Flujo polínico en poblaciones fragmentadas de plantas: el papel de la estructura del paisaje y de los sistemas de polinización. MCINN (BOS2008-000938/BOS). IP Abelardo Aparicio. 2008-2011


Participantes/Members:  A. Aparicio, RG Albaladejo, JP González Varo

RESUMEN

El flujo polínico interpoblacional está entre los procesos microevolutivos que afectan de forma directa al destino genético (diversidad y estructura) de las poblaciones de plantas cuando se fragmentan. Estudios realizados en especies de árboles (en su mayor parte tropicales) han evidenciado que mientras que la distribución espacial de las poblaciones no impide la fertilización con polen inmigrante, la falta de donadores efectivos de polen tiene efectos negativos en la eficacia biológica de las progenies resultantes. Además, la configuración espacial del paisaje parece tener un papel más relevante en el flujo génico polínico que los propios sistemas de polinización (i.e. anemofilia vs. zoofilia). Nuestro caso de estudio está integrado por fragmentos de bosque mediterráneo en el valle del Guadalquivir y dos especies comunes (Pistacia lentiscus y Myrtus communis) con mecanismos de reproducción y polinización contrastados. Utilizando métodos analíticos indirectos (Twogener, Kindist) queremos evaluar la ‘cantidad’ y ‘calidad’ del flujo polínico en este sistema y específicamente responder a las siguientes preguntas: ¿cuáles son las distancias efectivas de dispersión polínica? ¿Qué cantidad de donadores de polen están fertilizando semillas? ¿Cuáles son las tasas de depresión endogámica, de paternidad correlacionada y de apareamientos biparentales?

Los objetivos son: 1. Desarrollar marcadores hipervariables de herencia codominante (microsatélites) en Myrtus communis. 2. Ilustrar la estructura de la nube polínica dentro y entre madres en condiciones contrastadas de aislamiento poblacional. 3. Estimar las distancias efectivas de dispersión polínica, el número efectivo de polinizadores, y el área efectiva de polinización. Calcular tasas de cruzamiento y de endogamia biparental. 4. Valorar la repercusión que el grado de aislamiento de los fragmentos y la estructura poblacional (tamaño y densidad) tienen sobre la biología de la polinización de las especies de estudio. 5. Evaluar las evidencias actuales que apoyan que las plantas anemófilas tienen de forma inherente menor paternidad correlacionada que las zoófilas.

Pollen flow in fragmented populations: the role of landscape structure and pollination sytems

The ‘quantity’ and ‘quality’ of among population pollen gene-flow are the key factors in predicting the real outcome of fragmentation on population genetic diversity and structure. Some studies have shown that the spatial distribution of populations in fragmented landscapes does not preclude incoming pollen flow in small and isolated patches, but the low number of effective pollen sources may lead to reduced fitness in progenies. Moreover, the spatial distribution of populations seems to be more influential for the levels of pollen flow than pollination system of the species (wind vs. animal-pollination). Our case study is integrated by a set of mediterrean forest patches in the Guadalquivir river valley and two common shrub species with contrasting breeding and pollination systems (Pistacia lentiscus and Myrtus communis). Using indirect approaches (Twogener, Kindist) we propose to evaluate the ‘quantity’ and ‘quality’ of pollen gene flow in this study system and specifically answer the following questions: What are the effective pollen dispersal distances? How many pollen donors are fertilizing seeds? What are the inbreeding, biparental inbreeding and correlated paternity levels?

Explicitly the objectives are: 1. To develop polymorphic microsatellite markers for Myrtus communis. 2. To illustrate de pollen cloud structure within and among mothers in isolated vs. non isolated populations. 3. To estimate the efective pollen dispersal distances, the effective number of fathers, the pollination area neigbourhood, and the inbreeding and biparental inbreeding rates. 4. To address changes in the pollination biology of the studied species in relation to landscape structure and population size and density. 5. Comprehensively, to evaluate the evidences that wind-pollinated species have inherently low correlated paternity compared to animal-pollinated species.