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Use of different seed tissues for separate biparentage identification of dispersed seeds in conifers: confirmations and practices for gene flow in Pinus densiflora

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Abstract:

To investigate how accurately biparentage assignments for coniferous seeds can be improved by using different kinds of seed tissues, we assigned biparentage to dispersed seeds in a natural stand of Pinus densiflora Siebold & Zucc. (288 mature trees) using two procedures: with or without megagametophyte haplotype data (“MH” and “ordinary” procedures, respectively). Using archived clones, we confirmed the conifer-specific modes of inheritance of three kinds of seed tissues from certain maternal trees using six microsatellite markers. In the natural stand, under the MH procedure, 39.2% of male parents and 77.0% of female parents for a total of 204 seeds analyzed were assigned to at least one mature tree within the study area. At that time, the proportion of exactly matching seeds out of seeds with one matching parent under the MH procedure was significantly larger than that of the seeds under the ordinary procedure. The biparentage assignments under the ordinary procedure corresponded to only 53.7% of the accurate separate assignments under the MH procedure. It is suggested that analyzing different seed tissues is effective for exact and accurate biparentage assignments in investigations of biparentally mediated gene flow in coniferous populations, particularly at the seed-dispersal stage.

Les auteurs ont étudié comment déterminer plus précisément l’ascendance biparentale des graines de conifères en recourant à différents types de tissu de la graine. Pour ce faire, ils ont effectué des assignations d’ascendance biparentale pour des graines dispersées au sein d’un peuplement naturel de Pinus densiflora Siebold & Zucc. (288 arbres matures) selon deux procédures: la première en considérant les données d’haplotype provenant du mégagamétophyte et la seconde, sans ces données (respectivement les procédures «MH» et «standard»). Les auteurs ont confirmé le mode de transmission particulier aux conifères des trois types de tissu de la graine à partir de l’analyse d’un certain nombre de clones maternels archivés et à l’aide de six marqueurs de microsatellites. Avec la procédure MH dans le peuplement naturel, 39,2 % de l’ascendance mâle et 77,0 % de l’ascendance femelle des 204 graines analysées ont été assignés à au moins un arbre mature particulier à l’intérieur de la zone d’étude. À ce moment-là, la proportion de graines avec une correspondance parfaite parmi les graines montrant une correspondance avec un parent était significativement plus grande qu’avec la procédure standard. Les assignations d’ascendance biparentale effectuées avec la procédure standard étaient congruentes avec seulement 53,7 % des assignations plus précises obtenues séparément avec la procédure MH. Les auteurs concluent que l’analyse de différents types de tissu de la graine est efficace pour réaliser des assignations exactes et précises d’ascendance biparentale lors des études du flux génique biparental chez les populations de conifères et ce, plus particulièrement au stade de dispersion des graines.

Document Type: Research Article

Publication date: 2007-10-01

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