Las técnicas de secuenciación masiva en el estudio de la diversidad biológica

En la presente revisión se describe la situación actual de las plataformas de secuenciación masiva, señalando sus ventajas y limitaciones para el análisis en organismos no modelo, para a continuación detallar las bases de dos de las técnicas más populares que se benefician de la secuenciación masiva (RAD-seq y RNA-seq) y señalar algunos ejemplos de su uso para el estudio de la diversidad biológica

Las técnicas de secuenciación masiva en el estudio de la diversidad biológica

En la presente revisión se describe la situación actual de las plataformas de secuenciación masiva, señalando sus ventajas y limitaciones para el análisis en organismos no modelo, para a continuación detallar las bases de dos de las técnicas más populares que se benefician de la secuenciación masiva (RAD-seq y RNA-seq) y señalar algunos ejemplos de su uso para el estudio de la diversidad biológica

Filogeografía de los Quercus esclerófilos (Q. suber L., Q. ilex L. y Q. coccifera L.) en el Mediterráneo occidental

El análisis de los patrones filogeográficos de los robles esclerófilos presentes en el Mediterráneo Occidental (Quercus suber L., Quercus ilex L. y Quercus coccifera L.) se ha realizado combinando cuatro tipos de marcadores moleculares con diferentes modos de herencia y tasas de mutación. Primero, se estudiaron las relaciones filogenéticas de las tres especies para determinar su estatus taxonómico actual. El análisis se hizo bajo una aproximación de genética de poblaciones y coincide con modelos previos que incluyen a Q. ilex y Q. coccifera en el grupo ilex, más basal, y a Q. suber en el grupo cerris, con más de 50 especies que están ausentes en el área de estudio. Quercus ilex mostró los mayores niveles de diversidad tanto a nivel nuclear como organular y un claro patrón vicariante que separa poblaciones de los rangos ibero-marroquí-balear de aquellas de Provenza-Italia-Argelia y otras islas mediterráneas. El mismo patrón vicariante se observó en Q. suber, aunque con menor diversidad genética. Las poblaciones del Este de la Península-Marruecos y de las Baleares mostraron introgresión a nivel organular aunque los marcadores nucleares no revelaron restos significativos de introgresión con Q. ilex. La introgresión explica el hecho de que se comparta el ADN organular frente a una hipótesis de 'distribución incompleta de linajes'. Los resultados sugieren un origen antiguo de las hibridaciones en Q. suber del Este ibérico, con tiempo suficiente para diluir la contribución nuclear de Q. ilex. Se propone un modelo según el cual, la introgresión proporcionaría una oportunidad a Q. suber de incrementar el tamaño efectivo poblacional en etapas críticas (por ej. en un refugio glacial) mediante hibridación y subsiguiente retrocruzamiento con los parentales Q. suber, diluyendo la contribución nuclear de Q. ilex. Seguidamente se analizó la estructura espacial actual del ADN organular en la Península Ibérica para identificar refugios glaciares potenciales. La combinación con la información paleobotánica disponible describe un escenario de refugios múltiples para las tres especies en la Península Ibérica y de numerosas zonas de contacto secundario entre poblaciones que resultan en patrones espaciales de ADN organular complejos. Finalmente, se analizó exhaustivamente la estructura espacial del ADN organular en una zona refugio, las Islas Baleares, y se comparó con las poblaciones del entorno. Las Baleares se comportan como un área refugio y un reservorio de diversidad genética manteniendo restos de diversidad genética del Messiniense-Plioceno. La presencia de elementos de filiación tirrénica e ibérica es probablemente el producto de eventos de vicarianza y dispersión a larga distancia

De novo assembly and annotation of a transcriptome during xylogenesis in Pinus canariensis Chr. Sm. ex DC

Nowadays, there is a great amount of genomic and transcriptomic data available about forest species, including ambitious projects looking for complete sequencing and annotation of different gymnosperm genomes [1, 2]. Pinus canariensis is an endemic conifer of the Canary Islands with re-sprouting capability and resilience against fire and mechanical damage, as result of an adaptation to volcanic environments. Additionally, this species has a high proportion of axial parenchyma compared with other conifers, and this tissue connects with radial parenchyma allowing transport of reserves. The most internal tracheids stop accumulating water [3], and get filled of resins and polyphenols synthesized by the axial parenchyma; this is the so-called ?torch-heartwood? [4], which avoids decay. This wood achieves very high prices due to its particular resistance to rot. These features make P. canariensis an interesting model species for the analysis of these developmental processes in conifers. In this study we aim to perform a complete transcriptome annotation during xylogenesis in Pinus canariensis, using next-generation sequencing (NGS) -Roche 454 pyrosequencing-, in order to provide a genomic resource for further analysis, including expression profiling and the identification of candidate genes for important adaptive features

Small-scale variation of vegetation in a mixed forest understorey is partly controlled by the effect of overstory composition on litter accumulation

