Genetic variation and dispersal patterns in three varieties of Pinus caribaea (Pinaceae) in the Caribbean Basin

Background – Pinus caribaea Morelet comprises three varieties of tropical pines distributed in the Caribbean Basin: P. caribaea var. hondurensis, var. caribaea, and var. bahamensis. The insular and continental distribution of these varieties, as well as the geological processes in the region, have been important factors for analysing evolutionary processes implicated in the diversification of these lineages. In this study, we evaluate the genetic and geographic structure within and between these three varieties in order to infer the possible origin and dispersal routes of these taxa.Methods – We used six polymorphic nuclear microsatellites (nSSR) in fifteen representative populations of the three pine varieties, sampled throughout their natural range in Central America, Cuba and the Bahamas islands.Results – The varieties contain similar levels of genetic variation (mean He = 0.571), with several populations out of Hardy-Weinberg equilibrium, and significant levels of inbreeding (0.097–0.184, P ≤ 0.05). A slight but significant genetic differentiation was found between the varieties (RST = 0.088) and populations (RST= 0.082), and genetic differentiation increased with geographic distance (r2 = 0.263). Distance and Bayesian BAPS analyses generated seven groups; two represented by the two island varieties and the remainder by the Central American populations of var. hondurensis. Migration rate estimates between pairs of groups ranged from M = 0.47 to M = 20.16. Estimates were generally higher from the continent to islands, with the highest migration rate estimated from a continental genetic group to the Cuba island group of var. hondurensis (M = 20.16).Conclusions – This study supports the hypothesis of a recent origin of these pine taxa through the migration of an ancestor from Central America, where the historical demography is associated with events of colonization, expansion and contraction of populations. The genetic variation and differentiation suggest that the three varieties are divergent lineages that currently share allelic variants, indicating that their speciation has not yet completed

Genetic variation and dispersal patterns in three varieties of Pinus caribaea (Pinaceae) in the Caribbean Basin

Background – Pinus caribaea Morelet comprises three varieties of tropical pines distributed in the Caribbean Basin: P. caribaea var. hondurensis, var. caribaea, and var. bahamensis. The insular and continental distribution of these varieties, as well as the geological processes in the region, have been important factors for analysing evolutionary processes implicated in the diversification of these lineages. In this study, we evaluate the genetic and geographic structure within and between these three varieties in order to infer the possible origin and dispersal routes of these taxa.Methods – We used six polymorphic nuclear microsatellites (nSSR) in fifteen representative populations of the three pine varieties, sampled throughout their natural range in Central America, Cuba and the Bahamas islands.Results – The varieties contain similar levels of genetic variation (mean He = 0.571), with several populations out of Hardy-Weinberg equilibrium, and significant levels of inbreeding (0.097–0.184, P ≤ 0.05). A slight but significant genetic differentiation was found between the varieties (RST = 0.088) and populations (RST= 0.082), and genetic differentiation increased with geographic distance (r2 = 0.263). Distance and Bayesian BAPS analyses generated seven groups; two represented by the two island varieties and the remainder by the Central American populations of var. hondurensis. Migration rate estimates between pairs of groups ranged from M = 0.47 to M = 20.16. Estimates were generally higher from the continent to islands, with the highest migration rate estimated from a continental genetic group to the Cuba island group of var. hondurensis (M = 20.16).Conclusions – This study supports the hypothesis of a recent origin of these pine taxa through the migration of an ancestor from Central America, where the historical demography is associated with events of colonization, expansion and contraction of populations. The genetic variation and differentiation suggest that the three varieties are divergent lineages that currently share allelic variants, indicating that their speciation has not yet completed

Selección de árboles semilleros de Juglans pyriformis Liebm. en poblaciones naturales de Coatepec y Coacoatzintla, Veracruz

Una estrategia de conservación in situ para especies amenazadas como Juglans pyriformis puede ser la selección de árboles semilleros, la cual garantiza la regeneración natural, colectar semilla de procedencia conocida para el establecimiento de plantaciones de conservación y mantener la estructura del bosque. Con el objetivo de seleccionar árboles semilleros de J. pyriformis en fragmentos de Bosque Mesófilo de Montaña en Coatepec y Coacoatzintla, Veracruz, se realizó un muestreo no probabilístico por cuota para caracterizar fenotípica y dasométricamente 20 árboles por población. Se recolectaron 48 frutos de cada uno y se obtuvieron las semillas, que se germinaron en invernadero, bajo un diseño experimental de bloques completamente al azar con unidad experimental de 12 semillas por bloque. Durante 133 días se registró el número de semillas germinadas por árbol. En las plántulas se midió la altura, diámetro cuello/raíz, y se obtuvo el peso seco para evaluar su calidad, mediante el índice de Dickson. Con base en la calificación de los árboles, el vigor germinativo de las semillas y la calidad de la plántula, los individuos fueron clasificados en dos categorías. La Categoría I, agrupó ejemplares con características fenotípicas y dasométricas sobresalientes, valores altos en calidad de semilla y de plántula. En la Categoría II se incluyeron árboles con valores menores, respecto a los de la I. En la población de Coatepec se identificaron nueve árboles semilleros Categoría I; y 11 Categoría II. En la población de Coacoatzintla se identificaron dos árboles semilleros Categoría I; y 18 Categoría II

