RESUMO
Serjania erecta Raldk is an essential genetic resource due to its anti-inflammatory, gastric protection, and anti-Alzheimer properties. However, the genetic and evolutionary aspects of the species remain poorly known. Here, we sequenced and assembled the complete chloroplast genome of S. erecta and used it in a comparative analysis within the Sapindaceae family. S. erecta has a chloroplast genome (cpDNA) of 159,297 bp, divided into a Large Single Copy region (LSC) of 84,556 bp and a Small Single Copy region (SSC) of 18,057 bp that are surrounded by two Inverted Repeat regions (IRa and IRb) of 28,342 bp. Among the 12 species used in the comparative analysis, S. erecta has the fewest long and microsatellite repeats. The genome structure of Sapindaceae species is relatively conserved; the number of genes varies from 128 to 132 genes, and this variation is associated with three main factors: (1) Expansion and retraction events in the size of the IRs, resulting in variations in the number of rpl22, rps19, and rps3 genes; (2) Pseudogenization of the rps2 gene; and (3) Loss or duplication of genes encoding tRNAs, associated with the duplication of trnH-GUG in X. sorbifolium and the absence of trnT-CGU in the Dodonaeoideae subfamily. We identified 10 and 11 mutational hotspots for Sapindaceae and Sapindoideae, respectively, and identified six highly diverse regions (tRNA-Lys - rps16, ndhC - tRNA-Val, petA - psbJ, ndhF, rpl32 - ccsA, and ycf1) are found in both groups, which show potential for the development of DNA barcode markers for molecular taxonomic identification of Serjania. We identified that the psaI gene evolves under neutrality in Sapindaceae, while all other chloroplast genes are under strong negative selection. However, local positive selection exists in the ndhF, rpoC2, ycf1, and ycf2 genes. The genes ndhF and ycf1 also present high nucleotide diversity and local positive selection, demonstrating significant potential as markers. Our findings include providing the first chloroplast genome of a member of the Paullinieae tribe. Furthermore, we identified patterns in variations in the number of genes and selection in genes possibly associated with the family's evolutionary history.
RESUMO
The tomato is widely cultivated throughout the world and requires pollination by wild or managed bees to realize its full-potential fruit production. Two different sampling methods (pan trapping and active sampling) were employed in nine different properties from June to September of 2011 to investigate the richness and abundance of native bee species present in tomato crops of Center-West Brazil. A total of 465 individuals of 44 species were collected, with the composition of sampled bee species differing between the methods used. Twenty-two species were exclusively captured in pan traps, 13 others through active sampling and nine by both methods. Most of the sampled bee species can be considered effective pollinators of the tomato because they can perform buzz-pollination. By vibration, these bees can liberate pollen from anthers into the air or onto their own bodies and the stigmas of the same flower because the stigmas of the studied tomato variety are within the anther cone. Both methods exclusively sampled some species of buzz-pollinating bees, however, pan-trapping captured buzzing and non-buzzing visitors indiscriminately while active sampling captured more buzzing bees. Pan-trapping and active sampling appear to complement each other, and so the use of only one or the other would not provide a full understanding of the species richness of tomato pollinators in the field.(AU)
O tomate é amplamente cultivado em todo o mundo e requer polinização por abelhas nativas ou manejadas para realizar o pleno potencial de produção dos frutos. Para investigar a riqueza e abundância de espécies de abelhas nativas em plantações de tomate do Centro-Oeste do Brasil, dois métodos de amostragem (armadilhas pan-trap e amostragem ativa) foram utilizados em nove propriedades de junho a setembro de 2011. Um total de 465 indivíduos de 44 espécies foi coletado. A composição das espécies de abelhas amostradas diferiu dependendo do método utilizado. Vinte e duas espécies foram capturadas exclusivamente em armadilhas, 13 outras por meio de amostragem ativa e nove por ambos os métodos. A maioria das espécies de abelhas capturadas neste estudo pode ser considerada polinizadores eficazes do tomate, porque elas podem executar a polinização por vibração. Vibrando seus músculos torácicos, essas abelhas podem liberar o pólen das anteras para seus próprios corpos e para os estigmas da mesma flor, uma vez que eles estão dentro do cone de anteras da variedade do tomate estudado. Ambos os métodos amostraram espécies exclusivas de abelhas vibradoras. No entanto, as armadilhas capturaram abelhas vibradoras e não vibradoras indiscriminadamente e o método ativo amostrou principalmente a abelha vibradora. As coletas utilizando armadilhas e amostragens ativas foram complementares. O uso de apenas um método de amostragem não fornece um entendimento completo da riqueza de espécies de polinizadores de tomate no campo.(AU)
Assuntos
Animais , Abelhas/crescimento & desenvolvimento , Solanum lycopersicum/crescimento & desenvolvimento , PolinizaçãoRESUMO
The tomato is widely cultivated throughout the world and requires pollination by wild or managed bees to realize its full-potential fruit production. Two different sampling methods (pan trapping and active sampling) were employed in nine different properties from June to September of 2011 to investigate the richness and abundance of native bee species present in tomato crops of Center-West Brazil. A total of 465 individuals of 44 species were collected, with the composition of sampled bee species differing between the methods used. Twenty-two species were exclusively captured in pan traps, 13 others through active sampling and nine by both methods. Most of the sampled bee species can be considered effective pollinators of the tomato because they can perform buzz-pollination. By vibration, these bees can liberate pollen from anthers into the air or onto their own bodies and the stigmas of the same flower because the stigmas of the studied tomato variety are within the anther cone. Both methods exclusively sampled some species of buzz-pollinating bees, however, pan-trapping captured buzzing and non-buzzing visitors indiscriminately while active sampling captured more buzzing bees. Pan-trapping and active sampling appear to complement each other, and so the use of only one or the other would not provide a full understanding of the species richness of tomato pollinators in the field.
