Published December 7, 2020
| Version v1
Publication
Open
Characterizing the genetic diversity of the Andean blueberry (Vaccinium floribundum Kunth.) across the Ecuadorian Highlands
Creators
- 1. Universidad San Francisco de Quito
- 2. University of Oxford
- 3. Manchester Metropolitan University
Description
The Ecuadorian páramo , a high altitude tundra-like ecosystem, is a unique source of various ecosystem services and distinct biodiversity. Anthropogenic activities are associated with its fragmentation, which alters ecological factors and directly threatens resident species. Vaccinium floribundum Kunth., commonly known as Andean blueberry or mortiño , is a wild shrub endemic to the Andean region and highly valued in Ecuador for its berries, which are widely used in food preparations and hold an important cultural value. Since it is a wild species, mortiño could be vulnerable to environmental changes, resulting in a reduction of the size and distribution of its populations. To evaluate the extent of these effects on the mortiño populations, we assessed the genetic diversity and population structure of the species along the Ecuadorian highlands. We designed and developed a set of 30 species-specific SSR (simple sequence repeats) markers and used 16 of these to characterize 100 mortiño individuals from 27 collection sites. Our results revealed a high degree of genetic diversity (H E = 0.73) for the Ecuadorian mortiño , and a population structure analyses suggested the existence of distinct genetic clusters present in the northern, central and southern highlands. A fourth, clearly differentiated cluster was also found and included individuals from locations at higher elevations. We suggest that the population structure of the species could be explained by an isolation-by-distance model and can be associated with the geological history of the Andean region. Our results suggest that elevation could also be a key factor in the differentiation of mortiño populations. This study provides an extensive overview of the species across its distribution range in Ecuador, contributing to a better understanding of its conservation status. These results can assist in the development of conservation programs for this valuable biological and cultural resource and for the páramo ecosystem as a whole.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد البرامو الإكوادوري ، وهو نظام بيئي شبيه بالتندرا على ارتفاعات عالية، مصدرًا فريدًا لمختلف خدمات النظام الإيكولوجي والتنوع البيولوجي المتميز. ترتبط الأنشطة البشرية بتجزئتها، مما يغير العوامل البيئية ويهدد الأنواع المقيمة بشكل مباشر. Vaccinium floribundum Kunth.، المعروف باسم التوت الأزرق الأندي أو المورتينو، هو شجيرة برية متوطنة في منطقة الأنديز وذات قيمة عالية في الإكوادور لتوتها، والتي تستخدم على نطاق واسع في المستحضرات الغذائية وتحمل قيمة ثقافية مهمة. نظرًا لأنها من الأنواع البرية، يمكن أن تكون مورتينو عرضة للتغيرات البيئية، مما يؤدي إلى تقليل حجم وتوزيع سكانها. لتقييم مدى هذه الآثار على تجمعات المورينيو، قمنا بتقييم التنوع الجيني والبنية السكانية للأنواع على طول المرتفعات الإكوادورية. لقد صممنا وطورنا مجموعة من 30 علامة SSR (تكرار تسلسل بسيط) خاصة بالأنواع واستخدمنا 16 منها لتمييز 100 فرد مورتينو من 27 موقع جمع. كشفت نتائجنا عن درجة عالية من التنوع الجيني (HE = 0.73) لمورتينو الإكوادوري، وتشير تحليلات البنية السكانية إلى وجود مجموعات وراثية متميزة موجودة في المرتفعات الشمالية والوسطى والجنوبية. كما تم العثور على مجموعة رابعة متباينة بوضوح وشملت أفرادًا من مواقع على ارتفاعات أعلى. نقترح أن البنية السكانية للأنواع يمكن تفسيرها من خلال نموذج العزلة عن بعد ويمكن أن ترتبط بالتاريخ الجيولوجي لمنطقة الأنديز. تشير نتائجنا إلى أن الارتفاع يمكن أن يكون أيضًا عاملاً رئيسيًا في تمايز مجموعات الموتى. تقدم هذه الدراسة نظرة عامة شاملة على الأنواع عبر نطاق توزيعها في الإكوادور، مما يساهم في فهم أفضل لحالة حفظها. يمكن أن تساعد هذه النتائج في تطوير برامج الحفظ لهذا المورد البيولوجي والثقافي القيم وللنظام البيئي لبارامو ككل.Translated Description (French)
