植民地化後のプリミュラエラチオール（プリミュラ科）の設立集団における遺伝的変異の急速な損失

背景と目的：土地利用の変化と関連する絶滅/植民地化ダイナミクスは、植物種の集団遺伝的多様性に大きな影響を与える可能性があります。この研究の目的は、自己互換性のある森林ハーブプリミュラエラティオールの創立集団における遺伝的多様性を調査し、植民地化直後に遺伝的多様性に影響を与えるプロセスを解明することでした。 方法：AFLPマーカーを使用して、ベルギー中心部に最近確立されたスタンドにおけるP. elatiorの設立集団内で、3つの年齢クラスと空間遺伝的構造にわたって遺伝的多様性を分析しました。親子分析を使用して、母集団の外部からの遺伝子流量の量を評価し、将来の世代への母植物の寄与を調査しました。 結果：第2世代および第3世代の植物の遺伝的多様性は、第1世代の植物の遺伝的多様性と比較して大幅に減少しました。重要な空間遺伝構造が観察されました。親子分析では、最年少の個人の20％が研究集団以外の親から発生し、第1世代および第2世代の植物の50％以上が苗の募集に寄与していないことが示されました。 結論：これらの結果は、少数の有効な人口規模と遺伝的ドリフトが、植民地化直後に設立集団における子孫の遺伝的多様性の急速な低下につながる可能性があることを示唆しています。この多世代研究はまた、遺伝的ドリフトを相殺し、最近確立されたスタンドでの植民地化後の高レベルの遺伝的多様性を維持するために、かなりの量の遺伝子流が必要であると思われることを強調しています。

BACKGROUND AND AIMS: Land-use changes and associated extinction/colonization dynamics can have a large impact on population genetic diversity of plant species. The aim of this study was to investigate genetic diversity in a founding population of the self-incompatible forest herb Primula elatior and to elucidate the processes that affect genetic diversity shortly after colonization. METHODS: AFLP markers were used to analyse genetic diversity across three age classes and spatial genetic structure within a founding population of P. elatior in a recently established stand in central Belgium. Parentage analyses were used to assess the amount of gene flow from outside the population and to investigate the contribution of mother plants to future generations. RESULTS: The genetic diversity of second and third generation plants was significantly reduced compared with that of first generation plants. Significant spatial genetic structure was observed. Parentage analyses showed that < 20 % of the youngest individuals originated from parents outside the study population and that > 50 % of first and second generation plants did not contribute to seedling recruitment. CONCLUSIONS: These results suggest that a small effective population size and genetic drift can lead to rapid decline of genetic diversity of offspring in founding populations shortly after colonization. This multigenerational study also highlights that considerable amounts of gene flow seem to be required to counterbalance genetic drift and to sustain high levels of genetic diversity after colonization in recently established stands.