Diversity and genetics structure of monotypic genus Colombobalanus Nixon & Crepet (Fagaceae), endemic from southeastern Colombia

Abstract

Colombobalanus is a genus with a single species Colombobalanus excelsa, currently categorized as vulnerable (VU) and known from only five localities in the Colombian Andes. We analyzed the diversity and genetic structure of four C. excelsa forest remnants in one locality in the coffee-producing area of the southeastern corner of Department of Huila, Colombia. Samples from ten trees were collected from each forest remnant for a total of 40 sample leaves, which were analyzed using 7 microsatellite markers. The resulting data matrix was used to perform genetic diversity (He), genetic structure (FST), and genetic distance analyses, as well as the Jaccard similarity index. Fourteen alleles were found for the entire population, with a heterozygosity (He) of 0.2797 and a genetic structure (FST) of 0.049. These indices suggest that the forest remnants are members of a panmictic population with historical patterns of genetic flow. The results also allow us to conclude that the low number of alleles found in these populations compared with other populations in the country show a signature of historical bottleneck in these forest remnants, where few individuals were seedlings of C. excelsa due to the disturbances caused by human activity.

Colombobalanus es un género monotípico con una única especie Colombobalanus excelsa, que se encuentra presente en cinco localidades de los andes de Colombiay actualmente está categorizada como vulnerable (VU). Analizamos la diversidad y estructura genética de poblaciones de C. excelsa localizadas en cuatro remanentes de bosque que se encuentran ubicados en una región cafetera en el departamento del Huila, Colombia. Fueron colectadas muestras de 10 árboles de cada remanente de bosque para un total de 40 muestras que fueron analizadas utilizando 7 marcadores microsatélites. Los análisis realizados fueron, diversidad genética (He ), estructura genética (FST), distancia genética, y el índice de similaridad de Jaccard. Catorce alelos fueron encontrados para la población, con una heterocigocidad de (He ) of 0.2797 y una estructura genética de (FST) of 0.049. Los valores de diversidad genética y las diferencias entre las poblaciones estudiadas en términos de distancia y estructura, al igual que el índice de similaridad, sugieren que los cuatro remanentes de bosque pertenecieron a una población panmítica de C. excelsa que tuvo un flujo genético continuo en un pasado reciente. Los resultados además nos permiten concluir que la poca cantidad de alelos encontrados en estas poblaciones con respecto a otras poblaciones del país, podría estar indicando un clásico cuello de botella en estos remanentes de bosque, donde quedan pocos individuos semilleros de C. excelsa como consecuencia de los disturbios causados por la actividad humana.