Diversidad genética de Aextoxicon punctatum (Aextoxicaceae) en Chile: implicancias biogeográficas

Abstract

Aextoxicon punctatum (olivillo), único representante de la familia endémica Aextoxicaceae, es una especie arbórea de los bosques templados del sur de Sudamérica, con un rango de distribución geográfica que se extiende desde los 30° a los 43° S. Se caracteriza por presentar un patrón disyunto, con poblaciones aisladas en cimas de cerros de la Cordillera de la Costa de la zona semiárida (30°-32° S), poblaciones ubicadas en quebradas costeras de la zona mediterránea (32° - 39° S), bosques continuos en la Cordillera de la Costa entre los 39° y 43° S, Y fragmentos aislados ubicados en la Depresión Intermedia y faldeos andinos entre los 39° y 41 ° S. Esta disyunción es el resultado de eventos tectónicos y climáticos ocurridos en el cono sur de América desde fines del Terciario, que finalmente desencadenaron el aislamiento geográfico de las poblaciones de olivillo del extremo norte. Por otra parte, estudios palinológicos postulan que la distribución actual de las poblaciones más australes y andinas de Aextoxicon punctatum sería el resultado de eventos de expansión postglaciales a partir de refugios ubicados en los sitios bajos de la Cordillera de la Costa, al norte de los 40° S. En el presente estudio se analizó cómo esta historia biogeográfica se refleja en la estructura y diversidad genética de las poblaciones de Aextoxicon punctatum. Se analizaron 16 poblaciones de olivillo a través de su rango latitudinal y altitudinal de distribución en Chile, usando 33 loci polimórficos generados mediante el marcador molecular RAPD. Los resultados del AMOV A, UPGMA Y peo mostraron una alta diferenciación genética de dos poblaciones aisladas en las cimas de cerros costeros de la zona semiárida (Norte Chico), en contraste con una baja diferenciación genética entre las poblaciones ubicadas en las quebradas de la zona mediterránea, poblaciones de bosques continuos de la Cordillera de la Costa, poblaciones ubicadas en la Depresión Intermedia y faldeos andinos de la zona sur. Este resultado apoya la hipótesis de que el aislamiento geográfico histórico de las poblaciones en cimas de cerros costeros del Norte Chico, habría restringido por largo tiempo el intercambio genético con el complejo de poblaciones centro-sur, provocando la diferenciación entre ambas áreas. Las poblaciones que presentan mayor diversidad genética, medida a través del índice de Shannon, fueron Santa Inés (31°56' S), Los Ruiles (35°37' S) y Temuco (38°43' S), apoyando la hipótesis de la existencia de poblaciones con mayor diversidad genética ubicadas al norte de los 40° S. Al analizar solamente las poblaciones ubicadas en la Cordillera de la Costa de Chile, la distancia genética se correlaciona positivamente con la distancia geográfica, en coherencia con un modelo de aislamiento genético por distancia. Sin embargo, considerando sólo las poblaciones ubicadas en la depresión intermedia y faldeos andinos de la zona sur, no hubo una correlación significativa entre distancia genética y distancia geográfica. Probablemente, la dispersión de los frutos de olivillo por las aves frugívoras entre estas poblaciones geográficamente más cercanas, podría haber mantenido un alto intercambio genético durante el proceso de expansión postglacial hacia el este

Aextoxicon punctatum (olivillo), the only representative of the endemic family Aextoxicaceae, is an arboreal species of temperate forests of southem South America, with a geographic distribution range that extends from 30° to 43° S. This species exhibits a disjunct distribution pattem, with isolated populations occurring on coastal hilltops of the Chilean semiarid region (30°- 32° S), small populations located in the coastal gorges of central Chile (32° - 39° S), more continuous forests along the Coastal range from 39° to 43° S, and isolated fragments in the Central Depression and Andean foothills between 39° - 41 ° S. This geographic disjunction is the result of major climatic and tectonic events that took place in the southem cone of America since the late Tertiary, which eventually led to the isolation of the northemmost populations of olivillo. On the other hand, according to palynological evidence, the present distribution of the Andean and southemmost populations of Aextoxicon punctatum were originated by postglacial population expansion from refuges located at low elevations on the Coastal Range, north of 40° S. This study examined how this biogeographic history is reflected in the present population genetic structure and diversity of Aextoxicon punctatum. 1 analyzed 16 populations distributed throughout the latitudinal and altitudinal range of olivillo in Chile, using 33 polymorphie loei generated by RAPD molecular marker. The results of AMOVA, UPGMA and PCo showed a high genetic differentiation of the two northemmost populations isolated on coastal hilltops of the semiarid region (Norte Chico), in contrast to a low genetic differentiation among the populations of coastal gorges of central Chile, continuous Coastal Range forests, populations of the southem Central Depression and Andean foothills. This study supports the hypothesis that the history geographic isolation of olivillo populations in the semiarid region would have restricted genetic exchange with the complex of populations of south-central Chile, causing the differentiation between the two afeas. The populations exhibiting higher genetic diversity were those of Santa Inés (31°56'S), Los Ruiles (35°37'S) and Temuco (38°43'S), supporting the hypothesis of increased genetic diversity north of 40° S. Considering all the populations (N= 11) occurring along the Chilean Coastal Range, there was a positive correlation between genetic distance and geographic distance, in accordance with a process of isolation by distance. However, taking into account only the populations of the Central Depression and the Andes of southem Chile there was no significant correlation between genetic and geographic distance. Probably, seed dispersal of Aextoxicon punctatum by birds in this zone of greater geographic continuity, could maintain high genetic flow among populations during their eastward expansion in the Holocene