Especiação com fluxo genico entre duas especies simpatricas neotropical(Pitcairnia spp: Bromeliaceae)

• Processo: 22/03855-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2022
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2022
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
• Pesquisador responsável: Clarisse Palma da Silva
• Beneficiário: Clarisse Palma da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Bromeliaceae Análise de sequência de RNA
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bromeliaceae | RAD-seq | reproductive isolation | RNA-seq | speciation | Evolução de plantas

Resumo

O estudo de mecanismos que geram novas espécies é considerado fundamental para as áreas de ecologia e evolução. A especiação é um processo contínuo em que o isolamento reprodutivo se estabelece, sendo de fundamental importância entender as origens das adaptações que contribuem para tal processo. Zonas híbridas são consideradas laboratórios naturais para o estudo da especiação e representam sistemas ideais para esses estudos. No presente trabalho, investigamos a diferenciação genômica entre as espécies que hibridizam na natureza Pitcairnia staminea (G.Lodd.) e P. albiflos (Herb.), ambas endêmicas de afloramentos rochosos localizados nas cidades do Rio de Janeiro e Niterói, sudeste do Brasil. Usando milhares de marcadores de polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) genotipados através da técnica RAD-seq, estimamos o fluxo gênico interespecífico, bem como o tempo de divergência entre essas duas espécies e identificamos regiões genômicas candidatar a estarem sob seleção positiva que podem estar relacionadas ao isolamento reprodutivo. Ao contrastar diferentes cenários de especiação utilizando Approximate Bayesian Computation (ABC), encontramos evidências de divergência com redução gradual no fluxo gênico entre essas espécies ao longo do tempo. As estimativas dos parâmetros obtidos pelo ABC sugeriram que a população de P. albiflos tem um tamanho efetivo três vezes maior do que P. staminea e a divergência foi estimada como tendo ocorrido durante o Plioceno (4,7 Mya (CI = 1,3-8,5 Mya), permitindo que tais espécies acumulam diferenças em todo o genoma. Também detectamos um total de 17 dos 4.165 loci sob seleção positiva e com alta diferenciação genética (FST> 0,85), 12 deles foram anotados e quatro genes candidatos foram identificados como envolvidos no isolamento reprodutivo. Quatro genes candidatos foram previamente associados à função de desenvolvimento do pólen, germinação e orientação do tubo polínico, estresse abiótico e aroma de flores para várias outras espécies de plantas, sugerindo uma interação entre barreiras extrínsecas e intrínsecas na evolução do isolamento reprodutivo entre tais espécies (AU)