Hybridization as an evolutionary driver for speciation: A case in the Southern European Erysimum species
- Autores: Carolina Osuna Mascaró
- Directores de la Tesis: Francisco Perfectti Álvarez (dir. tes.), Rafael Rubio de Casas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2020
- Idioma: inglés
- ISBN: 9788413066677
- Número de páginas: 292
- Tribunal Calificador de la Tesis: Pilar Catalán Rodríguez (presid.), Francisca Robles Rodríguez (secret.), Tobias Züst (voc.), Antonio Jesús Muñoz Pajares (voc.), Gonzalo Nieto Feliner (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biología Fundamental y de Sistemas por la Universidad de Granada
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
- Resumen
- español
El objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido desenmarañar el papel de la hibridación y de la poliploidización en la evolución de las plantas, utilizando como caso de estudio a un conjunto de pares de especies de Erysimum del sur de Europa: E. nevadense y E. baeticum; E. mediohispanicum y E. bastetanum; E fitzii y E. popovii. Estas especies habitan las montañas a veces en simpatría. Nuestra hipótesis central era que estos procesos podrían haber tenido una influencia significativa en la evolución de estas especies, dejando una firma en sus genomas. Este estudio se abordó teniendo en cuenta que estos y otros procesos evolutivos tienen lugar a nivel de población, y que por ello la variabilidad intraespecífica debía incorporarse explícitamente en todos los análisis. Planteamos además la hipótesis de que la señal de hibridación podría ser más patente en las especies con corolas púrpuras, ya que este fenotipo podría haberse visto favorecido por la introgresión adaptativa. En primer lugar, hemos tratado de dilucidar en qué medida las secuencias de ITS fueron homogeneizadas por la evolución concertada (Capítulo I). Encontramos que estas secuencias nucleares no fueron completamente homogeneizadas, lo que sugiere una firma de hibridación reciente para estas especies de Erysimum. En segundo lugar, hemos reunido los genomas del cloroplasto de estas especies a partir de los datos del ARN-Seq, demostrando la fiabilidad de esta estrategia para proporcionar genomas completos de ADNcp (Capítulo II). Tras ello, hemos proporcionado nuevos recursos genómicos para el estudio de las especies de Erysimum, como transcriptomas ensamblados y anotados de novo. Siguiendo esta metodología, hemos ensamblado y anotado los genomas del cloroplasto, reconstruyendo una filogenia calibrada en el tiempo (Capítulo III). Finalmente, hemos estudiado el escenario general de hibridación en presencia de ILS para estas especies, combinando datos nucleares y del cloroplasto (Capítulo IV). Nuestro trabajo indica que la introgresión ha sido ubicua en las especies estudiadas, incluso las especies diploides mostraban una firma de introgresión en sus genomas. Estos resultados inciden en la gran importancia de la hibridación y la poliploidización en la evolución del mundo vegetal en general y del género Erysimum en particular.
- English
The principal objective of this Ph.D. thesis was to disentangle the role of hybridization and polyploidization in the evolution of plants, using a set of Southern European Erysimum species as a study case, namely, E. nevadense and E. baeticum, E. mediohispanicum and E. bastetanum, E fitzii, and E. popovii. These species inhabit the Baetic Mountains, sometimes in sympatry. Our central hypothesis was that hybridization and polyploidization might have had a significant influence on the evolution of these species, leaving a signature in their genomes. This study was addressed considering that these and other evolutionary processes take place at the population level and that therefore intraspecific variability had to be explicitly incorporated in all analyses. Additionally, we hypothesized that the hybridization signal might be more patent in species with purple corollas, as this phenotype might have been favored by adaptive introgression. First, we have studied to which degree ITS sequences were homogenized by concerted evolution in this group (Chapter I). We found that these nuclear sequences were not thoroughly homogenized, suggesting a recent hybridization signature for these Erysimum species. Second, we assembled the chloroplast genomes of these species from RNA-Seq data, demonstrating the reliability of this strategy to provide complete cpDNA genomes (Chapter II). Then, we provided new genomic resources for Erysimum spp., like de novo assembled and annotated transcriptomes. Following this methodology, we assembled and annotated the chloroplast genomes, reconstructing a time-calibrated phylogeny (Chapter III). Finally, we studied the general hybridization scenario in the presence of ILS for these species by combining nuclear and chloroplast data (Chapter IV). We found that introgression was ubiquitous in the species studied here and that even diploid species showed a signature of introgression in their genomes. These results provide insights into the importance of hybridization and polyploidization for plant evolution in general and Erysimum in particular.
- español
