Analysis of ITS1 and ITS2 sequences in Ensis razor shells: suitability as molecular markers at the population and species levels, and evolution of these ribosomal DNA spacers

Author： Vierna Joaquín Martínez-Lage Andrés González-Tizón Ana M.

Publisher： NRC Research Press

ISSN： 0831-2796

Source： Genome, Vol.53, Iss.1, 2010-01, pp. : 23-34

Disclaimer: Any content in publications that violate the sovereignty, the constitution or regulations of the PRC is not accepted or approved by CNPIEC.

Previous Menu Next

Abstract

Internal transcribed spacer 1 and 2 (ITS1 and ITS2) sequences were analysed in Ensis razor shells (Mollusca: Bivalvia: Pharidae). We aimed to (1) test ITS1 and ITS2 as molecular markers at the population level in the successful alien E. directus (Conrad, 1843); (2) test these spacers at the species level in E. directus and three other Ensis species, E. siliqua (L., 1758), E. macha (Molina, 1782), and E. magnus (Schumacher, 1817); and (3) analyse the evolutionary processes that may be shaping Ensis ITS1 and ITS2 extant variation. In E. directus, despite the intragenomic divergence detected, ITS1 and ITS2 were informative in differentiating the geographic areas considered (Denmark and Canada) by means of both the insertion-deletion polymorphism and the nucleotide polymorphism. In this species, the 5.8S ribosomal gene (5.8S) showed scarce polymorphism. At the species level, maximum parsimony and maximum likelihood analyses revealed that ITS1 and ITS2 may be suitable to reconstruct Ensis phylogenetic relationships. Finally, the evolutionary models that best fit the long-term evolution of Ensis ITS1-5.8S-ITS2 are discussed. A mixed process of concerted evolution, birth-and-death evolution, and selection is chosen as an option that may reconcile the long-term evolution of Ensis ITS1-5.8S-ITS2 and 5S ribosomal DNA.Les séquences des espaceurs internes transcrits 1 et 2 (ITS1 et ITS2) ont été analysées chez les couteaux du genre Ensis (Mollusca ; Bivalvia : Pharidae). Les auteurs voulaient (1) évaluer ITS1 et ITS2 en tant que marqueurs moléculaires au niveau des populations chez l’espèce introduite E. directus (Conrad, 1843) ; (2) évaluer ces marqueurs au niveau de l’espèce en incluant trois autres espèces d’Ensis, E. siliqua (L., 1758), E. macha (Molina, 1782) et E. magnus (Schumacher, 1817) ; et (3) analyser les processus évolutifs qui façonneraient la variation observée chez les ITS1 et ITS2 au sein du genre Ensis. Chez l’E. directus, en dépit de la divergence intragénomique observée, ITS1 et ITS2 étaient utiles pour distinguer les zones géographiques à l’étude (le Danemark et le Canada) sur la base du polymorphisme tant de type insertion-délétion que nucléotidique. Chez cette espèce, le gène d’ARN ribosomique 5,8S (5,8S) affichait peu de polymorphisme. Au niveau de l’espèce, des analyses de parcimonie maximale et de vraisemblance maximale ont révélé que ITS1 et ITS2 seraient possiblement utiles pour établir les relations phylogénétiques chez le genre Ensis. Finalement, les auteurs discutent des modèles évolutifs qui concordent le mieux avec l’évolution à long terme des séquences ITS1-5,8S-ITS2 chez le genre Ensis. Un processus mixte combinant l’évolution de type naissance-mort (« birth-and-death ») et la sélection est retenu comme une option pouvant concilier l’évolution à long terme des séquences ITS1-5,8S-ITS2 et 5S chez le genre Ensis.