Le páramo équatorien, un écosystème de haute altitude semblable à la toundra, est une source unique de divers services écosystémiques et d'une biodiversité distincte. Les activités anthropiques sont associées à sa fragmentation, qui altère les facteurs écologiques et menace directement les espèces résidentes. Vaccinium floribundum Kunth., communément appelé bleuet des Andes ou mortiño , est un arbuste sauvage endémique de la région andine et très apprécié en Équateur pour ses baies, qui sont largement utilisées dans les préparations alimentaires et ont une valeur culturelle importante. Comme il s'agit d'une espèce sauvage, le mortiño pourrait être vulnérable aux changements environnementaux, ce qui entraînerait une réduction de la taille et de la répartition de ses populations. Pour évaluer l'étendue de ces effets sur les populations de mortiño, nous avons évalué la diversité génétique et la structure des populations de l'espèce le long des hauts plateaux équatoriens. Nous avons conçu et développé un ensemble de 30 marqueurs SSR (simples séquences répétées) spécifiques à l'espèce et en avons utilisé 16 pour caractériser 100 individus mortiño provenant de 27 sites de collecte. Nos résultats ont révélé un degré élevé de diversité génétique (H E = 0,73) pour le mortiño équatorien, et une analyse de la structure de la population a suggéré l'existence de groupes génétiques distincts présents dans les hautes terres du nord, du centre et du sud. Un quatrième groupe clairement différencié a également été trouvé et comprenait des individus provenant de sites situés à des altitudes plus élevées. Nous suggérons que la structure de la population de l'espèce pourrait être expliquée par un modèle d'isolement par distance et peut être associée à l'histoire géologique de la région andine. Nos résultats suggèrent que l'altitude pourrait également être un facteur clé dans la différenciation des populations de mortiño. Cette étude fournit un aperçu complet de l'espèce dans son aire de répartition en Équateur, contribuant à une meilleure compréhension de son état de conservation. Ces résultats peuvent aider au développement de programmes de conservation pour cette précieuse ressource biologique et culturelle et pour l'écosystème du páramo dans son ensemble.Translated Description (Spanish)
El páramo ecuatoriano, un ecosistema similar a la tundra de gran altitud, es una fuente única de diversos servicios ecosistémicos y una biodiversidad distinta. Las actividades antropogénicas están asociadas a su fragmentación, lo que altera los factores ecológicos y amenaza directamente a las especies residentes. Vaccinium floribundum Kunth., comúnmente conocido como arándano andino o mortiño , es un arbusto silvestre endémico de la región andina y muy valorado en Ecuador por sus bayas, que son ampliamente utilizadas en la preparación de alimentos y tienen un importante valor cultural. Dado que es una especie silvestre, el mortiño podría ser vulnerable a los cambios ambientales, lo que resultaría en una reducción del tamaño y la distribución de sus poblaciones. Para evaluar el alcance de estos efectos en las poblaciones de mortiños, evaluamos la diversidad genética y la estructura poblacional de las especies a lo largo del altiplano ecuatoriano. Diseñamos y desarrollamos un conjunto de 30 marcadores SSR (repeticiones de secuencia simple) específicos de cada especie y utilizamos 16 de estos para caracterizar a 100 individuos mortiños de 27 sitios de recolección. Nuestros resultados revelaron un alto grado de diversidad genética (H E = 0.73) para el mortiño ecuatoriano, y un análisis de la estructura de la población sugirió la existencia de distintos grupos genéticos presentes en las tierras altas del norte, centro y sur. También se encontró un cuarto grupo claramente diferenciado que incluía individuos de ubicaciones a mayores alturas. Sugerimos que la estructura poblacional de la especie podría explicarse mediante un modelo de aislamiento por distancia y puede asociarse con la historia geológica de la región andina. Nuestros resultados sugieren que la elevación también podría ser un factor clave en la diferenciación de las poblaciones mortiñas. Este estudio proporciona una amplia visión general de la especie en todo su rango de distribución en Ecuador, lo que contribuye a una mejor comprensión de su estado de conservación. Estos resultados pueden ayudar en el desarrollo de programas de conservación para este valioso recurso biológico y cultural y para el ecosistema del páramo en su conjunto.Files
