Taxonomia das espécies sul-brasileiras de Calydorea Herbert (Iridaceae) e caracterização por DNA "Barcode"

Abstract

O presente estudo objetivou realizar a revisão taxonômica das espécies de Calydorea ocorrentes na Região Sul do Brasil, fornecendo base para a identificação e distinção das mesmas por meio de chave analítica, ilustrações e imagens de plantas no ambiente natural. Além disto, buscou verificar a eficácia da utilização de sequências e genes alvo para discriminar as espécies à luz da proposta do DNA “barcode”, a partir da mensuração das variabilidades intra e interespecífica e da interpretação das árvores resultantes da análise de agrupamento, produzidas a partir dos dados moleculares. Para a realização do trabalho, foi realizada coleta de material botânico em excursões de campo pela Região Sul do Brasil e foram reunidas e analisadas exsicatas de diversos herbários brasileiros e do exterior. Os resultados do levantamento taxonômico indicaram cinco espécies pertencentes ao gênero Calydorea ocorrentes na Região Sul do Brasil: C. alba Roitman & A. Castillo, C. approximata R.C. Foster, C. basaltica Ravenna, C. campestris (Klatt) Baker e C. crocoides Ravenna. Outras espécies citadas para a região em diferentes fontes são também apresentadas e discutidas. Foi realizada uma lectotipificação em Calydorea basáltica, e uma espécie foi sinominizada neste táxon. O estudo da aplicabilidade das sequências para proposta do DNA “barcode” avaliou a variabilidadde de cinco trechos do genoma plastidial (matK, rbcL, rps4, rps16 e trnL-F) em 94 acessos de 12 espécies de Calydorea e duas espécies de Cardiostigma. As análises de agrupamento Neighbor-Joining demonstraram que o poder de discriminação do gene matK foi o mais elevado, seguido pelo rps16. Quatro grupos de espécies ficaram evidenciados em todas as topologias, com pequenas variações e os grupos formados apresentam relação com características morfológicas das espécies que os compõem, guardadas algumas exceções. Inferências filogenéticas puderam ser visualizadas e correlacionadas com observações anteriormente publicadas. Foi verificado que a implementação de marcadores DNA “barcode” em Calydorea é promissora. No entanto, o aumento de dados moleculares provenientes de diferentes acessos é necessário para melhor determinar as variações intra e interespecífica no gênero.

This study aimed a taxonomic revision of the genus Calydorea from southern Brazil, providing the basis for identification of the species, by means of a dichotomous key, illustrations and images of plants in the natural environment. Another aim was to verify the effectiveness of use of target gene sequences to discriminate species, in the light of the proposed DNA "barcode", through the measurement of intra and interspecific variability and the interpretation of the trees obtained from cluster analysis. Collection of plants in field trips through Southern Brazil were performed, and exsiccates from Brazilian herbaria and from foreign countries were analyzed. The results of the taxonomic work indicated five species of the genus Calydorea occurring in Southern Brazil: C. alba Roitman & A. Castillo, C. approximata R.C. Foster, C. basaltica Ravenna, C. campestris (Klatt) Baker and C. crocoides Ravenna. Other species mentioned for the region are also presented and discussed. It was made a lectotypification in Calydorea basaltica and one sinonymization in this taxon. The study of the applicability of the proposed sequences for the DNA "barcode" focused on the variability of five sections of the plastid genome (matK, rbcL, rps4, rps16 and trnL-F) in different accessions of 14 species of Calydorea and two species of Cardiostigma. Cluster analysis with Neighbor-Joining method demonstrated that the power of discrimination of matK gene was the highest, followed by rps16. Four groups of species were evident in all topologies, with small variations and the groups formed are related to morphological traits of the species, saved few exceptions. Phylogenetic inferences can be visualized and correlated with previously published observations. The use of DNA markers "barcode" in Calydorea is promising, although the increase of molecular data from different accessions is needed to determine intra and interspecific variability with more precision.