Muchos briofitos tienen un área de distribución muy amplia e incluso cosmopolita. Existen datos que indican que hay haplotipos con una distribución que abarca territorios enormes como puede ser regiones en la Antártida y España. Esto indica el gran potencial de dispersión que tienen las diásporas de algunas especies. Por otro lado hay indicios que hasta en especies con una distribución muy amplia existen variedades adaptadas a las condiciones concretas de cada lugar.

Trabajos llevados a cabo en nuestro laboratorio indican que en Sierra Nevada hay diferencias genéticas entre poblaciones encontradas en las zonas altas y las bajas en dos especies con una distribución muy amplia: Bryum argenteum y Funaria hygrometrica. En el caso de Funaria hygrometrica utilizamos secuencias nucleares, cloroplastidiales y mitocondriales, además marcadores AFLP y microsatélites. En todos los casos se veían claras diferencias ligadas a la altitud en las que se encontraron las muestras.

En el proyecto que presentamos aquí pretendemos continuar este estudio. Se ampliará la zona de muestreo incluyendo por un lado un área seca, con condiciones muy cálidas y xéricas como es la Región de Murcia y por otro otra zona con condiciones de mucha mayor humedad a lo largo de todo el año, con clima atlántico en la cornisa Cantábrica. Nuestra hipótesis es que las poblaciones de estas dos regiones son genéticamente mucho más uniformes que las de Sierra Nevada; que las de Murcia se parecerían a las de las zonas bajas de Sierra Nevada, mientras que las de la cornisa Cantábrica se deben parecer a las poblaciones de la alta montaña de Sierra Nevada.

Para estos estudios utilizaremos técnicas de Next Generation Sequencing. Las cuales, además de posibilitar la comparación entre las poblaciones mediante métodos de genética de poblaciones habituales como índices de fijación, etc., también permitirán encontrar marcadores genéticos bajo selección por factores relacionados con el clima. La técnica concreta que queremos emplear es Genotyping by Sequencing (GBS), que es similar a los AFLP, pero permite secuenciar directamente los fragmentos obtenidos mediante enzimas de restricción. Otra ventaja importante que ofrece esta técnica es la posibilidad de estudiar de una manera relativamente simple el estado de metilación del ADN de las muestras. La metilación es un cambio reversible del ADN, a menudo influenciado por condiciones ambientales, que puede ser, no obstante, bastante estable y heredarse de una generación a la siguiente. La metilación de genes o regiones que regulan la actividad de genes suele tener el efecto de silenciar genéticamente la región afectada. Por eso la metilación puede causar efectos profundos y más aún, se discute su posible influencia en procesos de especiación. En el proyecto propuesto estudiaremos las muestras mediante dos enzimas de restricción que reconocen la misma secuencia de ADN, pero difieren en su sensibilidad al grado de metilación de la secuencia diana. Una de las dos enzimas corta sin problemas el ADN metilado, mientras que la otra no lo hace. La comparación entre el patrón de bandas (su presencia o ausencia) nos permitirá ver si las condiciones ambientales tienen un papel importante en la metilación del ADN.

La especie elegida para este estudio es el musgo Funaria hygrometrica (familia Funariáceas), en la que se ha observado una gran variabilidad en el número de cromosomas (n=14, n=21, n=28 y n=56). Se sabe que en plantas vasculares las diferentes variantes cromosómicas tienen a menudo diferentes preferencias ecológicas, pero no se tienen datos sobre briófitos en este sentido. Por eso proponemos estudiar el grado de ploidía de las muestras mediante citometría de flujo y relacionar los datos obtenidos con los datos ecológicos y genéticos.