Bosques oligárquicos de Oecopetalum mexicanum enriquecidos con especies nativas de la Sierra de Misantla, México

Abstract The practice of enrichment of managed forests implies the insertion of species with cultural, economic and ecological value. It generally takes place in sites with some degree of anthropic impact, and also applies in sites known as oligarchic forests. They are historically modified and man-managed systems to favor a single species. Examples are the cachichinales woodlands typical of the Sierra de Misantla region, Veracruz, dominated by Oecopetalum mexicanum, a tree of edible seeds. In this study, two planting techniques were tested: translocation and nursery transplantation of three tree species highly valued in the region: Ocotea puberula, Beilschmiedia anay and Pseudolmedia glabrata. We used a paired model (Anova) to evaluate its physiological state, growth and survival. All three species showed marked stress in the early stages of their establishment; a survival rate greater than 50% was recorded after one year, regardless the technique used for either specie. Growth-wise, O. puberula was the most successful; although we found overall high survivals rates in all three species, which lead us to conclude it is feasible to introduce them into cachichinales.Resumen El enriquecimiento de los bosques manejados es una práctica que implica la inserción de especies de valor cultural, económico y ecológico. Son sistemas que han sido históricamente modificados y manejados por el hombre para favorecer una sola especie. Ejemplo de ello son los cachichinales, bosquecillos típicos de la región Sierra de Misantla, en el centro de Veracruz, dominados por Oecopetalum mexicanum, un árbol de semillas comestibles. En este estudio se probaron dos técnicas de plantación para su enriquecimiento: translocación y trasplante de vivero. Se utilizaron tres especies arbóreas altamente valoradas en la región: Ocotea puberula, Beilschmiedia anay y Pseudolmedia glabrata. Para evaluar el estado fisiológico, crecimiento y supervivencia de las plantas se utilizó un análisis de varianza. Las tres especies tuvieron un marcado estrés (estado de la planta) en las primeras etapas de establecimiento. Después de 12 meses se registró una supervivencia mayor a 50%, indistintamente entre las técnicas utilizadas para cada especie. El crecimiento de O. puberula fue mayor (promedio y probabilidad) en el ensayo de translocación, en comparación con las otras especies. Ambas técnicas de siembra tuvieron una alta supervivencia, por lo que es factible utilizarlas indistintamente en proyectos de introducción de especies nativas en bosques enriquecidos

Fragmentation effect in the leaf morphometry and environment of Quercus germana Schldl. & Cham. (Fagaceae) in Xalapa, Veracruz

Quercus germana es una especie endémica del bosque mesófilo de montaña de México. La presión de selección que la fragmentación y los cambios ambientales ejercen, sugieren diferenciación fenotípica. Por lo anterior, la relación de la diferenciación foliar de Q. germana con la fragmentación y las condiciones ambientales se evaluó en seis sitios del bosque mesófilo de Xalapa, Veracruz. Para ello, se colectaron 10 hojas de las ramas nones de 30 individuos por sitio; se midieron 10 características morfométricas foliares y siete ambientales. Los análisis de varianza se realizaron con el modelo linear generalizado; se utilizó un análisis discriminante, se construyeron árboles de ligamiento UPGMA y se proyectaron las poblaciones tridimensionalmente. Las distancias de Mahalanobis se compararon con una prueba de Mantel para estimar la relación morfométrica y ambiental. Las variables morfológicas que mejor separan los sitios son mucrones, nervaduras y tamaño del peciolo. Ambientalmente, las variables más discriminantes son luz, temperatura y pérdida de humedad. La prueba de Mantel no mostró relación entre las diferencias morfométricas y ambientales (r = 0.090, P = 0.306). Las subpoblaciones de Q. germana son morfológicamente diferentes a pesar de la distancia corta que las separa, lo cual indica que posiblemente son afectadas por la fragmentación aún sin influencia ambiental