Sensibilización de la detección y genotipificación de polimorfismos de nucleótido único (SNP) para Nothofagus alessandrii Espinosa.

Abstract

Nothofagus alessandri es una especie arbórea del bosque maulino y está amenazada por la continua degradación de su hábitat. Se necesita una reevaluación de su estado de conservación, siendo la estimación de su diversidad genética actual un insumo muy importante. Los marcadores moleculares basados en polimorfimos de un solo nucleótido (SNP) son altamente informativos y en conjunto con la secuenciación de nueva generación (NGS), es muy simple y económico analizarlos. Sin embargo, debido a que esta es una especie poco estudiada y sin genoma de referencia, la detección y genotipificación de SNPs presenta como desafíos evitar SNP’s putativos y la alta cantidad de datos perdidos. Se aplicó la tecnología Genotyping-by-Sequencing y baja cobertura de secuenciación, y para afrontar los desafíos anteriormente señalados se realizó un análisis de sensibilidad probando dos parámetros; la tolerancia de error (ETR) y la mínima cantidad de tags por individuo (mintagnum). Se busca probar los efectos de estos dos parámetros sobre la resolución de los resultados e informatividad del análisis genético poblacional. Para cuantificar estos efectos, se utilizaron dendrogramas basados en distancia genética, con sus respectivos índices cofeneticos totales, para representar el nivel de balance de los dendrogramas. Además, se generaron gráficos de Análisis de componentes principales para reflejar la resolución de las matrices, y utilizaron métodos de agrupamiento no supervisado para darle coherencia al número de grupos generado versus las poblaciones reales muestreadas. Se encontró que ambos parámetros influyen significativamente en la cantidad de SNPs detectados y genotipificados, sin embargo, no se observa un efecto claro en la estructura de los datos, ni tampoco en la capacidad resolutiva.

Nothofagus alessandri is a tree species from the Malue’s forest, which is considered under threat due to the degradation of its habitat. As a result, this species requires a reevaluation of its conservation status, being genetic diversity a pivotal component necessary for a correct assessment. Among molecular markers, Single Nucleotide Polymorfisms (SNP) highlight because their high rates of genetic variation, which have become more accessible thanks to the use of Next Generation Sequencing platforms (NGS). Nonetheless, given that N. alessandri lacks of proper referential genomic data, detection and genotyping represents a ubiquitous challenge to avoid putative SNPs and retrieving feasible data under high missing sequencing rates. Given the relevance of addressing its impending conservation threat, this study aimed to determine the effects of filtering settings choice on genotyping, SNP recovery, and resolution of genetic variability among N. alessandri populations. For this purpose, Genotyping by Sequencing (GBS) with low sequencing coverage was used to conduct a sensitivity analysis using different combinations of error tolerance (ETR) and minimum number of tags per individual (tagnummin) as filtering choices. The resulting data was used to assess the cophenetic index to evaluate the effects in clade balance and resolution in genetic distance dendrograms. Furthermore, Principal Component Analyses were employed to detect changes in matrices resolution, plus the use of unsupervised clustering methods to elicit the coherence between cluster retrieved and in-site collected populations. The results suggest that the selection of filtering parameters influences on the quantity of SNPs retrieved; yet, neither effect on clade resolution nor data structure were detected.