Estudio de la estructura genética espacial Ramorinoa Girolae (chica), una especie endémica de gran vulnerabilidad

Ramorinoa girolae Speg. (Fabaceae), comúnmente llamada “chica", es un árbol o arbusto xerófito y endémico de Argentina, considerado en peligro de extinción por su restringida distribución geográfica, lento crecimiento y poca resistencia al fuego. Para poder llevar a cabo un plan eficiente de manejo, conservación y restauración ecológica de esta especie es necesario evaluar su variabilidad genética y estructura genética espacial. En este trabajo se estimó la diversidad genética de una población de R. girolae ubicada en el Parque Provincial Ischigualasto, San Juan, y la similitud genética entre pares de individuos. Posteriormente se analizó la estructura genética espacial y su relación con variables morfométricas y ambientales. Se recolectaron 21 muestras biológicas de individuos localizados a lo largo de un cauce seco en la zona conocida como Mina de Cuarzo y su localización geográfica fue georreferenciada. Se obtuvo la altitud aproximada a partir de Google Earth. De los individuos muestreados se observaron variables orfológicas (diámetro basal de cada fuste, número de fustes y altura del árbol) y ambientales (distancia a cauces secos, granulometría del suelo y pendiente del terreno). Para el estudio genético se utilizó la técnica de AFLP, la cual permite generar un gran número de marcadores polimórficos. El análisis estadístico permitió calcular: la correlación entre el diámetro basal y la altura de los árboles, la diversidad genética, la similitud genética entre pares de muestras, las asociaciones entre todas las muestras y los factores que afectan a la estructura genética. El diámetro basal se correlacionó positivamente con la altura de los árboles (R2=0,51 y p=0,0002). No se registró individuos con diámetro basal menor a 10 cm y tampoco menores a 1 m de altura. Se encontró que esta población tiene una alta diversidad genética ya que el Índice de Polimorfismo (Pj) fue del 82,3%, lo cual podría deberse a que dicha población se encuentra en un área protegida sin deforestación. Además, la Diversidad Genética de Nei (He) resultó tener un valor medio (He=0,276) y el Índice de Uniformidad de la población calculado fue muy bajo (Uj=0,49). Los valores de similitud genética entre distintos individuos calculados mediante el coeficiente Dice variaron entre 0,73 y 0,93. Tomando como referencia la similitud genética resultante entre dos muestras obtenidas de los extremos de una misma planta (SG=0,99), se puede concluir que no se encontraron clones entre las muestras analizadas. El análisis clúster permitió identificar 4 grupos diferentes a lo largo del cauce, ordenados espacialmente. El análisis de correlación lineal entre las matrices de distancia genética y las de variables geográficas corroboraron la presencia de estructura genética espacial entre las plantas estudiadas. La incorporación de las variables ecológicas al análisis de correlación no mejoró en mayor medida la explicación de dicha estructura, a excepción de la pendiente, estrechemente relacionada con la altitud. Estos resultados sugieren que hay un importante aporte de variabilidad genética producto de la reproducción sexual en la población estudiada. Cabe remarcar que dicha población es la más numerosa y diversa del Parque Provincial Ischigualasto, lo que enfatiza la importancia de su conservación.Fil: Ortiz, Noelia Rosa. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias

Estructura genética, filogeografía, variación adaptativa y especiación en árboles tropicales del género Symphonia

