Programa Fondecyt Informe Final Etapa 2016
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PROGRAMA FONDECYT INFORME FINAL ETAPA 2016 COMISIÓN NACIONAL DE INVESTIGACION CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA VERSION OFICIAL Nº 3 FECHA: 06/06/2017 Nº PROYECTO : 3140610 DURACIÓN : 3 años AÑO ETAPA : 2016 TÍTULO PROYECTO : FILOGEOGRAFIA COMPARADA DE MOLUSCOS LITORALES DE LA COSTA CHILENA: DETERMINADO LA RELEVANCIA DE LAS ESTRATEGIAS DE DESARROLLO LARVAL EN SU HISTORIA EVOLUTIVA DISCIPLINA PRINCIPAL : GENETICA Y EVOLUCION GRUPO DE ESTUDIO : BIOLOGIA 1 INVESTIGADOR(A) RESPONSABLE : MARIA CECILIA PARDO GANDARILLAS DIRECCIÓN : COMUNA : CIUDAD : SANTIAGO REGIÓN : METROPOLITANA FONDO NACIONAL DE DESARROLLO CIENTIFICO Y TECNOLOGICO (FONDECYT) Moneda 1375, Santiago de Chile - casilla 297-V, Santiago 21 Telefono: 2435 4350 FAX 2365 4435 Email: [email protected] INFORME FINAL PROYECTO FONDECYT POSTDOCTORADO OBJETIVOS Cumplimiento de los Objetivos planteados en la etapa final, o pendientes de cumplir. Recuerde que en esta sección debe referirse a objetivos desarrollados, NO listar actividades desarrolladas. Nº OBJETIVOS CUMPLIMIENTO FUNDAMENTO 1 1. Objetivo: Estimar la diversidad y TOTAL El cumplimiento de este objetivo fue total estructuración genética de cinco especies de considerando las etapas y actividades en el plan moluscos a lo largo de su rango de distribución, a de trabajo en la propuesta del proyecto para través de distintos marcadores moleculares. ejecutar durante el año 2016. En el curso de la etapa 2016 se aumentó el numero de localidades abarcando todo el rango de distribución de cuatro especies propuestas en el proyecto. En esta última etapa se incorporó una cuarta especie, obteniendo resultados de la diversidad y estructuración genética, con el gen mitocondrial citocromo oxidasa I (COI) y del gen nuclear espaciador transcrito interno (ITS1) de esta última especie a lo largo de todo Chile. En este contexto se tuvo resultados de cuatro especies con el gen COI y con ITS1, de las cinco propuestas en este proyecto (la última especie fue imposible obtener buenos resultados de amplificación de DNA). De esta manera se pudo mostrar resultados comparativos de sus diversidad y estructura genética desde distintas localidades a lo largo de la costa del Pacifico sureste. 2 2.- Objetivo: Inferir la historia demográfica de las TOTAL El cumplimiento de este objetivo fue total según poblaciones de cada especie, a partir de los las etapas y actividades para el año en ejecución patrones de diversidad genética obtenidos con 2016 del proyecto. En el curso de la etapa 2016, distintos marcadores moleculares. se avanzó aumentando el número de localidades desde todo Chile y Perú de dos especie, y se obtuvieron nuevos datos de dos especies más para evaluar la historia demográfica, para finalmente tener resultados de cuatro especies (usando el gen mitocondrial citocromo oxidasa I, COI) (gen ITS1 fue poco diverso e imposible hacer análisis demográficos). Así se obtuvo la inferencia demográfica de cuatro de las cinco especies propuestas en el proyecto (la última especie no se pudo tener datos de amplificación de DNA), a partir de datos de diversidad genética. 3 3.- Objetivo: Realizar paleo-reconstrucciones del TOTAL El cumplimiento de este objetivo fue total, rango de distribución de las especies en el pasado. considerando en esto las etapas y actividades en el plan de trabajo para el año en ejecución 2016 en la propuesta del proyecto. Se tiene mapeado los puntos geo-referenciados de 30 puntos a lo largo de todo Chile y Perú como dato contemporáneo del rango de distribución de cuatro de las cinco especies propuesta en el proyecto. Para la paleo reconstrucción del rango de distribución en el pasado se generó modelos de nicho ecológico, usando datos de variables bioclimáticas oceánicas que fueron seleccionadas and bajadas desde website: Marine Spatial Ecology (MARSPEC) y desde Paleoclimatic Marine Spatial Ecology (Paleo-MARSPEC) dataset. De este modos se obtuvo la paleo-reconstrucción del rango de distribución de una especie. 4 4.- Objetivo: Evaluar si las poblaciones de las TOTAL El cumplimiento de este objetivo fue total, cinco especies de moluscos (con larva considerando en esto las etapas y actividades en lecitotrófica y planctotrófica) que habitan en la el plan de trabajo para el año 2016. Se tiene zona norte-centro y sur de Chile, muestran un resultados de cuatro de la cinco especies patrón distinto de diversidad y estructuración propuestas (la última no se pudo obtener genética. amplificación de DNA). Tegula atra y Chiton magnificus y Fissurella picta con larva lecitotrófica, y la especie Siphonaria lessonii con larva planctotrófica desde varias localidades a lo largo de Chile u Perú. Tegula atra (con larva lecitotrófica) fue la que mostró niveles más bajo de diversidad genética (con el gen COI e ITS1) seguido por Chiton magnificus y luego Fissurella picta (ambas con larva lecitotrófica) y finalmente con una muy alta diversidad la lapa Siphonaria lessonii (con larva planctotrófica). Las tres especies T. atra y C. magnificus y S. ñessonii mostraron una estructuración genética de dos unidades poblacionales, mientras que la especie F. picta (con larva lecitotrófica) no mostró significativa estructuración genética. 