Diversidad y extructura genética en el árbol endémico y amenazado, Nothofagus Alessandrii (Nothofagaceae), mediante marcadores microsatélites

Abstract

El bosque mediterráneo del centro de Chile, es considerado un hotspot o “punto caliente” de biodiversidad, donde alberga una distribución más antigua producida por oscilaciones climáticas pasadas. En estos bosques se haya una de las reliquias más longevas. Nothofagus alessandrii, conocido comúnmente como ruil, es un árbol endémico restringido históricamente a la zona costera de la VII Región de Chile. Es la especie más antigua de la familia de las Fagaceae del hemisferio sur, la cual ha sido declarada como “fósil viviente”. Los bosques de N. alessandrii se encuentran cada vez más amenazados. A fines del siglo XIX, esta especie fue diezmada y reemplazada por plantaciones comerciales de árboles exóticos, que hoy en día cubren alrededor del 76% del paisaje de esta región, existiendo sólo restos del bosque Maulino como fragmentos pequeños y aislados en un paisaje dominado por Pinus radiata y Eucalyptus spp, lo que ha afectado su reconocimiento y protección, es por eso que a pesar de su importancia, el ruil es considerado como una de las especies más amenazadas de Chile. En 1998 fue incorporada en la “lista roja” de la IUCN. Además del recambio de uso de suelo por plantaciones forestales, los fragmentos de ruil se han visto afectados por incrementos en la intensidad de incendios de origen antrópico. El verano de 2017 casi el 50% de la superficie distribuida por ruil, es decir, 314 ha se quemaron en algún grado en un mega incendio que consumió cerca de 14.000 ha en la región del Maule. Si bien esta especie tiene la capacidad de rebrotar después de los incendios, producir semillas y germinación de semillas bajo condiciones naturales, existen estudios que han documentado que la sobrevivencia de plántulas en el campo es limitada, donde su desempeño es muy diminuto, con crecimientos lentos y con bajo éxito reproductivo. En el contexto de la conservación de bosques especialmente en un escenario de cambios, es fundamental conocer la diversidad intra-específica de múltiples rasgos que existe en una especie, con el propósito de orientar la toma de decisiones. Por ello, el objetivo de este trabajo fue evaluar la diversidad y estructura genética de Nothofagus alessandrii mediante el uso de marcadores moleculares (SSR, conocido también como microsatélites), con el fin de proponer lineamientos para futuros programas de conservación de los recursos genéticos o la restauración de los bosques de esta especie. Se genotipificaron un total de 304 individuos (232 adultos y 72 plántulas, pertenecientes a 9 y 3 poblaciones, respectivamente) mediante el uso de 12 loci de microsatélites recientemente desarrollados por Torres-Díaz et al. (2021). Para los análisis de los datos obtenidos se utilizaron los programas GENALEX 6.5.1, STRUCTURE 2.3.2 y R adegenet versión 2.1.1. Los valores de diferenciación fueron significativamente distintos de cero y mayores para RST (0,287) que para FST (0,184), considerando que es una especie polinizada por el viento. La variación genética de las plántulas fue similar a la de los adultos. En promedio, la heterocigosidad esperada (HE = 0,408) fue menor que la heterocigosidad observada (HO = 0,469). La estructura genética se organizó espacialmente en 6 grandes clúster o grupos genéticos bien definidos. Se compararon los niveles de endogamia de plántulas y adultos, teniendo como resultado, altos niveles de endogamia en plántulas (FAdultos= -0,151 vs. F Plántulas = -0,055) que en adultos. La diversidad genética es un requisito para el cambio evolutivo. Por consiguiente, la conservación de la diversidad y estructura genética dentro de las especies es importante para asegurar el potencial de adaptación en un medio ambiente cambiante. Los resultados de este estudio permiten tener una visión biológica de conservación más clara, para definir unidades de manejo y restauración ecológica, basadas en datos genéticos para N. alessandrii, que facilitaran prácticas sostenibles para su conservación.