Filogenia del complejo bouteloua repens (poaceae: chloridoideae) basada en datos moleculares

Abstract

El complejo Bouteloua repens (Poaceae: Chloridoideae) (CBR) es un grupo de cinco especies que se distribuyen desde el sur de Estados Unidos hasta Brasil, con su centro de origen y diversidad en México. Debido a su gran similitud morfológica, posible hibridación, poliploidía y apomixis, la circunscripción de sus especies y las relaciones entre sus taxa han sido inciertas. Además, todos los estudios anteriores acerca del CBR se han basado únicamente en caracteres morfológicos, y no se ha propuesto ninguna hipótesis filogenética que ayude a resolver la problemática que representa el complejo. En el presente estudio se incluyeron 62 secuencias de ADN nuclear (ITS) y 33 secuencias de ADN de cloroplasto (trnT-L-F), que fueron analizadas mediante el método de Inferencia Bayesiana para estimar la historia evolutiva del grupo. Además, se estimó el patrón de la evolución de caracteres morfológicos usados tradicionalmente en la circunscripción de las especies, así como su biogeografía histórica. De acuerdo a los resultados obtenidos, el complejo Bouteloua repens representa un grupo natural con altos niveles de soporte; sólo dos de las cinco especies que incluye el complejo son monofiléticas (B. americana y B. repens), B. alamosana podría representar dos taxones independientes, y las relaciones entre B. radicosa y B. williamsii, siguen siendo inciertas. La estimación de la evolución de caracteres morfológicos, sugiere que la mayoría son homoplásicos, excepto la forma de la flor rudimentaria para la especie B. americana, en la cual representa su sinapomorfia morfológica. Los análisis de biogeografía histórica indican que el CBR se originó en la Sierra Madre del Sur, y de ahí se dispersó para adquirir su distribución actual. La aparición de morfologías intermedias entre las especies actualmente reconocidas en el complejo Bouteloua repens, así como la separación genética de especies y de copias de fragmentos nucleares del mismo individuo, sugieren que la hibridación es uno de los principalres factores en la diversificación del grupo.

The Bouteloua repens complex (Poaceae: Chloridoideae) (BRC) is a group of five species distributed from the southern United States to Brazil, with its center of origin and diversity in Mexico. Due to their great morphological similarity, possible hybridization, polyploidy and apomixis, the circumscription of their species and the relationships between their taxa have been uncertain. In addition, all previous studies on CBR have been based solely on morphological characters, and no phylogenetic hypotheses have been proposed to help solve the complex problem. Sixty-two nuclear DNA sequences (ITS) and 33 chloroplast DNA sequences (trnT-L-F), were included and analyzed by Bayesian Inference methods to estimate the evolutionary history of the group. In addition, the evolution of morphological characters and its historical biogeography were estimated. According to our results, the Bouteloua repens complex is a well-supported natural group; B. americana and B. repens are monophyletic with strong support. The estimation of the evolution of selected morphological characters suggests the majority as homoplastic, except the upper floret shape, which represents the morphological synapomorphy of the B. americana clade. The historical biogeography analyzes indicate that the group originated in the Sierra Madre del Sur, and then the complex species were distributed to acquire their current distribution. The occurrence of intermediate morphologies between the species currently recognized in the Bouteloua repens complex, as well as genetic separation of species and copies of nuclear fragments of the same individual, suggest that hybridization is one of the main factors in the diversification of the group.