Development and Application of Molecular Markers to Maerl-Forming Species in Europe: Data for Their Conservation

Abstract

[Abstract] Appropriate management of habitats of conservation concern, such as the maerl beds, requires reliable information on basic issues like species diversity, life cycle, and the population genetics of maerl‐forming species. Conventionally, these topics had been addressed with morphological information. In comparison, the present thesis has tried to step forward by using molecular markers to solve these gaps in our knowledge. In chapter 1, maerl‐forming species were delimited in Atlantic Europe using an integrative taxonomic approach that included COI‐5P and psbA sequences as molecular data. A new major maerl‐forming species was discovered by DNA barcodes, and its description is provided in chapter 2. A contribution to disentangle the life cycle of a major maerl‐forming species (Phymatolithon calcareum) was obtained with a combination of DNA barcodes and morphology in chapter 3. Chapter 4 describes the development of a set of microsatellite markers for this species using NGS technology. Finally, preliminary results obtained with these microsatellites to several populations of P. calcareum across European Atlantic maerl beds are shown in a final Annex to this thesis.

[Resumen] La gestión adecuada de los hábitats de interés para la conservación, como los bancos de maerl, requiere información previa sobre sus aspectos básicos, como la diversidad específica, los ciclos de vida y la genética de poblaciones. Convencionalmente, estos aspectos habían sido abordados con información morfológica en los bancos de maerl. Esta tesis ha tratado de dar un paso adelante usando marcadores moleculares para resolver estas cuestiones. En el capítulo 1, las especies formadoras de maerl del Atlántico Europeo fueron delimitadas utilizando un enfoque taxonómico integrador, incluyendo secuencias de COI‐5P y psbA. También se ha descrito una nueva especie formadora de maerl mayoritaria a través del uso de códigos de barras de ADN (capítulo 2). Además, en el capítulo 3, se ha realizado una contribución sobre el ciclo de vida de una de las principales especies formadoras de maerl (Phymatolithon calcareum) mediante la combinación de información molecular y morfológica. En el capítulo 4 se ha descrito el desarrollo de marcadores microsatélite para esta especie utilizando la tecnología NGS. Finalmente, en un anexo final de esta tesis, se muestran los resultados preliminares obtenidos tras la aplicación de estos microsatélites a varias poblaciones de P. calcareum en fondos de maerl del Atlántico Europeo.

[Resumo] A xestión adecuada dos hábitats de interese para a conservación, como os bancos de maerl, require información previa sobre os seus aspectos básicos, como a diversidade específica, os ciclos de vida e a xenética de poboacións. Convencionalmente, estes aspectos foran abordados con información morfolóxica nos bancos de maerl. Esta tese tratou de dar un paso adiante usando marcadores moleculares para resolver estas cuestións. No capítulo 1, as especies formadoras de maerl do Atlántico Europeo foron delimitadas utilizando un enfoque taxonómico integrador, incluíndo secuencias de COI‐5P e psbA. Tamén se describiu unha nova especie formadora de maerl maioritaria a través do uso de códigos de barras de ADN (capítulo 2). Ademáis, no capítulo 3, fíxose unha contribución sobre o ciclo de vida dunha das principais especies formadoras de maerl (Phymatolithon calcareum), mediante a combinación de información molecular e morfolóxica. No capítulo 4 describiuse o desenvolvemento de marcadores microsatélite para P. calcareum utilizando a tecnoloxía NGS. Finalmente, nun anexo final desta tese, móstranse os resultados preliminares obtidos tras a aplicación destes microsatélites a varias poboacións de P. calcareum en fondos de maerl do Atlántico Europeo.