We investigated how richness and composition of vascular plant species in the understory of a mixed hardwood forest stand varied with respect to the abundance and composition of the overstory. The stand is in central Spain and represents the southernmost range of distribution of several tree and herbaceous species in Europe. Understory species were identified in 46 quadrats (0.25 m2) where variables litter depth and light availability were measured. In addition, we estimated tree density, basal area, and percent basal area by tree species within 6-m-radius areas around each plot. Species richness and composition were studied using path analysis and scale-dependent geostatistical methods, respectively. We found that the relative abundance of certain trees species in the overstory was more important than total overstory abundance in explaining understory species richness. Richness decreased as soil litter depth increased, and soil litter increased as the relative proportion of Fagus sylvatica in the overstory increased, which accounted for a negative, indirect effect of Fagus sylvatica on richness. Regarding understory species composition, we found that some species distributed preferentially below certain tree species. For example, Melica uniflora was most frequent below Fagus sylvatica and Quercus petraea while the increasing proportion of Q. pyrenaica in the overstory favored the presence of Cruciata glabra, Arenaria montana, Prunus avium, Conopodium bourgaei, Holcus mollis, Stellaria media and Galium aparine in the understory. Overall, these results emphasize the importance of individual tree species in controlling the assemblage and richness of understory species in mixed stands. We conclude that soil litter accumulation is one way through which overstory composition shapes the understory community

Local variability of serotinous cones in a Canary Island pine (Pinus canariensis) stand

The endemic Canary Island pine (Pinus canariensis) has an effective strategy to counteract fire disturbance in the short term. It has a mixed strategy that combines the presence of serotinous cones and thick barks with the ability to re-sprout from the trunk after a fire, a rare trait in pine species. High frequency of fires in the Canary Islands is related to human action, as natural fires by lightning or vulcan activity have very low frequency; hence, the how and whys of the presence of serotinous cones in the species is still a topic of debate. Previous studies showed that the frequency of serotinous cones varies from stand to stand. Here, we analyzed the presence of serotinous cones at a local scale. We selected a Canary Island pine stand in the transition zone between dry and humid forests in the south of Tenerife. Branches were pruned from 20 trees in order to evaluate the presence of serotinous vs. non-serotinous cones by direct verticile counting on the branches. The opening temperature of serotinous cones was assessed in the laboratory. Percentages of serotinous vs. non-serotinous cones varied from 0 to 93 %, showing high variability between trees. Opening temperatures were very high (above 65 ºC) as compared to other Mediterranean pine species with serotinous cone

El Pino Canario: Un superviviente entre volcanes

El pino canario constituye una singularidad dentro del conjunto de pinos, ya que presenta una amplia gama de estrategias que permiten su persistencia y que han sido adquiridas a lo largo de su evolución en un ambiente volcánico. Todos los pinos son especies que presentan adaptaciones frente al fuego y de centran en dos estrategias: 1) una eficiente dispersión posincendio basada en una gran capacidad dispersiva y en la presencia de piñas serótinas; y 2) la resistencia individual, con cortezas gruesas que les permiten alcanzar gran longevidad

El Hayedo de Montejo, mucho más que hayas

El Hayedo de Montejo, uno de los bosques más emblemáticos de la Comunidad de Madrid, es también uno de los mejor conocidos y más estudiados gracias a un convenio de colaboración entre la Comunidad de Madrid y la Escuela de Montes de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Seguimiento del clima, inventarios forestales, estudios genéticos o ecofisiológicos y procesos de dispersión son algunos de los trabajos que vienen desarrollándose desde hace más de 17 años. Gracias a ellos descubrimos que El Hayedo de Montejo es mucho más que un bosque de hayas

Diversity in forest tree species: a change in the scale. The case study of cork oak

Una asignatura pendiente de las estrategias de conservación de la biodiversidad radica en las especies arbóreas de amplia distribución. Frente al mantenimiento de la diversidad interespecífica que se aplica a los taxones herbáceos/arbustivos, las especies arbóreas fundamentan su capacidad de cambio en la diversidad intraespecífica. El alcornoque es un ejemplo de especie longeva, de amplia distribución cuya conservación como tal no está en principio amenazada. No obstante, las diferentes estaciones en las que habita, la historia de sus poblaciones y el desconocimiento de su ecología, hacen que estas amenazas sean más crípticas y hayan permitido su extinción local o regional. Las estrategias de conservación de la especie deben priorizar el mantenimiento de su diversidad intraespecífica y de los procesos que la generan, como la introgresión con otras especies de Quercus.The strategies for conservation of biodiversity have a major lack in widespread tree species. While the rule in herbaceous/shrublike taxa is ensure the maintenance of interspecific diversity, the changing ability of tree species relies on intraspecific diversity. Cork oak is an example of long-lived, widespread species not considered as threatened. However, cork oak inhabits several sites, with different population histories and ecological constraints frequently unknown. Thus, menaces are more cryptic, allowing cork oak’s regional or local extinction. Conservation strategies should focus in maintaining cork oak’s intraspecific diversity and the processes that generate it, as it is the introgression with other Quercus species

Simulation analysis suggest Quercus suber x Quercus ilex hybridization could be underestimated

Analisis de la ifiabilidad de estimaciones previas de la tasa de hibridacion entre encinas y alcornoques