Spatial genetic structure, genetic diversity and pollen dispersal in a harvested population of Astrocaryum aculeatum in the Brazilian Amazon

Abstract\ud \ud Background\ud \ud Astrocaryum aculeatum is a palm tree species native to the tropical regions of South America, exploited commercially by local farmers for the pulp extracted from its fruits. The objective of this research was to compare the genetic diversity between adult plants and seedlings from open-pollinated seeds, quantify the pollen flow and dispersal, the spatial genetic structure, and the effective size of a population that has been continuously harvested for its fruits. The study was carried out in a natural population of A. aculeatum distributed over approximately 8 ha in the State of Amazonas (Brazil), separated by 400 m from the closest neighboring population. In total, 112 potential pollen donors, 12 mother plants and 120 offspring were mapped and genotyped.\ud \ud \ud Results\ud Genetic diversity was high for parents and the offspring. The fixation indexes for adults (F = -0.035) and offspring (F = -0.060) were negative and not significant. A significant spatial genetic structure was detected for the adult plants (up to the distance of 45 m) indicating short-distance seed dispersal. Paternity analysis detected 9.2 % of pollen immigration and the average distance of pollination within the population was 81 m. The average effective pollination neighborhood area between plants was 1.51 ha.\ud \ud \ud Conclusions\ud Our results indicate that substantial introduction of new alleles has occurred in the population through pollen immigration, contributing to the maintenance of genetic diversity. Conservation efforts aimed at maintaining the gene pool of the current population or establishing new populations should utilize offspring from mother plants selected to be spaced by at least 50 m to prevent collecting seeds from relatives.The authors thank the Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas\ud (FAPEAM) for a scholarship to SLFR and supporting the project "Publicação de\ud Artigos Científicos em Genética e Melhoramento de Plantas" - PAPAC (process\ud 062.02685 / 2014); the Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e\ud Tecnológico (CNPq) for scholarships to AMS, MTGL, EAV; the Embrapa Amazônia\ud Ocidental through the project “Pesquisa, desenvolvimento e inovação em\ud palmáceas para a produção de óleo e aproveitamento econômico de coprodutos\ud e resíduos – PROPALMA” (process 01.10.0343.00); and the Coordenação\ud de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) - Programa de\ud Excelência Acadêmica (Proex) of the Genetics Department of ESALQ-USP for\ud supporting this research; and the Laboratório Temático de Biologia Molecular -\ud Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (LTBM – INPA) for its facilities. The\ud authors also thank Mrs. Angela Mary Wray for the great contribution in the English\ud language and two anonymous reviewers for the excellent suggestions in the\ud manuscript

Determination of the mating system of Tucumã palm using microsatellite markers

The Amazonian Tucumã palm (Astrocaryum aculeatum) produces edible fruit, traditionally consumed in indigenouscommunities and increasingly in urban centers. The species is incipiently domesticated and little studied, despite its growingeconomic importance for smallholder farmers and gatherers. Studies on the mating system are required for the conservation anduse of the species’ genetic resources. Our objective was to estimate mating system parameters of the Tucumã palm using microsatellitemarkers. Plants of 11 progenies of a spontaneous population were genotyped with eight microsatellite loci and the mating systemparameters estimated. The population outcrossing rate was estimated at 0.978, and ranged from 0.774 to 1at the family level. Theestimates of the correlation of paternity (0.176 and 0.205) suggest a low probability of full-sibs within progenies. Tucumã palm is apredominantly allogamous species and the open-pollinated progenies consist predominantly of half-sibs

Tratamentos pré-germinativos e procedência de sementes do tucumã-do-amazonas para a produção de mudas

A germinação rápida e uniforme das sementes, seguida por pronta emergência das plântulas são características altamente desejáveis na formação de mudas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da procedência das sementes, da frequência de troca de água para a hidratação e de choques de temperatura sobre a germinação e a produção de plântulas de tucumã-do-amazonas (Astrocaryum aculeatum). Os frutos foram obtidos em três locais do Estado do Amazonas: Mercado de Manaus e região de Maués e do Tarumã-Açu. Após limpeza e secagem dos pirênios e extração das sementes, essas foram submetidas à embebição por 15 dias com troca de água: uma e duas vezes ao dia. Após a embebição, foram aplicados os seguintes tratamentos: testemunha sem imersão em H2O; imersão em H2O a 50 e 10ºC por 5 minutos; imersão em H2O a 50ºC por 5 minutos, seguida por 10ºC por mais 5 minutos; imersão em H2O a 10ºC por 5 minutos, seguida por 50ºC por mais 5 minutos. Os tratamentos foram avaliados por meio de pré-germinação, emergência de plântulas no viveiro e produção de mudas. O experimento foi conduzido no delineamento inteiramente ao acaso, com os tratamentos distribuídos em arranjo fatorial 3 x 2 x 5 (locais de procedência x frequências de troca de água x tratamentos de temperatura), em quatro repetições e cinco sementes por parcela. A frequência de troca de água de embebição da semente e a exposição a choques de temperaturas não tem efeito sobre o desempenho germinativo. A procedência de sementes de tucumã-do-amazonas tem efeito na germinação e na produção de mudas