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Evidence of altitudinal gradient modifying genomic and chemical diversity in populations of Lychnophora pinaster Mart.
Portella, Roberto O; Cordeiro, Erick M G; Marques, Ana Paula S; Ming, Lin C; Zucchi, Maria I; Lima, Maria P; Martins, Ernane R; Hantao, Leandro W; Sawaya, Alexandra C H F; Semir, João; Pinheiro, José B; Marques, Marcia O M.
Afiliação
  • Portella RO; Universidade de Taubaté, Av. Tiradentes, 500, Bom Conselho, CEP: 12030-180, Taubaté, SP, Brazil; Departamento de Botânica, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho," Rua Prof. Dr. Antônio Celso Wagner Zanin, 250 - Distrito de Rubião Junior, CEP: 18618-689, Bo
  • Cordeiro EMG; Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, Polo Regional de Desenvolvimento Tecnológico do Centro Sul, Caixa Postal 28, CEP: 13400-970, Piracicaba, SP, Brazil.
  • Marques APS; Departamento de Botânica, Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho," Rua Prof. Dr. Antônio Celso Wagner Zanin, 250 - Distrito de Rubião Junior, CEP: 18618-689, Botucatu, SP, Brazil.
  • Ming LC; Departamento de Horticultura, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho," Rua José Barbosa de Barros, 1780, CEP: 18610-307, Botucatu, SP, Brazil.
  • Zucchi MI; Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, Polo Regional de Desenvolvimento Tecnológico do Centro Sul, Caixa Postal 28, CEP: 13400-970, Piracicaba, SP, Brazil.
  • Lima MP; Coordenação de Inovação Tecnológica, Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Avenida André Araújo, 2936, Aleixo, CEP: 69011-970, Manaus, AM, Brazil.
  • Martins ER; Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Universitária, 1000, Universitário, CEP: 39404-547, Montes Claros, MG, Brazil.
  • Hantao LW; Instituto de Química, Universidade Estadual de Campinas, Rua Monteiro Lobato, 270, CEP: 13083-862, Campinas, SP, Brazil.
  • Sawaya ACHF; Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade Estadual de Campinas, Rua Cândido Portinari, 200, Cidade Universitária, CEP: 13083-871, Campinas, SP, Brazil.
  • Semir J; Departamento de Botânica, Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas, Rua Monteiro Lobato, 255, Barão Geraldo, CEP: 13083-862, Campinas, SP, Brazil.
  • Pinheiro JB; Departamento de Genética, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, CEP: 13418-900, Piracicaba, SP, Brazil.
  • Marques MOM; Centro de Pesquisa de Recursos Genéticos Vegetais, Instituto Agronômico, Avenida Barão de Itapura, 1481, Botafogo, CEP: 13020-902, Campinas, SP, Brazil. Electronic address: marcia.marques@sp.gov.br.
Phytochemistry ; 192: 112898, 2021 Dec.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-34492545
ABSTRACT
Lychnophora pinaster Mart. (Asteraceae) is endemic to the Brazilian Cerrado. It is distributed along the altitudinal gradient of the mountainous ranges of the state of Minas Gerais. This study aimed to evaluate the influence of altitude on the genetic diversity of L. pinaster populations and the effects of altitude and climatic factors on essential oil chemical composition. Essential oils from L. pinaster populations from the north (North 01, North 02, and North 03, 700-859 m) and the Metropolitan region of Belo Horizonte (MhBH 01 and MrBH 02, 1366-1498 m) were analyzed. SNP markers from L. pinaster in these regions and Campos das Vertentes (CV 01, CV 02, and CV 03, 1055-1292 m) were also analyzed. The main compounds in essential oils were 14-hydroxy-α-humulene (North 01 and North 03), cedr-8(15)-en-9-α-ol (North 02), 14-acetoxy-α-humulene (MrBH 01), and 4-oxo-15-nor-eudesman-11-ene (MrBH 02). Hierarchical cluster and heatmap analyses showed that the North and MrBH populations included five different groups, indicating the chemical composition of essential oils is distinct in each population. Furthermore, principal component analysis showed that higher altitudes (1366 m and 1498 m) in the MrBH influence the chemical composition of essential oils, and climatic factors determine the chemical composition in North region. The genetic diversity showed that most alleles are in Hardy-Weinberg equilibrium and imply high genetic variation and genetic polymorphisms between populations. Furthermore, the results of Mantel tests (R = 0.3861517; p = 0.04709529; R = 0.9423121; p = 0.02739726) also showed that higher altitude (>1360 m) shapes the genetic diversity at the MrBH. The genetic structure showed that higher altitudes (>1360 m) contribute to the structure of the MrBH populations, but not to North and CV populations. Therefore, the altitudinal ranges of Minas Gerais mountainous ranges determine the higher genetic and chemical diversity of L. pinaster populations.
Assuntos
Palavras-chave

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Óleos de Plantas / Óleos Voláteis / Asteraceae / Altitude País/Região como assunto: America do sul / Brasil Idioma: En Revista: Phytochemistry Ano de publicação: 2021 Tipo de documento: Article País de afiliação: Bolívia

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Assunto principal: Óleos de Plantas / Óleos Voláteis / Asteraceae / Altitude País/Região como assunto: America do sul / Brasil Idioma: En Revista: Phytochemistry Ano de publicação: 2021 Tipo de documento: Article País de afiliação: Bolívia