En este proyecto pretendemos analizar de manera comparada la genética de poblaciones molecular y la filogeografía de Abies y Agave en Mexico, usando diversos marcadores moleculares, en particular secuencias de ADN nuclear, de cloroplasto y de mitocondria y comparar estos patrones con otros estudios similares con otras plantas. Los nuevos avances genómicos en estos y en grupos de plantas cercanos nos permitirán obtener una buena cantidad de genes nucleares, microsatélites nucleares y una buena resolución de sus haplotipos y secuencias de cloroplasto y mitocondria. Creemos que el entendimiento fino de la evolución de estos géneros nos puede ayudar a entender los mecanismos que generan y mantienen la diversidad que se encuentra en México. Abies es un género de distribución mundial y actualmente reconocemos 8 taxa para México (Abies concolor, A. durangensis, A. durangensis var. coahuilensis, A. flinckii, A. guatemalensis, A. hickelii, A. religiosa y A. vejari). Hemos estudiado con cuidado su genética de poblaciones con isoezimas y recientemente publicamos el análisis de su genética de poblaciones y filogeografia con cloroplasto y mitocondria para las cuatro especies sureñas, pero nos falta el estudio de las poblaciones del norte. Tenemos tres genes de cloroplasto secuenciados para todas las especies de Abies mexicanas y una buena muestra del resto de las especies en el mundo, y nos gustaría ampliar esta muestra para tener siete genes de cloroplasto y varios mitocondriales. Adicionalmente, la obtención de secuencias de genes nucleares de copia única y microsatélites nos permitiría confirmar o falsificar las hipótesis generadas con los marcadores uniparentales, y podremos hacer inferencias filgoeográficas, evolutivas y paleoclimáticas para México. Iniciamos una colaboración con un grupo en España con los que vamos a desarrollar los primers para obtener las secuencias de unos 100 genes para una muestra (uno o dos individuos por especie), para luego elegir unos 10 genes interesantes y secuenciar varios individuos de muchas poblaciones. Por otra parte, Agave es un género muy grande, uno de los más grandes de nuestra flora, con unas 170 especie descritas. Hemos avanzado en el estudio de su filogenia y reloj molecular, pero queda claro que es un conjunto de especies muy recientes, con poca diferenciación a nivel cloroplasto y posiblemente flujo génico e introgresión entre ellas, lo que representa un problema en este tipo de estudios. Recientemente, varios proyecto genómicos han obtenido transcriptomas parciales, y a partir de ellos podemos diseñar primers específicos para obtener y analizar genes de copia única para realizar estudios de genética de poblaciones. Por otro lado, vamos a montar microsatélites en Agave para obtener una mejor resolución en la genética de poblaciones y para poder hacer estudios detallados de flujo génico y clonalidad. Dado que el género Agave es demasiado grande para estudiarlo en su totalidad, hemos decidido concretarnos en esta etapa en dos especies, A. lechuguilla y A. striata, que son filogenéticamente cercanas, que tienen distribución simpátrica en el desierto de Chihuahua y que hemos estudiado con cuidado con otros marcadores genéticos. Indudablemente este es un proyecto ambicioso, pero consideramos que se puede hacer, ya que tenemos la infraestructura física para realizarlo y las colectas y el conocimiento para llevarlo a cabo. Básicamente, todos los recursos que se solicitan se usarán en el trabajo de laboratorio y para pagar la secuenciación. Creemos que sólo con proyectos de esta envergadura se puede competir con los laboratorios internacionales que están a la vanguardia del campo.

Con la excepción del maíz, no hay estudios para ninguna de las especies de la flora nacional que se hayan hecho con el detalle con el que se planea realizar los presentes estudios. Este proyecto aportará elementos importantes para comprender los mecanismos, procesos y patrones de las radiaciones evolutivas, así como para entender la historia evolutiva del género Agave y Abies. En el proyecto vamos a desarrollar marcadores moleculares de alta resolución aplicables en diversos ámbitos del estudio, manejo y conservación de especies de estos géneros, y permitirá ampliarlos a otros miembros del género Agave y tal vez de la familia Agavaceae. Adicionalmente se van a realizar una tesis de doctorado, dos de maestría y tres de licenciatura dentro de este proyecto. Indudablemente este es un proyecto ambicioso, pero consideramos que se puede hacer, ya que tenemos la infraestructura física para realizarlo y las colectas y el conocimiento para llevarlo a cabo. Básicamente, todos los recursos que se solicitan se usarán en el trabajo de laboratorio y para pagar la secuenciación (también se contempla un par de salidas de campo para completar las colectas y la compra de un medidor de pH). Sólo con proyectos de esta envergadura (de trabajo, no de costo), creemos que se puede competir con los laboratorios internacionales que están a la vanguardia del campo.