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Population differentiation among three species of white oak in northeastern Illinois

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Abstract:

We used microsatellite DNA analysis to examine population differentiation among three species of white oak, Quercus alba L., Quercus bicolor Willd., and Quercus macrocarpa Michx., occurring in both pure and mixed stands in northeastern Illinois. Using individual-based Bayesian clustering or principal components analyses, no strong genetic groupings of individuals were detected. This suggests that the three species do not represent distinct and differentiated genetic entities. Nevertheless, traditional approaches where individuals are pre-assigned to species and populations, including F statistics, allele frequency analysis, and Nei's genetic distance, revealed low, but significant genetic differentiation. Pairwise F statistics showed that some intraspecific comparisons were as genetically differentiated as interspecific comparisons, with the two populations of Q. alba exhibiting the highest level of genetic differentiation ( = 0.1156). A neighbor-joining tree also showed that the two populations of Q. alba are distinct from one another and from the two other species, while Q. bicolor and Q. macrocarpa were genetically more similar. Pure stands of Q. macrocarpa did not show a higher degree of genetic differentiation than mixed stands.

Les auteurs ont utilisé l'analyse des microsatellites d'ADN pour étudier la différenciation des populations parmi trois espèces de chêne blanc, Quercus alba L., Quercus bicolor Willd. et Quercus macrocarpa Michx., du nord-est de l'Illinois retrouvées en peuplements purs ou mélangés. Une analyse bayésienne de regroupement et une analyse en composantes principales ont été réalisées à partir des données individuelles. Aucun regroupement génétique particulier d'individus n'a été observé, ce qui indique que les trois espèces ne constituent pas des entités génétiques distinctes et différenciées. Néanmoins, des approches traditionnelles où les individus sont assignés a priori aux diverses populations et espèces, telles que les statistiques de F, l'analyse des fréquences alléliques et la distance génétique de Nei, ont mis en évidence une différenciation génétique faible mais significative. Les statistiques de F par paires ont permis de démontrer que certaines comparaisons intraspécifiques présentaient autant de différenciation génétique que des comparaisons interspécifiques. Les deux populations de Q. alba avaient le niveau le plus élevé de différenciation génétique ( = 0,1156). Un dendrogramme obtenu par la méthode de liens de voisinage a aussi révélé que les deux populations de Q. alba étaient distinctes l'une de l'autre et différentes des deux autres espèces, tandis que Q. bicolor et Q. macrocarpa étaient génétiquement plus similaires. Les peuplements purs de Q. macrocarpa ne présentaient pas un plus haut degré de différenciation génétique que les peuplements mélangés.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2006

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