Vol. 23 Núm. 2 (2017): Verano
Artículos Científicos

Diversidad y estructura genética de Quercus crassifolia en sitios de manejo forestal y uso local en Sierra Juárez, Oaxaca

xml pdf
  • Montserrat Gorgonio Ramírez,
  • Ricardo Clark Tapia,
  • Jorge Campos Contreras,
  • Alejandro Montalvo Reyes,
  • Cecilia Liana Alfonso Corrado
Montserrat Gorgonio Ramírez
Universidad de la Sierra Juárez
Biografía
Ricardo Clark Tapia
Universidad de la Sierra Juárez
Biografía
Jorge Campos Contreras
Universidad Nacional Autonoma de México
Biografía
Alejandro Montalvo Reyes
Universidad Nacional Autonoma de México
Biografía
Cecilia Liana Alfonso Corrado
Universidad de la Sierra Juárez
Biografía
DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2017.2321122

Publicado 2017-09-20

Palabras clave

  • genetic diversity,
  • forest management,
  • local use,
  • Quercus
  • diversidad genética,
  • manejo forestal,
  • uso local,
  • Quercus.

Derechos de autor 2017 Madera y Bosques

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.

Resumen

Los encinos desempeñan un importante papel ecológico, social y económico, no obstante, son escasos los estudios que evalúan el efecto de las actividades humanas sobre las poblaciones de especies del género Quercus. El objetivo de este trabajo fue evaluar la diversidad genética en poblaciones en sitios con aprovechamiento de leña para uso local y sitios de manejo forestal de Quercus crassifolia en Sierra Juárez, Oaxaca, para brindar información básica para la conservación y manejo de la especie. Se emplearon ocho microsatélites nucleares en 12 poblaciones (seis de aprovechamiento para uso local y seis sometidas a manejo forestal). Los resultados obtenidos indican que la especie presenta en promedio una moderada diversidad genética (He = 0.764 ± 0.014), sin diferencias significativa entre los sitios con uso local y manejo. Se encontró una baja diferenciación genética entre poblaciones (FST = 0.025 ± 0.047 y RST = 0.157 ± 0.135) debido a un flujo génico moderado (Nem = 6.7) que favorece la ausencia de loci bajo selección direccional. El aprovechamiento excesivo de individuos afecta la retención y regeneración de la especie, que a futuro puede incidir negativamente en la variación genética y en los procesos de diferenciación entre poblaciones. Este estudio aporta información esencial que será útil para la toma de decisiones en actividades de conservación y planes de manejo para Q. crassifolia en Sierra Juárez, Oaxaca.

