Variación morfológica y estructura genética en poblaciones de Quercus elliptica Neé (Fagaceae)

Abstract

Quercus elliptica is one of the few species of oak that has a wide distribution and has a certain affinity to tropical environments. This study analyzes foliar morphological variability and genetic structure using nuclear markers, chloroplast and ecological niche models, with the objective of knowing the historical and contemporary foliar morphological changes. In the first chapter, it was found that the populations studied (N = 41) were morphologically very diverse, two foliar morphological groups were identified, (i) Pacific populations and (ii) populations of the Gulf of Mexico. The characters that separate both groups are the thickness of the leaf, the specific leaf area and leaf weight. The climatic variable that was correlated with these morphological characters was altitude. In the second chapter, we found greater genetic differentiation within the populations: Fst = 0.04 and migration rate of Nm = 4.93, indicating that there is a low genetic structure and moderate genetic flow. Three genetic groups were identified (K = 3). With the chloroplast markers we found a total of 63 haplotypes, 10 ancestral and 24 shared. The ecological niche models indicated that the current distribution of the species is very similar to that projected in the last glacial and interglacial UMG scenarios, except in the locations present in the FVTM and the SMS province, where locate most of the diversity of haplotypes. In the third chapter we find differences in the number of stomata, trichomes and mesophyll tissues. The number of long trichomes decreases with the seasonality of temperature, and palisade parenchyma correlates positively with the average annual temperature, the spongy parenchyma was positively correlated with the annual average temperature.

Quercus ellipticaes una de las pocas especies de encinos que presenta una amplia distribución y que tiene cierta afinidad a ambientes tropicales. En Este estudio se analiza la variabilidad morfológica foliar y estructura genética usando marcadores nucleares, de cloroplasto y modelos de nicho ecológico, con el objetivo de conocer los cambios morfológicos foliares históricos y contemporáneos. En el primer capítulo, se encontró que las poblaciones estudiadas (N=41) fueron morfológicamente muy diversas, se identificaron dos grupos morfológicos foliares, (i) poblaciones del Pacifico y (ii) poblaciones del Golfo de México. Los caracteres que separan ambos grupos son el grosor de la hoja, el área foliar específica y peso foliar. La variable climática que estuvo correlacionada con estos caracteres morfológicos fue la altitud. En el segundo capítulo, encontramos mayor diferenciación genética dentro de las poblaciones: Fst= 0.04 y tasa de migración de Nm= 4.93, lo que indica que hay una baja estructura genética y moderado flujo génico. Se identificaron tres grupos genéticos (K=3). Con los marcadores de cloroplasto encontramos un total de 63 haplotipos, 10 ancestrales y 24 compartidos. Los modelos de nicho ecológico indicaron que la distribución actual de la especie es muy similar a la que se proyecta en escenarios de UMG último glacial y el interglaciar, salvo en las localidades presentes en la FVTM y la provincia de la SMS, en dónde se ubican la mayor parte de la diversidad de haplotipos. En el tercer capítulo encontramos diferencias en el número de estomas, tricomas y tejidos del mesofilo. El número de tricomas largos disminuye con la estacionalidad de temperatura, el Parénquima empalizada se correlaciona positivamente con la temperatura anual promedio, el parénquima esponjoso estuvo correlacionado positivamente con la temperatura promedio anual.