City college newyork department talk 2016_javier morente lopez
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- 1. Local Adaptation in high mountain marginal populations: an integrative vew. •City College of New York Sep del 2016. •Javier Morente López •Carlos Lara-Romero •Alfredo García Fernández •Mª Luisa Rubio Teso •Samuel Prieto Benitez •José M. Iriondo Alegría
- 2. •Javier Morente López (PhD student) •Carlos Lara-Romero (PostDoc) •Alfredo García Fernández (PostDoc) •Samuel Prieto Benitez (PostDoc) •Mª Luisa Rubio Teso (PhD student) •Pablo Tabares (Bachelor Student) •José M. Iriondo Alegría (Profesor) •City College of New York Sep del 2016. Local Adaptation in high mountain marginal populations: an integrative vew.
- 3. Planteamiento DiseñoIntroducción •Ecosistemas de montaña entre los más amenazados por el cambio climático. •Hábitats marginales amenazas debido al cambio global. •El cambio climático junto con la modificación de los usos del suelo tradicionales está desplazando los pisos de vegetación inferiores hacia las cumbres (Gimenez-Benavides et al 2007)
- 4. Planteamiento DiseñoIntroducción Año 1.956Año 1.976Año 2009
- 5. Planteamiento DiseñoIntroducción •Para muchas spp. “alpinas” las poblaciones de los pastos de alta montaña de la P. Ibérica son el límite meridional de distribución. •Son poblaciones en la periferia de su distribución. •Estos ambientes se están viendo modificadas las condiciones abióticas y bióticas.
- 6. Planteamiento DiseñoIntroducción •La adaptación es una de las principales respuestas de las plantas ante la aparición de nuevas condiciones ambientales. PERO: ¿Cuál es el valor en términos adaptativos de las poblaciones marginales que crecen en condiciones de periferia? –Mejor adaptadas a las condiciones reinantes (Kawecki 2004). –Peor adaptadas (baja diversidad genética, procesos de endogamia, deriva…) (Whitlock 2003 ). ¿Qué tipos de adaptaciones se están dando en las poblaciones bajo condiciones subóptimas?
- 7. Silene ciliata Pourret • Caméfito de porte almohadillado. • Elemento orófilo circunmediterráneo. • El Sistema Central constituye el límite meridional de distribución de la especie. • Área de ocupación relativamente pequeña. •Aislamiento de sus poblaciones. • Rango: 1800m (piornales)-2500 m (pastos psicroxerófilos). –Alta variabilidad poblacional según condiciones. Introducción Planteamiento Diseño
- 8. Silene ciliata Pourret Introducción Planteamiento Diseño
- 10. DiseñoIntroducción •Identificación de caracteres sometidos a procesos de diferenciación genética en las poblaciones . •Cuantificación del valor adaptativo de las poblaciones. SIEMBRAS RECIPROCAS •Estructuración genética poblacional: ¿diferenciación genética entre poblaciones? ¿aislamiento?. •¿Existe heredabilidad de esos caracteres?. TESIS Great Planteamiento PROCESOS DE ADAPTACION LOCAL •Estudio del efecto del flujo génico entre poblaciones. •Diferences in gen expresion •NGS
- 11. Planteamiento DiseñoIntroducción GuadarramaGredosBéjar •Población Central Grande •Población Periférica Experimento: Ensayos de jardín común in situ en localidades periféricas con semillas procedentes de diferentes cruzamientos inter e intrapoblacionales.
- 12. Introducción •Identificación de caracteres sometidos a procesos de diferenciación genética en las poblaciones . •Cuantificación del valor adaptativo de las poblaciones. SIEMBRAS RECIPROCAS •Estructuración genética poblacional: ¿diferenciación genética entre poblaciones? ¿aislamiento?. •¿Existe heredabilidad de esos caracteres?. TESIS CHULA Planteamiento PROCESOS DE ADAPTACION LOCAL •Estudio del efecto del flujo génico entre poblaciones. Diseño y resultados •Diferences in gen expresion •NGS
- 13. DIAS 0 50 100 150 200 250 Guadarrama baja Guadarrama alta DiseñoIntroducción DiscusiónDiseño y resultadosPlanteamiento •¿Existen caracteres sometidos a procesos de diferenciación genética?. Estudio: Ensayos de jardín común con esquejes procedentes de diferentes poblaciones “optimas” y “subóptimas”. Estudio fenológico: Inicio, Momento, Duración, Sincronia de floración. Modelos lineares generalizados mixtos (GLMM´s). Inicio Momento Final
- 14. Introducción •Identificación de caracteres sometidos a procesos de diferenciación genética en las poblaciones . •Cuantificación del valor adaptativo de las poblaciones. SIEMBRAS RECIPROCAS •Estructuración genética poblacional: ¿diferenciación genética entre poblaciones? ¿aislamiento?. •¿Existe heredabilidad de esos caracteres?. TESIS CHULA Planteamiento PROCESOS DE ADAPTACION LOCAL •Estudio del efecto del flujo génico entre poblaciones. Diseño y resultados •Diferences in gen expresion •NGS
- 15. DiseñoIntroducción DiscusiónDiseño y resultadosPlanteamiento •¿Existe diferenciación genética entre poblaciones? ¿Aislamiento?. Estudio: Genotipado de 20 individuos de cada una de las 9 poblaciones con 8 marcadores neutrales (microsatélites). Estructura genética poblacional: Diversidad genética. Fst jerárquicos. DPCA. Population graphs, cGD distances. (genetic covariance between populations) Aislamiento entre poblaciones: MDRM (modelos matriciales) genotipo + variables ambientales + distancia geográfica Evidencias de la influencia del ambiente en la estructura genética
- 16. DiseñoIntroducción •Identificación de caracteres sometidos a procesos de diferenciación genética en las poblaciones . •Cuantificación del valor adaptativo de las poblaciones. SIEMBRAS RECIPROCAS •Estructuración genética poblacional: ¿diferenciación genética entre poblaciones? ¿aislamiento?. •¿Existe heredabilidad de esos caracteres?. TESIS CHULA Planteamiento PROCESOS DE ADAPTACION LOCAL •Estudio del efecto del flujo génico entre poblaciones. En proceso •Diferences in gen expresion •NGS
- 17. Planteamiento DiseñoIntroducción Periférica B (subóptimo) • Semillas procedentes de cruces intrapoblacionales (verano 2015) X 3 Sierras •Siembras −De si misma. −De la central de su misma montaña. Cuantificación del valor adaptativo de las poblaciones marginales en subóptimo ambiental frente al de las poblaciones en óptimo ambiental: Ensayos de jardín común mediante siembras traslocadas in situ.