journal.pone.0243420&type=printable.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f18531e5ee730ca1eb92daae155887c1
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توصيف التنوع الجيني للتوت الأنديز (Vaccinium floribundum Kunth.) عبر المرتفعات الإكوادورية
- Translated title (French)
- Caractérisation de la diversité génétique du bleuet des Andes (Vaccinium floribundum Kunth.) dans les hauts plateaux équatoriens
- Translated title (Spanish)
- Caracterización de la diversidad genética del arándano andino (Vaccinium floribundum Kunth.) en el altiplano ecuatoriano
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3112690226
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0243420
References
- https://openalex.org/W1534065411
- https://openalex.org/W1738163688
- https://openalex.org/W1896834716
- https://openalex.org/W1919929554
- https://openalex.org/W1964156728
- https://openalex.org/W1967101189
- https://openalex.org/W1980678982
- https://openalex.org/W1999519697
- https://openalex.org/W2006202759
- https://openalex.org/W2007400340
- https://openalex.org/W2008277540
- https://openalex.org/W2008558286
- https://openalex.org/W2014669071
- https://openalex.org/W2016603972
- https://openalex.org/W2025759727
- https://openalex.org/W2029731718
- https://openalex.org/W2033167209
- https://openalex.org/W2034970874
- https://openalex.org/W2035839217
- https://openalex.org/W2036571340
- https://openalex.org/W2042245890
- https://openalex.org/W2042874024
- https://openalex.org/W2045846002
- https://openalex.org/W2046747761
- https://openalex.org/W2056299665
- https://openalex.org/W2059804079
- https://openalex.org/W2062340317
- https://openalex.org/W2063761577
- https://openalex.org/W2080066443
- https://openalex.org/W2089590445
- https://openalex.org/W2098126593
- https://openalex.org/W2098936190
- https://openalex.org/W2099530648
- https://openalex.org/W2100303227
- https://openalex.org/W2102143206
- https://openalex.org/W2111517921
- https://openalex.org/W2117096191
- https://openalex.org/W2118160031
- https://openalex.org/W2121512231
- https://openalex.org/W2124728809
- https://openalex.org/W2125092464
- https://openalex.org/W2127597920
- https://openalex.org/W2130517250
- https://openalex.org/W2131271579
- https://openalex.org/W2141860334
- https://openalex.org/W2143144439
- https://openalex.org/W2144902157
- https://openalex.org/W2146290595
- https://openalex.org/W2151409320
- https://openalex.org/W2152503279
- https://openalex.org/W2158364367
- https://openalex.org/W2158845372
- https://openalex.org/W2161339576
- https://openalex.org/W2162098634
- https://openalex.org/W2165725065
- https://openalex.org/W2168112377
- https://openalex.org/W2169248219
- https://openalex.org/W2178468237
- https://openalex.org/W2207589802
- https://openalex.org/W2329579432
- https://openalex.org/W2336661018
- https://openalex.org/W2417487588
- https://openalex.org/W2491494088
- https://openalex.org/W2501564750
- https://openalex.org/W2537445610
- https://openalex.org/W2590667641
- https://openalex.org/W2727891793
- https://openalex.org/W2765615439
- https://openalex.org/W2805652218
- https://openalex.org/W2811098114
- https://openalex.org/W2883106509
- https://openalex.org/W2891257854
- https://openalex.org/W4051833
- https://openalex.org/W4210957293
- https://openalex.org/W4231311503
- https://openalex.org/W4254843287
- https://openalex.org/W4302604729
- https://openalex.org/W645675095