Caracterización y análisis de variabilidad genética en poblaciones

Caracterización y análisis de variabilidad
genética en poblaciones de Calvertius
tuberosus (Fairmaire & Germain)
(Coleoptera: Curculionidae)
Ramón Rebolledo, Luis Huala,, Rubén Carrillo, Alejandro Espinoza,
Marco Paredes
Universidad de La Frontera
Calvertius tuberosus
• La Sistemática: La ciencia que se
encarga del estudio de la diversidad
de los organismos, así
como de las
relaciones que existen entre ellos.
DESCUBRIMIENTO
DESCRIPCIÓN
INTERPRETACIÓN
CLASIFICACIÓN
CLASIFICACIÓN
TAXONOMÍA
UBICACIÓN DE UN ORGANISMO EN UN ESQUEMA LOGICAMENTE
ORGANIZADO DE RELACIONES
IDENTIFICACIÓN DE ESPECIES A TRAVÉS DEL
ANÁLISIS DEL DNA
Alto grado de
Conservación
Suficientemente
Divergente
IDENTIFICACIÓN DE ESPECIES A TRAVÉS DEL
ANÁLISIS DEL DNA
ANIMALES
GENES
MITOCONDRIALES
GEN CITOCROMO
OXIDASA I
VENTAJAS
Los primers universales para este
gen son muy robustos
Posee un mayor rango de señal
filogenética que cualquier otro gen
mitocondrial
Gen de rápida evolución,
permitiendo discriminar especies
muy afines y poblaciones de
especies
Objetivo general
•Evaluar y caracterizar la variabilidad y
Calvertius tuberosus (mediante el análisis
de
secuencias
poblaciones
de
microsatelitales,
diferentes
agroecológicas de la
en
zonas
Región de La
Araucanía y validar la utilidad de la
secuencia del gen mitocondrial Citocromo
C Oxidasa I (COI) para identificación por
barcoding” de esta especie.
Objetivos específicos
• Validar la secuencia del gen mitocondrial
Citocromo
identificación
oxidasa
I
mediante
(COI)
para
Barcoding
de
la
C.
tuberosus.
•Obtener las secuencias de DNA de los genes
mitocondriales de C. tuberosus.
•Determinar la variabilidad genética de las
poblaciones de C. tuberosus
•Determinar las divergencias evolutivas entre
las poblaciones de C. tuberosus.
Hipótesis
Es la secuencia del gen Citocromo C
oxidasa
I
(COI)
suficientemente
informativa para identificar y establecer
relaciones de parentesco filogenético
entre
las
especies
de
Calvertius
tuberosus
(Fairmaire
&
Germain)
(Coleoptera:
Curculionidae)
en
tres
poblaciones
de
distintas
zonas
agroecológicas de la IX Región de La
Araucanía.
MATERIALES Y MÉTODO
•
Colecta de ejemplares de C. tuberosus.
Parque
Nacional
Nahuelbuta
Reserva Nacional
Malalcahuello
Villa Las
Araucarias
Objetivo 1: Validación del gen
COI
Etiquetado y clasificación de muestras
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Actividad: Extracción de
DNA
AxyPrep Multisource Genomic
DNA Miniprep
Congelados
a
-80° C
Centrifugación
Molienda
Electrofore
-sis
Homogeneiz
ado
Visualización
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Actividad: Visualización de los
productos de PCR
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Alineamiento múltiple de secuencias
mediante CLUSTALW
Alineamiento INTRA-poblacional C.
tuberosus Malacahuello
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Alineamiento múltiple de secuencias
mediante CLUSTALW
Filograma INTRA-poblacional C. tuberosus
Malacahuello
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Alineamiento múltiple de secuencias
mediante CLUSTALW
Alineamiento INTRA-poblacional C. tuberosus
V. las Araucarias
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Alineamiento múltiple de secuencias
mediante CLUSTALW
Filograma INTRA-poblacional C. tuberosus V.
las Araucarias
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Alineamiento múltiple de secuencias
mediante CLUSTALW
Alineamiento INTER-poblacional C. tuberosus
MAL v/s VAR
Objetivo 1: Validación
del gen COI
Alineamiento múltiple de secuencias
mediante CLUSTALW
Filograma INTER-poblacional C. tuberosus MAL
v/s VAR
•
Los fragmentos secuenciados, procedentes
de los homogeneizados de C. tuberosus
corresponden de forma inequívoca al gen
COI, según el alineamiento de secuencias
a través de BLAST. Esto es confirmado
mediante
la
distribución
de
los
alineamientos (gráficos de barra), al
porcentaje de máxima identidad y los
alineamientos pareados.
•
A pesar de existir una menor intensidad
en los alineamientos para la muestra de
la población de Nahuelbuta, se corrobora
la identidad del fragmento amplificado
(COI).
•
Este problema puede ser atribuido al uso
de
primers
heterologos
en
la
amplificación del gen COI, los cuales no
fueron del todo eficientes.
Discusiones
•
Con las secuencias obtenidas del gen COI
para las muestras de Malalcahuello y
Villa
las
Araucarias,
será
posible
generar partidores homólogos para C.
tuberosus, de esta manera debería ser
mucho más exitosa la secuenciación de COI
para la muestra de Nahuelbuta, de lo
contrario, podría suponerse un fenómeno
de
especiación
en
este
grupo
de
coleópteros.
•
Los
alineamientos
INTRA-poblacionales
para las muestras de Malalcahuello y
Villa las Araucarias muestran un alto
grado de homología en las secuencias, lo
que queda reflejado a través del árbol
filogenético y su idéntica distancia
evolutiva.
Discusiones
•
Al generar un alineamiento múltiple de
secuencias
para
las
poblaciones
de
Malalcahuello y Villa las Araucarias,
contra grupos cercanos y lejanos, el
filograma muestra como la dos poblaciones
de C. tuberosus mantienen una línea
evolutiva común y se relacionan de forma
cercana con especies de Argentina y
Australia.
•
Para la utilización de COI como Barcoding
es necesario generar un mayor número y
una
mejor calidad de las secuencias de
las
distintas
poblaciones
de
C.
tuberosus.
Malalcahuello
Conguillio
Nahuelbuta
Calvertius tuberosus
Villa Las Araucarias
Observaciones
preliminares del ciclo de
Calvertius tuberosus
Los adultos de Calvertius
tuberosus se encuentran a
partir del mes noviembre
hasta marzo, pero sufren
una fuerte depredación por
el carpintero grande que a
mediados de enero
prácticamente acaba con la
población de adultos. C.
tuberosus se comporta
como una especie
monovoltina
Agradecimientos
Proyecto FONDEF D10l1038