Assessing genetic diversity of Dalbergia stevensonii: an endangered species in Guatemala
Evaluación de la diversidad genética de Dalbergia stevensonii: una especie amenazada en Guatemala
Author
Ruiz-Chután, José A.
Maňourová, Anna
Degu, Hewan Demissie
Berdúo-Sandoval, Julio E.
Kalousová, Marie
Barrios, Sara
Villanueva-González, Carlos E.
Lojka, Bohdan
Full text
http://revistas.uach.cl/index.php/bosque/article/view/760810.4067/S0717-92002024000200233
Abstract
Owing to extensive overexploitation and continuous habitat loss in recent decades, Dalbergia stevensonii has become endangered in Central America and its place of origin. Genetic diversity is essential for ensuring the long-term survival of the species and is vital in breeding programs. However, knowledge of the genetic diversity of D. stevensonii is limited, as no study has been conducted to estimate the population variability in Guatemala. This study is the first to determine the genetic diversity and structure of wild populations of D. stevensonii in Guatemala using molecular markers. The genetic diversity of 90 wild D. stevensonii trees from six populations located in their natural range is currently being evaluated. Genetic diversity was moderate, with an average of 5.83 alleles per locus, a mean Shannon index value of 1.42, and observed and expected heterozygosity of 0.32 and 0.37, respectively. AMOVA indicated that only 6 % of the genetic variation was between populations, and genetic distance values (pairwise FST) suggested moderate differentiation between populations. STRUCTURE and DAPC analyses revealed the existence of three clusters for the 90 samples, while the genetic differentiation among populations is attributed more to genetics than to geographic distance. Conservation of the genetic diversity of D. stevensonii is critical to ensure its long-term survival, and the success of breeding programs focused on improving the traits and characteristics of the species, such as growth rate, wood quality, and resistance to pests and diseases. These findings provide a crucial genetic basis for conservation, management, and restoration of this endemic species. Debido a la sobreexplotación y continua pérdida de hábitats en las últimas décadas, Dalbergia stevensonii está en peligro de extinción en América Central, su lugar de origen. La diversidad genética es un factor esencial para garantizar la supervivencia de la especie a largo plazo y es vital en los programas de mejoramiento. Sin embargo, el conocimiento sobre la diversidad genética de D. stevensonii es limitado, ya que no se ha realizado ningún estudio para estimar la variabilidad de las poblaciones en Guatemala. Este es el primer estudio realizado en Guatemala para determinar la diversidad genética y la estructura de las poblaciones silvestres de D. stevensonii utilizando marcadores moleculares. Actualmente, se está evaluando la diversidad genética de 90 árboles silvestres de D. stevensonii procedentes de seis poblaciones situadas en su área de distribución natural. La diversidad genética es moderada, con una media de 5,83 alelos por locus, un valor medio del índice de Shannon de 1,42 y una heterocigosidad observada y esperada de 0,32 y 0,37 respectivamente. El análisis AMOVA mostró que solamente el 6 % de la variación genética se presenta entre poblaciones, y los valores de distancia genética (FST por pares) sugieren una diferenciación moderada entre poblaciones. Los análisis STRUCTURE y DAPC revelaron la existencia de tres conglomerados para las 90 muestras, mientras que las diferenciaciones genéticas entre poblaciones se atribuyeron más a la distancia genética que a la geográfica. La conservación de la diversidad genética de D. stevensonii es fundamental para garantizar su supervivencia a largo plazo y el éxito de los programas de mejoramiento centrados en la mejora de los rasgos y características de la especie, como la tasa de crecimiento, la calidad de la madera y la resistencia a plagas y enfermedades. Estos hallazgos proporcionan una base genética crucial para la conservación, gestión y restauración de esta especie endémica.