Patrones de estructuración y flujo genético en cuatro taxa del género Eriosyce (Cactaceae) en el sitio prioritario para la conservación Los Molles – Pichidangui

Abstract

Las herramientas moleculares han permitido analizar la estructura y diversidad genética en especies de las que se tiene poca información previa, y a detectar procesos como la pérdida de variabilidad genética y estimar flujo genético entre taxa. Estos análisis cobran especial relevancia en especies de distribución restringida, las cuales son más susceptibles a efectos de la deriva génica y la depresión por consanguinidad. En la familia Cactaceae es frecuente la hibridación interespecífica y este proceso ha sido propuesto como parte del mecanismo que da origen a algunas especies pertenecientes a este linaje. En el en el Sitio Prioritario para la Conservación Los Molles – Pichidangui de Chile central cohabitan Eriosyce chilensis y Eriosyce chilensis var. albidiflora, dos cactáceas endémicas exclusivamente de esa zona. En base a evidencias moleculares y a sus características morfológicas se ha propuesto un origen híbrido a partir del entrecruzamiento entre E. subgibbosa y E. curvispina var. mutabilis, taxa con los que crecen en simpatría. El objetivo de esta tesis es analizar la diversidad y estructura genética y el flujo genético entre E. chilensis, E. chilensis var. albidiflora, E. subgibbosa y E. curvispina var. mutabilis mediante el uso de AFLP. Los resultados principales indican niveles similares de diversidad genética en E. chilensis, E. chilensis var. albidiflora, E. subgibbosa y E. curvispina var. mutabilis, además baja estructuración entre E. chilensis y E. chilensis var. albidiflora; y la existencia de flujo genético (hibridación) entre E. chilensis y E. subgibbosa. Por otro lado, E. curvispina var. mutabilis posee la mayor diferenciación genética con el resto de los taxa. Solo se encuentran patrones de aislamiento genético por distancia en E. chilensis. Los niveles de diversidad genética en E. chilensis y E. chilensis var. albidiflora pueden ser explicados por el efecto de la polinización biótica y la longevidad de estos xii taxa, como también por el flujo genético con E. subgibbosa. La tendencia a la exogamia, el ámbito de hogar de los polinizadores y la dimensión del hábitat de los taxa estudiados daría cuenta de la carencia de estructuración intrapoblacional en el complejo E. chilensis-E. chilensis var. albidiflora y de los patrones de aislamiento genético por distancia. Solo se encuentra mezcla genética de E. subgibbosa en E. chilensis y E. chilensis var. albidiflora, por lo que en base a la evidencia obtenida en este trabajo y otros, se apoya parcialmente la hipótesis del origen híbrido y se propone un escenario que explica el origen de estos taxa. La técnica de AFLP muestra efectividad para el cumplimiento de los objetivos planteados en esta tesis, aunque se sugiere ampliar el muestreo y el número de partidores utilizados para mayor resolución en los resultados.

Molecular tools have allowed analyzing the genetic structure and diversity of species with low information available, detecting processes as genetic variability loss, and estimating genetic flux between taxa. These analysis may be particularly relevant in narrowly distributed species, which are more susceptible to the effect of genetic drive and inbreeding. Interspecific hybridization is frequent in the Cactaceae family and this process has been proposed as part of the mechanism that originates some species in this lineage. Eriosyce chilensis and Eriosyce chilensis var. albidiflora, two endemic cacti, cohabitate exclusively in central Chile’s Priority Site for Conservation Los Molles – Pichidangui. Based on molecular evidence and morphological characterization, an hybrid origin of these taxa has been proposed, from the cross between E. subgibbosa and E. curvispina var. mutabilis, with whom they grow in sympatry. The aim of this thesis is to analyze the genetic structure, genetic diversity and the genetic flux between E. chilensis, E. chilensis var. albidiflora, E. subgibbosa and E. curvispina var. mutabilis using the AFLP technique. Principal results indicate similar levels of genetic diversity between E. chilensis, E. chilensis var. albidiflora, E. subgibbosa and E. curvispina var. mutabilis, and low genetic structuration between E. chilensis and E. chilensis var. albidiflora; besides the existence of genetic flux (hybridization) between E. chilensis and E. subgibbosa. On the other side, E. curvispina var. mutabilis is genetically isolated from the other taxa. Genetic isolation by distance is only found in E. chilensis. Eriosyce chilensis and E. chilensis var. albidiflora’s genetic diversity levels may be explained by the effect of biotic pollination and the longevity of these taxa, as by the genetic flux with E. subgibbosa. Tendency to outcrossing, pollinator’s home range and xiv habitat dimension of the studied taxa may account for the lack of intrapoblational substructuration in the E. chilensis – E. chilensis var. albidiflora complex and for the genetic isolation by distance patterns. Genetic admixture only of E. subgibbosa is found in E. chilensis and E. chilensis var. albidiflora, thus, based on evidence found on this study and others, the hybrid origin hypothesis is partially supported, and an explicative scenario of the taxa’s origin is proposed. AFLP technique shows effectiveness on the accomplishment of the objectives of this thesis, although it is suggested to expand the sampling and the number of primers for a better resolution in the results.