Thesis

Variación morfológica, variación genética y estructura poblacional en poblaciones alopátricas de Bufo spinulosus (Anura: bufonidae) en Chile

Thesis for: MSc mención Zoología, Advisor: Alberto Veloso
Source: OAI

ABSTRACT

Bufo spinulosus es un anfibio que se distribuye ampliamente en los Andes Peruano-Boliviano y Argentino, mientras que en Chile se pueden encontrar poblaciones distribuidas en el Norte Grande y Centro del país, presentando aislamiento entre ambas regiones mediado por las condiciones desérticas imperantes entre los 26º y 30º de latitud sur. Estudios previos en caracteres de la morfología externa señalan la existencia de variación en función de la procedencia geográfica. Sin embargo, la falta de estudios a nivel genético poblacional no permiten establecer un modelo de estructura poblacional que ayude a explicar los patrones de diferenciación existente entre poblaciones de esta especie. En este trabajo se estudia la variación morfométrica utilizando 17 caracteres de la morfología externa, y la variación genética mediante marcadores moleculares RAPD en individuos de B. spinulosus provenientes de siete poblaciones; cuatro poblaciones de la II región y tres poblaciones correspondientes a Chile Central. Los análisis morfométricos muestran un claro patrón de diferenciación Norte-Centro, encontrándose una tendencia positiva al aumento del tamaño corporal en función de la latitud, siendo la población de El Tatio la que presenta la mayor identidad como grupo, diferenciándose del resto de las poblaciones. A nivel genético se observó un patrón similar (Norte-Centro), donde las poblaciones muestran altos niveles de diferenciación genética entre. Una prueba de Mantel entre matrices de distancia genética, morfológica, geográfica y variables ambientales (temperatura y altitud), muestran una gran correlación de la variable genética con la distancia geográfica, permitiendo establecer un modelo de aislamiento por distancia entre las poblaciones de B. spinulosus en Chile. La morfología, por su parte, aunque presenta una correlación significativa con todas estas variables, muestra bajos valores de r para explicar su variación con respecto a la distancia genética y geográfica. Estas diferencias se ajustan de mejor forma al no considerar en el análisis a la población de El Tatio, lo que sugiere que estos resultados estarían influenciados por variables ambientales, como es el caso de la temperatura del agua (aguas termales) presentes en esta localidad. Bufo spinulosus is an amphibian that is distributed thoroughly in Peruvian-Bolivian and Argentinean Andes, while in Chile populations can be distributed in the Big North and Center of the country, presenting isolation among both regions mediated by the desertic conditions prevailing among the 26º and 30º of south latitude. Previous studies in characters of the external morphology point out the variation existence in function of the geographical origin. However, the lack of studies at populational genetic level doesn't allow a model of populational structure that helps to explain the patterns of diferentiation existing among populations of this species. In this work the morphometric variation is studied using 17 characters of the external morphology, and the genetic variation by means of molecular markers RAPD in individuals of B. spinulosus coming from seven populations; four populations of the II region and three populations corresponding to Central Chile. The morphometric analysis shows a clear pattern of north-center diferentiation, being a positive tendency to the increase of the corporal size in function of the latitude, where El Tatio population presents the biggest identity like group, differing of the rest of the populations. At genetic level a similar pattern was observed (north-center), where the populations show high levels of genetic diferenciación. A Mantel test among genetics, morphologic, geographical distance and environmental variables matrix (temperature and altitude), show a great correlation of the genetic variable with the geographical distance, allowing to establish an isolation distance model among the populations of B. spinulosus in Chile. The morphology, on the other hand, although it presents a significant correlation with all these variables, it shows low values of r to explain their variation with regard to the genetic and geographical distance. These differences adjust from a better way when not considering in the analysis to the population of El Tatio, what suggests that these results would be influenced by environmental variables, like it is the case of the temperature of the water (thermal water) present in this locality.

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Available from: Eduardo Román Soto M., May 30, 2014
    • "henni, Pineda et al. , 2007B. orbignyanus, Lopera-Barrero et al. 2006, 2008), así como en otras especies de peces (Pineda et al. 2004, Vieira et al. 2005) y de vertebrados (Soto-Marambio 2003). Este marcador molecular es una herramienta útil para evaluar polimorfismo genético en las poblaciones estudiadas y obtener información sobre su diversidad genética, sin tener un conocimiento previo de la genética de la especie en cuestión (Barman et al. 2002, Barfai et al. 2003), como lo exigen marcadores moleculares como los microsatélites y RFLP's (Hartl & Clark 1997, Kang et al. 2006, Moreira et al. 2007). "
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    ABSTRACT: Brycon henni is a native species in Magdalena's River basin, and because of its cultural and economic importance, is strongly overexploited. This study aimed to describe the genetic variability and population structure of this species from Nare and Guatapé rivers basins. A total of 195 individuals were collected and DNA extractions were obtained from muscle and blood tissue. Fourteen primers were evaluated with the RAPD technique, being four of them polymorphic, and produced 66 different fragments (63% polymorphism). Besides, using the molecular variance (AMOVA) analysis, the population structure was described for all sites (phi(ST) = 0.297, phi(ST) = 0.163; Nare and Guatapé river basins, respectively), and suggested the importance of the migratory behaviour of the species in the genetic differentiation. Genetic distances among sampled sites showed that most of the genetic differentiation occurred between sites Guatapé and El Cardal with respect to the others. A Mantel Test demonstrated a correlation between genetic and geographic distances (r = 0.431 both of the basins evaluated; r = 0.377, Nare river middle basin), and suggested isolation by distance. The outcomes obtained in this study have valuable implications in species conservation and the genetic variability of natural populations of B. henni, and should be complemented with morphological analyses.
    No preview · Article · Mar 2011 · Revista de biologia tropical
  • Source

    Full-text · Chapter · Jan 2008