Fluxo genético intra e interilhas

Connect.Gene

Análise genética intra e interilhas


[Em construção]


Resultados gerais


Número de amostras sequenciadas por RAD-Seq e populações


Foram sequenciadas amostras de todas as populações das espécies Angelica lignescens, Lactuca watsoniana, Isoetes azorica e Trichomanes speciosum. Para a Picconia azorica apenas foi possível sequenciar para algumas populações, uma vez que a qualidade de ADN extraído não permitiu que as outras populações fossem sequenciadas.

O mesmo se pasou com Vaccinium cylindraceum em que a maioria das amostras não tinha ADN com qualidade suficiente para sequenciar com os valores mínimos de qualidade, como é regra da empresa FLORAGENEX que forneceu o serviço.

Conetividade dentro e entre as ilhas dos Açores

6 Espécies-alvo

Picconia azorica

Angelica lignescens

Trichomanes speciosum

Lactuca watsoniana

Isoetes azorica

Vaccinium cylindraceum

Isoetes azorica


Número de loci identificados


Depois do controlo de qualidade das bandas/locus obtidos pela amplificação de 50 ISSR em amostras de Isoetes azorica, foram identificadas 66 bandas de boa qualidade para análise futura. 

Como o número amostral é igual para todas as populações, a correlação de Pearson não foi feita, uma vez que só aplica para colheitas com número amostral diferente entre populações.


Diversidade


Em média, todos os índices de diversidade para as populações mostraram valores medianos a baixos, o que poderá ser uma indicação de que a espécie poderá estar com tendência decrescente em termos de fitness.

Os índices de diversidade genética h e I, que representam o nível de diversidade que cada população tem para os seus loci, apresentam valores medianos a baixos, que se ajusta ao valor de He, nível de heterozigocidade esperada, ou seja, quantifica a percentagem de heterozigóticos que se espera que uma população apresente, são valores estimados do potencialmente esperado. Os valores de He para Isoetes azorica são baixos, o que não se revela ser favorável para a sustentabilidade da espécie. Estes valores todos são corroborados pelo nível de loci polimórficos (%P), que representa os níveis atuais e reais de loci polimórficos, ou seja, loci que apresentam diferentes formas genéticas. Quanto mais polimórficos teoricamente mais capacidade adaptativa de uma espécie, por apresentar mais variantes de um mesmo gene, o que poderá favorecer o fitness da espécie. Os valores de %P foram relativamente baixos, à exceção da população TVJ que apresenta um valor elevado de polimorfismo.

Conclusão da análise de diversidade


A população que apresenta valores mais elevados do que as outras para todos os índices de diversidade é da ilha Terceira. A população que apresenta os valores mais baixos é do Pico. A população da Terceira com maior diversidade poderá ser considerada como uma fonte futura de diversidade genética para Isoetes azorica


Diferenciação


O índice Gst (índice de diferenciação genética entre populações) varia entre zero (todas as populações apresentam os mesmos alelos) e um (em que as populações não partilham nenhum alelo).

Considerando todas as populações a ilha Terceira apresentou um valor de diferenciação média a baixa, o que aponta para que haja boa comunicação entre as populações de I. azorica em estudo.

Uma forma de identificar se há comunicação entre populações e consequentemente identificar se os corredores ecológicos estão em pleno funcionamento, é comparar o nível de diferenciação e fluxo genético entre parares de populações. Os valores de Gst obtidos indicam que a conectividade para ADN nuclear está a ocorrer, embora com constrangimentos, porque os níveis de diferenciação apresentam valores médios a baixos. 

O fluxo genético no geral das populações apresenta valores baixos a medianos, indicando que as populações trocam material genético apenas a uma taxa que evita a fixação de alelos no futuro.

Há uma população da Terceira e uma do Pico que comunicam melhor entre si do que com outras populações da mesma ilha.

A corrente troca genética por geração, apesar de ajudar a evitar a fixação de alelos, não evita a depressão genética, uma vez que não introduz variabilidade suficiente para evitar a subdivisão genética. Esta tenderá a ocorrer uma vez que cruzamentos entre indivíduos aparentados irão ser predominante com este tipo de Nm.


Estrutura genética


Em termos de estrutura de população, a análise de variância molecular (AMOVA) mostra que a maior parte da variação genética está dentro das populações, o que corrobora os resultados anteriores, e também sugere um possível estado de metapopulação para o Isoetes azorica

Conclusão da análise filogenética


A análise filogenética mostra que existe uma população na Terceira que se agrupa ligeiramente mais afastada das outras populações, e os resultados da análise de estrutura populacional usando o STRUCTURE mostram 2 grupos genéticos em que um dos grupos engloba as amostras só dessa população.

