Low Inbreeding and High Pollen Dispersal Distances in Populations of Two Amazonian Forest Tree Species

Authors


7   Corresponding author; e-mail: dominic.cloutier@mail.mcgill.ca

ABSTRACT

Recent studies suggest that tropical tree species exhibit low inbreeding and high gene dispersal levels despite the typically low density of conspecifics in tropical forests. To examine this, we undertook a study of pollen gene dispersal and mating system of two Amazonian tree species. We analyzed 341 seeds from 33 trees at four microsatellite loci in a Carapa guianensis population from Brazil, and 212 seeds from 22 trees at four microsatellite loci in a Sextonia rubra population from French Guiana. Differentiation of allele frequencies among the pollen pool of individual trees was ΦFT= 0.053 (95% CI: 0.027–0.074) for C. guianensis and ΦFT= 0.064 (95% CI: 0.017–0.088) for S. rubra. The mean pollen dispersal distances were estimated at 69–355 m for C. guianensis, and 86–303 m for S. rubra, depending on the pollen dispersal model and the estimate of reproductive tree density used. The multi-locus outcrossing rate was estimated at 0.918 and 0.945, and the correlation of paternity at 0.089 and 0.096, for C. guianensis and S. rubra, respectively, while no significant levels of biparental inbreeding were detected. Comparing trees with high and low local density of conspecifics, we found no evidence for differences in inbreeding levels. The results are discussed within the framework of the emerging picture of the reproductive biology of tropical forest trees.

RÉSUMÉ

De récentes études suggèrent que les populations d'arbres tropicaux sont caractérisées par une faible consanguinité et une dispersion des gènes à grande distance, malgré la faible densité des conspécifiques particulière aux forêts tropicales. Afin de vérifier ceci, nous avons étudié la dispersion des gènes par le pollen et le régime de reproduction de deux espèces d'arbres en Amazonie. Nous avons analysé 341 graines de 33 arbres à quatre loci microsatellites d'une population de Carapa guianensis du Brésil, et 212 graines de 22 arbres à quatre loci microsatellites d'une population de Sextonia rubra de Guyane Française. La différentiation de fréquence des allèles entre les nuages de pollen captés par les arbres était de ΦFT= 0.053 (95% IC: 0.027–0.074) pour C. guianensis et de ΦFT= 0.064 (95% IC: 0.017–0.088) pour S. rubra. La distance moyenne de pollinisation a été estimée à des valeurs entre 69 et 355 mètres pour C. guianensis, et entre 86 et 303 mètres pour S. rubra, selon le modèle de dispersion du pollen et la valeur de densité efficace d'arbres utilisés. Le taux d'allo-pollinisation a été estiméà 0.918 et à 0.945, et la corrélation de paternitéà 0.089 et à 0.096, pour C. guianensis et S. rubra respectivement, tandis qu'aucune consanguinité biparentale n'a pu être détectée. En comparant des arbres à forte et à faible densité locale de conspécifiques, nous n'avons pas constaté de différences dans les niveaux de consanguinité de leur descendance. Les résultats sont discutés au regard de l'état actuel des connaissances de la biologie de la reproduction des arbres de la forêt tropicale.

Ancillary