Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/1064
Title: Biological studies aimed at the re-introduction of endangered forest species of the Azores archipelago
Other Titles: Studi biologici finalizzati alla re-introduzione di specie forestali minacciate endemiche dell'arcipelago delle Azzorre
Authors: Gomes Caetano Ferreira, Raquel
Keywords: Macaronesian flora;Azores archipelago;Endemic species;Endangered species;Genetic diversity;Conservation;Flora macaronesica;Arcipelago delle Azzorre;Specie endemiche;Specie minacciate;Diversità genetica;Conservazione;AGR/05
Issue Date: 23-Feb-2010
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 22. ciclo
Abstract: 
A particular flora, the Macaronesian flora, enclosing Tertiary relict elements,
characterizes Azores archipelago. Thus, the archipelago provides an excellent field test
for research activities aimed at developing conservation strategies for endangered
species. This is the case for two forest species, an endemic Picconia azorica (Tutin)
Knobl. and yew (Taxus baccata L.), formerly widely distributed in the Archipelago, that
was recently classified has “probably extinct”. In this study, the urgency to promote Picconia azorica conservation programs addressed (a) insights into the biotaxonomy of the species (including an evaluation of its origin and relationships with the only congeneric species of P. azorica: P. excelsa from the Canary and Madeira islands), and (b) the evaluation of the species genetic diversity. Plastid DNA sequence analysis and molecular markers (RFLP and SSR) were used for this purpose. Phylogenetic data suggest monophyly of Picconia and support a late Miocene divergence of the two species. Three polymorphic cpSSR loci allowed the identification of five different
haplotypes in P. azorica. Uniqueness and relictuality of lineages are presented and
discussed. P. azorica intra-specific diversity patterns revealed low genetic diversity and a weak genetic structure. The species survival is at risk, and it is suggested management practices focusing on ex situ and in situ conservation units based on genetic data.
Additionally, a wood characterization of the species was conducted as well as biological
studies. Taxus baccata occurrence in Azores was documented and provides its first
characterisation, by means of morphometric and genetic analyses. Although the
population entity is critically low, it shows some extremely relevant peculiarities for the species’ biodiversity and its phylogeographical implications. All the surveyed yew individuals were found in Pico Island and present leaves smaller than all other Taxus baccata described in literature; in addition, Azores provenance has a higher stomata density and displays higher number of stomata rows. These features are all “primitive”, according to suggested morphological evolutionary trends. In line with this assumption,
the phylogeographical investigation accomplished through the sequence analysis of the chloroplast trnS-trnQ intergenic spacer demonstrates that the Azorean provenance represents a different evolutionary line within Taxus, suggesting more direct derivation
from yew ancestors within those examined from Mediterranean and European regions.
The individuals found in Pico Island may be the last survivors of an extremely ancient
lineage, preserved in Azorean archipelago along with Macaronesian flora. Extremely
urgent conservation actions focusing on site protection and ex situ (namely, clonal
propagation which was tested) reproduction strategies are suggested to save this lineage
from a short-time extinction.

L’arcipelago delle Azzorre ospita un particolare tipo di flora, la flora della Macaronesia,
che raggruppa una vasta serie di elementi relitti risalenti al Terziario attualmente sotto
minaccia di estinzione. L’arcipelago rappresenta pertanto un eccellente campo di studi
mirati allo dinamiche evolutive di tali specie ed allo sviluppo di strategie di conservazione. Questo è proprio il caso delle due specie scelte in questo lavoro, una endemica dell’arcipelago attualmente definita “Critically Endangered”, Picconia azorica (Tutin) Knobl. (Oleaceae) e l’altra, Taxus baccata L. (Taxaceae), recentemente
classificata come ”probabilmente estinta”. Nel presente studio, per l’urgenza di
promuovere i programmi di conservazione della Picconia azorica, sono stati trattati: (a)
la biotassonomia dettagliata della specie (inerente le ipotesi di origine e le relazioni
filogenetiche con l’unica altra specie congenerica di P.azorica: P. Excelsa, endemica
delle isole Canarie e dalll’arcipelago di Madeira); (b) la valutazione della diversità
genetica intra-specifica di P.azorica. I metodi usati per questo scopo sono stati l’analisi
delle sequenza del DNA plastidiale e l’analisi con i marcatori molecolari (PCR-RFLP e
SSR). I dati filogenetici suggeriscono la monofilia del genere Picconia e sostengono la
divergenza del genere Picconia dalle altre Oleaceae nel tardo Miocene. Tre marcatori
cpSSR polimorfici hanno permesso l’identificazione dei cinque aplotipi diversi della P.azorica. La specificità e la relittualità delle discendenze di P. azorica vengono presentati
e discussi. I profili di diversità intra-specifica della P. azorica dimostrano una debole
struttura genetica. La sopravivenza della specie è a rischio e viene suggerita una gestione
dei popolamenti concentrata sulla conservazione ex situ ed in situ, basata sui dati genetici
ottenuti. Inoltre, sono stati effettuati la caratterizzazione del legno della specie e diversi
studi biologici volti ad aumentare le scarse conoscenze disponibili su questa specie.
Nonostante la specie venga ritenuta attualmente estinta, la presenza di Taxus baccata
nelle Azzorre è stata documentata e ne ha permesso la prima caratterizzazione per mezzo
di analisi morfometriche e genetiche. Gli individui ritrovati sono molto pochi ma hanno
dimostrato delle peculiarità estremamente relevanti per la biodiversità della specie e per
le sue implicazioni filogeografiche. Tutti gli individui analizzati sono stati trovati
nell’isola di Pico e mostrano caratteri micromorfologici fogliari diversi, e probabilmente
“primitivi”, rispetto a quanto riportato in letteratura. Questa assunzione è stata
confermata dallo studio genetico effettuato, per mezzo dell’analisi della sequenza di un
frammento genico plastidiale, che ha dimostrato che gli individui dalle Azzorre
rappresentano una linea evolutiva diversa entro il genere Taxus, suggerendo la derivazione più diretta dai progenitori rispetto alle altre provenienze analizzate (appartenenti alle regioni Mediterranee e nord-Europee). Gli individui trovati nell’isola di Pico potrebbero essere gli ultimi discedenti sopravissuti di progenitori estremamente antichi, preservati nell’arcipelago di Azzorre insieme con la flora Macaronesiana. Anche in questo caso, viene suggerita un’attività di conservazione urgente, focalizzata sulla
protezione in situ ed ex situ (in particolare, mediante propagazione clonale analizzata
durante lo studio presente) per la salvaguardia di questa rara e preziosa discendenza.
Description: 
Dottorato di ricerca in Scienze e tecnologie per la gestione forestale e ambientale
URI: http://hdl.handle.net/2067/1064
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