The genetic structure within a species is the result of the levels of the genetic diversity and its spatial distribution. Also, it depends significantly on the specific evolutionary history experienced by the species. Thus, to disentangle the overlapping evolutionary processes acting at different levels in a species or a taxon, it will be necessary to work at different spatial scales and at different taxonomic levels as complementary approaches. The study of the fine-scale spatial genetic structure in plants (the micro scale approach) will imply to work at the shortest spatial scales and to capture detailed information on the spatial distribution of genotypes at within-population scale. The analysis at this scale will help to detect mainly evolutionary and ecological processes more related to short‐term periods of time and/or smaller spatial scales such as habitat fragmentation and other disturbances, efficiency of dispersal mechanisms or gene dispersal distances. On the other side, the study of the genetic structure at wider scales (the macro scale approach), including both geographical and taxonomic (i.e., speciation) points of view, will usually imply to detect larger spatio-temporal processes and to work with deeper evolutionary timescales. In this sense, the spatial genetic structure within a species at this macro scale will be the result of different historical and contemporary influences such as connectivity across the range of the species and landscape barriers, environmental adaptation, demographic history or climatic events, among others. Finally, if we include the taxonomic perspective in the analysis of genetic structure in a group of closely related species, we will be able to analyse the processes leading to speciation, which also may involve those previously mentioned.La estructura genética que presenta una especie es el resultado de sus niveles de diversidad genética, así como de su distribución espacial. Además, depende significativamente de la historia evolutiva específica que ha sufrido la especie. Así, para desentrañar los procesos evolutivos que actúan simultáneamente a diferentes niveles en una especie o taxon, será necesario trabajar mediante enfoques complementarios, orientados a diferentes escalas espaciales y a diferentes niveles taxonómicos. El estudio de la estructura genética espacial a pequeña escala en plantas (un enfoque en escala micro) implicará trabajar en las escalas espaciales más pequeñas, así como recoger información detallada de la distribución espacial de genotipos dentro de las poblaciones. El análisis a esta escala ayudará a detectar principalmente procesos evolutivos y ecológicos relacionados principalmente con periodos de tiempo cortos y/o a escala espacial pequeña, tales como fragmentación de hábitats y otras perturbaciones, eficiencia de los mecanismos de dispersión o distancias de dispersión genética. Por otro lado, el estudio de la estructura genética a escala más amplia (un enfoque en escala macro), incluyendo los puntos de vista geográfico y taxonómico (es decir, de especiación), normalmente implicará detectar procesos espacio-temporales más amplios y trabajar con escalas evolutivas de tiempo más largas. En este sentido, la estructura genética espacial de una especie a escala macro será el resultado de diferentes influencias históricas y contemporáneas, tales como la conectividad a lo largo de la distribución de la especie, las barreras del paisaje, la adaptación al medio, la historia demográfica o los eventos climáticos, entre otros. Finalmente, si incluímos la perspectiva taxonómica en el análisis de la estructura genética de un grupo de especies muy relacionadas, podremos ser capaces de analizar los procesos que conducen a la especiación, entre los cuales se pueden encontrar también los ya previamente mencionados.Doctorado en Conservación y Uso Sostenible de Sistemas Forestale

El papel de los zorzales en el mantenimiento de la estructura y diversidad genética de una palma tropical

La extinción de grandes especies dispersoras de semillas en hábitats fragmentados puede afectar a la estructura espacial, genética y demográfica de muchas especies vegetales. Hemos estudiado la dispersión de semillas y la diversidad genética de la palma Euterpe edulis en un fragmento de Mata Atlántica con una diversidad faunística empobrecida. Mediante observaciones focales evaluamos los componentes de cantidad de la dispersión de semillas. Además, en una parcela de 25x50m genotipamos todos los adultos y una muestra aleatoria de plántulas y semillas con el objetivo de caracterizar la contribución de diferentes plantas adultas a la lluvia de semillas, la estructura genética espacial a escala fina y la diversidad genética de plántulas y adultos. Los zorzales (Turdus spp.) fueron los principales dispersores de esta especie. No observamos ninguna estructura genética espacial en plántulas o adultos, aunque sí observamos un mayor parentesco entre ambos estadios por debajo de los seis metros. Los valores de endogamia, heterozigosidad esperada y riqueza alélica fueron similares entre plántulas y adultos, demostrando una estabilidad intergeneracional en esos parámetros. Nuestros resultados demuestran que la dispersión por zorzales ocurre principalmente a corta distancia pero que, sin embargo, la superposición espacial en la lluvia de semillas erosiona los patrones genéticos espaciales que este proceso pueda generar. Con este estudio, demostramos que estas aves de tamaño medio son capaces de mantener la diversidad genética entre generaciones, confiriéndoles un papel crucial en el mantenimiento de la diversidad genética de plantas zoocoras en paisajes fragmentados.Este trabajo ha sido financiado por CNPq 445353 / 2014-7 y FAPESP 2014 / 01986-0

Coevolución genética de la interacción parásito-hospedero

La evolución de la interacciónparásito-hospedero es un proceso dinámicoque implica cambios en la composicióngenética de las especies involucradas. Loscambios pueden observarse en los genes delos individuos mediante el modelo gen porgen, o en la estructura genética de lapoblación mediante el modelo del mosaicogeográfico

Historical demography in Anadenanthera colubrina var. cebil (Leguminosae) from Argentina

