Diversidad y diferenciación genética de las poblaciones naturales del endemismo canario amenazado Anagyris latifolia Brouss. ex Willd

Diversidad y diferenciación genética de las poblaciones naturales del endemismo canario amenazado Brouss. ex WilldAnagyris latifolia Miguel Angel González-Pérez, Pedro A. Sosa, Milena Polifrone, , Anna Redondo, y Elizabeth Rivero Departamento de Biología. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. 35017 Las Palmas. Islas Canarias. Francisco Batista INTRODUCCION Estado Conservación Descripción El Oro de Risco ( ) es un fanerófito de hasta 3-5 m de altura, de tallos rugosos glabros, ramas intrincadas, hojas de lanceoladas a estrechamente ovadas, flores grandes, amarillas que se disponen en cortas inflorescencias axilares (Beltrán . 1999,PérezdePaz,1975). es un endemismo Canario, del cual existen unas 20 poblaciones (200 individuos). Se encuentra catalogada como “En peligro de extinción”. Anagyris latifolia et al Anagyris latifolia CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES C C C C C Las poblaciones de presentan una fuerte diferenciación genética, la cual se hace mas patente en las poblacionesdeLa Palma. Se observa una cierta tendencia de las poblaciones a agruparse según la isla de origen, especialmente las procedentes de Gran CanariaydeTenerife. Debido a la alta diferenciación genética, se recomienda mantener la separación física y geográfica existente entre las mismas, procurando por ello, y si así fuese necesario, recoger muestras, ejemplares o semillas de manera individualizada para cada población,ysegúnsuisladeorigen. En el caso de tener que elegir preferencialmente unas poblaciones sobre otras, se deberían considerar aquellas unidades con mayores niveles de diversidad genética; siendo para cada isla, y según el Índice de Shannon calculado, las poblaciones del Barranco de Tamadaya y Las Vegas en Tenerife, La Juncia y Montaña Centinela en La Palma,yelBarrancodeGuiniguadaenGranCanaria. También se deben tener en cuenta las poblaciones de Barranco La Fuente y Barranco Bermejo dada su singularidad genética en el conjunto de la especie, y que podría albergar alelos que no estén presentesenotraspoblaciones. Anagyris latifolia MATERIAL Y MÉTODOS Muestreo RAPD Análisis de datos 145 individuos pertenecientes a 31poblaciones localizadas en las 4 islas donde se ha descrito el endemismo (Tenerife, La Palma, La Gomera y Gran Canaria) fueron muestreadas y conservadas en silicagelhastasuposterioranálisis. La extracción del ADN se llevó a cabo mediante Kit comerciales (Nucleon Phytopure-A QIAquick PCR Purification- ). Las amplificaciones se realizaron en placas de 96 pocillos en los que se cargaron 20ngr de ADN y 24 µl de “sopa de amplificación”: 23 l ReddyMix PCR Master Mix (AB0619/LD, AB-gene® , 0.25 l BSA (0.4%) y 1 l del oligonucleótido (OPERON). Las muestras eran sometidas a 45 ciclos de amplificación: 94ºC (30”), 36ºC (30”) y 72ºC (1´), seguido de 4 Los productos de amplificación fueron separados mediante electroforesis en geles de agarosa al 1.8%, y visualizados con luz ultravioleta ( =302 nm). El patrón de bandeado fue interpretado conayudadelsoftware . y purificación mersham Biosciences, QIAGEN µ µµ ºC (Hold). La matriz de datos de presencia/ausencia de bandas se introdujo en el software Transformer 3b.0 1(Caujape Castells y Baccarani Rosas, en prep.), el cual permitió exportar esos datos a diferentes programas donde se calculó la diversidad genética (Índice de Shanonn), el AMOVA (Arlequín-Schneider et al. 