Género Parolinia

Biología Molecular de las Damas, Filogenia y Diversidad Genética

Los resultados de los análisis genéticos (isoenzimas, microsatélites y secuencias) realizados en las especies del género Parolinia sugieren un reciente proceso de especiación (formación de nuevas especies o que divergieron “recientemente” en términos evolutivos (Jaén-Molina, et al., 2007; Fernández-Palacios, et al., 2004Fernández-Palacios, et al., 2006Fernández-Palacios, 2010; González-Pérez, et al., en prep.). 
 
Según las filogenias moleculares (árboles genealógicos) los parientes cercanos de Parolinia (Diceratella, Morettia) se encuentran en el Este y Noroeste de África Fig.1. El género Parolinia se encuentra en pleno proceso evolutivo y por eso sus especies son tan similares (Warwick, et al., 2007; Jaén-Molina, et al., 2007). 
 
Los marcadores moleculares utilizados en Parolinia (isoenzimas y microsatélites) indican niveles considerablemente más altos de diversidad genética que otros taxones canarios y continentales con similar sistema reproductivo o xenogamia (Fernández-Palacios, 2010; Pérez de Paz & Caujapé-Castells, 2013; González-Pérez, et al., en prep.). 
 
 
Figura 1. Parolinia y géneros afines de Brassicaceae. Ánálisis de secuencias ITS1+2 (árbol consenso donde el número de cada bifurcación representa su fortaleza)
 
Este árbol señala a Diceratella y Morettia como géneros más afines a Parolinia. Se observa una clara diferenciación entre Gran Canaria y las islas occidentales (Jaén Molina, et al., 2007). 
 
Los análisis de correlación entre la diversidad genética (isoenzimas) y parámetros asociados a los sistemas de cruzamiento y talla poblacional, señalan que el sistema de auto-incompatibilidad (SSI-Ho), es el principal responsable de los niveles de variabilidad genética, y en segundo lugar están relacionados con la talla poblacional (Fernández-Palacios, 2010). 
 
Asimismo los análisis genéticos (isoenzimas y microsatélites) convergen en la misma dirección (Fernández-Palacios, 2010; González-Pérez, et al., en prep.) y revelan:
 
1º. Una clara diferenciación entre las especies de las islas occidentales (P. intermedia, P. aridanae y P. schizogynoides) respecto a las especies de Gran Canaria (P. filifolia, P. ornata, P. platypetala  y P. glabriuscula) sobre todo por microsatélites. Fig. 1 y 2.
 
2º.  Diferenciación de tres complejos en Gran Canaria:
(i) Complejo de P. filifolia distribuido en el Oeste de la isla.
(ii) Complejo de P. ornata (SO-SE) y P. platypetala (E). La única población de P. platypetala localizada en el Barranco de Guayadeque (0.6 – 2.9 ma. de antigüedad) no está todavía plenamente diferenciada de P. ornata. Figs. 2.
(iii) P. glabriuscula con una única población geográficamente aislada en la Caldera de Bandama, muestra una clara identidad como especie diferente.
 
 
Figura 2.- Análisis isoenzimático de Parolinia.
 
UPGMA (r= 0.86) según distancia genética de Nei (1972) considerando 13 loci (65 alelos) en 17 poblaciones del género.
 
La población de Bandama es muy interesante desde el punto de vista evolutivo y de colonización, ya que a pesar de que se encuentra sobre un sustrato geológicamente reciente (aproximadamente 5000 años) está altamente diferenciada del resto de especies, aunque también se pone de manifiesto una ligera relación con el complejo de P. filifolia (Fig. 1 y 2).
 
Las dos poblaciones sin adscripción taxonómica de los barrancos de Agaete y Veneguera se muestran genéticamente cercanas a P. filifolia, aunque manifiestan una ligera introgresión con P. ornata (según revelan los estudios de microsatélites).  
 
Se podría concluir que los análisis de diversidad genética muestran una disminución de la diversidad genética poblacional desde Gran Canaria hacia las islas occidentales (Fig. 3). Así, las poblaciones con mayor diversidad genética se encuentran en Gran Canaria, y la población con menor diversidad genética se localiza en la isla de La Palma, donde habita la especie más alejada del continente.
Esta tendencia en la disminución de la diversidad genética desde las islas más cercanas al continente a las más alejadas, es un fenómeno relacionado con los procesos de colonización, y que se observa en otros linajes vegetales canarios (Pérez de Paz & Caujapé-Castells, 2013). 
 
 
Figura 3. Valores de diversidad genética de las poblaciones de Parolinia analizadas por microsatélites. En azul: Número medio de alelos detectados. En rojo: heterozigosidad esperada. Se representa también la línea de tendencia de los valores de diversidad donde se observa la disminución de la misma desde Gran Canaria hacia La Palma (González-Pérez, et al., en prep.) 
 
En Parolinia, se podría hipotetizar un solo evento colonizador con un aislamiento posterior de varios grupos de poblaciones debido a un fuerte aislamiento geológico (vulcanismo), geográfico y consecuentemente reproductivo, configurando la composición genética actual, en la que no se descartan las introgresiones en zonas de ecotono. 

 

Referencias bibliográficas

FERNÁNDEZ-PALACIOS O, PÉREZ DE PAZ J, FEBLES HERNÁNDEZ R, CAUJAPÉ-CASTELLS J (2004) Diversidad genética en Parolinia: P. glabriuscula y P. platypetala (Brassicaceae: Matthioleae). Botánica Macaronésica 25: 143-160.
FERNÁNDEZ-PALACIOS O, PÉREZ DE PAZ J, FEBLES HERNÁNDEZ R, CAUJAPÉ-CASTELLS J. 2006. Duplicaciones y diversidad genética de Parolinia ornata (Brassicaceae: Matthioleae) endemismo de gran canaria en relación a dos congéneres mas restringidos y otros taxones isleños y continentales. Botánica Macaronésica 26: 19-54.
FERNÁNDEZ-PALACIOS, O. 2010. Biodiversidad morfológico-reproductiva y genética del género endémico canario Parolinia Webb (Brassicaceae). Tesis Doctoral Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (716 pp).
JAÉN MOLINA, R., J. CAUJAPÉ-CASTELLS, FERNÁNDEZ-PALACIOS O., J. PÉREZ DE PAZ, FEBLES R. & D. BRAMWELL. 2007. Filogenia molecular del género Parolinia (Brassicaceae) basada en secuencias ITS. III Congreso de Biología de La Conservación de Plantas (Libro De Resúmenes). Puerto De La Cruz. Tenerife: 153.
PÉREZ DE PAZ, J. & J. CAUJAPÉ- CASTELLS. 2013. A review of the allozyme data set for the Canarian endemic flora: causes of the high genetic diversity levels and implications for conservation. Annals of Botany 111: 1059-73.
WARWICK, S.I., C. A. SAUNDERS, I.A. AL-SHEHBAZ & F. JACQUEMOUD. 2007. Phylogenetic relationships in the Tribes Anchonieae, Chorisporeae, Euclidieae, and Hesperideae (Brassicaceae) based on nuclear ribosomal Its DNA sequences. Ann. Missouri Bot. Gard. 94, no. 1: 56-78.