5 5.- Objetivo: Evaluar si las poblaciones de las TOTAL El cumplimiento de este objetivo fue total, cinco especies de moluscos que habitan en la considerando en esto las etapas y actividades en zona norte-centro y sur de Chile, muestran un el plan de trabajo del año 2016. Se tuvo patrón demográfico y de paleo-distribución resultados de la inferencia demográfica distintas distinto. de todas las poblaciones de cuatro de la cinco especies propuestas, desde la zona norte y centro sur de Chile y Perú. Las especies Tegula atra y Chiton magnificus, con larva lecitotrófica, mostraron un patrón demográfico más reciente o joven en as poblaciones del sur, mientras Siphonaria lessonii (con larva planctotrófica) y Fissurella picta (con larva lecitotrófica) mostraron una expansión mucho más antigua. Los modelos de paleo-distribución también mostraron un patrón distinto en las poblaciones del extremo norte y sur del rango de distribución, como es el caso de S. lessonii. Otro(s) aspecto(s) que Ud. considere importante(s) en la evaluación del cumplimiento de objetivos planteados en la propuesta original o en las modificaciones autorizadas por los Consejos. RESULTADOS OBTENIDOS: Para cada uno de los objetivos específicos, describa o resuma los resultados. Relacione las publicaciones y /o manuscritos enviados a publicación con los objetivos específicos. En la sección Anexos incluya información adicional que considere pertinente para efectos de la evaluación. La extensión máxima de esta sección es de 5 páginas (letra tamaño 10, Arial o Verdana). 1. Objetivo: Estimar la diversidad y estructuración genética de cinco especies de moluscos a lo largo de su rango de distribución, a través de distintos marcadores moleculares. 1.1 Diversidad genética: 1.1. a Método utilizado: Se calcularon los índices de diversidad genética estándares como: número de haplotipos (K), número de sitios polimórficos (S), diversidad de haplotipos (Hd), número promedio de diferencias entre secuencias (), diversidad nucleotídica (), en cada localidad usando el programa DnaSP versión 5.0 (Librado & Rozas 2009). Especie: Tegula atra, Resultados: Se encontraron 42 haplotipos en fragmentos de 663 pares de bases (pb), del gen mitocondrial gen citocromo oxidasa I (COI) de un total de 447 individuos Tegula atra de 16 localidades entre los 8° S y 39° S de latitud por el Pacifico sureste. Cada localidad mostró una diversidad haplotípica y Nucleotídica intermedia a baja, y pocos sitios polimórficos (Tabla 1 a). Las localidades hacia la zona central y sur mostraron los valores más altos de diversidad genética (Tabla 1 a). Con el gen nuclear ITS1 se encontró entre baja a intermedia diversidad genética en las nueve localidades entre los 8° S y 43° S. Cuatro haplotipos se encontraron en fragmentos de 263 pb de 118 individuos T. atra. Todos los índices de diversidad mostraron un incremento desde localidades del extremo norte hacia el sur (Tabla 1 b). Especie: Siphonaria lessonii, Resultados: Se encontraron 241 haplotipos con fragmentos de 676 pb del gen mitocondrial COI en los 561 individuos S. lessonii. En promedio se evidenció una muy alta diversidad haplotípica y nucleotídica, un número alto de sitios polimórficos y número de diferencias entre pares de secuencias en las 16 localidades muestreadas desde los -11° hasta -55°Sur por el Pacífico sureste. La diversidad genética mostró una cierta reducción latitudinal hacia el sur del rango de distribución (tabla 2 a). Mientras, el fragmento de 640 pb del gen nuclear denominado Espaciador transcrito interno (ITS 1) reveló una muy baja diversidad genética, constituida por 5 haplotipos únicamente. Además, solo dos localidades se encontró variabilidad muy reducida en diversidad haplotípica, nucleotídica, en el número sitios polimórficos y número de diferencias entre pares de secuencias en las 14 localidades entre los 18° a los 53°S de latitud (Tabla 2b). Se está finalizando un manuscrito para enviar pronto a publicar sobre: Molecular footprint and niche modelling reveal the effects of the ice ages on the pulmonate limpet Siphonaria lessonii (Gastropoda: Siphonariidae) evolutionary lineages in Southeastern Pacific Ocean. Especie: Fissurella picta, Resultados: Un Total de sesenta y cuatro haplotipos fueron encontrados en fragmentos de 584 pb del gen COI de un total de 106 individuos Fissurella picta desde 11 localidades desde los 27° S hasta los 54° S por el Pacifico Sureste. En cada localidad se evidenció una muy alta diversidad haplotípica y nucleotídica, un número alto de sitios polimórficos y número de diferencias entre pares de secuencias (Tabla 3 a). Todos los índices mostraron una leve reducción latitudinal hacia el sur de la diversidad genética. Con el gen nuclear ITS1 se encontraron 3 haplotipos en fragmentos de 340 pb de 88 individuos de F. picta desde siete localidades desde los 32° a los 54° S de latitud. Todos los índices mostraron una muy baja diversidad genética en la zona central y casi nula o cero hacia las localidades del norte y sur del rango de distribución (Tabla 3 b).