Zróżnicowanie fenotypowe i zmienność tła genetycznego polskich proweniencji sosny zwyczajnej

• Autorzy: Hebda A. , Skrzyszewski J. , Wachowiak W.

Warianty tytułu

EN

Phenotypic differentiation and genetic background variation of Polish provenances of Pinus sylvestris L.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

We looked at the patterns of differentiation at a set of phenotypic traits of Scots pine populations derived from different environmental conditions of the species distribution range in Poland. The growth traits were tested over 47 years at the provenance trial experiment in the Carpathians. The phenotypic differentiation of the populations was compared to diversity estimates at a set of ten nuclear microsatellite markers. Scots pine populations were highly differentiated concerning diameter at breast high, stand volume, stem straightness and crown width according to the provenance and climatic zones. At the same time a low genetic diversity for microsatellite markers and no evidence of population structure was found among proveniences. Local populations from the Carpathian Mountains had lower genetic variation and weaker growth compared to lowland provenances. Among the tested populations Scots pine from lowlands were characterized by the great growth potential and good adaptation to the severe climate of the Carpathians. Populations that showed high quantitative traits differentiation were genetically homogenous at the neutral loci. The results indicate that there are some regions in the genome under selection that drive species adaptive variation.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; hodowla lasu; drzewa lesne; sosna zwyczajna; Pinus sylvestris; proweniencje krajowe; zmiennosc fenotypowa; zmiennosc genetyczna; markery mikrosatelitarne; DNA mikrosatelitarny; polimorfizm loci; zmiennosc adaptacyjna

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2017
• Tom: 161
• Numer: 04
• Opis fizyczny: s.277-286,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Hebda A.

• Zakład Genetyki, Nasiennictwa i Szkółkarstwa Leśnego, Uniwersytet Rolniczy im.H.Kołłątaja w Krakowie, al.29 Listopada 46, 31-425 Kraków

autor

Skrzyszewski J.

• Zakład Hodowli Lasu, Uniwersytet Rolniczy im.H.Kołłątaja w Krakowie, al.29 Listopada 46, 31-425 Kraków

autor

Wachowiak W.

• Instytut Dendrologii, Polska Akademia Nauk, ul.Parkowa 5, 62-035 Kórnik
• Wydział Biologii, Uniwersytet Adama Mickiewicza w Poznaniu, ul.Umultowska 89, 61-614 Poznań

