Tesis > Documento


Ver el documento (formato PDF)   Abel, María Cecilia.  "Estudio de la variabilidad y la diferenciación genética por medio de técnica de Isoenzimas y RAPD en poblaciones naturales de especies de pejerreyes de la República Argentina, género Odontesthes (Atherinopsidae, Atherinopsinae, Sorgentinini)"  (2002)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
URL:
     
Resumen:
Se estudió por medio de electroforesis de Isoenzimas y RAPD la variabilidad, diferenciación y estructura genética en poblaciones naturales de 0. argentinensis, 0. bonariensis y 0. hatcheri. Se analizó asimismo si la diferenciación genética entre poblaciones, detectada por Isoenzimas y RAPD, podria estar asociada con las distancias geográficas entre las mismas. La técnica de Isoenzimas permitió el análisis de 22 loci (19 para cada especie), de los cuales 8 fueron variables. Si bien las frecuencias alélicas de las poblaciones de cada especie para estos 8 loci mostraron algunas diferencias, la población de 0. bonariensis del Río de la Plata se destacó netamente entre las poblaciones de su especie por la presencia de un alelo fijado y diagnóstico (LDH-1*3). La comparación de frecuencias alélicas entre las distintas especies reveló importantes diferencias, siendo la especie más diferenciada 0. hatcheri. Esta especie se diferenció de 0. bonariensis y O. argentinensis por la presencia de 3 loci GOT exclusivos (diagnósticos) (GOT-2*, GOT-3*, GOT-5*). Además la expresión tisular diferencial permitió distinguir las 3 especies por los patrones de expresión de 3 loci (MEP-1*, MEP-2* y MEP3*). La técnica de RAPD permitió el análisis de 220 bandas. De éstas, sólo 4 resultaron monomórficas. La mayoría de las bandas amplificadas fueron compartidas por las especies y poblaciones variando sólo en sus frecuencias. Del análisis de estas frecuencias se deduce que existen 2 importantes grupos: uno conformado por las poblaciones de O. hatcheri y el otro compuesto por las poblaciones de 0. bonariensis y 0. argentinensis. Al igual que en el análisis isoenzimático la población de 0. bonariensis del Rio de la Plata fue las más diferenciada dentro de las de su especie. Los valores de variabilidad genética promedio por especie, calculados por Isoenzimas, fueron menores para 0. bonariensis (P= 6.31%, H=0.034) que para 0. argentinensis (P= 10.5%, H= 0.045) y 0. hatcheri (P= 10.5%, H=0.047). Esta disminución en los índices de variabilidad fueron asociados al tipo de distribución y a la alta presión pesquera que sufre 0. bonariensis. La población de 0. bonariensis de la laguna Salada Grande, fue la excepción a lo antedicho, registrando valores altos de variabilidad (P= 10.5%, H= 0.06). Siembras periódicas con alevinos obtenidos por inseminación artificial a partir de gametas parentales de dicha laguna mitigarían la disminucón de la variabilidad La estructura genética intrapoblacional estimada por el estadístico FIS de Wright (FIS promedio = 0.004 NS p>0.05) indicó que las frecuencias genotípicas en todas las poblaciones se ajustarían a lo esperado por la ley de Hardy-Weinberg; por ende el apareamiento sería aleatorio. El comportamiento promiscuo en el apareamiento, durante el cual muchos machos pueden fertilizar los huevos de una única hembra (descripto para otras especies de pejerreyes) ha sido sugerido para las especies en estudio, dado que este favorecería la panmixia. La diferenciación genética entre poblaciones de la misma y diferentes especies fue estimada por el índice de fijación FST para ambas metodologías, mientras que los índices de Distancia e Identidad de Nei solo fueron obtenidos para Isoenzimas. Los niveles de diferenciación genética entre poblaciones obtenidos a partir de los datos de Isoenzimas y RAPD fueron similares (FST promedio para todas las poblaciones igual a 0.807 y 0.78 respectivamente) e indicaron una diferenciación altamente significativa entre poblaciones de diferentes especies. Con ambas metodologías, el flujo génico estimado (Nm= 0.06 y 0.07) fue menor que 1 individuo por generación cuando se consideraron todas las poblaciones. La diferenciación entre poblaciones dentro de cada especie mostró valores de FST significativos a altamente significativos tanto para isoenzimas (FST= 0.022-0.130) como para RAPD (FST= 0.553-0.687) pero fue menor que la observada al incluir poblaciones de distintas especies (más evidente en Isoenzimas). Consecuentemente, la estimación indirecta del flujo génico a partir de la diferenciación isoenzimática fue mayor que un migrante por generación (Nm>1). Sin embargo, el Nm estimado a partir de los datos de RAPD (Nm= 0.114-0.202), si bien fue más alto que el obtenido considerando todas las poblaciones, no superó l migrante por generación. RAPD permitió una mayor diferenciación entre poblaciones de la misma especie que la observada mediante la técnica de lsozimas., como consecuencia del alto polmorfismo (bandas muy variables) encontrado por esta técnica. En Isoenzimas, la diferenciación también se estimó mediante los índices de Identidad y Distancia de Nei promedio entre especies. Los intervalos de distancias promedio para poblaciones coespecificas y de distintas especies se ajustaron a los valores encontrados por Shaklee y col. (1982) para peces. En cambio, el intervalo de distancia encontrado entre 0.bonariensis y 0. argentinensis (D=0.07 - 0.112) correspondería, según Thorpe (1979), al de poblaciones coespecificas. De acuerdo al intervalo de distancia genética de Nei (D) obtenido por Thorpe (1979) para especies congenéricas, tal vez sería necesario una revisión sistemática de estas poblaciones para dilucidar este problema. Sin embargo, si se tiene en cuenta el intervalo de distancias genéticas de Nei encontrado por Shaklee y col. (1982), para poblaciones de distintas especies, los valores de las asociaciones entre especies se ajustan a lo esperado por la taxonomía. La varianza genética total fue mayor para RAPD (49.58) que para isoenzimas (3.99). Esto se debió al mayor número de bandas analizadas para RAPD (220 ) que para isozimas (22 loci). A partir del análisis de la distribución de la variabilidad genética se determinó que la variación entre especies (variación especifica) fue la proporción mayor tanto para isoenzimas como para RAPD (73.9% y 44% respectivamente). De la comparación del porcentaje de variación especifica obtenido por ambos métodos se desprende que Isoenzimas detecta mejor este tipo de variación, pudiendo separar especies con mayor precisión. El porcentaje de variación entre poblaciones de la misma especie (variación poblacional) fue mayor para RAPD (34%) que para isoenzimas (6.8%), indicando que la variación poblacional fue mejor detectada por la primer técnica. El porcentaje de varianza dentro de las poblaciones (variación individual) fue similar para ambos métodos (19.3% y 22% para Isoenzimas y RAPD respectivamente). Asumiendo la hipótesis del reloj molecular, se estimó que 0. hatcheri divergió de su antecesor durante el Plioceno tardío; en cambio la divergencia obtenida entre 0.argentinesis y 0. bonariensis indicaría que ésta fue reciente, alrededor de 490.000 años (Pleistoceno medio). Dado el origen de la laguna Salada Grande donde se muestreo una de las poblaciones de O. bonariensis y la fuerte asociación entre esta población y 0. argentinensis obtenida mediante las técnicas de Isoenzimas como de RAPD, se postula un posible evento ancestral de hibridización introgresiva de 0. bonariensis proveniente de lagunas litorales con 0. argentinensis. La falta de correlación entre las distancias geográficas de las poblaciones de cada especie y la diferenciación genética obtenida tanto por RAPD como por Isoenzimas sugirió que la divergencia de las poblaciones de cada especie podría ser explicada por dos mecanismos evolutivos: la Selección o por Eventos fundadores recientes, no habiendose aún alcanzado el equilibrio entre deriva y migración. En cambio al incluir todas las poblaciones de las distintas especies la correlación positiva, tanto para Isozimas como RAPD, sugiere que pudo existir diferenciación de las mismas por Deriva Genética, aunque no se descarta a la Selección como probable fuerza operante. Al incluir todas las poblaciones de las diferentes especies se plantean distancias geográficas importantes, con ambientes muy disímiles donde las presiones selectivas podrían ser muy diferentes determinando una importante diferenciación génica que se correlacionaría con la distancia geográfica. El fenograma obtenido por Isoenzimas dejó visualizar 3 clusters correspondientes a las 3 especies estudiadas, permitiéndo este método una buena agrupación de las poblaciones de cada especie. El fenograma obtenido a partir de RAPD corroboró 2 de los cluster (O. hatcheri versus O. bonariensis y O. argentinensis) pero no tuvo buena resolución al momento de separar las poblaciones de 0. bonariensis y 0. argentinensis. La técnica de Isoenzimas permitió una mejor agrupación de las poblaciones de cada especie, indicando ser mejores marcadores que los RAPD al momento de comparar diferentes especies.