Anadenanthera colubrina var. cebil es una especie nativa sudamericana que caracteriza a los Bosques Secos Estacionales Neotropicales, los cuales se presentan en parches disyuntos dispersos a lo largo del Neotrópico. La influencia de las fluctuaciones climáticas del pasado sobre la distribución actual de dichos bosques ha merecido diferentes interpretaciones, debido a que se postula que las condiciones climáticas tropicales no fueron estables durante el Cenozoico. El objetivo de este estudio es identificar rastros de eventos demográfico-históricos sobre los patrones contemporáneos de la variación genética cloroplástica en poblaciones naturales argentinas de A. colubrina var. cebil, al efecto de hacer inferencias acerca del desarrollo temporal de estos bosques en nuestro país. Se realizaron análisis genético poblacionales y demográficos a partir de la variación genética identificada mediante tres loci microsatélites cloroplásticos. La distribución contemporánea de haplotipos cloroplásticos de A. colubrina var. cebil retiene rastros de la fragmentación histórica entre los núcleos de estos bosques, mientras que el núcleo Pedemontano Subandino retiene rastros de una expansión posterior a su llegada a la región en tanto que el núcleo Misiones presenta estabilidad histórica.Anadenanthera colubrina var. cebil is a South American native tree species which characterizes the Seasonally Dry Tropical Forests (SDTFs). These forests are in disjunct patches along the Neotropics. The influence of past climatic fluctuations on the current distribution of these forests deserves several interpretations because the tropical climatic conditions were unstable during Cenozoic. The aim of this study is identify traces of demographical-historical events on current patterns of chloroplastic genetic variation in Argentinean natural populations of A. colubrina var. cebil in order to make inferences about the temporal development of these forests. Population genetic and demographic analyses from genetic variation in three chloroplastic loci were performed. The current distribution of chloroplastic haplotypes of A. colubrina var. cebil shows clear traces of historical fragmentation between the nuclei of these forests. The Andean Piedmont nucleus maintains traces of later expansion after it arrives to the region, whereas the Misiones nucleus shows historical stability.Fil: Barrandeguy, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; Argentina. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Departamento de Genética; ArgentinaFil: Prado, Darien Eros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Agrarias. Departamento de Biología. Cátedra de Botánica Morfológica y Sistemática Agronómica; ArgentinaFil: Goncalves, Alejandra Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; Argentina. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Departamento de Genética; ArgentinaFil: García, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas | Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical. Instituto de Biología Subtropical - Nodo Posadas; Argentina. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Departamento de Genética; Argentin

Caracterizacion genetica molecular y variabilidad espacial-temporal de poblaciones de la polilla de la manzana en la Region del Maule

