Patrones de diferenciación genética entre especies de encinos blancos a lo largo de un gradiente altitudinal en México

Abstract

Clarifying which are the processes that drive and give rise to genetic differentiation between oak populations is a fundamental part of understanding how they are distributed throughout the mountainous areas in Mexico. Genetic differentiation is influenced by isolation by distance, local adaptation, decreased gene flow, inbreeding, genetic drift. However, in oaks, as they are slow-growing trees, it is unknown whether they have developed local adaptations to environmental changes along the elevational gradients in Mexico. Therefore, we evaluated the neutral and potentially adaptive genetic difference between four species of white oaks (Quercus magnoliifolia, Quercus resinosa, Quercus obtusata and Quercus rugosa) along an altitudinal gradient in the Tequila volcano, Jalisco, using two groups of markers. Molecular: nuclear microsatellites (nSSR) and microsatellites under selection (EST-SSRs). The results show that the white oak species present two different grouping patterns. With the nSSR, three genetic groups were observed showing a high proportion of the red group was present in Q. magnoliifolia (0.89) and Q. resinosa (0.72), while the green and blue groups predominated in Q. obtusata (0.53 and 0.33, respectively) and Q. rugosa (0.36 and 0.58) where the highest percentage of pure individuals is found in the low gradients and a greater upward genetic flow. While the EST SSRs grouped the white oaks into three genetic groups, where the distinction between Q. magnoliifolia and Q. resinosa was clearer, since the blue genetic group predominated in the second species (with a frequency of 0.76), while the ancestry of the first species was composed of both the green and blue genetic groups (0.56 and 0.41, respectively).

Esclarecer cuales son los procesos que impulsan y dan origen a la diferenciación genética entre las poblaciones de encinos, es una parte fundamental para comprender como se distribuyen a lo largo de las zonas montañosas en México. La diferenciación genética está influenciada por procesos como el aislamiento por distancia, la adaptación local, disminución del flujo génico, endogamia, deriva genética. Dado que los encinos, son árboles de lento crecimiento, es difícil establecer si han desarrollado adaptaciones locales a los cambios ambientales a lo largo de gradientes altitudinales en México. Por lo anterior en la presente tesis se evaluó la diferenciación genética neutral y potencialmente adaptativa al estrés hídrico entre cuatro especies de encinos blancos (Quercus magnoliifolia, Quercus resinosa, Quercus obtusata y Quercus rugosa) a lo largo de un gradiente altitudinal en el volcán de Tequila, Jalisco, utilizando dos grupos de marcadores moleculares: microsatélites nucleares (nSSR) y microsatélites bajo selección (EST-SSRs). Los resultados muestran que las especies de encinos blancos presentan dos patrones de agrupación diferentes. Para los nSSR se observaron tres grupos genéticos mostrando una alta proporción del grupo rojo estuvo presente en Q. magnoliifolia (0.89) y Q. resinosa (0.72), mientras que los grupos verde y azul predominaron en Q. obtusata (0.53 y 0.33, respectivamente) y Q. rugosa (0.36 y 0,58) donde el mayor porcentaje de individuos puros se encuentra en los gradientes bajos y un mayor flujo genético ascendente. Mientras que los EST SSRs, agruparon a los encinos blancos en tres grupos genéticos, donde la distinción entre Q. magnoliifolia y Q. resinosa fue más clara, ya que el grupo genético azul predominó en la segunda especie (con una frecuencia de 0.76), mientras que la ascendencia de la primera especie estuvo compuesta tanto por el grupo genético verde como por el azul (0.56 y 0.41, respectivamente).