Abstract:
Isoenzyme electrophoresis and RAPD techniques were applied to analyze the genetic variability, differentiation and structure of natural populations of 0. argentinensis, 0. bonariensis y 0. hatcheri. The present study also evaluated if the genetic distances between populations are associated with geographic distances. Isozyme technique allowed analyzing 22 loci (19 for each specie), 8 of which were variables. Allelic frequencies of the populations of each species, for these 8 loci, showed some differences. Río de la Plata population was the most differentiated 0. bonariensis 'population, showing one fixed and diagnostic allele (LDH-1*3). The comparison of allelic frequencies among the different species revealed important differences, 0. hatcheri being the most differentiated one. This species differed from 0. bonariensis and 0. argentinensis by the presence of 3 GOT diagnostic loci (GOT-2 *, GOT-3 *, GOT-5 *). The analysis of tisular specificities also allowed to differentiate the 3 species by the relative expression of 3 loci (MEP-1*,MEP-2* and MEP-3*). RAPD technique allowed the analysis of 220 bands. Among them, 4 were monomorphic. Most of the amplified bands were shared by the species and populations, varyíng only in their frequencies. Two major groups emerged from RAPD analysis: one integrated by populations of O hatcheri and the other including populations of. 0. bonariensis and 0. argentinensis. Río de la Plata population was the most differentiated within O. bonariensis in both Isozyme and RAPD analyses. The average values of genetic variability for species, based on Isozyme data, were smaller in O. bonariensis (P = 6.31%, H = 0.034) than in 0. argentinensis (P = 10.5%, H = 0.045) and 0. hatcheri (P = 10.5%, H=0.047). The decrease of the genetic variability in 0.bonariensis could be associated with its distribution type and the fisheries pressure. The 0. bonariensis population belonging to the "Salada Grande" lagoon was the exception to the abovementioned, showing higher values of variability (P = 10.5%, H = 0.06). Periodic fingerlíngs sowing, obtained by artificial insemination from parental gametes of this lagoon, would mitigate the decrease of variability. The population 's genetic structure estimated by FIS Wright statistical (Average Fls = 0.004 NS p>0.05) indicated that all the populations would adjuste to Hardy-Weinberg, so there would be in random union of gametes. Panmixia could be reinforced through promiscuous behavior during the mating (many males fertilizing the eggs of one female) as was described for other silversides. The genetic differentiation among populations of the same and different species was estimated by the FST fixation index for both methods. Nei's Distance and Identity indexes were obtained only for Isozymes. The levels of genetic differentiation among populations obtained by means of Isozymes and RAPD data were similar (average FST for all populations was 0.807 and 0.78 respectively) and indicated a highly significant differentiation among populations of different species. With both methodologies, the genic flow (Nm = 0.06 and 0.07) was smaller than l individual for generation when all the populations were considered. The genetic differentiation among populations of each species showed significant to highly significant FST values, both for the Isozyme (FST=0.022-0.130) and RAPD (FST=0.553-0.687) analysis. However these values were smaller than the ones observed when including populations of different species (more evident in Isozymes). Consequently, for Isozymes, the estimation of gene flow among populations of the same species was bigger than a migrant for generation (Nm>l). For RAPD, although it was higher (Nm = 0.114-0.202) than the one obtained considering all the populations, it didn't reach l migrant for generation. RAPD allowed a higher differentiation among populations of the same species that the one observed by means of the Isozyme technique, as a consequence of the high polymorphism (very variable bands) found by this technique. In Isozymes, the differentiation also was estimated by means of the Nei average Identity and Distance indexes among species. The ranges of average distances for coespecific populations and for different species were similar to the values found by Shaklee el al. (1982) for fishes. On the other hand, according to Thorpe (1979) the range of average distance between 0.bonariensis and O. argentinensis (D=0.07 - 0.112) would correspond to that of coespecific populations. According to the range of average Nei distance obtained by Thorpe (1979) it would be necessary a systematic revision of these populations to