Registro:
| Documento: | Tesis de Grado |
| Título: | Estudio indirecto del sistema de fecundación en una población natural de Prosopis flexuosa (Leguminosae) del desierto de Atacama (Chile) |
| Título alternativo: | Indirect study of the mating system in a natural population of prosopis flexuosa (Leguminosae) from the Atacama Desert (Chile) |
| Autor: | Chan, Catalina |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Publicación en la web: | 2024-01-09 |
| Fecha de defensa: | 2023-08-25 |
| Fecha en portada: | Agosto 2023 |
| Grado Obtenido: | Grado |
| Título Obtenido: | Licenciado en Ciencias Biológicas |
| Director: | Bessega, Cecilia Fabiana |
| Jurado: | Mensch, Julian; Mom, María Pía; Sambucetti, Pablo Daniel |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001657_Chan |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/seminario/seminario_nBIO001657_Chan.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/seminario/document/seminario_nBIO001657_Chan |
| Ubicación: | Dep.BIO 001657 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Chan, Catalina. (2023). Estudio indirecto del sistema de fecundación en una población natural de Prosopis flexuosa (Leguminosae) del desierto de Atacama (Chile). (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001657_Chan |
Resumen:
El desierto de Atacama, en el norte Chile, es considerado el desierto más antiguo y seco del mundo, en donde es posible encontrar ciertas especies vegetales en zonas aisladas, pequeñas y acotadas a regiones con disponibilidad de agua. El grado de conectividad dentro y entre estas poblaciones naturales depende de las barreras impuestas por el paisaje y de su capacidad de dispersión de polen y semilla. Prosopis flexuosa (Leguminosae) es una de las especies que habitan en este desierto y que presenta alta importancia económica y ecológica. Dado que conocer el sistema de fecundación de una especie resulta relevante para los programas de conservación genética, manejo y reforestación ambiental, el objetivo general de este trabajo es analizar la variabilidad genética y sistema de fecundación en una población de P. flexuosa de la región del río Loa, Quillagua, Atacama. Bajo la hipótesis de trabajo que señala que los genotipos correspondientes a distintos marcadores moleculares considerando su distribución familiar permiten determinar los patrones reproductivos, se analizaron mediante cuatro marcadores microsatélites individuos pertenecientes a dos cohortes (madres y progenie) de seis familias geo-referenciadas. Se evaluaron parámetros de diversidad genética en ambas cohortes y el sistema de fecundación considerando un modelo mixto. Se analizó la distribución jerárquica de la varianza genética y se estimaron las coancestrías y la varianza del tamaño poblacional efectivo para estimar el número de árboles semilleros necesarios con propósitos de conservación y manejo. Los resultados indican niveles altos de diversidad genética en ambas cohortes de acuerdo a las estimas de heterocigosis y riqueza alélica obtenidas (HE = 0.67 y 0.65; Ar = 3.8 y 3.7), identificándose que la proporción de individuos heterocigotas observados en la población adulta es mayor a la esperada de acuerdo a Hardy-Weinberg (FIS = -0.062), siendo del modo contrario en la progenie (FIS = 0.058). Las tasas de fecundación cruzada a nivel poblacional resultan altas (tm = 0.97, ts = 0.85) con niveles de autofecundación que rondarían el 3% a 15% según el estimador empleado. La diferencia entre tm y ts (tm-ts = 0.116) indica baja ocurrencia de endogamia biparental aunque significativa. La correlación de paternidad por exocruza a nivel global (rp = 0.262) sugiere que cada planta madre sería fecundada por polen proveniente de 3.8 árboles. La proporción de hermanos completos en cada familia disminuye del 89% al 16% cuando se consideran semillas del mismo o diferente fruto. La correlación de las tasas de exogamia dentro de los grupos fraternos es baja y no resulta significativa (rt = -0.013), aunque las plantas madres muestran niveles diferentes de autofecundación (del 25% al 0%) y el análisis jerarquizado de la varianza (AMOVA) indica que solamente la varianza entre familias resulta significativa (17.8%, p < 0.001). Las coancestrías promedio estimadas entre individuos relacionados cuando se considera el mismo (Ɵ = 0.234) o distinto fruto (Ɵ = 0.181) resultan más altas que lo esperado en una población panmíctica. Además, esta estima varía entre las familias (Ɵf = 0.12 a 0.27) y, consecuentemente, el promedio de la varianza del tamaño poblacional efectivo (Nev) estimada a partir de las coancestrías es de 2.28 y el número de árboles semilleros (m) necesarios para la colección de semillas, intentando retener en la muestra un tamaño efectivo de 100, se estima en un mínimo de 34 plantas. Así, los altos niveles de variabilidad genética y la ocurrencia de fecundación principalmente cruzada con señales de un defecto de heterocigotas en la etapa de semilla que no se detecta en adultos, apareamiento entre individuos emparentados y una proporción de 75% de medios hermanos, son discutidos y relacionados a la dispersión limitada del polen y semillas y su implicancia para el manejo de este recurso forestal. La comparación del sistema de fecundación de esta población del desierto no difiere sustancialmente de otra población de esta misma especie que habita en una Reserva Natural en Argentina (Ñacuñán) sugiriendo que la baja densidad poblacional y la fragmentación del ambiente no estarían influyendo en su capacidad de apareamiento.
