Scots pine (Pinus sylvestris L.) occupies a larger natural range than any other species from the whole Pinaceae family, extending from Europe to the Far East (Manchuria) through Siberia. Because of such a wide geographic spreading, with very different environmental conditions, and because of the long evolutionary history of this pine, a large intraspecific variation is expected to occur. The aim of this research is to study the genetic diversity within populations and the genetic differentiation between populations representative of the Italian and of the remaining Eurasian natural range of Scots pine. Until now 8 Italian populations, 22 populations from the rest of Europe (9 of which are French) and 1 from Asia (Turkey), for a total of 31 natural populations, were studied by using isozymes as genetic markers, analysed through horizontal starch gel electrophoresis. The obtained results confirm the previously observed sharp and outstanding differentiation of an Italian population, located in the Emilian Apennine, which is the most differentiated population by far: it is a relict and isolated remnant from glacial and postglacial migrations, and it is even less similar to the studied Italian Alpine populations than the remaining foreign populations, which tend to group together with them. These new observations supply further evidence of the status of important genetic resource for this small and autochthonous stand, whose differentiation could depend both on its origin from a different glacial refugium and on a different evolutionary history due to its peripheral position with respect to the main range of this species, and whose values of genetic diversity parameters are similar to those found in the other Italian populations, in spite of its geographic isolation. On the basis of the obtained values of genetic distance, the seven Italian populations from the Alps tend to group together and appear rather differentiated from the remaining ones, suggesting both a different postglacial origin and a relative genetic isolation due to the Alpine barrier, but their cluster is close to a group of French populations, suggesting a common origin and a subsequent differentiation. Other French populations are scattered along the dendrogram. Some hypotheses on the postglacial recolonization routes followed by this species are also discussed. The results of this research are increasing the available knowledge on Scots pine, making it possible the drafting of more accurate programmes of genetic resource conservation.
Il pino silvestre (Pinus sylvestris L.) è caratterizzato dall'areale più vasto fra tutte le specie costituenti la famiglia delle Pinaceae; tale area di distribuzione naturale si estende dall'Europa all'Estremo Oriente (Manciuria) attraversando la Siberia. L'immensa diffusione geografica della specie, che vegeta in ambienti caratterizzati da condizioni molto differenti, e la sua lunga storia evolutiva portano a presumere l'esistenza di una grande variabilità genetica intraspecifica. Scopo della presente ricerca è lo studio della diversità genetica nelle popolazioni e della differenziazione genetica fra popolazioni rappresentative dell'areale italiano e del restante areale eurasiatico del pino silvestre. Finora sono state studiate 8 popolazioni italiane, 22 del resto d'Europa (9 delle quali sono francesi) ed 1 asiatica (Turchia), per un totale di 31 popolazioni naturali; i marcatori genetici utilizzati sono gli isoenzimi, analizzati mediante elettroforesi orizzontale su gel d'amido. I risultati ottenuti confermano la netta e sorprendente differenziazione di una popolazione italiana dell'Appennino emiliano, già osservata in precedenza, e che si distingue per essere la popolazione più differenziata rispetto a tutte le altre studiate; si tratta di un nucleo relitto ed isolato delle migrazioni avvenute in epoche glaciali e nel postglaciale. Questa popolazione appare addirittura meno simile geneticamente alle popolazioni alpine italiane rispetto alle popolazioni straniere, che tendono a raggrupparsi con esse. Le nuove osservazioni evidenziano ulteriormente la necessità di attribuire lo status di importante risorsa genetica al piccolo soprassuolo autoctono appenninico, la cui straordinaria differenziazione potrebbe dipendere sia dalla sua provenienza da un rifugio glaciale diverso da quelli dai quali derivano le altre popolazioni analizzate, sia da una differente storia evolutiva dovuta alla sua posizione periferica rispetto all'areale principale della specie, ed i cui valori dei parametri di diversità genetica al suo interno sono simili a quelli rilevati nelle altre popolazioni italiane, nonostante il suo isolamento geografico. Sulla base dei valori di distanza genetica osservati, le 7 popolazioni alpine italiane tendono a raggrupparsi tra loro e si presentano alquanto differenziate dalle rimanenti, suggerendo così una distinta origine nel postglaciale ed un relativo isolamento genetico dovuto alla barriera alpina; il loro gruppo, tuttavia, è prossimo ad un gruppo di popolazioni francesi, e questa vicinanza potrebbe indicare un'origine comune seguita da una differenziazione successiva. Altre popolazioni francesi si presentano sparse lungo il dendrogramma. I risultati di questa ricerca consentono anche di formulare alcune ipotesi sui percorsi di ricolonizzazione seguiti nel postglaciale, e rappresentano un significativo avanzamento delle conoscenze su questa specie, sulla cui base è possibile elaborare accurati programmi di conservazione delle risorse genetiche.
Differenziazione genetica tra popolazioni di pino silvestre (Pinus sylvestris L.) rappresentative di diverse regioni geografiche dell'areale della specie.
Stefano Puglisi;
2013
Abstract
Scots pine (Pinus sylvestris L.) occupies a larger natural range than any other species from the whole Pinaceae family, extending from Europe to the Far East (Manchuria) through Siberia. Because of such a wide geographic spreading, with very different environmental conditions, and because of the long evolutionary history of this pine, a large intraspecific variation is expected to occur. The aim of this research is to study the genetic diversity within populations and the genetic differentiation between populations representative of the Italian and of the remaining Eurasian natural range of Scots pine. Until now 8 Italian populations, 22 populations from the rest of Europe (9 of which are French) and 1 from Asia (Turkey), for a total of 31 natural populations, were studied by using isozymes as genetic markers, analysed through horizontal starch gel electrophoresis. The obtained results confirm the previously observed sharp and outstanding differentiation of an Italian population, located in the Emilian Apennine, which is the most differentiated population by far: it is a relict and isolated remnant from glacial and postglacial migrations, and it is even less similar to the studied Italian Alpine populations than the remaining foreign populations, which tend to group together with them. These new observations supply further evidence of the status of important genetic resource for this small and autochthonous stand, whose differentiation could depend both on its origin from a different glacial refugium and on a different evolutionary history due to its peripheral position with respect to the main range of this species, and whose values of genetic diversity parameters are similar to those found in the other Italian populations, in spite of its geographic isolation. On the basis of the obtained values of genetic distance, the seven Italian populations from the Alps tend to group together and appear rather differentiated from the remaining ones, suggesting both a different postglacial origin and a relative genetic isolation due to the Alpine barrier, but their cluster is close to a group of French populations, suggesting a common origin and a subsequent differentiation. Other French populations are scattered along the dendrogram. Some hypotheses on the postglacial recolonization routes followed by this species are also discussed. The results of this research are increasing the available knowledge on Scots pine, making it possible the drafting of more accurate programmes of genetic resource conservation.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.