Bibliografia

• Barzdajn W. 2006. Zmienność cech taksacyjnych sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) polskich pochodzeń w doświadczeniu proweniencyjnym z 1985 roku w Nadleśnictwie Zielonka. Sylwan 150 (1): 8-19.
• Barzdajn W. 2008. Wyniki 24-letniego doświadczenia proweniencyjnego z sosną w Nadleśnictwie Supraśl. Sylwan 152 (4): 21-29.
• Barzdajn W., Kowalkowski W., Chmura D. J. 2016. Variation in growth and survival among European provenances of Pinus sylvestris in a 30-year-old experiment. Dendrobiology 75: 67-77.
• Bastien C., Alía R. 2000. What might be useful measures of genetic variability for adaptive traits within populations of Scots pine? Invest. Agr.: Sist. Recur. For. 9: 97-110.
• Bruchwald A. 1996. New empirical formula of determination of volume of Scots pine stands. Folia Forestalia Polonica Seria A 38.
• Chhatre V. E., Rajora O. P. 2014. Genetic divergence and signatures of natural selection in marginal populations of a keystone, long-lived conifer, eastern white pine (Pinus strobus) from Northern Ontario. PLoS ONE 9 (5): 1-13.
• Elsik C. G., Minihan V. T., Hall S. E., Scarpa A. M., Williams C. G. 2000. Low-copy microsatellite markers for Pinus taeda L. Genome / National Research Council Canada 43 (3): 550-555.
• Giertych M. 1991. Provenance variation in growth and phenology. W: Giertych M., Matyas C. [red.]. Genetics of Scots pine. Elsevier Science Publisher, Amsterdam. 19-30.
• Giertych M. 1993. Zmienność proveniencyjna. W: Białobok S., Boratyński A., Bugała W. [red.]. Biologia sosny zwyczajnej. Sorus, Poznań – Kórnik. 325-339.
• Goudet J. 2001. FSTAT, version 2.9. 3. A program to estimate and test gene diversities and fixation indices. Lausanne University, Lausanne, Switzerland.
• Grivet D., Sebastiani F., González-Martínez S. C., Vendramin G. G. 2009. Patterns of polymorphism resulting from long-range colonization in the Mediterranean conifer Aleppo pine. New Phytologist 184 (4): 1016-1028.
• Hampe A., Petit R. J. 2005. Perspectives conserving biodiversity under climate change: the rear edge matters. Ecology Letters 8: 461-467.
• Kalinowski S. T. 2005. Do polymorphic loci require large sample sizes to estimate genetic distances? Heredity 94 (1): 33-36.
• Kawecki T. J., Ebert D. 2004. Conceptual issues in local adaptation. Ecology Letters 7 (12): 1225-1241.
• Nowakowska J. A. 2016. Microsatellite markers in analysis of forest tree populations. W: Abdurakhmonov I. Y. [red.]. Microsatellite markers. Open Science INTECH, Croatia. 95-116.
• Peakall R., Smouse P. E. 2012. GenAlEx 6.5: genetic analysis in excel. Population genetic software for teaching and research-an update. Bioinformatics. 28 (19): 2537-2539.
• Ralska-Jasiewiczowa M., Latałowa M., Wasylikowa K., Tobolski K., Madeyska E., Herbert E., Wright J., Turner C. 2004. Late glacial and holocene history of vegetation in Poland based on isopollen maps. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences. Cracow, Poland.
• Sabor J. 1993. Zmienność sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) i hodowlana wartość jej polskich proweniencji w wa-runkach siedliskowych Beskidu Sądeckiego. Zesz. Nauk. AR w Krakowie.
• Savolainen O., Pyhäjärvi T., Knürr T. 2007. Gene flow and local adaptation in trees. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 38 (1): 595-619.
• Sebastiani F., Pinzauti F., Kujala S. T., González-Martínez S. C., Vendramin G. G. 2012. Novel polymorphic nuclear microsatellite markers for Pinus sylvestris L. Conservation Genetics Resources 4 (2): 231-234.
• Skrzyszewski J. 2004. Charakterystyka morfologiczno-przyrostowa sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w polskiej części Karpat i Sudetów. Zesz. Nauk. AR w Krakowie.
• Soranzo N., Provan J., Powell W. 1998. Characterization of microsatellite loci in Pinus sylvestris L. Molecular Ecology 7 (9): 1260-1261.
• Szeligowski H., Buraczyk W., Drozdowski S., Gawron L. 2016. Zmienność sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w doświadczeniu serii IUFRO 1982 w Nadleśnictwie Rogów. Sylwan 160 (3): 230-237.
• Szweykowski J., Prus-Głowacki P., Hrynkiewicz J. 2014. The genetic structure of Scots ine (Pinus sylvestris L.) population from the top of Szczeliniec Wielki Mt., Central Sudetes.Acta Societatis Botanicorum Poloniae 63 (3-4): 315-324.
• Wachowiak W., Trivedi U., Perry A., Cavers S. 2015. Comparative transcriptomics of a complex of four European pine species. BMC Genomics 16 (1): 234.
• Wójkiewicz B., Cavers S., Wachowiak W. 2016. Current approaches and perspectives in population genetics of Scots pine (Pinus sylvestris L.). Forest Science 62 (3): 343-354.
• Zhou Y., Bui T., Auckland L. D., Williams C. G. 2002. Undermethylated DNA as a source of microsatellites from a conifer genome. Genome 45 (1): 91-99.