INSTYTUT DENDROLOGII

Zmienność genetyczna i historia populacji sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w Europie

Sosna zwyczajna (Pinus sylvestris L.) jest podstawowym gatunkiem lasotwórczym w Europie o ogromnym znaczeniu ekologicznym i ekonomicznym. Rozkład zmienność genetycznej wśród populacji tego gatunku został ukształtowany na drodze współdziałania procesów ewolucyjnych i demograficznych związanych z historią populacji w tym zmianami zasięgu gatunku i rekolonizacji nowych obszarów po okresie ostatniego zlodowacenia. Przez zastosowanie odpowiednich typów markerów genetycznych możliwe jest określenie czynników mających wpływ na obserwowaną zmienność genetyczną tego gatunku. Wiedza na ten temat jest istotna w aspekcie ochrony i gospodarowania zasobami genowymi tego taksonu, a także w kontekście analiz genetycznych podstaw zmienności adaptacyjnej obserwowanej w skali zasięgu sosny zwyczajnej. Celem niniejszej pracy było oszacowanie poziomu zmienności i zróżnicowania genetycznego naturalnych populacji sosny zwyczajnej z europejskiego zasięgu jej występowania w oparciu o analizę polimorfizmu 13 chloroplastowych oraz 13 jądrowych loci mikrosatelitarnych. Celem dodatkowym było określenie wpływu hybrydyzacji na zmienność genetyczną tego gatunku poprzez analizę danych sekwencyjnych 26 rejonów jądrowego DNA. W tym wypadku badaniem objęto populacje referencyjne, które klasyfikowane są do trzech odrębnych grup genetycznych obejmujących: Pinus sylvestris, Pinus mugo/Pinus uliginosa oraz Pinus uncinata. Analiza wariancji molekularnej wykazała, że badane populacje sosny zwyczajnej tworzą stosunkowo jednorodną genetycznie grupę, a różnice pomiędzy populacjami wynikają głównie z izolacji na dystans oraz wpływu dryfu genetycznego. Pomimo istotnych zmian zasięgu gatunków w okresie postglacjalnym nie wykryto śladów istotnej redukcji wielkości populacji w żadnym z badanych stanowisk. Uzyskane wyniki wykazują, że większość populacji z południa Europy była izolowana i nie brała udziału w procesie polodowcowej rekolonizjacji za wyjątkiem populacji bałkańskich, które wykazują silne podobieństwo genetyczne do populacji z Europy środkowej i północnej. Najbardziej jednolitą strukturę genetyczną i najprawdopodobniej wspólną historię posiadają populacje sosny z Polski i Finlandii. Nie znaleziono dowodów na międzygatunkową admiksję w referencyjnych allopatrycznych populacjach sosny zwyczajnej, co sugeruje, że hybrydyzacja nie odegrała istotnej roli w kształtowaniu zmienności genetycznej tego gatunku. Uzyskane wyniki na temat historii demograficznej sosny zwyczajnej stanowią podstawę do analiz korelacji zmienności genetycznej i fenotypowej w Europejskim zasięgu jej występowania. Mogą posłużyć również do opracowania odpowiednich programów zarządzania i hodowli tego gatunku. Zaprezentowane w niniejszej pracy wyniki stanowią moją samodzielną i wydzieloną część pracy zbiorowej przedstawionej w formie pięciu publikacji naukowych.