Random amplified polymorphic DNA diversity of marginal and central populations in Pinus contorta subsp. latifolia

Fifteen populations of lodgepole pine (Pinus contorta subsp. latifolia) were surveyed for diversity across 52 random amplified polymorphic DNAs (RAPDs). The objective was to compare single-locus and multilocus structures in four marginal, three intermediate, and eight central populations. Single-locus estimates indicated average observed and expected heterozygosity to be 0.19 and 0.17, respectively. When these estimates were split into population categories, a clear trend of increasing diversity was detected in the direction of marginal to central populations. F-statistics indicated an excess of heterozygotes, with F_IS ranging from -0.08 for marginal populations to -0.15 for central populations and averaging -0.12 over 15 populations. The estimates of F_ST decreased towards the margins of the species range, indicating increased population differentiation. Forty-nine of 52 RAPDs tested neutral in the Ewens-Watterson analysis. Multilocus analysis showed significant two-locus and high-order gametic disequilibria in all 15 populations. The most prominent components of the two-locus analysis were the variance of disequilibrium (VD, 46.2%) and the multilocus Wahlund effect (31.9%). This high value for VD indicated that founder effects could explain much of the observed multilocus associations. When analyzed by population categories, the VD showed a decreasing trend indicating that variation due to founder effects was more prominent in marginal populations. The two-locus Wahlund effect (WC) that is characteristic of strong population subdivision was highest in the central populations. This indicated significant levels of gene flow between populations with different allelic combinations.Key words: multilocus genetic structure, central and marginal populations, RAPD, Pinus contorta subsp. latifolia.

Quinze populations du pin tordu à larges feuilles (Pinus contorta subsp. latifolia) ont été évaluées pour la diversité à l'aide de 52 ADN polymorphes amplifiés au hasard (RAPD). L'objectif était de comparer des structures à locus unique ou multiples chez quatre populations marginales, trois populations intermédiaires et huit populations centrales de cette espèce. L'hétérozygotie moyenne observée et attendue se chiffraient à 0,19 et 0,17 respectivement. Lorsque l'hétérozygotie a été mesurée pour chaque catégorie, une nette tendance à l'accroissement de la diversité a été observée en passant des populations marginales vers les populations centrales. Les statistiques F ont montré un excédent d'hétérozygotes, la valeur de F_IS allant de -0,08 chez les populations marginales à -0,15 chez les populations centrales et s'établissant à -0,12 pour l'ensemble des 15 populations. Les estimés de F_ST décroissaient en allant vers les marges de la distribution géographique de l'espèce, indiquant par là un accroissement de la différenciation des populations. Quarante-neuf des 52 RAPD se sont avérés neutres suite à une analyse Ewens-Watterson. Une analyse multilocus a révélé des déséquilibres gamétiques significatifs tant au niveau de deux locus que pour des ordres supérieurs. Les composantes les plus importantes de l'analyse à deux locus étaient la variance des déséquilibres (VD, 46,2 %) et l'effet multilocus de Wahlund (31,9 %). Cette valeur élévée pour VD indique que les effets fondateurs peuvent expliquer une grande partie des associations multilocus observées. Lorsque analysées par catégorie (en fonction des populations), VD a montré une tendance à la hausse suggérant que la variation due aux effets fondateurs était plus prononcée parmi les populations marginales. L'effet Wahlund à deux locus (WC), lequel est caractéristique d'une grande subdivision au sein d'une population, était à son maximum dans les populations centrales. Ceci indiquait des niveaux significatifs de flux génique entre populations ayant des combinaisons alléliques différentes.Mots clés : structure génétique multilocus, populations centrales et marginales, RAPD, Pinus contorta subsp. latifolia.[Traduit par la Rédaction]