Evaluación de las regiones del cloroplasto matK e ycf1 como marcadores de diagnóstico para el género Pinus

• Cid, J. ^[1] ; Grivet, D. ^[2] ; Olsson, S. ^[2] ; Fernández, M.V. ^[1]
  1. [1] Universidad Politécnica de Madrid

     Universidad Politécnica de Madrid

     Madrid, España

     
  2. [2] Departamento de Ecología y Genética Forestal, INIA
• Localización: Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales, ISSN 1575-2410, ISSN-e 2386-8368, Nº. 45, 2, 2019, págs. 215-236
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Evaluation of the chloroplast regions matK and ycf1 as diagnostic markers for the genus Pinus
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• Resumen
  • español

    A pesar de la importancia ecológica y económica mundial del género Pinus, aún no hay una filogenia de consenso del género que llegue hasta el nivel de especie. Asimismo tampoco existe un marcador “código de barras” de consenso para las plantas terrestres. Esto se debe principalmente a la reducida variabilidad genética de Pinus y/o a la inadecuada selección de marcadores. Para obtener mejores resultados, proponemos que el marcador matK se utilice en su longitud total en lugar de solo la región “código de barras” habitualmente utilizada. También evaluamos la variabilidad y susceptibilidad a la saturación de un marcador recientemente propuesto, ycf1. Se descargaron todas las secuencias de matK presentes en GenBank del género Pinus de longitud igual o superior a 1600 nucleótidos, y todas las secuencias de ycf1 para esas especies. Las estadísticas de los alineamientos de secuencias resultantes fueron analizadas y comparadas con otros estudios. A continuación se realizaron análisis filogenéticos mediante el método bayesiano y el de máxima verosimilitud. También se hizo un estudio de saturación del marcador ycf1. El desempeño de matK mejoró significativamente al utilizar la longitud total, corroborando la hipótesis inicial. Otro hallazgo fue que la variabilidad de matK se reparte de manera relativamente uniforme por toda la longitud del marcador. Como se esperaba ycf1 tuvo un nivel de variabilidad mucho mayor. No se constató saturación en ycf1 pero se recomienda precaución en su uso por encima de la categoría taxonómica del género. También se comentan dos conflictos encontrados entre la señal filogenética de matK e ycf1.

  • English

    The economic and ecological importance of genus Pinus has been universally recognised. However, there is still not a good consensus phylogeny that goes down to the species level. In addition there is not aconsensus barcode marker for land plants. This is mainly due to low genetic variability in pines and/or inadequate selection of molecular markers. We propose the matK marker to be used in the whole length of the gene for better results instead of only the barcode region of matK used in many studies. We also evaluate the variability and substitution saturation of a new marker recently proposed, ycf1, and search for conflicting phylogenetic signals between the two markers. We downloaded all the matK sequences for Pinusavailable on GenBank longer than 1600 base pairs and all ycf1 sequences for those species. The statistics of the resulting alignments where analysed and compared to other studies. The alignments where then subjected to two types of phylogenetic analyses, maximum likelihood and bayesian inference. The phylogenetic and barcode performance of the matK marker significantly increased when using its whole length. The phylogenetic performance of ycf1 was not significantly affected by the removal of the supposedly saturated region but could have saturation issues if used above the genus level. Globally the ycf1 marker was found to be more useful than matK for phylogenetic inference of pines as well as to serve as a barcode marker for the genus. Finally we provide a recommendation on how the two markers should be used for better resolved pine phylogenies.