El ADN de cloroplasto como herramienta en la reconstrucción histórica y el ordenamiento territorial de una especie forestal MM Azpilicueta, P Marchelli y L Gallo INTA EEA Bariloche CONICET

→ CONOCIMIENTO ESPECIES LEÑOSAS NATIVAS Bosques Andino-Patagónicos Generar la INFORMACIÓN BÁSICA → CONOCIMIENTO

PAUTAS de CONSERVACIÓN y MANEJO OBJETIVOS HISTORIA PAUTAS de CONSERVACIÓN y MANEJO

Bosques modelados por ACCIÓN GLACIAL HISTORIA UMG ~ 18.000 años AP. Temperatura 6 - 7 ºC menor a la actual. Desarrollo de glaciares (> 35 ºS): Andes hasta el Valle Medio → NORTE + Cordillera de la Costa: región refugio de la biota Posibilidad de existencia de numerosos refugios para las especies (Markgarf et al. 1995; Villagrán 1991). Bosques modelados por ACCIÓN GLACIAL

PAUTAS de CONSERVACIÓN y MANEJO Poblaciones con alta RIQUEZA GENÉTICA PRIORIDAD PARA SU CONSERVACIÓN POBLACIÓN BASE para LA MEJORA Elevada riqueza genética → Localización de POSIBLES REFUGIOS GLACIARIOS y ZONAS DE CONVERGENCIA DE RUTAS MIGRATORIAS INTER-RELACIÓN entre ESTUDIO GENÉTICA DE POBLACIONES y su APLICACIÓN en CONSERVACIÓN y MEJORAMIENTO de la ESPECIE

OBJETIVOS Reconstruir la historia glaciaria de las especies leñosas nativas Identificar áreas prioritarias para su conservación y manejo Generar herramientas para el ordenamiento territorial en bosques de Argentina (Ley 26331 Presupuestos Mínimos)

MARCADOR ÓPTIMO CARACTERÍSTICAS Herramienta cumplir los objetivos ADN de CLOROPLASTO

ADN de cloroplasto molécula circular, múltiples copias 100-120 genes (la mayoría involucrados en la fotosíntesis) > herencia materna (confirmada en Quercus, Dumolin et al 1995, Romerso-Severson 2003) baja tasa de mutación (la mitad que el ADN nuclear) (1-3 x 10-9, Wolfe 1987) → su constitución actual remite a su pasado arreglo lineal conservado de los genes entre ≠ taxones → desarrollo de primers universales de ADN de cloroplasto De Palmer & Stein 1986

RECONSTRUIR EL MOVIMIENTO DE LA SEMILLA HERENCIA MATERNA RECONSTRUIR EL MOVIMIENTO DE LA SEMILLA IMPRONTA DEL DISTURBIO (GLACIACIÓN) → MOLÉCULA DE cpADN (baja tasa evolutiva) INFERIR EL PASADO DE LA ESPECIE HISTORIA GLACIARIA y POSTGLACIARIA FRECUENCIA DE HAPLOTIPOS LOCALIZACIÓN EN RED RELACIONES FILOGENÉTICAS → ANCESTRALIDAD DE HAPLOTIPOS (Posada & Crandall 2001;Templeton 2006) HAPLOTIPOS ANCESTRALES o ANTIGUOS

ALTOS VALORES DE RIQUEZA HAPLOTÍPICA → REFUGIOS GLACIARIOS IMPORTANCIA PARA SU CONSERVACIÓN El Mousadik & Petit, 1996 RUTA DE RE-COLONIZACIÓN SUCESIVOS EVENTOS FUNDACIONALES PÉRDIDA PROGRESIVA DE RIQUEZA Comps et al, 2001

AGRUPAMIENTOS PARA EL ORDENAMIENTO DE LOS BOSQUES POBLACIONES QUE COMPARTAN HAPLOTIPOS A NIVEL REGIONAL (ARGENTINA) AGRUPAMIENTOS PARA EL ORDENAMIENTO DE LOS BOSQUES + INFORMACIÓN DE MARCADORES MÁS VARIABLES (isoenzimas, microsatélites)

Nothofagus obliqua Roble Pellín Angiosperma gro. Gondwánico, Familia Nothofagaceae (Hill & Jordan 1993, Manos 1997) Leñosa Alto valor maderero Polinización anemófila Frutos dispersión por gravedad y viento

