Os resultados obtidos mostram pouca estruturação entre as populações (Fst = 0,088), mas com diferentes valores de riqueza (média = 2.566) e diversidade genética (média = 0.635) para todas as populações; o coeficiente de endogamia foi alto (Gis = 0.376). Estes dados podem ser resultado da ação de polinizadores e/ou dispersão de sementes eficientes, já que as populações são naturalmente fragmentadas. No capítulo 3, é estudada a biologia reprodutiva e morfologia floral de uma população de V. minarum, situada no Parque Estadual da Serra do Rola-Moça, Minas Gerais. Como resultado, foi possível identificar que a espécie possui floração de janeiro a março; com flores que duram dois dias; síndrome mista de polinização; sendo primariamente alógama, mas também tem capacidade para ser auto fecundada. Espera-se que dados obtidos nos capítulos 1, 2 e 3 sirvam como base para outros estudos com espécies de campos rupestres ferruginosos, já que até o presente momento, não é de nosso conhecimento a existência de registros de outras pesquisas feitas com espécies endêmicas do Quadrilátero Ferrífero, que busquem conciliar o entendimento da genética, com os dados da biologia reprodutiva, tendo como alvo a conservação da biodiversidade neste hábitat altamente ameaçado pela mineração. Torna-se crucial uma análise cuidadosa para a criação de novas áreas de proteção, para conservação das populações da espécie. Palavras-chave: Biologia e morfologia floral; campos rupestres ferruginosos; canga, genética de populações; microssatélites; mineração; transferabilidade. 7 ABSTRACT Vriesea minarum is a rupiculous bromeliad species, with naturally fragmented populations, restricted to the Iron Quadrangle, Minas Gerais, Brazil. It is a threatened species, which is suffering from habitat loss due to the growth of cities and mining activities.