xml pdf

Citas

  1. Aldrich, R. P., Micher, C. H., Sun, W. y Romero-Severson, T. (2002). Microsatellite marker for northern red oak (Fagaceae: Quercus rubra). Molecular Ecology Notes, 2(4), 472-474. doi: 10.1046/j.1471-8286.2002.00282.x
  2. Alfonso-Corrado, C., Clark-Tapia, R. y Mendoza, A. (2007). Demography and management of two clonal oaks: Quercus eduardii and Q. potosina (Fagaceae) in Central Mexico. Forest Ecology and Management, 251(3), 129-141. doi: 10.1016/j.foreco.2006.4.004
  3. Alfonso-Corrado, C., Clark-Tapia, R., Monsalvo-Reyes, A., Rosas-Osorio, C., González-Adame, G., Naranjo-Luna, F., Venegas-Barrera, C. S. y Campos, J. E. (2014). Ecological-genetic studies and conservation of endemic Quercus sideroxyla (Trel.) in central Mexico. Natural Resources, 5(9), 442-453. doi:10.4236/nr.2014.5904
  4. Alfonso-Corrado, C., Esteban-Jiménez, R., Clark-Tapia, R., Piñero, D., Campos, J. E. y Mendoza. A. (2004). Clonal and genetic structure of two Mexican oaks: Quercus. eduardii and Q. potosina (Fagaceae). Evolutionary Ecology, 18(5), 585-599. doi: 10.1007/s10682-004-5145-5
  5. Balloux, F. y Lugon-Moulin, N. (2002). The estimation of population differentiation with microsatellite markers. Molecular Ecology, 11(2), 155-165. doi: 10.1046/j.0962-1083.2001.01436x
  6. Cavenders-Bares, J., González-Rodríguez, A., Deaton, D. A. R., Hipp, A. A. L., Beulke, A. y Manos, P. S. (2015). Phylogeny and biogeography of the American live oaks (Quercus subsection Virentes): a genomic and population genetic approach. Molecular Ecology, 24(14), 3668-3687. doi:10.1111/mec.13269
  7. Challenger, A. (1998). Utilización y conservación de los ecosistemas terrestres de México. Pasado, presente y futuro. (1a ed.). México, D.F.: CONABIO-UNAM-SIERRA MADRE.
  8. Charlesworth, B., Nordborg, M. y Charlesworth, D. (1997). The effects of local selection, balanced polymorphism and background selection on equilibrium patters of genetic diversity on subdivided population. Genetic Research Cambridge, 70 (2), 155-174.
  9. Craft, K. J. y Ashley, M. V. (2007). Landscape genetic structure of Bur Oak (Quercus macrocarpa) Savannas in Illinois. Forest Ecology and Management, 239(1-3), 13-20. doi: 10.1016/jforeco.2006.11.005
  10. Crow, J. F. y Aoki, K. (1984). Group Selection for a Polygenic Behavioural Trait: estimating the Degree of Population Subdivision. Proceeding of National Academic of Science USA, 81(19), 6073-6077.
  11. Dostálek, J. Frantik, T. y Lukásová, M. (2011). Genetic differences within natural and planted stands of Quercus petraea. Central European Journal of Biology, 6(4), 597-605. doi:10.24.78/s11535-011-0034-8
  12. Dvorak, W. S., Potter, K. M., Hipkins, V. D. y Hodge, G. R. (2009). Genetic diversity and gene exchange in Pinus oocarpa, a Mesoamerican pine with resistance to Pitch canker fungus (Fusarium circinatum). International Journal of Plant Sciences, 170(5), 609-626. doi: 10.10.86/597780
  13. Excoffier, L., Laval, G. y Schneider, S. (2005). Arlequin version. 3.5.1: An integrated software package for population genetics data analysis. Evolutionary Bioinformatics Online, 1, 47-50.
  14. Fahmy, T. (2014). XLSTAT (versión 3.02) [Software de cómputo]. EUA: Addinsoft.
  15. Fernández-M., F. y Sork, V. (2007). Genetic variation in fragmented forest stands of the Andean Oak Quercus humboldtii Bonpl. (Fagaceae). Biotropica, 39(1), 72-78. doi:10.1111/j1744-7429.2006.00217.x
  16. Flores-Velázquez, R., Fuentes-López, M. E., QuintanarOlguín, J. y Tamarit-Urías. J. C. (2011). Maquinado de cuatro especies maderables de encino de la Sierra Juárez, Oaxaca. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 16(4), 22-33.
  17. Foll, M., Baumont, M. A. y Gaggiotti, O. (2008). An approximate Bayesian computation approach to overcome biases that arise when using amplified fragment length polymor-phism markers to study population structure. Genetics, 179(6), 927-939. doi: 10.1534/genetics.107.084541
  18. Foll, M. (2012). BayeScan v2.0 User Manual. http//.www.http://cmpg.unibe.ch/software/BayeScan/files/BayeScan2.0_manual.pdf
  19. Gregorius, H. R. (1984). A unique genetic distance. Biometrical Journal, 26(1), 13-18. doi: 10.1002/bimj.4710260103
  20. Gregorius, H. R. y Roberds, J. H. (1986). Measurement of genetically differentiation among subpopulations. Theoretical and Applied Genetics, 71(6), 826-834. doi:10.1007/ BF00276425
  21. Grivet, D., Sork, V. L., Westfal, R. D. y Davis, F. W. (2008). Conserving the evolutionary potential of California Valley Oak (Quercus lobata Neé): a multivariate genetic approach to conservation planning. Molecular Ecology, 17(1), 139-156. doi:10.1111. /j1365-294x.2007. 03498.x
  22. Gillet, E. M. (2010). GSED version 3.0 Genetic structure from electrophoresis data. User´s Manual. http:// www.unigoettingen.de/de/95607.htlm
  23. Hedrick, P. W. (2011). Genetics of Populations. (4a ed.). Massachusetts: Jones y Bartlett Publisher.