2000), análisis de componentes principales (SPSS) y un dendrograma UPGMA basado en la distancia genética de Nei 1978(NTSYS 1.32-Rohlf 1988). λ Kodak Digital Science Bco. Bermejo (T) Bco. La Fuente (T) La Gerode (G) Mtaña. La Centinela (P) La Juncia (P) Bco. Guasiegre (T) Bco. del Rey (T) Las Casetas (G) El Cabezo (G) Bco. Las Colmenillas (C) Bco. Guiniguada (C) Bco. Los Cernícalos (C) La Martela (T) Las Vegas (T) Roque Agayro(T) Miradero Taucho (T) El Frontón (T) Subida a Paiba (T) Bco. Las Goteras (T) Las Barreras (T) Vértice Geodésico Riquer (T) Bco. Chimaque (T) Bco. Chiñico (T) Bco. Fagundos (P) Bco. Tamadaya (T) Buen Paso (T) Mtñeta. Norte Riquer (T) Subida al Contador (T) El Jaral (T) Cruz de Tea (T) Bco. Magdalena (T)    Bco. Bermejo (T) Bco. La Fuente (T) La Gerode (G) Mtaña. La Centinela (P) La Juncia (P) Bco. Guasiegre (T) Bco. del Rey (T) Las Casetas (G) El Cabezo (G) Bco. Las Colmenillas (C) Bco. Guiniguada (C) Bco. Los Cernícalos (C) La Martela (T) Las Vegas (T) Roque Agayro(T) Miradero Taucho (T) El Frontón (T) Subida a Paiba (T) Bco. Las Goteras (T) Las Barreras (T) Vértice Geodésico Riquer (T) Bco. Chimaque (T) Bco. Chiñico (T) Bco. Fagundos (P) Bco. Tamadaya (T) Buen Paso (T) Mtñeta. Norte Riquer (T) Subida al Contador (T) El Jaral (T) Cruz de Tea (T) Bco. Magdalena (T)    -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 PCA 1 PCA 2 Figura2.- ▲ Análisis de Componentes Principales (PCA) de las poblaciones e individuosde analizadosporislas. Tenerife, LaPalma, Gomera, GranCanaria. Anagyris latifolia ■ ●♦ ■ ● ▲ ♦ Figura1.- Dendrograma UPGMA de las poblaciones de basado en la Distancia de Nei (1978). T: Tenerife. C: Gran Canaria. G: Gomera. P: LaPalma.Losnúmeros representan diferentes agrupaciones genéticas Anagyris latifolia . RESULTADOS Niveles de variabilidad genética Grado de diferenciación genética De las 31 poblaciones analizadas, fue la localidad de Barranco de Tamadaya (Tenerife) la que presentó los niveles de diversidad genética más elevados (H=0.2385). No obstante no se observó relación alguna entre el tamaño muestral y el índice de diversidad genética. Por islas, fue la isla de Tenerife la que presentó unos niveles de diversidad genética mayores (H=0.3323)(Tabla1). El análisis de la varianza (AMOVA) mostró un elevado y muy significativo grado de heterogeneidad entre todas las poblaciones y combinaciones establecidas (Tabla 2). Por islas, la mayor divergencia se encuentra en La Palma donde las diferencias genéticas interpoblacionales suponen más de la mitad (59.68%) de la variación genética detectada en esta isla, con un coeficiente de diferenciación genética próximo a 0.600. Considerando las 31 poblaciones analizadas de la especie, obtenemos un valor de F de 0.634, lo cual indica que el 63.38% de la variación genética de las especie es debido a diferencias entre todas las poblaciones y nos demuestra el fortísimo grado de diferenciación interpoblacional de esta especie. ST A pesar de existir una alta diferenciación genética entre las poblaciones se observa, en general, una cierta tendencia de las diferentes poblaciones a agruparse según la isla de origen (Figura 1 y Figura2). De las cinco agrupaciones aparecidas en el dendrograma UPGMA, la primera de ellas [ ] incluye 17 de las 21 poblaciones (81%) de la Isla deTenerife, además de la población del Barrancode LosFagundosde La Palma (Figura 1). El segundo [ ] agrupa todas las poblaciones de Gran Canaria, que presentan una importante identidad genética entre las mismas. El tercer grupo [ ] está constituido por una única población de Tenerife (La Martela). Asociado a estos tres, aparece un grupomixto [ ] constituido por las trespoblaciones de LaGomera, dos poblaciones de La Palma (Montaña del Centinela y La Juncia) y dos poblaciones de Tenerife (Bco. Guasiegre y Bco. del Rey). Finalmente, el último grupo [ ] está formado por dos poblaciones de Tenerife (Bco. La Fuente y Bco. Bermejo) y que constituyen las poblaciones más diferenciadasgenéticamentedetodalaespecie(Figura1).    