O tomate é amplamente cultivado em todo o mundo e requer polinização por abelhas nativas ou manejadas para realizar o pleno potencial de produção dos frutos. Para investigar a riqueza e abundância de espécies de abelhas nativas em plantações de tomate do Centro-Oeste do Brasil, dois métodos de amostragem (armadilhas pan-trap e amostragem ativa) foram utilizados em nove propriedades de junho a setembro de 2011. Um total de 465 indivíduos de 44 espécies foi coletado. A composição das espécies de abelhas amostradas diferiu dependendo do método utilizado. Vinte e duas espécies foram capturadas exclusivamente em armadilhas, 13 outras por meio de amostragem ativa e nove por ambos os métodos. A maioria das espécies de abelhas capturadas neste estudo pode ser considerada polinizadores eficazes do tomate, porque elas podem executar a polinização por vibração. Vibrando seus músculos torácicos, essas abelhas podem liberar o pólen das anteras para seus próprios corpos e para os estigmas da mesma flor, uma vez que eles estão dentro do cone de anteras da variedade do tomate estudado. Ambos os métodos amostraram espécies exclusivas de abelhas vibradoras. No entanto, as armadilhas capturaram abelhas vibradoras e não vibradoras indiscriminadamente e o método ativo amostrou principalmente a abelha vibradora. As coletas utilizando armadilhas e amostragens ativas foram complementares. O uso de apenas um método de amostragem não fornece um entendimento completo da riqueza de espécies de polinizadores de tomate no campo.
Assuntos
Animais , Abelhas/crescimento & desenvolvimento , Solanum lycopersicum/crescimento & desenvolvimento , PolinizaçãoRESUMO
ABSTRACT The tomato is widely cultivated throughout the world and requires pollination by wild or managed bees to realize its full-potential fruit production. Two different sampling methods (pan trapping and active sampling) were employed in nine different properties from June to September of 2011 to investigate the richness and abundance of native bee species present in tomato crops of Center-West Brazil. A total of 465 individuals of 44 species were collected, with the composition of sampled bee species differing between the methods used. Twenty-two species were exclusively captured in pan traps, 13 others through active sampling and nine by both methods. Most of the sampled bee species can be considered effective pollinators of the tomato because they can perform buzz-pollination. By vibration, these bees can liberate pollen from anthers into the air or onto their own bodies and the stigmas of the same flower because the stigmas of the studied tomato variety are within the anther cone. Both methods exclusively sampled some species of buzz-pollinating bees, however, pan-trapping captured buzzing and non-buzzing visitors indiscriminately while active sampling captured more buzzing bees. Pan-trapping and active sampling appear to complement each other, and so the use of only one or the other would not provide a full understanding of the species richness of tomato pollinators in the field.
RESUMO O tomate é amplamente cultivado em todo o mundo e requer polinização por abelhas nativas ou manejadas para realizar o pleno potencial de produção dos frutos. Para investigar a riqueza e abundância de espécies de abelhas nativas em plantações de tomate do Centro-Oeste do Brasil, dois métodos de amostragem (armadilhas pan-trap e amostragem ativa) foram utilizados em nove propriedades de junho a setembro de 2011. Um total de 465 indivíduos de 44 espécies foi coletado. A composição das espécies de abelhas amostradas diferiu dependendo do método utilizado. Vinte e duas espécies foram capturadas exclusivamente em armadilhas, 13 outras por meio de amostragem ativa e nove por ambos os métodos. A maioria das espécies de abelhas capturadas neste estudo pode ser considerada polinizadores eficazes do tomate, porque elas podem executar a polinização por vibração. Vibrando seus músculos torácicos, essas abelhas podem liberar o pólen das anteras para seus próprios corpos e para os estigmas da mesma flor, uma vez que eles estão dentro do cone de anteras da variedade do tomate estudado. Ambos os métodos amostraram espécies exclusivas de abelhas vibradoras. No entanto, as armadilhas capturaram abelhas vibradoras e não vibradoras indiscriminadamente e o método ativo amostrou principalmente a abelha vibradora. As coletas utilizando armadilhas e amostragens ativas foram complementares. O uso de apenas um método de amostragem não fornece um entendimento completo da riqueza de espécies de polinizadores de tomate no campo.