Evaluating Genetic Diversity for the Conservation of the Threatened Galapagos Endemic Calandrinia galapagosa (Portulacaceae)

Authors


ABSTRACT

Calandrinia galapagosa (Portulacaceae) is a threatened plant endemic to San Cristobal Island, Galapagos. The species is threatened by goat herbivory: less than 1300 individuals remain in nine populations, three of which have been fenced for protection. It is not known whether these three populations are genetically representative of the species at large or whether the three distinct color morphs exhibited by the species represent different taxonomic units. We measured the frequency of 113 polymorphic amplified fragment length polymorphism markers in 189 specimens representing three different phenotypes from all nine populations to relate the genetic structure of the species to both its geological history and morphological variation. The analysis revealed high diversity within populations and low, but significant, differentiation between populations. In addition, no genetic diversification was observed across color morphs. We conclude that (1) regular gene flow has historically occurred between populations, and (2) individual color morphs are not separate taxa. We identify another population that should be fenced to ensure maximal protection of genetic variation. Our research serves as a case study of using population molecular genetics for optimizing protection strategies for rare plants in tropical archipelagoes affected by introduced herbivores.

RESUMEN

Calandrinia galapagosa (Portulacaceae) es una planta amenazada y endémica de la Isla San Cristóbal, Galapagos. La especie está amenazada por la herbivoría de cabras: menos de 1300 individuos permanecen vivos y de nueve poblaciones tres se han cercado para su protección. No se sabe ni si estas tres poblaciones son genéticamente representativas de la especie en su conjunto ni si los tres morfotipos de distintos colores encontrados en la especie representan unidades taxonómicas diferentes. Se midieron la frecuencia y distribución de 113 marcadores polimórficos de AFLPs en 189 especímenes que representaron tres fenotipos florales. La estructura genética de la especie se analizó con respecto a la distribución geográfica y a los morfotipos de color floral. El análisis reveló alta diversidad entre poblaciones y muy baja, pero significativa, diferenciación entre poblaciones. También ninguna diversificación genética se observó a causa del morfotipo del color. Concluimos que: (1) históricamente el flujo genético regularmente ha ocurrido entre las poblaciones, y (2) los morfotipos individuales de color no son taxones separados. Se recomienda cercar una población más para asegurar protección máxima de variación genética y unidades geográficas. Nuestra investigación sirve como un caso de estudio del uso de herramientas de genética molecular de poblaciones para perfeccionar las estrategias de protección de plantas amenazadas en archipiélagos tropicales afectados por herbívoros introducidos.

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