- 18. Planteamiento DiseñoIntroducción •Siembras recíprocas en todas las poblaciones de estudio con semillas procedentes de los cruzamientos intrapoblacionales: 6200 semillas en 9 poblaciones.
- 19. Planteamiento EN LA ACTUALIDADIntroducción ESTADO ACTUAL: Trying again… Espera paciente y rezo constante.
- 20. DiseñoIntroducción •Identificación de caracteres sometidos a procesos de diferenciación genética en las poblaciones . •Cuantificación del valor adaptativo de las poblaciones. SIEMBRAS RECIPROCAS •Estructuración genética poblacional: ¿diferenciación genética entre poblaciones? ¿aislamiento?. •¿Existe heredabilidad de esos caracteres?. TESIS CHULA Planteamiento PROCESOS DE ADAPTACION LOCAL •Estudio del efecto del flujo génico entre poblaciones. •Diferences in gen expresion •NGS
- 21. Planteamiento Diseño PreguntasIntroducción Central A (optimo) Periférica A (subóptimo) Periférica B (subóptimo) Periférica de otra montaña • Cada población periférica recibe polen: −De si misma, de la central y de una periférica de su misma montaña. −De una central y una periférica de otra montaña. Central de otra montaña X 6 poblaciones periféricas
- 22. Planteamiento Diseño PreguntasIntroducción Nos planteamos cómo afectan a la viabilidad poblacional estas dualidades: •Flujo genético desde poblaciones: Optimo / Subóptimo Mala adaptación, diversidad genética /adaptación •Flujo genético desde poblaciones: Misma cordillera / Diferente cordillera Misma historia evolutiva / Diferente historia evolutiva (¿adaptaciones?)
- 23. Planteamiento Diseño PreguntasIntroducción •Jardines comunes in situ en poblaciones periféricas con semillas procedentes de los cruzamientos: • 5 tratamientos de cruzamiento • control de la variabilidad intrapoblacional: 20 madres con 20 semillas por madre • heterogeneidad ambiental: 4 bloques aleatorizados por población. 24.000 semillas en 6 poblaciones subóptimas.
- 24. DiseñoIntroducción TESIS CHULA Planteamiento Why New York? Why CCNY? •Identificación de zonas con diferentes niveles de presión selectiva (optimo y suboptimo). SDM Try to model local adaptation in a high mountain context
- 25. DiseñoIntroducción Planteamiento •Questions: •What we have to do it?:
Notas del editor
- Aquí os presento la especie con la que trabajamos (conocida por todos). Todas estas características la hacen que sea de gran interés para este estudio. Además disponemos ya de una buena información previa de la especie ya que nuestro equipo lleva varios años estudiándola. (estudios de dispersión, microsatélites diseñados, estudio de diversidad genética entre poblaciones, estudios de éxito reproductivo, su distribución, dispersión, estudios de polinización…)
- Aquí os presento la especie con la que trabajamos (conocida por todos). Todas estas características la hacen que sea de gran interés para este estudio. Además disponemos ya de una buena información previa de la especie ya que nuestro equipo lleva varios años estudiándola. (estudios de dispersión, microsatélites diseñados, estudio de diversidad genética entre poblaciones, estudios de éxito reproductivo, su distribución, dispersión, estudios de polinización…)
- Aquí os presento la especie con la que trabajamos (conocida por todos). Todas estas características la hacen que sea de gran interés para este estudio. Además disponemos ya de una buena información previa de la especie ya que nuestro equipo lleva varios años estudiándola. (estudios de dispersión, microsatélites diseñados, estudio de diversidad genética entre poblaciones, estudios de éxito reproductivo, su distribución, dispersión, estudios de polinización…)
- En nuestro estudio realizaremos ensayos de jardín común in situ en tres montañas, Bejar Guadarrama y Gredos. Seleccionaremos tres poblaciones por cada una de ellas, una central grande y una periférica grande y otra pequeña.