INSTYTUT DENDROLOGII

Zróżnicowanie sosny hakowatej Pinus uncinata Ramond (Pinaceae) w granicach zasięgu naturalnego

Pinus uncinata traktowana jest przez różnych autorów jako gatunek lub podgatunek, a nawet jako odmiana P. mugo Turra (= P. montana). Głównym celem moich badań było: 1) zbadanie zmienności na podstawie igieł i struktury genetycznej populacji sosny hakowatej; 2) oszacowanie dystansu genetycznego pomiędzy populacjami P. uncinata; 3) sprawdzenie relacji pomiędzy populacjami P. uncinata i populacjami P. mugo, P. sylvestris i P. x rotundata. Na podstawie danych morfologicznych, anatomicznych i genetycznych porównano populacje P. uncinata pochodzące z centrum zasięgu (Pireneje), z krańców zasięgu (Masyw Centralny, Alpy) i stanowisk izolowanych z populacjami P. mugo, P. sylvestris i P. x rotundata. Analizy biometryczne zostały oparte na 20 cechach morfologicznych i anatomicznych igieł. Analizy genetyczne wykonane były przy użyciu markerów izoenzymowych. Badania prowadzono na tkance haploidalnej makrogametofitów nasion. Analizie poddano 8 systemów izoenzymowych. Rozdział białek prowadzono metodą elektroforezy na żelu skrobiowym. Uzyskane wyniki pokazują, że najbardziej stabilnymi cechami są: liczba aparatów szparkowych po obu stronach igieł, kształt i wymiary igieł oraz kształt i wymiary komórek epidermy. Najbardziej zmienne cechy to: liczba kanałów żywicznych, odległość pomiędzy wiązkami przewodzącymi oraz współczynnik Marceta. Jak wynika z badań P. uncinata najbardziej różni się od pozostałych taksonów długością igły, kształtem komórek epidermy oraz odległością pomiędzy wiązkami przewodzącymi. Specyficzny także okazał się typ komórek sklerenchymatycznych. Najczęściej pomiędzy wiązkami przewodzącymi występowały komórki cienkościenne i średnio cienkościenne (typ mieszany BC i CD). Wokół kanałów żywicznych najczęściej występowały komórki o charakterze włóknistym, grubościenne z małym światłem (typ a i b). Wyniki przeprowadzonych badań wykazały większe pokrewieństwo P. uncinata do P. mugo niż do P. sylvestris. Niemniej jednak P. uncinata wyróżnia się spośród pozostałych taksonów w większości analizowanych cech. P. uncinata znacząco różni się od P. mugo długością igły oraz odległością pomiędzy wiązkami przewodzącymi, natomiast od P. sylvestris liczbą kanałów żywicznych, grubością komórek epidermy i odległością pomiędzy wiązkami przewodzącymi. Szerokość komórek epidermy jest podobna we wszystkich badanych taksonach ale sam kształt komórek epidermy różni się we wszystkich taksonach. Badane taksony różnią się także typami komórek sklerenchematycznych pomiędzy wiązkami przewodzącymi i wokół kanałów żywicznych. Spośród 15 analizowanych loci w populacjach sosny hakowatej, 12 loci było polimorficznych a 3 loci były całkowicie monomorficzne (Idh, Mdh-1, Shdh-2). Częstość występowania alleli w loci była różna we wszystkich populacjach, natomiast liczba alleli była taka sama dla wszystkich populacji. Niska wartość F -statystyki i mały dystans genetyczny potwierdza małą zmienność pomiędzy populacjami P. uncinata. Na podstawie frekwencji alleli wyodrębniono 3 grupy populacji. Pierwszą grupę stanowią populacje P. uncinata, drugą tworzą P. mugo, a trzecią grupę populacji P. sylvestris. Największą wartość dystansu genetycznego zaobserwowano pomiędzy populacjami P. mugo i P. sylvestris (D = 0,270). Natomiast dystans genetyczny pomiędzy P. mugo i P. uncinata (D = 0,131) był tylko nieznacznie mniejszy niż pomiędzy P. uncinata i P. sylvestris (D = 0,155). Dystans genetyczny pomiędzy populacjami P. uncinata był zawsze znacznie mniejszy niż pomiędzy populacjami należącymi do omawianych taksonów. Uzyskane wyniki wydają się potwierdzać hipotezę, która mówi, że P. uncinata jest rezultatem dawnej hybrydyzacji pomiędzy P. sylvestris i P. mugo. Niemniej jednak stanowi ona odrębny gatunek, niezależny od P. mugo.