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Environmental Surrogates for Predicting and Conserving Adaptive Genetic Variability in Tree Species

Authors


* Current address: Institut National de la Recherche Agronomique, Domaine de l'Hermitage, BP 45, F-33611 Gazinet–Cestas cedex, France, email pauline@pierroton.inra.fr

Abstract

Abstract: Adaptive genetic variability within species is an essential component of biodiversity but has been largely ignored in studies aimed at assessing and predicting biodiversity of the forest environment. We used factorial regression and structuring models to test easily measured surrogates, such as ecological attributes, as predictors of adaptive genetic variation between populations of a tree species (Eucalyptus delegatensis). Adaptive variability was defined in terms of variation in average growth performance of 68 populations and of population-by-environment interaction across seven different environments. The best surrogates of genetic variability were measures of solar radiation and temperature range, each predicting more than 50% of the genetic variability within the species. Rock and understory types, when used either alone or in combination with other covariates, also were very efficient in discriminating between populations in groups showing similar adaptation. Significant relationships between particular surrogates and growth patterns of variation were attributed to effects of natural selection that had occurred in the population source locations. We recommend the development of studies focusing on the population level of biodiversity to improve the conservation of forest ecosystems in Australia.

Abstract

Resumen: La variabilidad genética adaptativa en especies es un componente fundamental de la biodiversidad, pero ha sido ignorado en estudios dirigidos a evaluar y predecir la biodiversidad del bosque. Empleamos regresión factorial y modelos de estructuración para probar caracteres ambientales fácilmente cuantificables, tales como los atributos ecológicos, para predecir la variación genética adaptativa entre poblaciones de especies de árboles (   Eucaliptus delegatensis). La variabilidad adaptativa fue definida en base a la variación en la capacidad de crecimiento promedio de 68 poblaciones y de la población por interacción ambiental a lo largo de siete diferentes ambientes. Los mejores caracteres de variabilidad fueron las medidas del rango de radiación solar y temperatura, cada una prediciendo mas del 50% de variabilidad genética dentro de la especie. Los tipos de roca y sotobosque, ya sean empleados solas o en combinación con otras covariables, también fueron muy eficientes en la discriminación de las poblaciones en grupos que mostraban adaptación similar. Relaciones significativas entre caracteres particulares y los patrones de variación de crecimiento fueron atribuidos a los efectos de la selección natural que habían ocurrido en las poblaciones fuente locales. Recomendamos el desarrollo de estudios que se enfoquen en la biodiversidad a nivel de población para mejorar la conservación del los ecosistemas forestales de Australia.

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