  24. Hijmans, R. J., Cameron, S. E., Parra, J. L., Jones, P. E. y Jarvis, A. (2005). Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology, 25(15), 1965-1978. doi: 10.1002/joc.1276
  25. Lind-Riehl, L. y Gailing, O. (2014). Fine-scale spatial genetic structure of two red oak species, Quercus rubra and Quercus ellipsoidalis. Plant Systematics and Evolution, 3(6), 1-12. doi: 10.1007/s00606-014-1173-y
  26. Luna-José, A., Montalvo-Espinosa, L. y Rendón-Aguilar, B. (2003). Los usos no leñosos de los encinos de México. Revista de la Sociedad Botánica de México, 72, 107-117.
  27. Mora-Jarvio, M. A. (2006). Patrones morfológicos foliares de Quercus crassifolia (Fagaceae) a través de México. Tesis de licenciatura no publicada. Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, D.F., México.
  28. Murillo-García, A. (2009). El Manejo Forestal y sus implicaciones en la cubierta vegetal y en la estructura demográfica de especies comerciales: reserva de la biosfera de la mariposa monarca. Tesis de licenciatura no publicada. Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, D.F., México.
  29. Peakall, R. y Smouse, P. E. (2012). GenAlEx 6.5: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics, 28(1), 2537-2539. doi: 10.1111/j.1471-8286.2005. 01155.x
  30. Pingarroni Martín del Campo, A. A. (2011). Variabilidad y estructura genética poblacional de Quercus mulleri (Fagaceae) encino endémico de la Sierra Sur. Tesis de Licenciatura no publicada. Universidad Nacional Autónoma de México, Tlaneplantla, Estado de México, México.
  31. Rosas-Osorio, J. C., Alfonso-Corrado, C., Monsalvo-Reyes, A., Clark-Tapia, R., Lira-Saade, R. y Campos, E. L. (2010). The genetic variability of Quercus grisea Liebm. In the Sierra Fría of Aguascalientes, México. International Oak Journal, 21, 64-72.
  32. Rubio de Casas, R., Vargas, P., Pérez-Corona, E., Cano E., Manrique, E., García-Verdugo, C. y Balaguer, L. (2009). Variation in sclerophylly among Iberian populations of Quercus coccifera L. is associated with genetic differentiation across contrasting environments. Plant Biology, 11(3) 464-472. doi: 10.1111/j1438.8677.2008.00128x
  33. Sánchez-García, G. (2011). Efecto del manejo forestal en la estructura y variación genética de Pinus patula Schiede ex Schldl. & Cham., en la Sierra Juárez, Oaxaca. Tesis de Licenciatura no publicada. Universidad de la Sierra Juárez, Ixtlán de Juárez, Oaxaca, México.
  34. Sastre-Merino, S. (2008). Análisis de la gestión forestal comunitaria y sus implicaciones comunitarias y sus implicaciones sociales en Ixtlán de Juárez, Oaxaca (México). Tesis de Licenciatura no publicada. Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, España.
  35. Seifert, S., Vornam, B. y Finkeldey, R. (2012). DNA sequence variation and development of SNP markers in beech (Fagus sylvatica L.). European Journal of Forest Research, 131 (6), 1761–1770. doi:10.1007/s10342.012.0630.19
  36. Sork, V., Davis L. F. W., Westfall, R., Flint, A., Ikegami, M., Wang, H. y Grivet, D. (2010). Gene movement and genetic association with regional climate gradients in California Valley Oak (Quercus lobata Née) in the face of climate change. Molecular Ecology, 19 (17), 3806-3823. doi: 10.111/j1365-294x.2010.04726.x
  37. Slatkin, M. (1995). A measure of population subdivision based on microsatellite allele frequencies. Genetics, 139(1), 457462.
  38. Steinkellner, H., Fluch, S., Turetschek, E., Lexer, C., Steriff, R., Kremer, A., Burg, K. y Glössl, J. (1997). Identification and characterization of (GA/CT) n microsatellite loci from Quercus petraea. Plant Molecular Biology, 33(6), 1093-1096. doi: 10.1023/A:1005736722794
  39. Valencia-Ávalos, S. (2004). Diversidad del género Quercus (Fagaceae) en México. Revista de la Sociedad Botánica de México, 75, 33-53.
  40. Van Oosterhout, C., Hutchinson, W. F, Wills, D. P. M. y Shipley, P. (2004). MICROI-CHECKER: software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data. Molecular Ecology, 4(3), 535-538. doi:10.1111/ j1471-8286.2004.00684.x
  41. Zar, J. H. (1984). Biostatistical Analysis.(2a ed.). Estados Unidos: Prentice Hall.
  42. Zheng, J. Z., Shu-Qing, A. N., Chen, L., Leng, X., ZhongSheng, W. y Xiang, H. (2005). Effects of logging on the genetic diversity of Quercus tiaoloshanica Chun et Ko in a tropical montane forest of Hainan Island, Southern China. Journal of Integrative Plant Biology, 47(10), 1184-1192. doi: 10.1111/j1744-7909.2005.00143x
  43. Wehenkel, C. y Saenz-Romero, C. (2012). Estimating genetic erosion using the example of Picea chihuahuana Martínez. Tree Genetics & Genomes, 8(5), 1085-1094. doi: 10.007/s11295-012-0488-5
  44. Wehenkel, C., Mariscal-Lucero, S. R., Jaramillo-Correa, J. P., López-Sánchez, C. A., Vargas-Hernández, J. J. y SáenzRomero, C. (2016). Genetic diversity and conservation of Mexican forest trees. En: Springer International Publishing. Biodiversity and Conservation of Woody Plants. En prensa.
  45. Wright, S. (1951). The Genetical Structure of Populations. Annals Eugenesic, 15, 323-354.