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Keywords:

  • multisource introductions;
  • outbreeding;
  • single-source introductions;
  • Succisa pratensis
  • exogamia;
  • introducciones multi-fuente;
  • introducciones uni-fuente;
  • Succisa pratensis

Abstract: Plant biodiversity has declined seriously because of both habitat deterioration and habitat fragmentation. As a result, many species have been forced into small, fragmented, and isolated populations and are believed to suffer from higher extinction risks. Genetic reinforcement and the establishment of new populations are now widely used to prevent extinction. However, the genetic background of transplants may seriously affect the long-term success of these populations because increased genetic variation may reduce the risk of inbreeding or lead to better performance by restored heterozygosity levels (heterosis). Introduced transplants, however, may be poorly adapted to the new local conditions. We tested the initial success of alternative introduction strategies. We evaluated the potential for inbreeding, heterosis, and/or local adaptation after introduction of artificial populations of Succisa pratensis. We introduced individuals from local and distant artificial populations that were created from either small or large populations. We created the artificial populations with the same census population size but varying effective population sizes by adjusting the relatedness of individuals. We analyzed the demographic consequences of inbreeding, heterosis, and/or local adaptation of these artificial populations. Reduced performance after selfing was manifested by a reduction in seed production, seed weight, germination, and flowering percentage. Seed production, seed weight, flowering percentage, and number of flowerheads were negatively affected by small population size. Local adaptation increased biomass and flowering percentage for local individuals. Seed weight and seed production exhibited significant heterosis. Our results demonstrate that threatened populations can benefit from introduction and genetic reinforcement of individuals from related populations. Significant differences among the artificial populations for several measured performance components suggest that introduction or reinforcement is best achieved through material from a local population or, when unavailable, from several large populations.

Resumen: La biodiversidad de plantas ha declinado seriamente tanto por el deterioro como la fragmentación de hábitats. Como resultado, muchas especies han sido relegadas a poblaciones pequeñas, fragmentadas y aisladas cuyos riesgos de extinción se piensa que son mayores. El reforzamiento genético y el establecimiento de poblaciones nuevas se utilizan ampliamente en la actualidad para prevenir la extinción. Sin embargo, los antecedentes genéticos de transplantes pueden afectar seriamente el éxito de estas poblaciones a largo plazo debido a que el incremento en la variación genética puede reducir el riesgo de endogamia o puede conducir a un mejor rendimiento por lograr niveles de heterocigosidad restaurados (heterosis). No obstante, los trasplantes introducidos pueden adaptarse deficientemente a las nuevas condiciones locales. Probamos el éxito inicial de estrategias de introducción alternativas. Evaluamos el potencial de endogamia, heterosis y/o adaptación local después de la introducción de poblaciones artificiales de Succisa pratensis. Introdujimos individuos de poblaciones locales y de poblaciones artificiales distantes que fueron creadas a partir de poblaciones tanto pequeñas como grandes. Las poblaciones artificiales fueron creadas con el mismo tamaño poblacional censal pero variaron en tamaños poblacionales efectivos al ajustar la parentela de los individuos. Analizamos las consecuencias demográficas de la endogamia, heterosis y/o adaptación local de estas poblaciones artificiales. Después de la autofecundación se manifestó una reducción en el rendimiento por reducción en la producción y peso de semillas y en el porcentaje de germinación y floración. La producción y peso de semillas, el porcentaje de floración y el número de botones florales fueron afectados negativamente por el tamaño poblacional pequeño. La adaptación local incrementó la biomasa y el porcentaje de floración en individuos locales. El peso y producción de semillas mostró heterosis significativa. Nuestros resultados demuestran que las poblaciones amenazadas pueden beneficiarse de la introducción y del reforzamiento genético de individuos de poblaciones emparentadas. Las diferencias significativas entre las poblaciones artificiales en varios de los componentes de rendimiento medidos sugiere que la introducción o reforzamiento se logra mejor con material de una población local o, cuando no disponible, con material de varias poblaciones grandes.