 

Angelica lignescens


Número de loci identificados


Depois do controlo de qualidade das bandas/locus obtidos pela amplificação de 10 ISSR em amostras de A. lignescens, foram identificadas 102 bandas de boa qualidade para análise futura. 

Foi também verificado que que uma das populações da Terceira apresentava uma relação direta entre os resultados e o tamanho amostral, tendo por isso sido eliminada da análise de dados. 


Diversidade genética


Em média, todos os índices de diversidade para as populações mostraram valores baixos, o que poderá ser uma indicação de que a espécie poderá estar a entrar em processo de homozigotia, ou seja, baixa capacidade adaptativa.

Os índices de diversidade genética h e I, que representam o nível de diversidade que cada população tem para os seus loci, apresentam valores baixos, que se ajusta ao valor de He, nível de heterozigocidade esperada, ou seja, quantifica a percentagem de heterozigóticos que se espera que uma população apresente, são valores estimados do potencialmente esperado. Os valores de He para a Angelica lignescens são baixos, o que não se revela ser favorável para a sustentabilidade da espécie. Estes valores todos são corroborados pelo nível de loci polimórficos (%P), que representa os níveis atuais e reais de loci polimórficos, ou seja, loci que apresentam diferentes formas genéticas. Quanto mais polimórficos teoricamente mais capacidade adaptativa de uma espécie, por apresentar mais variantes de um mesmo gene, o que poderá favorecer o fitness da espécie. No que toca à %P apenas uma das populações da Terceira apresenta um valor elevado de polimorfismo. 

Conclusão da análise de diversidade


Os valores mais elevados de diversidade foram encontrados numa das populações da ilha Terceira, e os mais baixos foram encontrados numa das populações do Pico. A população Terceirense que apresenta valores mais elevados poderá portanto ser considerada como uma fonte futura de diversidade genética para Angelica lignescens.

 


Diferenciação


O índice Gst (índice de diferenciação genética entre populações) varia entre zero (todas as populações apresentam os mesmos alelos) e um (em que as populações não partilham nenhum alelo).

Uma forma de identificar se há comunicação entre populações e consequentemente identificar se os corredores ecológicos estão em pleno funcionamento, é comparar o nível de diferenciação e fluxo genético entre parares de populações. Os resultados desta análise mostram que a espécie enfrenta um nível de isolamento crescente, o que é uma grande preocupação em termos de conservação. A conectividade para ADN nuclear (polén) não está a ocorrer em pleno porque os níveis de diferenciação apresentam valores médios altos. Esta assunção pode estar enviesada porque o movimento do pólen a longas distâncias (entre ilhas) pode ser difícil e os valores altos de Gst poderão ser influência da baixa probabilidade de que o pólen de uma ilha se desloque para outra ilha. No entanto, quando se analisa os valores de Gst apenas entre populações dentro da ilha terceira, os mesmos níveis altos de Gst são encontrados, fortalecendo a ideia de eu o pólen por si não se movimenta facilmente entre populações, parecendo que o movimento de pólen entre populações será ocasional e por acaso. 

O fluxo genético no geral das populações e na ilha Terceira mostra valores baixos, indicando que a maioria das populações não trocam material genético a uma taxa que evite a fixação de alelos no futuro.

Conclusão da análise de diferenciação


Apesar dos valores baixos de diferenciação, parece que existem duas populações na Terceira que comunicam ligeiramente melhor com as outras populações, e uma dessas populações parece ser a população que mais contribui para a troca de migrantes de pólen por geração.

Esta troca baixa de migrantes é um problema que deverá ser estudado no futuro, para perceber se os corredores não estão a funcionar corretamente ou se é uma característica da espécie em que o pólen não tem propriedades de movimentação.


Estrutura genética


Em termos de estrutura de população, a análise de variância molecular (AMOVA) mostra que a maior parte da variação genética está dentro das populações, o que corrobora os resultados anteriores, e também sugere um possível estado de metapopulação para Angelica lignescens. 

Conclusão da análise filogenética


A análise filogenética mostra que há duas populações da Terceira que se agrupam ligeiramente mais afastadas das outras, e os resultados da análise de estrutura populacional usando o STRUCTURE mostram 2 grupos genéticos em que um dos grupos engloba essas duas populações. Este resultado mostra que estas poderão estar a entrar em isolamento mais do que as outras populações, os que deverás ser um fator a considerar em análises de conservação no futuro.





[Em construção ]







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