Determinación de las unidades evolutivamente significativas en Polygonum balansae var

-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 -0.3 -0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 PCA 1 PCA 2 P. maritimum. Pta. Palo [LZ] P. maritium. Cal. Blanco [LZ] P. maritimum. Pl. Cantería [LZ] P. maritimum. Famara [LZ] P. maritimum. Lobos [FU] P. balansae. Médano [TF] MATERIAL Y MÉTODOS Muestreo RAPD Análisis de datos 91 individuos pertenecientes a 5 poblaciones de Polygonum maritimum y una de Polygonum balansae var. tectifolium fueron muestreadas y conservadas en silicagel hasta su posterior análisis. La extracción y purificación del ADN se llevó a cabo mediante Kit comerciales (Nucleon PhytopureAmersham Biosciences, QIAquick PCR PurificationQIAGEN). Las amplificaciones se realizaron en placas de 96 pocillos en los que se cargaron 20ngr de ADN, 23 µl ReddyMix PCR Master Mix (AB-0619/LD, AB-gene® , 0.25 µl BSA (0.4%) y 1 µl del oligonucleótido (OPERON). Las muestras eran sometidas a 45 ciclos de amplificación: 94ºC (30”), 36ºC (30”) y 72ºC (1´), seguido de 4ºC (Hold). Los productos de amplificación fueron separados mediante electroforesis en geles de agarosa al 1.8%, y visualizados con luz ultravioleta (λ=302 nm). El patrón de bandeado fue interpretado con ayuda del programa Kodak Digital Science. La matriz de datos de presencia/ausencia de bandas se introdujo en el software Transformer 3b.0 1(Caujape Castells & Baccarani Rosas 2005), el cual permitió exportar esos datos a diferentes programas donde se calculó la diversidad genética (Índice de ShanonnPOPGEN 3.2-Yeh et al. 1997), el AMOVA (ArlequínSchneider et al. 2000), análisis de componentes principales (SPSS) y el dendrograma UPGMA basado en la distancia genética de Nei 1978(NTSYS 1.32-Rohlf 1988). Se utilizó el programa STRUCTURE 2.2 (Pritchard et al. 2000) para determinar la estructura poblacional La estructura poblacional fue inferido usando un agrupamiento Bayesiano mediante el programa STRUCTURE (Pritchard et al. 2000), diseñado para identificar las K poblaciones (desconocido) de origen de los individuos analizados y asignar los individuos simultáneamente a las poblaciones. El valor de K más probable es determinado comparando la probabilidad de los datos para diferentes valores de K asumidos. Las poblaciones y los individuos fueron asignados a un grupo RESULTADOS Grado de Diferenciación Genética Nivel de variabilidad genética Los 9 cebadores utilizados en las reacciones de amplificación generaron 109 fragmentos. La población de Polygonum balansae del Médano, en Tenerife, presentó más del doble de diversidad genética que la encontrada en la mayoría de las poblaciones de Polygonum maritimum (Tabla 1), siendo la población de Caleta de Famara (Lanzarote) la que mayor diversidad presentó El análisis de AMOVA muestra que las cuatro poblaciones de Polygonum maritimum de Lanzarote se encuentran escasamente diferenciadas (Tabla 2). Sólo el 7.64% de la variación genética encontrada es debido a las diferencias interpoblacionales. Este porcentaje de variación aumenta sólo hasta el 11%, (un incremento de sólo un 3.36%) si realizamos el análisis AMOVA para todas las poblaciones en estudio, lo cual significa incorporar artificialmente la población de P. balansae de Tenerife a las anteriores. Esto significa que independientemente de la jerarquía taxonómica o de la isla de origen el coeficiente de diferenciación genética interpoblacional se ve escasamente alterado, reflejando en apariencia, pocas diferencias entre los dos táxones analizados (Tabla 2). Los valores de F para cada par de poblaciones muestran ST que la mayor diferencia genética se detecta entre la población de Caletón Blanco [P. maritimum] y el islote de Lobos [P. maritimum], con F = 0.4307, siendo por otro lado el ST valor más bajo detectado entre, entre las poblaciones de Playa de la Cantería y Caleta de Famara, ambas en Lanzarote, y ambas pertenecientes a P. maritimum. El resto de las comparaciones ofrece un rango de valores amplio que oscilan entre 0.2528 [Punta Prieta, Lanzarote Lobos, Fuerteventura; P. maritimum] y 0.0358 [Playa Cantería, Lanzarote, P. maritimum Médano, Tenerife, P. balansae] (Tabla 3). RESULTADOS Determinación de las unidades evolutivamente significativas en Polygonum balansae var. Miguel Angel González Pérez*, Francisco Batista, Elizabeth Rivero, Milena Polifrone y Pedro A. Sosa, Departamento de Biología. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. 