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Keywords:

  • inbreeding;
  • microsatellite loci;
  • paternity analysis;
  • tropical tree species;
  • TwoGener analysis

ABSTRACT

Mating system and pollen flow are two key elements to understand the genetic structure of tree species. Mating and pollen-dispersal patterns of a low-density population of bat pollinated Hymanea courbaril were examined before logging in a 546-ha plot in the Brazilian Amazon. The multilocus genotypes of nine microsatellite loci were determined for 130 adult-trees and 367 seeds collected from 20 seed-trees. Mating system analysis, using mixed-mating model and paternity analysis showed that the studied population is perfectly outcrossed (tm= 1.002), and probably self-incompatible. However, significant deviations from random mating were detected for mating among relatives (tmts= 0.096, P < 0.05) and correlated matings (rp= 0.289, P < 0.05), indicating inbreeding in the population and that part of offspring are full-sibs (28.9%). Inbreeding was reflected in the positive and significant fixation index observed in adult trees (F= 0.137, P < 0.05), although no significant inbreeding was detected in offspring (F= 0.074, P > 0.05). The effective number of pollen donors mating with each seed-tree was determined to be low (Nep≈ 4). The average of pollen flow distance was measured inside of the plot by both paternity (827 ± 429 m) and TwoGener analysis (115–363 m). However, this underestimated pollen dispersal distance, since the detected rate of pollen immigration inside of the plot was high (55%). The observed long-pollen dispersal distance is probably related to pollination by bats and the low density of reproductive trees in the site.

RESUMO

O sistema de reprodução e o fluxo de pólen são dois elementos chave para entender a estrutura genética de espécies arbóreas. Os padrões de reprodução e dispersão de pólen de uma população de baixa densidade da espécie polinizada por morcegos Hymanea courbaril foram examinados antes da exploração em uma parcela de 546 ha na Amazônia Brasileira. O genótipo multilocos de nove locos microssatélites foram determinados para 130 árvores adultas e 367 sementes coletadas de 20 árvores-matrizes. A análise do sistema de reprodução, usando o modelo misto de reprodução e análise de paternidade mostrou que a população estudada é perfeitamente de cruzamento (tm= 1,002) e provavelmente auto-incompatível. Contudo, significantes desvios de cruzamentos aleatórios foram detectados a partir de cruzamentos entre parentes (tm−ts= 0,096, P < 0,05) e cruzamentos correlacionados (rp= 0,289, P < 0,05), indicando endogamia na população e que parte das progênies são irmãos-completos (28,9%). A endogamia foi refletida no positivo e significante índice de fixação observado nas árvores adultas (F= 0,137, P < 0,05), embora nas progênies não foi detectada significante endogamia (F= 0,074, P > 0,05). O número efetivo de doadores de pólen cruzando com cada árvore matriz foi determinado por ser baixo (Nep≈ 4). Uma longa distância média de fluxo de pólen foi medida dentro da parcela por ambos análise de paternidade (827 ± 429 m) e análise TwoGener (115–363 m). No entanto, esta é uma subestimativa da distância de dispersão de pólen, dado a detectada alta taxa de imigração de pólen de fora da parcela (55%). A observada longa distância de dispersão de pólen é provavelmente relacionada à polinização por morcegos e a baixa densidade de árvores reprodutivas na área.