Abstract:
The Atacama Desert, in northern Chile, is considered to be the oldest and driest desert in the world, and within it, certain plant species can be found in small and isolated areas, limited to regions with water availability. The degree of connectivity within and between these natural populations depends on their pollen and seed dispersal abilities as well as the barriers imposed by the landscape. Prosopis flexuosa (Leguminosae), a species of high economic and ecological importance, is one of the species that inhabit this desert. Since understanding the mating system of a species is relevant for the genetic conservation, management and environmental reforestation plans, the general objective of this work is to analyze the genetic variability and mating system in a P. flexuosa population from the Loa River region in Quillagua, Atacama. Under the working hypothesis that genotypes corresponding to different molecular markers considering their family distribution allow the determination of reproductive patterns, individuals belonging to two cohorts (mothers and progeny) of six geo-referenced families were analyzed by means of four microsatellite markers. Genetic diversity parameters of both cohorts were evaluated as well as the mating system considering a mixed mating model. The hierarchical distribution of genetic variance was analyzed and kinship coefficients and effective variance of population size were determined in order to estimate the number of seed trees needed for conservation and management purposes. The results indicate high levels of genetic diversity in both cohorts according to the estimates of heterozygosity and allelic richness (HE = 0.67 and 0.65; Ar = 3.8 and 3.7), identifying a tendency towards heterozygote excess relating to Hardy-Weinberg proportions in the adult population (FIS = -0.062) and a deficiency in the progeny (FIS = 0.058). Outcrossing rates at population level are high (tm = 0.97, ts = 0.85) with selfing levels of 3% to 15% depending on the estimate used. The difference between tm and ts (tm- ts = 0.116) indicates a low, although significant, occurrence of biparental inbreeding. The global outcross paternity correlation (rp = 0.262) suggests that each mother plant would be sired by 3.8 pollen donors. The proportion of full sibs occurring in each family decreases from 89% to 16% when considering seeds from the same or different pods. The correlation of outcrossing rates within families is low and not significant (rt = -0.013), although mother plants show different levels of selfing (from 25% to 0%) and the hierarchical analysis of variance (AMOVA) indicates that only the variance between families is significant (17.8%, p < 0.001). Mean kinships estimated between related individuals considering the same (Ɵ = 0.234) or different pod (Ɵ = 0.181), are higher than what is expected in a panmictic population. Moreover, kinships vary among families (Ɵf = 0.12 to 0.27) and, consequently, the mean variance of the effective population size (Nev) estimated from the kinships obtained is 2.28 and the number of seed trees (m) needed for seed collection aiming to retain an effective population size of 100, is estimated at a minimum of 34. Thus, the high levels of genetic variability and the occurrence of mainly cross-pollination with signs of heterozygote deficiency at the seed stage not detected in the adult cohort, mating between related individuals and half-sib progenies representing a 75%, are discussed and related to the limited pollen and seed dispersal and its implication for the management of this forest resource. The mating system of this desert population does not differ substantially from another population of the same species inhabiting a Natural Reserve in Argentina (Ñacuñán), suggesting that the low population density and the environment fragmentation would not be influencing their mating capacity.
Citación:
---------- APA ----------
Chan, Catalina. (2023). Estudio indirecto del sistema de fecundación en una población natural de Prosopis flexuosa (Leguminosae) del desierto de Atacama (Chile). (Tesis de Grado. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001657_Chan
---------- CHICAGO ----------
Chan, Catalina. "Estudio indirecto del sistema de fecundación en una población natural de Prosopis flexuosa (Leguminosae) del desierto de Atacama (Chile)". Tesis de Grado, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2023.https://hdl.handle.net/20.500.12110/seminario_nBIO001657_Chan
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