Comparative genetic structure in pines: evolutionary and conservation consequences

• PATRICIA DELGADO ^[1] ; ARGELIA CUENCA ^[1] ; ANA E. ESCALANTE ^[1] ; FRANCISCO MOLINA-FREANER ^[1] ; DANIEL PIÑERO ^[1]
  1. [1] Instituto de Ecología

     Instituto de Ecología

     México

     
• Localización: Revista chilena de historia natural, ISSN-e 0717-6317, ISSN 0716-078X, Vol. 75, Nº. 1, 2002, págs. 27-37
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estructura genética comparada en pinos: consecuencias evolutivas y para la conservación
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• Resumen
  • español

    Los pinos han sido el objeto de varios estudios para estimar los parámetros genéticos de la población utilizando tanto aloenzimas como fragmentos repetidos de secuencia sencilla (RSSs) de cloroplasto. Este género también ha sido estudiado recientemente utilizando sistemática molecular de tal manera que ahora tenemos un entendimiento más claro de su historia evolutiva. Con estos antecedentes estudiamos comparativamente la estructura genética de pinos. La heterocigosis esperada es particularmente constante con límites de confianza al 99 % entre 0,19 y 0,23 en las especies que se han estudiado hasta ahora utilizando aloenzimas. Hay una proporción significativa de especies (9/41) que muestran estimados de diferenciación altos (Fst = o mayor que 0,15). De ellos cinco especies tienen semillas grandes y sin alas asociadas probablemente con bajas densidades, dispersión de semillas por aves y resistencia a sequía. Estas especies incluyen a los pinos piñoneros de Norteamérica. Las tasas de entrecruzamiento también son constantes entre especies tanto del subgénero Pinus como del subgénero Strobus que refleja probablemente un límite selectivo a la cantidad de alelos deletéreos que pueden ser mantenidos en las poblaciones y que afecta también el nivel de consanguinidad. También exploramos los datos publicados usando microsatélites en pinos, concluyendo que estos marcadores muestran una mayor cantidad de variación y diferenciación genética como es esperado y que los modelos de evolución molecular utilizados para derivar los estimadores de la estructura genética de la población deben de tomar en consideración otras fuentes de mutación (mutaciones puntuales, inserciones y deleciones de mayor tamaño y la existencia de duplicaciones) para entender las aplicaciones que desde el punto de vista comparado se pueden hacer con este tipo de marcadores

  • English

    Pines have been the focus of several studies that estimate population genetic parameters using both allozymes and chloroplast single sequence repeats (SSRs). Also, the genus has also been recently studied using molecular systematics so that we now have a more clear understanding of their evolutionary history. With this background we studied comparatively the genetic structure in pines. Expected heterozygosity is particularly constant with a 99 % confidence interval between 0.19 and 0.23 in species that have been studied until now using allozymes. There is a significant proportion of species (9/41) that show high population differentiation estimates (Fst = or larger than 0.15) and five of these have large and wingless seeds probably associated with low densities, bird dispersal mechanisms and resistance to water stress. These species include the North American pinyon pines. Outcrossing rates are also constant among species from both subgenus Pinus and subgenus Strobus, which probably reflects a selective limit to the amount of deleterious alleles that can be maintained in pine species and this also affects inbreeding levels. We also explored the data published using microsatellites in pines and conclude that these markers uncover a higher proportion of variation and genetic differentiation as expected and that the evolutionary models that are used to derive the population genetic structure estimators should take into account other sources of mutation (point mutations, larger insertions and or deletions and duplications) to better understand the comparative applications of these molecular markers