73 p.Palabras clave: Cydia pomonella, microsatélites, kairomona, éster de pera, marcaje - captura, geo-estadística, variograma, kriging. Con el fin de estudiar la variabilidad espacial-temporal y la estructura genética de poblaciones de la polilla de la manzana, Cydia pomonella (Lepidoptera: Tortricidae), se seleccionaron dos huertos ubicados en agroecosistemas típicos de la zona central de Chile. En cada zona de estudio se definió un área de muestreo de 100 hectáreas, donde se ubicaron 50 trampas de feromona (codlemona) por huerto, considerando su entorno y zonas de acopio de bines. Estas trampas fueron georeferenciadas y revisadas periódicamente durante dos temporadas. Un análisis geoestadístico indica que las poblaciones de polilla de la manzana se distribuyen en forma agregada, tanto en elhuerto como en su entorno, produciendo fuentes de dispersión de polillas adultas dentro del paisaje. Con el objetivo de determinar efectivamente la dispersión de la plaga, estas fuentes poblacionales se marcaron durante la segunda temporada, mediante el uso de proteína de huevo, soya y leche. Luego se dispusieron 10 trampas adicionales con cebos de feromona y kairomona (éster de pera), capaces de atrapar machos y hembras adultas. Con posterioridad se identificó el origen de los individuos marcados con una prueba de inmuno-respuesta, específica para cada proteína, determinándose que existe dispersión de individuos adultos de C. pomonella entre el huerto con manejo y su entorno sin manejo para esta plaga. Además, se extrajo ADN de los individuos capturados en las trampas de feromona, de ambas temporadas, para su caracterización genética en espacio y tiempo mediante el uso de 5 marcadores moleculares microsatélites. Los análisis de varianza molecular (AMOVA) y las pruebas de asignamiento Bayesiano indican que la mayor parte de la variabilidad genética ocurre a nivel individual. Es así como no se encontró evidencia de estructura poblacional a escala espacial entre el huerto y el entorno, pero si se detectó una pequeña estructura genética a través del tiempo al comparar entre generaciones y temporadas. Los resultados sugieren que la presión de selección impuesta, dentro de los huertos manejados con aplicaciones regulares de insecticidas, hacia el desarrollo de resistencia a los insecticidas de uso más frecuente contra C. pomonella, estaría balanceada por el flujo genético desde fuentes poblacionales del entorno no manejado. Por lo tanto, el conocimiento de la distribución espacial y estructura genética de la polilla de la manzana resultaría de gran importancia para el diseño de programas de manejo eficiente de esta plaga. /ABSTRACT:Key words: Cydia pomonella, microsatellites, kairomone, pear ester, marking - capture, geo-statistics, variogram, kriging. In order to study the spatial-temporal variability and genetic structure of populations of the codling moth, Cydia pomonella (Lepidoptera: Tortricidae), two orchards located in typical agro-ecosystems from central Chile were selected. In each study zone we defined a sampling area of 100 hectares, where 50 pheromone (codlemone) traps per orchard were placed, considering the surroundings and bin pile zones. These traps were georeferenced and periodically served for two seasons. A geostatistical analysis indicated that the codling moth populations showed an aggregated distribution, both in the orchard and in its surroundings, producing dispersion sources of adult moths in the landscape. In order to effectively determine the dispersal of this pest, these population sources were marked during the second season with egg protein, soy and milk. Then 10 additional traps with pheromone and kairomone (pear ester) lures were placed, able of trapping adult males and females.Later the origin of marked individuals was identified with an immuno-response test, specific for each protein, determining that there is dispersal of C. pomonella adult individuals between the managed orchard and its surroundings without management for this pest. Furthermore, DNA from individuals captured in pheromone traps in both seasons was extracted for genetic characterization in space and time by using five microsatellite markers. The analysis of molecular variance (AMOVA) and Bayesian assignment tests indicate that the main part of genetic variability occurs at individual level. No evidence of population genetic structure at spatial scale, between the orchard and its surroundings was found. However, a significant small genetic structure over time between generations and seasons was detected. The results suggest that the selection pressure imposed, inside the orchards managed with regular insecticide sprays, for the development of resistance toward the insecticides most commonly used against C. pomonella, would be balanced by gene flow from unmanaged population sources in the surroundings. Therefore, knowledge of the spatial distribution and genetic structure of codling moth would be of great importance for the design of efficient management programs for this pest.LANDSCAPE ANALYSIS OF ADULT CODLING MOTH (LEPIDOPTERA:TORTRICIDAE) DISTRIBUTION AND DISPERSAL WITHIN TYPICAL AGROECOSYSTEMS DOMINATED BY APPLE PRODUCTION IN CENTRAL CHILE / ABSTRACT: We analyzed the spatial distribution and dispersal of codling moth, Cydia pomonella (L.), adults within two heterogeneous agro-ecosystems typical of central Chile; commercial apple, Malus domestica Borkhausen, orchards surrounded by various unmanaged host plants. Both a geostatistical analysis of catches of adult males with a grid of sex pheromone-baited traps, and an immunological selfmarking technique combined with traps baited with a male and female attractant were used. The spatial analyses identified the key sources of moths within these diverse landscapes. Codling moth catches in traps were spatially associated within distances of approx. 150 to 300 m. Similarly, the mean distance from the immunological self-marking plots within the commercial apple orchard to the traps which captured marked adults was 282 m. In contrast, the mean distance in the capture of marked moths from unmanaged selfmarking plots to a commercial orchard was 828 m. These data suggest that the success of any future areawide management programs for codling moth in Chilean pome fruit must include a component for managing or removing non-commercial hosts that surround orchards. This analysis also suggests that the selection pressure for resistance imposed by insecticide sprays within managed orchards is likely dampened by the influx of susceptible moths from unmanaged sites common in central Chile. Key Words: geostatistics, immunomarking, mark-capture, areawide, Cydia pomonella. SPATIAL AND TEMPORAL GENETIC VARIABILITY AND STRUCTURE IN POPULATIONS OF CYDIA POMONELLA FROM A HETEROGENEOUS AGRICULTURAL LANDSCAPE/ABSTRACT: 1.- Population genetic structure of the codling moth Cydia pomonella was evaluated in a heterogeneous agricultural landscape in central Chile. Samples of adult males were obtained from pheromone traps located inside or outside an insecticide managed orchard during the seasons 2006-2007 and 2007-2008. 2.- Genetic variability was evaluated with five microsatellite markers, which were used to assess the population genetic structure across space and time. Analysis of molecular variance (AMOVA) and Bayesian assignment tests did not found genetic structure on space, but a small but significant genetic structure between generations and season was detected. 3.- Adult dispersal between managed and unmanaged orchards has been previously shown for this species, which genetic consequences can now be observed in a lack of spatial structure on a landscape scale. 4.- Differences in genetic structure across time, between samples from different generations and seasons, could be related with insecticide management inside orchards that might be shaping the population genetic structure of this major pest of pome fruits worldwide

