Resumen de la tesis que presenta Martin Romario Reyes Martínez como requisito parcial para la obtención
del grado de Maestro en Ciencias en Acuicultura
Detección y caracterización molecular de Oomicetos que afectan al alga parda Macrocystis pyrifera con un enfoquedirigido a mejorar las prácticas acuícolas
Resumen aprobado por:
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Dr. Roberto Cruz Flores
Director de tesis
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Resumen en español
La macroalga parda Macrocystis pyrifera forma extensos bosques marinos que sustentan ecosistemas altamente productivos y diversos, al tiempo que ofrecen beneficios ecológicos como la captura de carbono y la protección de hábitats costeros. En las costas de Baja California, la pérdida progresiva de estos bosques marinos ha tenido impactos directos sobre las comunidades pesqueras, afectando tanto la biodiversidad como la economía local. Frente a este escenario, implementar la acuicultura de macroalgas para impulsar programas de reforestación se ha posicionado como una estrategia prometedora para la restauración de estos ecosistemas. Sin embargo, el desconocimiento sobre los patógenos que afectan a esta especie representa un obstáculo significativo para el éxito de estas iniciativas. El presente estudio se enfocó en la detección y caracterización de oomicetos asociados a los tejidos en distintas estructuras que componen la morfología de M. pyrifera mediante técnicas moleculares, con énfasis en especies del género Anisolpidium. Se emplearon aproximaciones metagenómicas y la amplificación de regiones del gen ribosomal 18S para identificar la diversidad de oomicetos presentes en muestras colectadas en distintas localidades de Baja California. Asimismo, se evaluó la variación espacial en la prevalencia de estos microorganismos, y se realizaron análisis de diversidad alfa (índices de Shannon y Simpson) para caracterizar la composición de las comunidades eucarióticas asociadas. Los resultados revelaron una riqueza variable de unidades taxonómicas operacionales (OTUs) entre sitios, así como diferencias en la equitatividad de las comunidades, lo que sugiere una composición diferencial de oomicetos entre las zonas de estudio. La detección de oomicetos en los tejidos de M. pyrifera confirma su presencia en ambientes naturales del noroeste de México. Estos hallazgos constituyen un primer paso hacia la comprensión de la patología de macroalgas en la región, y destacan la necesidad urgente de integrar la salud algal como un componente clave en los programas de restauración y acuicultura sostenible de M. pyrifera.
La macroalga parda Macrocystis pyrifera forma extensos bosques marinos que sustentan ecosistemas altamente productivos y diversos, al tiempo que ofrecen beneficios ecológicos como la captura de carbono y la protección de hábitats costeros. En las costas de Baja California, la pérdida progresiva de estos bosques marinos ha tenido impactos directos sobre las comunidades pesqueras, afectando tanto la biodiversidad como la economía local. Frente a este escenario, implementar la acuicultura de macroalgas para impulsar programas de reforestación se ha posicionado como una estrategia prometedora para la restauración de estos ecosistemas. Sin embargo, el desconocimiento sobre los patógenos que afectan a esta especie representa un obstáculo significativo para el éxito de estas iniciativas. El presente estudio se enfocó en la detección y caracterización de oomicetos asociados a los tejidos en distintas estructuras que componen la morfología de M. pyrifera mediante técnicas moleculares, con énfasis en especies del género Anisolpidium. Se emplearon aproximaciones metagenómicas y la amplificación de regiones del gen ribosomal 18S para identificar la diversidad de oomicetos presentes en muestras colectadas en distintas localidades de Baja California. Asimismo, se evaluó la variación espacial en la prevalencia de estos microorganismos, y se realizaron análisis de diversidad alfa (índices de Shannon y Simpson) para caracterizar la composición de las comunidades eucarióticas asociadas. Los resultados revelaron una riqueza variable de unidades taxonómicas operacionales (OTUs) entre sitios, así como diferencias en la equitatividad de las comunidades, lo que sugiere una composición diferencial de oomicetos entre las zonas de estudio. La detección de oomicetos en los tejidos de M. pyrifera confirma su presencia en ambientes naturales del noroeste de México. Estos hallazgos constituyen un primer paso hacia la comprensión de la patología de macroalgas en la región, y destacan la necesidad urgente de integrar la salud algal como un componente clave en los programas de restauración y acuicultura sostenible de M. pyrifera.
Palabras clave: Bosques marinos, reforestación, patógenos, oomicetos, Anisolpidium, gen ribosomal 18S, OTUs
Resumen en inglés
The brown macroalga Macrocystis pyrifera forms extensive marine forests that support highly productive and diverse ecosystems while providing ecological benefits such as carbon sequestration and the protection of coastal habitats. Along the coasts of Baja California, the progressive loss of these marine forests has had direct impacts on fishing communities, affecting both biodiversity and the local economy. In response to this situation, implementing seaweed aquaculture to support reforestation programs has emerged as a promising strategy for ecosystem restoration. However, the limited knowledge of pathogens affecting this species represents a significant obstacle to the success of these initiatives. This study focused on the detection and characterization of oomycetes associated with tissues from different morphological structures of M. pyrifera using molecular techniques, with an emphasis on species of the genus Anisolpidium. Metagenomic approaches and the amplification of 18S ribosomal gene regions were used to identify the diversity of oomycetes present in samples collected from various locations in Baja California. Additionally, spatial variation in the prevalence of these microorganisms was assessed, and alpha diversity analyses (Shannon and Simpson indices) were performed to characterize the composition of associated eukaryotic communities. The results revealed variable richness of operational taxonomic units (OTUs) among sites, as well as differences in community evenness, suggesting a differential composition of oomycetes across the study areas. The detection of oomycetes in M. pyrifera tissues confirms their presence in natural environments of northwestern Mexico. These findings represent a first step toward understanding macroalgal pathology in the region and highlight the urgent need to integrate algal health as a key component in M. pyrifera restoration and sustainable aquaculture programs.
The brown macroalga Macrocystis pyrifera forms extensive marine forests that support highly productive and diverse ecosystems while providing ecological benefits such as carbon sequestration and the protection of coastal habitats. Along the coasts of Baja California, the progressive loss of these marine forests has had direct impacts on fishing communities, affecting both biodiversity and the local economy. In response to this situation, implementing seaweed aquaculture to support reforestation programs has emerged as a promising strategy for ecosystem restoration. However, the limited knowledge of pathogens affecting this species represents a significant obstacle to the success of these initiatives. This study focused on the detection and characterization of oomycetes associated with tissues from different morphological structures of M. pyrifera using molecular techniques, with an emphasis on species of the genus Anisolpidium. Metagenomic approaches and the amplification of 18S ribosomal gene regions were used to identify the diversity of oomycetes present in samples collected from various locations in Baja California. Additionally, spatial variation in the prevalence of these microorganisms was assessed, and alpha diversity analyses (Shannon and Simpson indices) were performed to characterize the composition of associated eukaryotic communities. The results revealed variable richness of operational taxonomic units (OTUs) among sites, as well as differences in community evenness, suggesting a differential composition of oomycetes across the study areas. The detection of oomycetes in M. pyrifera tissues confirms their presence in natural environments of northwestern Mexico. These findings represent a first step toward understanding macroalgal pathology in the region and highlight the urgent need to integrate algal health as a key component in M. pyrifera restoration and sustainable aquaculture programs.
Keywords:
Palabras clave: Kelp forests, reforestation, pathogens, oomycetes, Anisolpidium, 18S ribosomal gene, OTUs