Đánh giá việc phân định vùng giống hạt bằng dữ liệu thuộc tính hình thái và genom quần thể trên cây bạch dương đen Alnus glutinosa

Journal of Applied Ecology - Tập 51 Số 5 - Trang 1218-1227 - 2014
Hanne De Kort1, Joachim Mergeay2, Kristine Vander Mijnsbrugge3,2, Guillaume Decocq4, Simona Maccherini5, Hans Henrik Bruun6, Olivier Honnay1, Katrien Vandepitte1
1Plant Conservation and Population Biology, Biology Department, University of Leuven, Kasteelpark Arenberg 31, B-3001 Heverlee, Belgium
2Research Institute for Nature and Forest, Gaverstraat 4, B-9500 Geraardsbergen, Belgium
3Agency for Nature and Forest, Koning Albert II laan 20, 1000 Brussels, Belgium
4Research unit of “Ecologie et Dynamique des Systèmes Anthropisés” Jules Vernes University of Picardy 1 Rue des F‐80037 Amiens Cedex France
5BIOCONNET, Biodiversity and Conservation Network, Department of Life Sciences, University of Siena, Via P.A. Mattioli 4, 53100 Siena, Italy
6Ecology and Evolution Section Department of Biology University of Copenhagen Universitetsparken 15 2100 København Ø Denmark

Tóm tắt

Tóm tắt Việc phân định các vùng giống hạt hoặc khu vực nguồn gốc để bảo tồn sự thích nghi địa phương là một thực tiễn phổ biến trong lâm nghiệp và phục hồi sinh thái, vì các cây bản địa thích ứng thường có mức độ năng suất và khả năng chống chịu tương đối cao. Các thử nghiệm nguồn gốc thường định lượng mức độ khác biệt về hình thái giữa các cá thể và quần thể được nuôi dưỡng dưới điều kiện chung, điều này tốn thời gian và có thể bị ảnh hưởng bởi độ dẻo của hình thái và hiệu ứng mẹ. Chúng tôi đề xuất sử dụng genom quần thể, việc sàng lọc genom của từng cá thể để tìm kiếm dấu hiệu di truyền của sự thích nghi, như một chiến lược nhanh chóng và đáng tin cậy để đánh giá việc phân định vùng giống hạt. Để minh họa giá trị của phương pháp này, chúng tôi đã định lượng mức độ thích nghi di truyền trong và giữa các nguồn gốc bạch dương đen Alnus glutinosa của Bỉ và so sánh kết quả với các thử nghiệm nguồn gốc truyền thống. Các khu vực tham chiếu xa xôi của Châu Âu đã được đưa vào để xác thực các phương pháp, vì sự khác biệt môi trường lớn hơn trên quy mô Châu Âu dự kiến sẽ tạo ra phản ứng thích nghi lớn hơn. Các nguồn gốc địa phương không có hiệu suất tốt hơn các nguồn gốc nước ngoài ở quy mô vùng giống hạt của Bỉ, trái ngược với các so sánh với các khu vực Châu Âu xa xôi. Một hiệu ứng địa điểm có ý nghĩa cho thấy rằng các phản ứng dẻo thay vì thích nghi địa phương giải thích sự khác biệt hình thái giữa các vùng giống hạt. Vườn chung cho thấy ít bằng chứng về sự thích nghi cho tất cả các thuộc tính đo lường, cả giữa các vùng giống hạt và các khu vực xa xôi. Số lượng và cường độ của các cá thể di truyền nổi bật không lớn hơn một cách có ý nghĩa giữa các vùng giống hạt của Bỉ so với bên trong các vùng giống hạt này, nhưng lớn hơn một cách có ý nghĩa giữa các vùng giống hạt của Bỉ và các vùng tham chiếu Châu Âu xa xôi. Tổng hợp và ứng dụng. Việc thiếu sự khác biệt thích nghi giữa các vùng giống hạt của Bỉ hỗ trợ cho việc mở rộng các khu vực nguồn gốc hiện tại thành các vùng giống hạt lớn hơn. Kết quả cũng cho thấy rằng genom quần thể có thể là một nguồn chính xác và hiệu quả về thời gian để hỗ trợ các quyết định về nguồn giống. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao nhận thức về các lợi ích tiềm năng của phương pháp mới này đối với các nhà hoạch định chính sách, lâm nghiệp và những người thực hành phục hồi sinh thái.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1111/j.1420-9101.2011.02277.x

10.1038/nrg2844

10.1016/j.tree.2007.09.008

10.1016/j.tree.2005.05.017

10.1111/j.1600-0706.2009.17776.x

10.1007/BF01354455

Bower A. St. Clair B.&Erickson V.(2010)Delineation of Provisional Seed Zones for Native Plants.http://www.fs.fed.us/wildflowers/nativeplantmaterials/rightmaterials.shtml.

