Estructura genética de Sargassum lapazeanum (Sargassaceae: phaeophyceae) en escalas intrapoblacional, local y regional: Estimación de posibles patrones de dispersión

Abstract

Sargassum lapazeanum es una macroalga parda endémica del golfo de California. Las especies del género Sargassum dominan la costa oriental de B.C.S. y resultan importantes en el ecosistema al proporcionar sustrato, refugio y alimento tanto a invertebrados como a peces. También tienen un amplio potencial de utilización para la obtención de alginatos, como fertilizante, forraje, o complemento alimenticio. Su sistema de reproducción es oogámico y monofásico con meiosis gamética y presentan vesículas de flotación o aerocistos. Estas características le confieren la capacidad de dispersar frondas reproductivas a grandes escalas y con ello la posibilidad de establecer intercambio de genes entre poblaciones. Un nivel de dispersión alto asociado a un flujo genético eventual pueden reflejarse en un aumento de la diversidad genética y una disminución de las diferencias genéticas entre las poblaciones. En este trabajo se evaluó la diversidad y estructura genética de S. lapazeanum a través de los polimorfismos de ADN amplificado mediante la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa con oligonucleótidos aleatorios (PCR-RAPDs), con el fin de inferir sus posibles patrones de dispersión. Se realizaron colectas en tres sitios: Santa Rosalía (SR), Saladito (SAL) y rancho Piedras Coloradas (RPC) B.C.S. La estructura genética se estudió en tres escalas: regional, entre SR y los dos sitios dentro de la bahía de La Paz (SAL y RPC); local, entre SR, SAL y RPC; e intrapoblacional, entre los dos transectos de 40 m, separados por 20 m, a lo largo de los cuales se realizaron las colectas en cada sitio. Debido a que las macroalgas contienen grandes cantidades de polisacáridos y polifenoles, que dificultan la obtención de ADN, y a que este es el primer trabajo que analiza ADN en una especie mexicana de Sargassum, se llevó a cabo la implementación de un método específico para la extracción de ADN total de S. lapazeanum. Este método resultó sencillo, rápido y permitió obtener (mediante CTAB) ADN de buena calidad para RAPD, sin tratamientos de purificación como ultracentrifugación en gradiente de CsCl. Además, se analizaron tres métodos de preservación de frondas: en etanol, secadas en silica gel y congeladas, estas últimas resultaron más eficientes para la obtención de ADN y su amplificación por RAPD. También se optimizó la concentración de ADN (25 ng) y de dNTPs (0.6 mM) para la amplificación por PCR. Se probaron 25 oligonucleótidos de 10 pb, de los cuales dos fueron seleccionados para el análisis genético (OPAR06 y OPAR18). Se realizaron cálculos de la diversidad y la estructura genética con el “Tools for Population Genetics Analyses” (TFPGA), paquete que utiliza modelos especiales para la estimación de heterocigosidad con marcadores que solo revelan alelos dominantes como los RAPD. También se aplicaron el índice de diversidad de Shannon y un análisis de varianza molecular (AMOVA). A partir del registro de la presencia o la ausencia de bandas, se encontraron 105 loci (bandas polimórficas). La mayor diversidad genética se presentó dentro de la bahía de La Paz en RPC. Los resultados del índice de diversidad de Shannon y el AMOVA mostraron que la variabilidad genética dentro de transectos, localidades y regiones es mayor que entre los diferentes niveles (mayor que el 90% y menor al 10% respectivamente). El valor GST (análogo de FST, menor que 0.066) más alto correspondió al interior de los transectos. Esto concuerda con el valor theta (SS = 0.041), que indica una diferenciación genética significativa en la escala intrapoblacional. Sin embargo, los valores phiST (ST menor que 0.048; P menor que 0.02) señalan una estructura genética baja en todas las escalas consideradas, y por ende flujo genético limitado. La mayor distancia genética se encontró entre los transectos 1 de SR y SAL, mientras que la menor entre los dos transectos de SR. El análisis UPGMA colocó a SR como un grupo separado, pero relacionado con uno de los transectos tanto de SAL como de RPC, los cuales se combinaron entre sí. Estos resultados reafirman la ocurrencia de cierto flujo genético y por consiguiente la posible dispersión de S. lapazeanum en las escalas local y regional. Resultados similares se han reportado en otras macroalgas pardas, que como S. lapazeanum presentan aerocistos y se reproducen sexualmente.