東アルプスのセネシオ・カルニオリクス（キク科）の二倍体、四倍体、六loidサイトタイプの異なる空間スケールの分布と生息地の分離

背景と目的：サイトタイプの空間分布は、倍数体複合体の進化パターンに関する貴重な洞察を提供できます。以前の研究では、東アルプス内のセネシオ・カルニオリクス（キク科）における3つの主要なサイトタイプのマクロスケール分布が特徴付けられました。約12倍の拡張サンプリングを採用して、本研究では、メソとマイクロスケールのサイトタイプ分布の解明パターンと、成長部位の生態学的特性と相関するものに焦点を当てています。 方法：乾燥サンプルのDAPIフローサイトメトリーを使用して、S。carniolicusの東部高山分布エリア全体に広がる100個の集団から5033個の個人のDNA倍数性レベルを決定しました。マイクロハビタットの記述子と空間データは、フィールドに記録され、混合効果のANOVAで分析されました。 主な結果：DNA倍数性レベルの広範な変動（2x、3x、4x、5x、6x、7x、8x、9x）が検出されました。主要なサイトタイプのうち、二倍体と六倍体は広まっており、強く重複して分布が強く重なり、サイトタイプの混合物（調査対象の集団の半分）が頻繁に発生しましたが、四倍体は分布して分布して発生し、南西部と東の東部と東部で発生しました。流通エリア。頻繁なサイトタイプの共起にもかかわらず、サンプルの1％のみが二次サイトタイプに属していました（3x、5x、7x、8x、9x）。二倍体、四倍体、および六倍体は高度に分離されていましたが、広範囲にわたって重複していました。同様に、植生と岩覆いの非常に有意な違い、ならびに主要なサイトタイプ間で微小生息地への曝露が見つかりました。 結論：Senecio Carniolicusは、サイトタイプの顕著な多様性を示しています。3つの主要なサイトタイプ（2x、4x、6x）の分布は、更新世の氷河が異なる範囲に形作られています。四倍体はレフュギアにほぼ完全に制限されていますが、六倍体は広範囲に氷河化された領域に定着しました。二倍体および六倍体の個体は、多くの場合、混合集団に共存します。そこでは、メソスケール（高度分化、成長部位の曝露）とマイクロスケール（植生とベアロックのカバー）の両方で空間的および生態学的に分離されています。調査された生態学的パラメーターに関しては、四倍体のサイトタイプは中間位置を占めています。二次サイトタイプの希少性は、強力な接合または陽性交配障壁の存在を示唆しています。

BACKGROUND AND AIMS: The spatial distribution of cytotypes can provide valuable insights into evolutionary patterns of polyploid complexes. In a previous study the macro-scale distribution of the three main cytotypes in Senecio carniolicus (Asteraceae) within the Eastern Alps was characterized. Employing a roughly 12-fold extended sampling, the present study focuses on unravelling patterns of cytotype distribution on the meso- and microscale and on correlating those with ecological properties of the growing sites. METHODS: DAPI flow cytometry of dried samples was used to determine DNA ploidy level in 5033 individuals from 100 populations spread over the entire Eastern Alpine distribution area of S. carniolicus. Descriptors of microhabitats as well as spatial data were recorded in the field, and analysed with a mixed-effects ANOVA. KEY RESULTS: Extensive variation in DNA ploidy levels (2x, 3x, 4x, 5x, 6x, 7x, 8x, 9x) was detected. Of the main cytotypes, diploids and hexaploids were widespread and had strongly overlapping distributions resulting in the frequent occurrence of cytotype mixtures (half of the investigated populations), whereas tetraploids were disjunctly distributed and occurred in the south-west and the east of the species' distribution area. In spite of the frequent co-occurrence of cytotypes, only 1 % of the samples belonged to secondary cytotypes (3x, 5x, 7x, 8x, 9x). Diploids, tetraploids and hexaploids were altitudinally segregated, but with broad overlap. Similarly, highly significant differences in vegetation and rock cover as well as microhabitat exposure were found between the main cytotypes. CONCLUSIONS: Senecio carniolicus shows a remarkable diversity of cytotypes. The distribution of the three main cytotypes (2x, 4x, 6x) has been shaped by Pleistocene glaciations to different extents. Whereas tetraploids are nearly entirely restricted to refugia, hexaploids colonized areas that were extensively glaciated. Diploid and hexaploid individuals often co-occur in mixed populations, where they are spatially and ecologically segregated at both the meso-scale (altitudinal differentiation, exposure of the growing site) and the micro-scale (cover of vegetation and bare rock). With regard to the ecological parameters investigated, the tetraploid cytotype occupies an intermediate position. The rareness of secondary cytotypes suggests the presence of strong pre- or post-zygotic mating barriers.