35017 Las Palmas. Islas Canarias. INTRODUCCION Descripción Polygonum balansae var. tectifolium es una planta rizomatosa de hasta 50 cm de largo, de color castaño, mientras Polygonum maritimum es una planta perenne con tallos decumbentes de 10 a 50 cm. Ambas especies son típicas de la vegetación halófila-psamófila de Canarias, la primera se encuentra en Tenerife y Gran Canaria, mientras P. maritimum está presente en Lanzarote, Fuerteventura, Gran Canaria y La Palma. Polygonum balansae resulta ser un taxón conflictivo puesto que se han utilizado las mismas localidades para su descripción que para Polygonum maritimum. CONCLUSIONES C Existe una muy estrecha relación genética entre ambos taxones. C Las poblaciones de Lanzarote pueden ser consideradas como una Unidad Evolutivamente Significativa. C Así mismo, la población de Lobos (P. maritimum) puede ser considerada como una Unidad Evolutivamente Significativa, independiente de las poblaciones de El análisis individualizado (PCA) muestra igualmente la escasa separación genética entre las poblaciones naturales (y táxones) estudiados, ya que la mayor parte de los individuos se superponen en la representación espacial establecida (Figura 1). La probabilidad de agrupamiento de los individuos en el análisis bayesiano fue máxima cuando se asumió K=2, sugiriendo que los individuos analizados pueden asignarse a dos grupos (Tabla 4). En este sentido, las poblaciones de P. maritimum de Lanzarote fueron asignados al grupo I, mientras que la población P. balansae fue asignada al conjunto II. Por otro lado, la población de Lobos, compartía ancestro de ambos grupos, sugiriendo una distribución heterogenea y una estrecha relación entre ambos taxones. Tabla 3.- Matriz de coeficiente de diferenciación genética (F) entre las ST poblaciones analizadas de Polygonum. L: Lanzarote; F: Fuerteventura; T: Tenerife.. AGRADECIMIENTOS Esta investigación ha sido financiada por el proyecto BIOTAGENES (INTERREG IIIB) de la Viceconsejería de Medio Ambiente del Gobierno de Canarias. REFERENCIAS Caujapé-Castells, J. & M. Baccarani-Rosas (2005). Transformer-3b.01: a program for the population genetic analysis of dominant and codominant molecular data. Jardín Botánico Canario Viera y Clavijo. Cabildo de Gran Canaria. Pritchard JK, Stephens M, Donnelly P (2000) Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics, 155, 945-959. Rohlf, F.J. 1993. Ntsys-pc: Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System, version 1.80. Applied Biostatistics. Schneider S., D. Roessli & L. Excoffier. 2000. Arlequin: a software for population genetic analysis ver. 2000. Genetics and Biometry Lab Dept. of Antropology. University of Geneva. Yeh FC, Yang RC, Boyle T, Ye ZH, Mao JX (1997) popgene, the User-Friendly Shareware for Population Genetic Analysis. Molecular Biology and Biotechnology Centre, University of Alberta, Canada Figura 1. Análisis de Componentes Principales (PCA) de los individuos de Polygonum estudiados en el presente trabajo. Figura 2.- Dendrograma UPGMA de las poblaciones de Polygonum basado en la Distancia de Nei (1978). Variación g.d. Suma de cuadrados Componentes de la varianza Porcentaje de la variación LANZAROTE [P. maritimum ] Entre poblaciones 3 18.622 0.27302 Va 7.64 Dentro de las poblaciones 39 128.680 3.29949 Vb 92.36 Total 42 147.302 3.57250 Indice de diferenciación (FST) 0.0764 TODAS LAS POBLACIONES [P. maritum -P. balansae ] Entre poblaciones 5 45.954 0.42529 Va 11.04 Dentro de las poblaciones 84 287.768 3.42581 Vb 88.96 Total 89 333.722 3.85110 Indice de diferenciación (FST) 0.1104 Tabla 2. Resultado del análisis de AMOVA entre las poblaciones de Polygonum analizadas Taxon Polygonum maritimum Población P. Prieta (L) C. Blanco (L) Pl Cantería (L) Famara (L) Lobos (F) C. Blanco (L) 0.04256 ***** P. Cantería (L) 0.06532 0.09822 ***** Famara (L) 0.09858 0.14230 0.00067 ***** P. maritimum Lobos (F) 0.25284 0.43070 0.15530 0.10541 ***** P. balansae El Médano (T) 0.07280 0.18670 0.03581 0.07058 0.07204 TAXON ISLA POBLACION N H (SHANNON) Punta Prieta-Punta del Palo 14 0.2060 Caletón Blanco 11 0.1854 Playa de La Cantería 8 0.2922 LANZAROTE Caleta de Famara 11 0.3030 Polygonum maritimum FUERTEVENTURA Lobos (Playa de La Concha) 9 0.1741 Polygonum balansae var. tectifolium TENERIFE El Médano 38 0.2321 Tabla 1. Poblaciones analizadas e índice de variabilidad genética (índice de Shannon) de t y Polygonum balansae var. ectifolium Polygonum maritimum. N: Número de individuos analizados. Caletón Blanco (L) PL. Cantería (L) Caleta Famara (L) Lobos (F) El Médano (T) 0.055 0.041 0.028 0.014 0.000 Pta Prieta (L) Polygonum maritimum Polygonum balansae Caletón Blanco (L) PL. Cantería (L) Caleta Famara (L) Lobos (F) El Médano (T) 0.055 0.041 0.028 0.014 0.000 Pta Prieta (L) Polygonum maritimum Polygonum balansae Grupo TAXON POBLACION I II Punta Prieta-Punta del Palo (L) 0.892 0.108 Caletón Blanco (L) 0.967 0.033 Playa de La Cantería (L) 0.728 0.272 Caleta de Famara (L) 0.930 0.070 Polygonum maritimum Lobos (F) 0.660 0.340 Polygonum balansae var. tectifolium El Médano (T) 0.249 0.751 Tabla 4.- Análisis de agrupamiento Bayesiano de los individuos de Polygonum balansae var. tectifolium y P. maritimum estudiados usando STRUCTURE vs. 2.2. La tabla muestra la proporción de asignación (qi) de cada población predefinida en cada uno de los dos grupos inferidos.