Genetic variability in natural populations of Zeyheria montana mart. from the Brazilian Cerrado

Abstract

Zeyheria montana, planta arbustiva da família Bignoniaceae, é uma espécie endêmica do Cerrado e possui atividade anti-câncer, sendo utilizada como estimulante na medicina popular. O objetivo deste estudo foi avaliar a variabilidade genética de oito populações localizadas no estado de São Paulo, utilizando marcadores moleculares de Polimorfismo de DNA Amplificado ao Acaso (RAPD). Após a otimização da reação de amplificação, nove iniciadores selecionados geraram 105 fragmentos RAPD reprodutíveis, sendo que a maioria (60,0%) foi polimórfica. A análise molecular de variância (AMOVA) mostrou que a variabilidade dentro de populações (84,03%) foi maior que entre populações (15,97%). As estimativas de variação fiST (0,1597) indicam estruturação populacional moderadamente alta. O agrupamento por meio de UPGMA, a ordenação pelo NMDS e o teste de Mantel entre as matrizes de distâncias genéticas e geográficas demonstraram que a estruturação encontrada segue um modelo de ilhas, onde uma única população de tamanho infinito pode ter dado origem às populações atuais de Zeyheria, sem relação com sua posição espacial. Com base nos resultados obtidos foi estruturado um banco de germoplasma de indivíduos, representando a variabilidade da espécie. Adicionalmente, as informações deste estudo são importantes para dar suporte a estratégias de conservação de Z. montana.

Zeyheria montana, an endemic species of the Bignoniaceae family from the Brazilian Cerrado's known for its anti-cancer properties, is widely used as imuno stimulant in the popular medicine and its therapeutic activity must be validated by scientific data. The objective of this work was to evaluate the genetic variability of eight plant populations collected within the state of São Paulo, Brazil, via Random Amplification of Polymorphic DNA (RAPD) used as molecular markers. After an optimized protocol for the amplification reaction, nine selected primers generated 105 reproducible bands, indicating up to 60% polymorphism. Analysis of molecular variance (AMOVA) revealed higher genetic variation within populations (84.03%) than among populations (15.97%). The variation values estimated by phiST (0.160) indicated moderate to high inter population structuration. Levels of similarity inter plants with genetic and geographical distances, estimated by the unweighted pair-group method analysis (UPGMA) clustering and non-metric multidimensional scaling (NMDS) ordination methods and by the Mantel test (-0.2345 p = 0.118) denoted that the structure found follows the island model, which assumes that a single population of infinite size may have initiated the existing populations of Zeyheria montana, with no spatial position correlation. Based on the obtained data, a germplasm bank from individuals representing the species variability was established. Furthermore the information here reported can be of importance to develop strategies for the conservation of Z. montana.