LOS BOSQUES QUE CONFORMA DISTRIBUCIÓN 33° a 41° S CHILE Bosques disturbados por acción antrópica Cordillera de la Costa Valle Medio Cordillera de los Andes ARGENTINA Bosques con fuerte fragmentación natural Cordillera de los Andes

34 poblaciones analizadas TOTAL 34 poblaciones analizadas

(Polimorfismo del Largo de los Fragmentos de Restricción) Análisis de PCR-RFLP (Polimorfismo del Largo de los Fragmentos de Restricción) combinaciones primers/enzima DT/TaqI - FV/TaqI - HI/HinfI Fragmentos DT/TaqI Fragmentos FV/TaqI Fragmentos HI/HinfI

14 HAPLOTIPOS ELEVADA ESTRUCTURACIÓN GST = 0,824 (0,055) NST = 0,875 (0,046) (8/34 pob. variación intrapoblacional) ESTRUCTURACIÓN FILOGEOGRÁFICA NST > GST (p < 0,05) Correlación DIFERENCIACIÓN-DISTANCIA GEOGRÁFICA (Test de Mantel) GST (r= 0,252; p < 0,05) NST (r= 0,349; p < 0,05)

→ HAPLOTIPOS I-II-IV-VII ANCESTRALES O ANTIGUOS RED DE HAPLOTIPOS (MISNPNET, TCS) I XIII III II INTERNALIDAD + FRECUENCIA > 20% X XIV IV IX VII VI V XI XII INTERNALIDAD EN LA RED VIII → HAPLOTIPOS I-II-IV-VII ANCESTRALES O ANTIGUOS

BOSQUES de la COSTA ELEVADA VARIACIÓN (9 DE 14 haplotipos) DISTRIBUCIÓN EN PARCHES HAPLOTIPOS ANCESTRALES Y EXCLUSIVOS IMPORTANTE REFUGIO GLACIARIO (registros polen fósil) + FUERTE PROCESO DE FRAGMENTACIÓN POR HIELO NECESIDAD DE CONSERVAR: variación y tipos ancestrales

BOSQUES del VALLE CENTRAL (Chile) ESTRUCTURACIÓN LATITUDINAL REFUGIO EN RUCAÑANCU IDENTIFICACIÓN DE DOS GRANDES REGIONES CON DISTINTO ORIGEN GLACIARIO CONFIRMACIÓN DE REFUGIO EN RUCAÑANCU: CONSERVACIÓN

BOSQUES ANDINOS Chile y Argentina REFUGIO GLACIAL: ZONA DE ALTA PRIORIDAD en Sierras de Bella Vista (elevada riqueza alélica) ESTRUCTURACIÓN LATITUDINAL SIERRAS DE BELLAVISTA: ALTA PRIORIDAD PARA SU CONSERVACIÓN (elevada variación) IDENTIFICACIÓN DE TRES GRANDES REGIONES CON DISTINTO ORIGEN GLACIARIO

BOSQUES ANDINOS ARGENTINA FRAGMENTACIÓN NATURAL DOS GRANDES AGRUPAMIENTOS Norte Sur 77% variación e/regiones (p < 0,001) (AMOVA) DOS POSIBLES REFUGIOS Norte: Lagunas de Epulaufquen Sur: cabecera sur-este Lácar IMPORTANCIA DE SU CONSERVACIÓN FUENTE DE VARIACIÓN GENÉTICA

→ Ordenamiento Terrirorial de los Bosques En ARGENTINA Ley 26331 Presupuestos Mínimos de Protección Ambiental de los Bosques Nativos (prom. dic/07) → Ordenamiento Terrirorial de los Bosques SECTORES DE MUY ALTO VALOR DE CONSERVACIÓN SECTORES DE MEDIANO VALOR DE CONSERVACIÓN SECTORES DE BAJO VALOR DE CONSERVACIÓN

Cuencas NORTE ≠ Cuencas SUR Análisis de cpADN Lagunas de Epulaufquen Quila Quina Cuencas NORTE ≠ Cuencas SUR

Para la definición de UNIDADES DE MANEJO Y CONSERVACIÓN Variables cuantitativas cpADN Isoenzimas Microsatélites

¡MUCHAS GRACIAS!