Genetic and phenotypic differentiation in three chromosomal arrangements of drosophila subobscura
- Autores: Olga Dolgova
- Directores de la Tesis: Mauro Santos (dir. tes.), Marta Pascual Berniola (dir. tes.), Joan Balanyà Maymo (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2013
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Lluís Serra Camó (presid.), María Pilar García Guerreiro (secret.), Margarida Matos (voc.)
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- Resumen
Introducción El calentamiento global afecta de modo distinto a diferentes especies. Una de las especies en las que se ha documentado una respuesta genética a la adaptación térmica es Drosophila subobscura. Las clinas latitudinales en la frecuencia de muchas inversiones cromosómicas descritas en esta especie en las poblaciones originales del Paleártico y el descubrimiento de patrones clinales paralelos pocos años después de la colonización de América del Sur y del Norte han proporcionado una de las pruebas más convincentes de que las clinas de inversiones son el producto de la selección natural. Sin embargo, se desconoce el tipo de selección responsable del mantenimiento del polimorfismo cromosómico de inversiones asociado a las clinas. Tradicionalmente se han propuesto tres hipótesis selectivas para dar cuenta del polimorfismo cromosómico, las cuales abarcan distintas unidades de selección: el cromosoma, los genes coadaptados ("supergenes") y los genes individuales. Objetivos Para llegar a entender los mecanismos de selección en la especie D. subobscura, en este trabajo se ha estudiado: 1. La distribución de las ordenaciones cromosómicas a lo largo de un gradiente térmico; 2. La variación nucleotídica en seis genes incluidos en las tres ordenaciones cromosómica más frecuentes; 3. La base genética de la preferencia térmica y de la tolerancia al calor en líneas isocromosómicas. Resultados y Conclusiones Las frecuencias de las ordenaciones cromosómicas en general están correlacionadas con el gradiente de temperatura, formando clinas latitudinales. La ordenación OST se correlaciona positivamente con la latitud y su frecuencia aumenta conforme se avanza desde el sur hacia el norte. Inversamente, la frecuencia de O3+4+7 muestra una correlación negativa con la latitud: alcanza su máxima frecuencia en el sur de Europa y desaparece en el norte. La ordenación O3+4 también exhibe una correlación negativa con la latitud. Estas correlaciones indican que la ordenación OST está adaptada al frío, mientras que las otras ordenaciones pueden considerarse adaptadas a temperaturas más elevadas. La variación nucleotídica de las ordenaciones más frecuentes se analizó en dos poblaciones españolas distantes latitudinalmente. Aunque las frecuencias de las inversiones difieren entre ambas poblaciones, no se han detectado sin embargo diferencias nucleotídicas dentro de cada inversión entre las poblaciones. Se ha detectado flujo genético entre las diferentes inversiones, pero éste no es suficiente para evitar la existencia de diferenciación genética significativa entre las inversiones para todos los genes analizados. La diferenciación genética entre las ordenaciones también se detectó mediante el análisis de desequilibrio de ligamiento. Aparte de la baja tasa de recombinación entre las inversiones, la epistasis en eficacia entre algunos genes podría también contribuir a la diferenciación observada. Mediante la aplicación de diversas pruebas de neutralidad, se ha podido detectar la huella de la selección prácticamente en todos los genes analizados, ya sea en regiones codificadoras o no codificadoras. La hipótesis de la adaptación local es la que se ajusta mejor a nuestros datos, o sea, las inversiones mantienen complejos de genes coadaptados en inversiones de D. subobscura. Nuestros resultados corroboran que las ordenaciones del cromosoma O afectan la preferencia térmica en adultos en un gradiente termal producido en el laboratorio, y que moscas que llevan la ordenación OST adaptada al frío muestran una preferencia térmica hacia temperaturas más bajas que aquellas que tienen las ordenaciones O3+4 y O3+4+8 adaptadas al calor. Sin embargo, estas ordenaciones cromosómicas no tienen ningún efecto sobre la tolerancia al calor en adultos y, por lo tanto, podemos suponer que no hay covarianza genética entre ambos rasgos. La preferencia térmica y la tolerancia al calor en las líneas isocromosómicas de D. subobscura parecen pues ser genéticamente independientes, lo que podría impedir una respuesta coherente del comportamiento y la fisiología (es decir, la coadaptación) a la selección térmica.
