Paprastojo buko kilmė, genetinė diferenciacija ir įvairovė Lietuvoje
Disertacijos tyrimų tikslas - pagal DNR žymenis ištirti į Lietuvą introdukuotų brandžių paprastojo buko medynų ir medžių grupių genetinę kilmę ir genetinį tinkamumą tolesnei paprastojo buko introdukcijai Lietuvoje. 1260 bukai iš introdukuotų papastojo buko populiacijų Lietuvoje ir iš 18 natūralaus buko arealo referencinių populiacijų Vokietijoje, Švedijoje ir Lenkijoje, kaip labiausiai tikėtinų introdukcijos šaltinių, buvo genotipuoti naudojant 10 branduolinių mikrosatelitų lokusų. Sąsajos tarp kamieno kokybės, fenologijos ir genetinės struktūros buvo tiriamos genotipuojant fenotipinę 208 brandžių paprastojo buko medžių variaciją keturiuose dirbtinai įveistuose medynuose Lietuvoje pagal 15 nSSR žymenis. Atlikus Bajeso klasterinę analizę, nustatyta didelė tikimybė, kad Lietuvos paprastojo buko medynai genetiškai sietini su trijais skirtingais kilmės šaltiniais: (a) Bavarijos Alpės, (b) šiaurės rytų Lenkija ir (c) pietryčių Lenkija ir Karpatų kalnai. Nepaisant didelės alelinės įvairovės, Lietuvos paprastojo buko populiacijos pasižymėjo pastebimai mažesniu stebimu heterozigotiškumu nei natūralaus arealo populiacijos. Sėklos Lietuvos bukynams tikėtina buvo renkamos geografiškai plačiame areale (tai lemia didelę alelinę įvairovę), tačiau kiekvienoje vietoje buvo paimtos iš kelių gretimų ir, tikėtina, giminingų medžių. Genetinė struktūra paprastojo buko medynuose labai priklauso nuo atsitiktinio poravimosi dėl fenologinių skirtumų tarp giminingų grupių. Dėl stipraus ryšio tarp fenologijos, adaptacijos ir kamieno morfotipo ši genetinė įvairovė atsispindi kamieno morfotipe.
Objective of the thesis is to investigate the genetic origin of mature European beech forest stands and groups of trees introduced to Lithuania and estimate the genetic suitability for further introduction of European beech in Lithuania based on DNA markers. 10 nuclear microsatellite loci were used to genotype 1260 European beech trees from the introduced populations in Lithuania and 18 natural reference populationsfrom Germany, Sweden and Poland as the most likely sources of the introduction. The associations between the stem quality, phenology, and genetic structure were studied by genotyping the phenotypic variation at 15 genomic SSR makers of 208 mature European beech trees in four artificially established stands in Lithuania. The Bayesian clustering returned high likelihood for the Lithuanian European beech stands to originate from three distinct sources: (a) the Bavarian Alps, (b) north-eastern Poland, and (c) south-eastern Poland and the Carpathian Mountains. Despite the high allelic diversity, the Lithuanian European beech populations possessed a markedly lower observed heterozygosity than the natural populations. The seeds for the Lithuanian stands were probably collected over a geographically wide range (resulting in high allelic diversity), but at each spot, a few adjacent and likely related trees were sampled. The genetic structuring in European beech stands strongly depends on non-random mating owing to phenology variation among the relative groups, due to strong relationship among phenology, adaptedness and stem morphotype, this genetic variation is reflected by the stem morphotype.