Variación y estructura genética en una especie de pino de distribución restringida y en peligro de extinción: Pinus rzedowskii Madrigal Et Caballero

Abstract

Pinus rzedowskii is an endemic species of Mexico, distributed in the Saw of Coalcomán, Michoacán. The conditions of fragmentation, restriction of the habitat and small population size are characteristics that have led her to being catalogued endangered. Currently there are identified 17 populations who present a North, Center and South distribution pattern. The species presents morphologic and anatomical characters of the subgenus Strobus and for the subgenus Pinus too, so their study at molecular level is of great biological and evolutionary significance. In this work there were used five molecular nuclear microsatellites marking (SSRn) to analyze the variability and the genetic structure of the species. There was extracted 13 DNA of the populations and was amplified the DNA from 4 to 48 individuals. The sizes of the fragments were obtained by an automatic sequencer and revised with the Peak Scanner program. A total of 35 alelles was obtained for the five used loci (RPS2, RPS34b, RPS18, RPS50 and RPS84). A high genetic variability with heterocigosis rates higher than expected were found (Ho=0.714 p=0.23, He=0.568 p=0.10), a genetic low structure (Fst = 0.065, p = 0.000) and a negative value of Fis (-0.244, p=0.050). The Bayesian analysis grouping formed six groups, of which two groups form part of the north zone of the species distribution, the center zone with 3 genetic groups sharing one of the north group and the south zone with a completely differentiated group. The analysis of genetic structure formed three groups, these are distributed in a very heterogeneous way inside the populations, also they are present in all the populations in similar proportions, showing a similar distribution pattern to the result of the Bayesian analysis.

Pinus rzedowskii es una especie endémica de México, distribuida en la Sierra de Coalcomán, Michoacán. Las condiciones de fragmentación, restricción del hábitat y tamaño pequeño de las poblaciones son características que la han llevado a ser catalogada en peligro de extinción. Actualmente se tienen identificadas 17 poblaciones que presentan un patrón de distribución Norte, Centro y Sur. La especie presenta caracteres morfológicos y anatómicos tanto del subgénero Strobus como del subgénero Pinus por lo que su estudio a nivel molecular es de gran importancia biológica y evolutiva. En este trabajo se usaron cinco marcadores moleculares microsatélites nucleares (SSRn) para analizar la variabilidad y la estructura genética de la especie. Se extrajo ADN de 13 poblaciones y se amplificó el ADN de 4 a 48 individuos. Los tamaños de los fragmentos fueron obtenidos con un secuenciador automático y verificados con el programa Peak Scanner. Se obtuvo un total de 35 alelos para los cinco loci usados (RPS2, RPS34b, RPS18, RPS50 y RPS84). Se encontró una variabilidad genética alta con valores de heterocigosis observada mayores a los esperados (Ho=0.714 p=0.23, He=0.568 p=0.10), una estructura genética baja (FST= 0.065, p= 0.000) y un valor de FIS negativo (-0.244, p=0.050). El análisis de agrupación bayesiana formó seis grupos, de los cuales dos grupos forman parte de la zona norte de la distribución de la especie, la zona centro con tres grupos genéticos compartiendo uno de los grupos con la zona norte, y la zona sur con un grupo completamente diferenciado. El análisis de estructuración genética formó tres grupos, éstos se encuentran distribuidos de manera muy heterogénea dentro de las poblaciones, además están presentes en todas las poblaciones en proporciones muy similares, mostrando un patrón de distribución similar al resultado del análisis bayesiano.