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Geographical and historical determinants of microsatellite variation in Eucalyptus pilularis

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Abstract:

Geographically distributed genetic variation is expected in species that have wide latitudinal and habitat ranges, like Eucalyptus pilularis Sm. Coastal and inland ecotypes of this tall forest tree have been distinguished in genecological studies, but patterns of regionally distributed quantitative variation are weak. At the coarsest level, variation of 12 microsatellite markers divided a rangewide sample of 424 E.pilularis trees into two zones: the region to the south of Sydney forming one zone and regions to the north forming another. Genetic structuring did not correspond with ecotypes but rather with a biogeographic division, suggesting an imprint of historical isolation. Typical and uniform levels of genetic diversity (He = 0.78 ± 0.02 (mean ± SE)) were found across 10 geographic regions. Genetic structuring by regions (PhiRT = 3%), by localities within regions (PhiPT = 2%), between coastal and inland provenances (PhiPT = 2%), or due to isolation by distance was subtle. These observations, along with the lack of evidence for bottlenecks, suggested genetic cohesion within zones due to gene flow and historically large population sizes. The low levels of diversity and poor growth performance of the Fraser Island ecotype were better explained by recent colonization and adaptation than by genetic isolation, since there was no evidence of inbreeding.

On s’attend à ce que la diversité génétique soit distribuée selon la géographie pour les espèces à grand déploiement latitudinal et à large spectre d’habitats comme Eucalyptus pilularis Sm. Des écotypes de la côte et de l’intérieur ont été reconnus chez cette espèce d’arbre de grande taille à partir d’études génécologiques. Cependant, les patrons de variation quantitative distribuée selon les régions apparaissent faibles. À la plus grande échelle, la variation de 12 marqueurs de microsatellites a permis de diviser en deux zones un échantillon de 424 tiges représentatif de l’ensemble de l’aire de répartition d’E.pilularis. La région située au sud de Sydney formait une zone distincte des régions situées au nord. La structure génétique ne correspondait pas aux écotypes mais plutôt à une division biogéographique impliquant une empreinte d’isolement historique. Les auteurs ont noté des niveaux de diversité génétique typiques et uniformes (He = 0,78 ± 0,02 (moyenne ± erreur standard)) dans les 10 régions géographiques étudiées. La structure génétique par régions (PhiRT = 3 %), par localités au sein des régions (PhiPT = 2 %), entre les provenances de la côte et celles de l’intérieur (PhiPT = 2 %), ou due à l’isolement par la distance était faible. Ces observations, de même que l’absence d’indices pointant vers des goulots d’étranglement, indiquent que chaque zone est génétiquement cohésive en raison du flux génique et de la grande taille historique des populations. La diversité génétique et la performance en croissance de l’écotype de l’île de Fraser étaient faibles. Ce patron s’expliquait mieux par la colonisation récente et l’adaptation que par un effet d’isolement génétique puisqu’il n’y avait pas de signes d’endogamie.

Document Type: Research Article

Publication date: 2010-06-01

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