elucidate this problem. However, applying the range of average Nei distance found by Shaklee et al. (1982) for populations of different species,the values adjust perfectly with the taxonomie. The total genetic variance was higher for RAPD (49.58) than for isozymes (3.99). This was due to the higher number of bands analyzed for RAPD (220) that for isozymes (22 loci). The analysis of the genetic variability's showed that the variation among species (specific variation) was the highest proportion, as much for isozymes as for RAPD (73.9% and 44% respectively). The variation percentage among species was higher for Isozyme (73,9%) than for RAPD (44%), indicating that the species variation is detected better by Isozyme analysis. The variation percentage within species (population variation) was higher for RAPD (34%) than for isozymes (6.8%), indicating that the population variation is detected better by RAPD. The percentage of variance within the populations (individual variation) was similar for both methods (19.3% and 22% for Isozymes and RAPD respectively). Assuming the hypothesis of the molecular clock, the divergence time was estimated. 0. hatcheri would have diverged from its predecessor during the late Plioceno; on the other hand, the divergence obtained between 0.argentinensis and 0. bonariensis would indicate that this was recent, around 490.000 years (Mid-Pleistoceno). A possible ancestral event of introgresive hibridazation is postuled for litoral lagoons. This could be the case of "Salada Grande" lagoon population (0. bonariensis) with 0. argentinensis., according to the origin of this lagoon and the strong association among the same ones, showed by means of Isozymes and RAPD techniques. The lack of correlation between geographical distances and genetic differentiation of the populations of each species obtained by RAPD and Isozyme, suggested that the divergence of the populations of each species could be explained by two evolutionary mechanisms: the Selection or by recent Founder Events, yet not having reached the balance between drift and migration. On the other hand, when all the populations of the different species were included, a positive correlation was showed, so much for Isozymes as for RAPD. Then it is suggested that the differentiation of these populations could have taken place by genetic drift, although the Selection could have been another operating force. Important geographical distances with very dissimilar environmental conditions should be consider when all the populations of different species were included. In these areas, the selective pressures could be very different determining an important genetic differentiation that would be correlated with the geographical distance The phenogram obtained by Isozymes showed 3 clusters corresponding to the 3 studied species. So this method allowed a good grouping of the populations of each species. The phenograms obtained by RAPD confirmed 2 of these clusters (O. hatcheri versus 0. bonariensis and 0. argentinensis) but didn't have good resolution to separate the populations of O. bonariensis and 0. argentinensis. Isozymes allowed a better grouping of the populations of each species, indicating to be better markers that the RAPD when comparing different species.

* A este resumen le pueden faltar caracteres especiales. Consulte la versión completa en el documento en formato PDF

Registro:
Título : Estudio de la variabilidad y la diferenciación genética por medio de técnica de Isoenzimas y RAPD en poblaciones naturales de especies de pejerreyes de la República Argentina, género Odontesthes (Atherinopsidae, Atherinopsinae, Sorgentinini)     =    Study of genetic variability and differentiation by Isozyme and RAPD techniques in natural populations of silverside species of the genus Odontesthes (Atherinopsidae, Atherinopsinae, Sorgentinini) from Argentina
Autor : Abel, María Cecilia
Director : Maggese, María Cristina
Director Asistente : García, Graciela
Año : 2002
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Biología. Laboratorio de Embriología Animal
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Biológicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3507_Abel
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Genética de Poblaciones
URL al Documento : 
URL al Registro : 
hola chau _gs.DocumentHeader_ chau2 _documentheader_ chau3
Estadísticas:
     http://digital.bl.fcen.uba.ar
Biblioteca Central Dr. Luis Federico Leloir - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales - Universidad de Buenos Aires
Intendente Güiraldes 2160 - Ciudad Universitaria - Pabellón II - C1428EGA - Tel. (54 11) 4789-9293 int 34