Relaciones filogenéticas del género Vasconcellea en el sur del Ecuador usando código de barras de ADN.

Abstract

Los valles andinos del sur del Ecuador constituyen el centro de biodiversidad de más de 10 especies del género Vasconcellea. La plasticidad fenotípica presente en Vasconcellea complica en cierta forma la descripción de posibles nuevas especies y complejos de especies poco entendidos, con características morfológicas que han llevado a muchos investigadores a ampliar sus estudios a nivel genético. El uso de una secuencia de ADN como código de barras genético, constituye una herramienta tecnológica útil en la identificación de especies a nivel taxonómico a partir de pequeños fragmentos de un individuo y en cualquier momento del desarrollo. En la presente investigación se estudiaron 12 especies de Vasconcellea, cuyos análisis genéticos a partir del locus de ADNcp (matK) y ADNrn (ITS), mostraron especies bien diferenciadas, con altos niveles de variación en la diversidad haplotípica y moderada diversidad nucleotídica. Además, los resultados obtenidos con biomarcadores nuclear ITS y cloroplástico matK no mostraron participación de los parentales putativos V. stipulata y V. pubescens en la formación de V. × heilbornii, conforme lo sugiere Badillo. El hecho de que las tres variedades compartan el mismo haplotipo cloroplástico (Hap1) sugiere un ancestro materno común y una divergencia relativamente reciente. Además, que V. × heilbornii var. pentagona (Babaco) y V. × heilbornii var. fructifragrans compartan el mismo haplotipo nuclear (Hap4) indica una relación genética más estrecha entre estas dos variedades, posiblemente debido a un flujo génico reciente o a un ancestro común más cercano. Por último, la presencia de diferentes haplotipos nucleares en cada variedad refleja una divergencia genética más reciente, posiblemente impulsada por mutaciones, flujo génico, selección natural y deriva genética. Estos patrones son consistentes con un proceso de especiación incipiente donde las variedades están en las primeras etapas de diferenciación genética y adaptación a distintos ambientes. Al parecer, V. pubescens actúa ocasionalmente solo como donante de polen en eventos de hibridaciones interespecíficas, particularmente con V. stipulata a nivel del cloroplasto. (Texto tomado de la fuente).

The Andean valleys of southern Ecuador constitute the center of biodiversity of more than 10 species of the genus Vasconcellea as documented to date. Despite the relatively small number of species, taxonomic analysis is often complicated due to the frequent interspecific compatibility that affects the distribution and diversity of Vasconcellea, allowing natural hybridizations and introgressions in sympatric areas, resulting in complex hybrid populations with a series of interesting recombinations present in their descendants. The phenotypic plasticity present in Vasconcellea complicates in some way the description of possible new species and poorly understood species complexes, with morphological characteristics that have led many researchers to expand their studies at the genetic level. The use of a DNA sequence as a genetic barcode constitutes a useful technological tool in the identification of species at the taxonomic level from small fragments of an individual and at any time of development. In the present investigation, twelve species of Vasconcellea were studied. The genetic analysis from the cpDNA (matK) and rnDNA (ITS) locus showed well-differentiated species, with high levels of variation in haplotypic diversity and moderate nucleotide diversity. Furthermore, the results obtained with nuclear ITS and chloroplastic matK biomarkers did not show participation of the putative parents V. stipulata and V. pubescens in the formation of V. × heilbornii, as suggested by Badillo. The fact that all three varieties share the same chloroplast haplotype (Hap1) suggests a common maternal ancestor and a relatively recent divergence. Furthermore, the fact that V. × heilbornii var. pentagona (Babaco) and V. × heilbornii var. fructifragrans share the same nuclear haplotype (Hap4) indicates a closer genetic relationship between these two varieties, possibly due to recent gene flow or a closer common ancestor. Finally, the presence of different nuclear haplotypes in each variety reflects a more recent genetic divergence, possibly driven by mutations, gene flow, natural selection and genetic drift. These patterns are consistent with an incipient speciation process where varieties are in the early stages of genetic differentiation and adaptation to different environments. V. pubescens appears to occasionally act only as a pollen donor in interspecific hybridization events, particularly with V. stipulata at the chloroplast leve.