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Geographic variation in chloroplast haplotypes in the California red fir-noble fir species complex and the status of Shasta red fir

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Abstract:

I present the results of a molecular investigation into taxonomically unresolved issues of the California red fir – noble fir species complex. Samples were collected throughout the range of California red fir (Abies magnifica A. Murray), from the southern Sierra Nevada to the region in northern California and southern Oregon where morphological variation has suggested it hybridizes with noble fir (Abies procera Rehder). Two rbcL sequences were found within A. magnifica and showed perfect linkage with variation at the chloroplast trnD locus. Only populations in the region of hypothesized hybridization were polymorphic for rbcL. One haplotype is unique to A. magnifica in the southern part of its range, and the other is identical to that found in A. procera to the north, supporting a broad zone of hybridization. There was no evidence for a cryptic geographic barrier between the two species. A single A. procera tree from southwestern Washington also had the A. magnifica haplotype, suggesting that introgression from A. magnifica may be widespread. The type locality of Abies magnifica var. shastensis Lemmon was polymorphic, whereas the disjuct southern A. magnifica var. shastensis was monomorphic for rbcL. I also present corrections, based on replication, to two rbcL sequences for A. magnifica previously deposited in GenBank.

L’auteur présente les résultats d’une étude moléculaire portant sur des questions taxonomiques non résolues concernant le complexe d’espèces formé par le sapin rouge et le sapin noble en Californie. Des échantillons couvrant l’ensemble de l’aire de distribution naturelle du sapin rouge (Abies magnifica A. Murray) ont été récoltés, du sud de la Sierra Nevada jusqu’à la région formée par le nord de la Californie et le sud de l’Oregon, là où la variabilité morphologique suggère qu’il y a hybridation avec le sapin noble (Abies procera Rehder). Deux séquences du gène rbcL ont été découvertes chez A. magnifica. Elles étaient complètement liées avec le polymorphisme observé pour le locus chloroplastique trnD. Seules les populations de la région où l’hybridation est suspectée étaient polymorphes pour rbcL. Un haplotype unique existe pour A. magnifica dans la partie méridionale de sa distribution, alors que l’autre est identique à celui retrouvé chez A. procera au nord. Ces résultats supportent l’existence d’une vaste zone d’hybridation. Il n’y avait pas d’indice supportant l’existence d’une barrière géographique cryptique entre les deux espèces. Un seul individu d’A. procera du sud-ouest de l’État de Washington possédait également l’haplotype spécifique à A. magnifica, suggérant que l’introgression d’A. magnifica pourrait être très répandue. La provenance type d’A. magnifica var. shastensis était polymorphe alors que la provenance méridionale disjointe d’A. magnifica var. shastensis était monomorphe pour rbcL. En se basant sur l’effet de répétition, l’auteur présente également des corrections à deux séquences rbcL d’A. magnifica précédemment déposées dans GenBank.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2008

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