Braun H.J., 1974, Rhytmus und Grösse von Wachstum, Wasserverbrauch und Produktivität des WasserverbrauchesbeiHolzpflanzen, Allgemeine Forst und Jagdzeitung, 145, 81

10.1111/j.1752-4571.2008.00045.x

10.1111/j.0014-3820.2004.tb00486.x

10.2307/2845209

10.1007/s11295-013-0657-1

10.1093/forestry/cpp038

10.1111/j.1365-294X.2011.05137.x

De Boer J., 2005, Op weg naar een duurzaam Elzensingellandschap, VakbladNatuurBosLandschap, 2, 18

De Kort H., 2014, Landscape genomics and a common garden trial reveal adaptive differentiation to temperature across Europe in the tree species Alnus glutinosa, Dryad Digital Repository

Kort H., The population genomic signature of environmental selection in the widespread insect‐pollinated tree species Frangula alnus at different geographical scales, Molecular Ecology

10.1007/s10682-012-9624-9

10.1126/science.1115581

Dussart G.(1999)The ecological implications of loss of alder trees. Consolidates Progress Report of the EUConcerted Action FAIR5‐CT97‐3615.

10.1080/03721426.2008.10887090

10.1371/journal.pone.0019379

10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x

10.1111/j.1365-294X.2011.05015.x

10.1534/genetics.108.092221

10.1016/j.tree.2012.05.012

10.1111/j.1365-2435.2007.01283.x

10.1111/j.1365-294X.2007.03413.x

10.1038/sj.hdy.6800114

Grant P.R., 2006, Evolution of character displacement in Darwin's finches, Science, 313, 223, 10.1126/science.1128374

10.1086/432023

10.1111/j.1755-0998.2010.02943.x

10.1051/forest:19990203

10.1086/597611

10.1038/nature09670

Jeffreys H., 1961, Theory of Probability

10.1111/eva.12090

10.1111/j.1461-0248.2005.00796.x

10.1111/j.1461-0248.2004.00684.x

10.3732/ajb.1000317

10.1002/ece3.595

10.1111/j.1461-0248.2012.01746.x

10.1111/j.1365-294X.2012.05479.x

10.1371/journal.pone.0004010

10.1111/j.1365-2745.2006.01150.x

10.1111/j.1420-9101.2007.01445.x

10.1016/S0169-5347(02)02497-7

10.1890/04-1398

10.1371/journal.pgen.1003215

Lynch M., 1998, Genetics and Analysis of Quantitative Traits

10.2307/2257070

10.1111/j.1526-100X.2005.00058.x

10.1038/hdy.2010.164

10.1046/j.1420-9101.2001.00348.x

Meusel H., 1965, Vergleichende Chorologie der Zentraleuropaïschen Flora, 120

10.1046/j.1365-2435.2001.00520.x

10.1046/j.1365-294x.1999.00683.x

10.1111/j.1365-294X.2008.03840.x

10.1111/j.1755-0998.2011.02987.x

10.1111/mec.12350

Navarro C., 2005, Contrasting quantitative traits and neutral genetic markers for genetic resource assessment of mesoamerican cedrelaodorata, Silvaegenetica, 54, 281

10.1186/1471‐2156‐10‐7

10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x

10.1111/j.1420-9101.2010.02093.x

Pinay G., 1986, Une station d'épurationnaturelle des nitrates transportés par les nappesalluviales: l'aulnaieglutineuse, Comptesrendus de l'Académie des Sciences de Paris, 302, 629

10.1046/j.1523-1739.2003.01236.x

Richardson B., 2013, Adaptive responses reveal contemporary and future ecotypes in a desert shrub, Ecological Applications

10.1111/j.0014-3820.2006.tb01149.x

10.1007/s00442-010-1650-0

Schnitzler A., 1993, Les forêts galleries d'Europe, La Recherche, 255, 694

10.1111/j.1752-4571.2010.00157.x

10.1111/j.1469-8137.2010.03401.x

10.1093/genetics/135.2.367

10.1111/eva.12077

10.1098/rstb.2011.0199

10.1016/j.tree.2008.02.007

10.1016/j.baae.2009.09.002

Vander Mijnsbrugge K. Cox K.&Van Slycken J.(2004)Afbakening van Vlaamse herkomstgebieden. IBW.Bb.R.2004.001.

10.1111/j.1523-1739.2011.01778.x

10.1038/sj.hdy.6800672

10.1111/j.1469-1809.1949.tb02451.x

10.1093/genetics/142.3.1045

10.1016/0169-5347(96)10045-8

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Applied Ecology

Tập 51 Số 5

1218-1227

Thông tin tác giả