Fitogeografía y diversidad de Pinus tropicalis revelados por análisis de secuencias de ADN de cloroplastos

Abstract

Pinus tropicalis Morelet, el pino tropical, es una especie endémica en peligro restringida a la parte occidental del cubano. Investigamos la diversidad genética y la estructura de la población utilizando secuencias de cpDNA. Se recolectó un total de 160 individuos de 7 poblaciones naturales. Diez haplotipos fueron distinguibles en base a sustituciones de nucleótidos e indeles en las secuencias del trnT-trnL spacer y trnL intrón. Se encontró una fuerte diferenciación genética tanto en el nivel del gen (GST = 0.50) como en el nivel de nucleótidos (NST = 0.78) entre las poblaciones. del . El análisis de la varianza molecular (AMOVA) reveló la estructura genética de P. tropicalis (ΦST = 0.52; P <0.05). Las particiones creadas por AMOVA, cuando la población se dividió en cuatro regiones: Nordeste (Galalon), Central (Viñales y Pilotos), Noroeste (La Jagua, San Juan, Bartolo, Mina Dora) mostraron que la diferenciación significativa era debido a la alta diferenciación entre regiones geográficas (ΦCT = 0.499; P <0.05) en lugar de la diferenciación dentro de las regiones (ΦSC = 0.077; P> 0.05), lo que indica que el flujo de genes a través del polen es limitado entre poblaciones geográficamente distantes. La red de alcance mínimo y los árboles vecinos de haplotipos mostraron una fuerte asociación geográfica entre haplotipos, lo que sugiere que los eventos históricos han jugado un papel importante en el patrón actual de variación de cpDNA. Todos los análisis hipotetizan que la población de la Central (Pilotos) podría haber servido como refugios ancestrales del Mioceno, la población de Galalon estaba remotamente relacionada con las poblaciones Central y Noroccidental siendo una población única en nuclear y cpDNA; por lo tanto, esta población debe ser considerada como una Unidad Significativa Evolutiva (ESU). Pinus tropicalis Morelet, the tropical pine, is an endemic endangered species restricted to the western part of the Cuban. We investigated the genetic diversity and population structure using cpDNA sequences. A total of 160 individuals from 7 natural populations were collected. Ten haplotypes were distinguishable based on nucleotide substitutions and indels in the sequences of the trnT-trnL spacer and trnL intron. Strong genetic differentiation at both the gene level (GST = 0.50) and nucleotide level (NST = 0.78) was found among populations. of the . Analysis of molecular variance (AMOVA) revealed the genetic structure of P. tropicalis (ΦST = 0.52; P < 0.05). The partitions created by AMOVA, when the population were divided into four region: North-Eastern (Galalon), Central (Viñales and Pilotos), North-western (La Jagua, San Juan, Bartolo, Mina Dora) showed that the significant differentiation was due to the high differentiation among geographical regions (ΦCT = 0.499; P < 0.05) rather than the differentiation within the regions (ΦSC = 0.077; P > 0.05), indicating that the gene flow via pollen is limited among geographically distant populations. The minimum-spanning network and neighbourjoining trees of haplotypes showed a strong geographical association among haplotypes, suggesting that historical events have played a major role in the current pattern of cpDNA variation. All the analyses hypothesize that population from the Central (Pilotos) could have served as the ancestral-Miocene refugia, the Galalon population was distantly related to the Central and North-western populations being a unique population at nuclear and cpDNA; therefore, this population should be considered as an Evolutionary Significant Unit (ESU).