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

9.
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?:

26.
DiseñoIntroducción Planteamiento

27.
DiseñoIntroducción Planteamiento

28.
DiseñoIntroducción Planteamiento

29.
Planteamiento Diseño PreguntasIntroducción