Estudios filogenéticos y filogeográficos en el género artemisia (anthemideae, asteraceae)

• Autores: María Sanz González
• Directores de la Tesis: Joan Vallès Xirau (dir. tes.), Roser Vilatersana Lluch (codir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2012
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Nuria García-Jacas (presid.), Jaume Pellicerq Moscardó (secret.), Andreas Tribsch (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Genética
      • Genética de poblaciones
    • Biología vegetal (botánica)
      • Botánica general
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• Resumen

  • Estudios filogenéticos y filogeográficos en el género Artemisia L. (Anthemideae, Asteraceae) RESUMEN TESIS DOCTORAL MARIA SANZ GONZALEZ 1. Estudios filogenéticos: Con el objetivo de una mejor comprensión de la historia evolutiva del género Artemisia (Anthemideae, Asteraceae) y sus relaciones con otros géneros de la subtribus Artemisiinae, Leucantheminae y Tanacetinae, se han generado 63 secuencias del espaciador externo transcrito (ETS) y 10 del espaciador interno transcrito (ITS) del ADN ribosómico nuclear. En el análisis combinado todos los géneros de las Artemisiinae más Hippolytia (subtribu Tanacetinae) y Nipponanthemum (subtribu Leucantheminae) constituyen un grupo monofilético datado en el Oligoceno Superior (24,6 + 2,6 Ma), mientras que la diferenciación del género Artemisia y los géneros relacionados está datada en el Mioceno Inferior (19,8 + 2,3 Ma). Dentro de este complejo están incluidos tres grupos monofiléticos sucesivos: (1) Nipponanthemum / Hippolytia / Brachanthemum, (2) el grupo de Dendranthema, y (3) el grupo Artemisia / Kaschgaria. Dentro de este último, los análisis apoyan una nueva relación hermana entre el género monofilético Kaschgaria y el grupo de Artemisia, que se compone de dos líneas evolutivas principales: (i) el clado del subgénero Dracunculus incluyendo varias especies de Artemisia y cuatro géneros de Asia, Filifolium, Mausolea, Neopallasia y Turaniphytum, y (ii) el resto de los subgéneros de Artemisia además de los dos géneros de la subtribu endémicos de América del Norte: Picrothamnus y Sphaeromeria. El tiempo de divergencia de los linajes dentro del grupo Artemisia está situado entre el Mioceno Inferior y el Medio, mientras que la mayoría de sus radiaciones tuvieron lugar en el Mioceno Superior y en el Plioceno. La reconstrucción de los caracteres florales revela que la condición ancestral en la subtribu habría sido el capítulo discoide y el tipo de polen Anthemis. El capítulo homógamo y discoide, característico de los subgéneros Seriphidium y Tridentatae, evolucionó no sólo en diferentes regiones geográficas, sino también en distintas épocas (2,0 + 0,8 Ma y 7,9 + 0,9 Ma respectivamente) dentro del grupo Artemisia. La pérdida de fertilidad de las flores centrales del capítulo disciforme se debería considerar como un evento antiguo en el género, puesto que el subgénero Dracunculus es uno de los primeros grupos que divergió (17,6 + 2,1 Ma). Todos los linajes dentro del grupo de Artemisia, excepto el complejo endémico norteamericano, han colonizado la cuenca mediterránea en diferentes épocas. Nuestros análisis sugieren la divergencia del grupo endémico norteamericano de antepasados asiáticos (10,8 + 1,5 Ma) en el Mioceno Superior.

    2. Estudios filogeográficos: el objetivo de este trabajo ha sido explorar los patrones de colonización de dos especies alpinas del género Artemisia (Artemisia umbelliformis Lam. y A. eriantha Ten.) con una marcada distribución discontinua en todo el Sistema Alpino Europeo. Artemisia umbelliformis Lam. es una planta perenne alpina con una marcada distribución discontinua en la parte central y occidental del sistema alpino europeo de (Sierra Nevada, Cordillera Cantábrica, los Pirineos y los Alpes). El análisis de los AFLP atribuye el 93% de la diversidad genética a la variación entre las poblaciones. El análisis Neighbour-Joining revela una fuerte estructura filogeográfica, con cuatro grupos genéticamente muy diferenciados: (a) Alpes, los Apeninos y Sierra Nevada, (b) Pirineo Central, (c) Cordillera Cantábrica y (d) Pirineo Occidental y Oriental. Las poblaciones de la Cordillera Cantábrica y los Pirineos centrales albergan el mayor número de fragmentos AFLP únicos, mientras que en la única población de Sierra Nevada no se encontraron fragmentos privados. La estructura geográfica de la variación observada sugiere que el Pirineo central y la Cordillera Cantábrica habrían actuado como áreas refugio. Por el contrario, la única población en la Sierra Nevada se habría originado a partir de un proceso reciente de dispersión de larga distancia (LDD) desde los Alpes. En consecuencia, la fuerte disyunción de A. umbelliformis dentro de la Península Ibérica podría explicarse tanto por vicarianza como por acontecimientos LDD que dieron origen a las poblaciones geográficamente aisladas en los límites oeste y sur del área de distribución de la especie.

    Artemisia eriantha Ten. es una especie de alta montaña presente a lo largo de todo el Sistema Alpino Europeo, con una distribución extremadamente disjunta desde los Pirineos, el suroeste de los Alpes y los Apeninos, hasta los Cárpatos y la península Balcánica. El análisis de los haplotipos cloroplásticos sugiere la inmigración de A. eriantha desde Asia a las cordilleras de la península balcánica y de los Cárpatos del sur, desde donde habría colonizado posteriormente el Sistema Alpino Europeo. El análisis bayesiano de los AFLP identifica cinco grupos de poblaciones, la mayoría también apoyados estadísticamente por los análisis de neighbour-joining y el diagrama NeighbourNet: los Balcanes, los Pirineos, los Apeninos Centrales, una población del suroeste de los Alpes y un grupo de amplia distribución (Pirineos Orientales, Alpes y Cárpatos). Se han detectado catorce haplotipos cloroplásticos, que conforman cinco linajes fuertemente diferenciados, separados por más de diez mutaciones: Alpes, Pirineos, Apeninos, Balcanes, Cárpatos del sur, y un grupo de amplia distribución (Pirineos orientales, Cárpatos del norte, el monte Olimpo). Mientras que los procesos de vicarianza habrían dominado en las penínsulas del sur (Ibérica, Itálica y Balcánica), subrayando la importancia de estas áreas como refugios glaciales también para especies alpinas, eventos de dispersión a larga distancia habrían prevalecido en el norte del Sistema Alpino Europeo. Este estudio pone de relieve que las distribuciones fuertemente disjuntas son moldeadas tanto por procesos de vicarianza como por eventos de dispersión a larga distancia, aunque su importancia relativa puede estar geográficamente estructurada a lo largo de, por ejemplo, la latitud, como en el caso de Artemisia eriantha.