Tabla 2.- Resultado del análisis de AMOVA entre las poblaciones de . g.d.=grados de libertad. p<0.001 Anagyris latifolia *** Tabla 1.- Indices de variabilidad genética (Índice de Shannon) por población e isla analizada de .Anagyris latifolia ISLA POBLACION H (Shannon) Bco. Magdalena 0.1772 Cruz de Tea 0.1626 Subida Contador 0.0000 El Jaral 0.0484 Bco. Chiñico 0.1220 Bco. Chimaque 0.0638 Vértice geodésico Riquer 0.1603 Montañeta Norte Riquer 0.1695 Buen Paso 0.0725 Bco. Tamadaya 0.2385 Las Vegas 0.1962 La Martela 0.0000 Roque Arguayo 0.0468 Miradero Taucho 0.0000 El Frontón 0.1545 Subida a Paiba 0.0000 Bco. Las Goteras 0.1376 Roque del Andén 0.1179 Las Barreras 0.1179 Bco. Guasiegre 0.0982 Bco. del Rey 0.0450 Bco. La Fuente 0.0849 Tenerife Bco. Bermejo 0.0136 Todas las poblaciones (Tenerife) 0.3323 Bco. Los Cernícalos 0.0719 Bco. Guiniguada 0.1331 Gran Canaria Bco. Las Colmenillas 0.0000 Todas las poblaciones (Gran Canaria) 0.1651 Bco. FagundosRoque Zocamo 0.1197 Mtña. de la Centinela 0.1626 La Palma La Juncia-Hoyo de Mazo 0.2109 Todas las poblaciones (La Palma) 0.2938 La Gerode-Haragán 0.0000 Las Casetas 0.0000 Gomera El Cabezo-Azarode 0.0000 Todas las poblaciones (La Gomera) 0.3030 AGRADECIMIENTOS Esta investigación ha sido financiada por el proyecto BIOTA-GENES (INTERREG IIIB) de la Viceconsejería de Medio Ambiente del Gobierno deCanarias.Foto: FeliciaOliva,JardínBotánico”VierayClavijo”. Variación g.d. Suma de cuadrados Componentes de la varianza Porcentaje de la variación TODAS LAS POBLACIONES Entre poblaciones 30 478.365 3.1245 63.38 Dentro de las poblaciones 114 205.801 1.8052 36.62 Total 144 684.166 4.9298 Indice de diferenciación (F ST ) 0.6338 *** TENERIFE Entre poblaciones 21 210.031 2.045 47.70 Dentro de las poblaciones 64 143.562 2.243 52.30 Total 85 353.593 4.289 Indice de diferenciación (F ST ) 0.477 *** GRAN CANARIA Entre poblaciones 2 10.100 0.904 Dentro de las poblaciones 7 17.000 2.428 72.88 Total 9 27.100 3.33251 Indice de diferenciación (F ST ) 0.271 *** LA PALMA Entre poblaciones 2 56.739 1.825 59.68 Dentro de las poblaciones 43 53.022 1.233 40.32 Total 45 109.761 3.058 Indice de diferenciación (F ST ) 0.597*** 27.12 REFERENCIAS Beltrán, E., W. Wildpret, M.C. León, A. García & J. Reyes. 1999. Libro Rojo de la Flora Canaria contenida en la Directiva-Hábitats Europea. Organismo Autónomo de Parques Nacionales. Ministerio de MedioAmbiente. Caujapé-Castells, J. & M. Baccarani-Rosas (in prep.). Transformer-3b.01: a program for the population genetic analysis of dominant and codominant molecular data. Jardín BotánicoCanario Viera y Clavijo.Cabildo de GranCanaria. Pérez de Paz, P. L. 1975.- El género Anagyris L. (Leguminosae) en las Islas Canarias. Vieraea Vol4, Nr 1-2: 164-172. Rohlf, F.J. 1993. Ntsys-pc: Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System, version 1.80.Applied Biostatistics. Schneider S., D. Roessli & L. Excoffier. 2000. Arlequin: a software for population genetic analysis ver. 2000. Genetics and Biometry Lab Dept. of Antropology. University of Geneva.