Predicted Genetic Consequences of Strong Fertility Selection Due to Pollinator Loss in an Isolated Population of Primula sieboldii

Authors


Abstract

Previous studies demonstrated strong fertility selection for a self-fertile, homostyle morph due to pollinator loss in an isolated population of Primula sieboldii, an endangered heterostylous species. To predict genetic consequences of the selection we developed a deterministic genetic model based on a classical “supergene” model, and we studied the effects of pollinator availability and inbreeding depression on temporal changes of morph frequencies through model simulation. Because of the severe pollinator limitation experienced by the population, fast, irreversible loss of the thrum morph from the population was predicted, even if high inbreeding depression was assumed. To prevent the breakdown of the normal breeding system of the species, morph frequency monitoring for timely active management should be implemented. Active management should include hand pollinations and pollinator therapy—reintroduction and reestablishment of suitable pollinator populations. The method we adopted in this study to parametrize pollinator availability can be used widely in conservation modeling for a range of plant species that have multiple mating types with different degrees of self-incompatibility.

Abstract

Estudios anteriores demonstraron una fuerte selección en la fertilidad hacia un morfo autofertilizante homostilico debido a la pérdida de los polinizadores en una población aislada de Primula sieboldii, una especie en peligro. A los efectos de predecir las concecuencias genéticas de la selección se desarrolló un modelo genético deterministico basado en un modelo de supergen clásico, y se estudiaron por medio de la simulación del modelo los efectos de la disponibilidad del polinizador y la depresión de endocría sobre los cambios temporales de las frequencias de los morfos. Se predijo la pérdida irreversible del morfo “borla” debido a las severas limitaciones de polinizadores experimentadas por la población aun si se asumia que la depresión de endocría era alta. A los efectos de prevenir la ruptura del sistema reproductivo normal de la especie, se deberia implementar el monitoreo de la frecuencia del morfo. El manejo activo debería incluir la polinización manual y la terapia del polinzador, es decir la reintroducción y reestablecimiento de poblaciones de un polinizador apropiado. El método adoptado en el presente estudio para parametrizar la disponibilidad del polinzador puede ser usado ampliamente en el modelaje para la conservación biológica para una gama de especies vegetales que tienen múltiples tipos de apareamiento con diferentes grados de autoincompatibilidad.

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