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Programa cooperativo entre la Universidad Católica del Norte y la Universidad de La Serena Análisis de factores intrínsecos y extrínsecos en el éxito reproductivo de Myrcianthes coquimbensis, una especie amenazada del Desierto de Atacama, Chile. Por Patricio Andrés García Guzmán Tesis presentada al Programa de Doctorado en Biología y Ecología Aplicada, como uno de los requisitos para optar al grado de Doctor en Biología y Ecología Aplicada. Profesor Guía: Dr. Francisco A. Squeo Comisión de Tesis: Dra. Andrea P. Loayza Dra. Mary K. Arroyo Dr. Rodrigo S. Rios Dra. Alexandra Stoll La Serena, diciembre de 2020 Programa cooperativo entre la Universidad Católica del Norte y la Universidad de La Serena Universidad de La Serena Facultad de Ciencias Departamento de Biología La Defensa Final de la Tesis Titulada: Análisis de factores intrínsecos y extrínsecos en el éxito reproductivo de Myrcianthes coquimbensis, una especie amenazada del Desierto de Atacama, Chile. Presentada por el Candidato a Doctor: Patricio Andrés García Guzmán Ha sido aprobada por la comisión de calificación, constituida por los profesores abajo firmantes, calificándose con nota final _____ Dr. Francisco A. Squeo Dra. Andrea P. Loayza Profesor Director de Tesis Miembro Comité Tutorial Universidad de La Serena Universidad de La Serena Dr. Rodrigo S. Rios Dra. Alexandra Stoll Dra. Mary K. Arroyo Miembro Comité Tutorial Miembro Comité Tutorial Miembro Comité Tutorial Universidad de La Serena CEAZA Universidad de Chile Dra. Amelia Ramírez Rivera Dr. Cristian A. Ibáñez Gutiérrez Decano Facultad de Ciencias Director Dirección de Postgrado y Postítulo Universidad de La Serena Universidad de La Serena Fecha: Programa cooperativo entre la Universidad Católica del Norte y la Universidad de La Serena Declaración del autor Se permiten citas breves sin permiso especial de la Institución o del autor, siempre y cuando se otorgue el crédito correspondiente. En cualquier otra circunstancia, se deberá solicitar permiso de la Institución o del autor. Patricio Andrés García Guzmán Agradecimientos Este doctorado y tesis no hubiesen sido posibles sin la Beca CONICYT (21120854) y Beca Doctoral del Instituto de Ecología Biodiversidad (IEB), la cual fue financiada por los proyectos P05-002 Iniciativa Científica Milenio y PFB 23 (CONICYT, Chile). Quiero agradecer a mi profesor tutor Francisco A. Squeo por haberme dado nuevamente la oportunidad de seguir avanzando en mi formación científica, mediante la entrada al programa de doctorado y al permitir desarrollar la temática de esta tesis. También le agradezco su apoyo en momentos complicados, que, junto a su confianza, determinación y paciencia, me permitieron finalizar este proceso. De igual forma me siento enormemente agradecido de Andrea Loayza. Por su generosidad para entregar conocimiento y experiencia; además de su compromiso y paciencia cada vez que solicité su ayuda. Me siento muy afortunado de haber trabajado a su lado en otras investigaciones aparte de esta tesis, donde pude contemplar su liderazgo y profesionalidad. Este trabajo no hubiese sido posible tampoco, sin la ayuda en las labores de terreno. Gracias Andy Caballero, Claus Westphal, Felipe Muñoz, y en especial a Paloma Gachón, quien con su amistad y alegría (p.ej. canción de “avecillas de colores”) hizo que los terrenos fuesen más entretenidos; además, agradezco su buena disposición para ayudarme en los ensayos de la presentación final. Agradezco a todo el equipo del laboratorio de Ecofisiología Vegetal y Conservación, por todo el apoyo académico, logístico y moral entregado. Además de los buenos momentos durante congresos y reuniones. Profe Gina, Lutty, Marco, Nancy, Sra. Mónica, Cristian, Myriam, Claudia, Felipe, Álvaro y Javier. Particularmente destaco la ayuda de Danny Carvajal, quien fue un soporte importante en varias actividades de terreno y siempre una mente dispuesta a la discusión de temas académicos y varios. Finalmente, dedico todo el esfuerzo hecho en este trabajo a mi paciente y amada esposa Lucila, y a mis hijos Tomás y Samanta. Tabla de Contenidos TABLA DE CONTENIDOS ............................................................................................................................. I LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................................................... II LISTA DE TABLAS ...................................................................................................................................... III LISTA DE ANEXOS ...................................................................................................................................... IV RESUMEN ........................................................................................................................................................ 6 ABSTRACT ...................................................................................................................................................... 8 CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN GENERAL ............................................................................................. 9 1.1. FALLO REPRODUCTIVO EN LAS PLANTAS ............................................................................................... 10 1.2. ESTRUCTURA DE LA TESIS ..................................................................................................................... 16 1.3. ESPECIE DE ESTUDIO ............................................................................................................................. 17 CAPÍTULO 2: SISTEMA REPRODUCTIVO DE MYRCIANTHES COQUIMBENSIS. .......................20 CAPÍTULO 3: LIMITACIÓN POR POLEN EN MYRCIANTHES COQUIMBENSIS Y SU ASOCIACIÓN CON EL AMBIENTE DE POLINIZADORES. ................................................................26 3.1. RESUMEN .............................................................................................................................................. 27 3.1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................... 28 3.2. MATERIALES Y MÉTODOS ..................................................................................................................... 33 3.3.1. Especie de estudio ................................................................................................................... 33 3.3.2. Área de estudio ........................................................................................................................ 34 3.3.3. Experimento de limitación por polen ...................................................................................... 38 3.3.4. Observaciones de polinizadores .............................................................................................. 39 3.3.5. Análisis estadísticos ................................................................................................................ 40 3.3. RESULTADOS ........................................................................................................................................ 43 3.4. DISCUSIÓN ............................................................................................................................................ 54 3.5. CONCLUSIÓN ......................................................................................................................................... 57 3.6. ANEXOS ................................................................................................................................................ 59 CAPÍTULO 4: DEPRESIÓN POR ENDOGAMIA TEMPRANA Y SU DEPENDENCIA CON LA DISPONIBILIDAD DE AGUA EN MYRCIANTHES COQUIMBENSIS...................................................66 4.1. ABSTRACT............................................................................................................................................. 67 4.2. INTRODUCTION ..................................................................................................................................... 68 4.3. MATERIALS AND METHODS .................................................................................................................. 71 4.3.1. Study species ........................................................................................................................... 71 4.3.2. Study site ................................................................................................................................. 71 4.3.3. Irrigation field experiments ..................................................................................................... 72 4.3.4. Controlled pollination experiments ......................................................................................... 73 4.3.5. Seed and fruit production ........................................................................................................ 74 4.3.6. Seedling performance .............................................................................................................. 74 4.3.7. Statistical analyses .................................................................................................................. 75 I 4.3.8. Inbreeding depression ............................................................................................................. 76 4.4. RESULTS ............................................................................................................................................... 77