Genetic variation in Nothofagus (subgenus Nothofagus)

El subgénero Nothofagus consiste de cinco especies leñosas que están presentes en diversas asociaciones forestales de los bosques templados de Argentina y Chile. Dadas las variaciones del medio físico se esperan variaciones intraespecíficas estructurales y funcionales con base genética. El análisis del acervo genético de múltiples poblaciones de las distintas especies a escala regional, mediante marcadores nucleares y citoplasmáticos con baja tasa de mutación, permitió resolver las relaciones filogenéticas y reconstruir su historia biogeográfica en Patagonia, respectivamente. Secuencias nucleares ITS mostraron que N. pumilio divergió tempranamente y que N. antarctica resultó ser hermana del grupo monofilético conteniendo las tres especies siempreverdes (N. betuloides, N. dombeyi y N. nitida). Análisis filogeográficos mediante secuencias de ADN del cloroplasto reconstruyeron rasgos antiguos del paisaje del Oligoceno-Mioceno de Patagonia y develaron la existencia de paleohibridaciones. La señal contemporánea provista por polimorfismos isoenzimáticos contribuyó al análisis de patrones espaciales de variación como el efecto del rango geográfico, la formación de clines y ecotipos, las consecuencias genéticas de los disturbios naturales en relación con el modo predominante de regeneración (rebrotante y no-rebrotante) y la hibridación. Estudios en distintos ambientes habitados por N. antarctica y experimentales en jardín común y trasplantes recíprocos de N. pumilio en alturas contrastantes, mostraron que caracteres ecofisiológicos y morfológicos de los individuos son el resultado de selección natural y plasticidad. Las especies del subgénero Nothofagus son linajes antiguos que han desarrollado adaptaciones a lo largo de su historia evolutiva y, por lo tanto, tendrían el potencial de responder a cambios en el clima.Subgenus Nothofagus consists of five woody species that are present in diverse forest associations of temperate forests of Argentina and Chile. Given the variable conditions of the physical environment, structural and functional intraspecific variation with genetic basis is expected. The study of the gene pool of multiple populations of the different species at the regional scale using conserved nuclear and cytoplasm markers resolved the phylogenetic relationships within the subgenus and reconstructed their biogeographic history in Patagonia, respectively. Nuclear ITS sequences showed that N. pumilio diverged earlier and that N. antarctica is sister to the monophyletic group containing the three evergreens (N. betuloides, N. dombeyi, and N. nitida). Phylogeographic analyses based on sequences of chloroplast DNA allowed the reconstruction of ancient features of the Oligocene-Miocene landscape of Patagonia and showed paleohybridizations. The contemporaneous signal yielded by isozyme polymorphisms contributed to the analysis of spatial variation patterns such as the effect of the geographic range, the formation of clines and ecotypes, the genetic consequences of natural disturbances in relation to the predominant regeneration mode (sprouter and nonsprouter), and hybridization. Analysis on distinct habitat types inhabited by N. antarctica and experimental studies under common gardens and reciprocal transplants of N. pumilio at contrasting elevations showed genetic and plastic responses in ecophysiological and morphological characters. Taxa within subgenus Nothofagus are ancient lineages that have developed adaptations throughout their evolutionary history and therefore they may have the potential to respond to changes in climate.Fil: Premoli Il'grande, Andrea Cecilia. Universidad Nacional del Comahue; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Acosta, María Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; ArgentinaFil: Mathiasen, Paula. Universidad Nacional del Comahue; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Donoso, Claudio. Universidad Austral de Chile; Chil