Smulkiažiedės sprigės (Impatiens parviflora DC.) Lietuvos populiacijų įvairovė įvertinta molekuliniais ir fitocenologiniais metodais

Abstract

Tankaus transporto tinklo plėtra atvėrė naujus būdus svetimkraštėms augalų rūšims migruoti net į labai tolimas, gamtinių barjerų apsaugotas buveines ir jas pažeisti savo skvarbumu bei stipriomis konkurencinėmis savybėmis. Smulkiažiedė sprigė yra kilusi iš Azijos žemyno, tačiau patekusi į vakarus už Uralo kalnų ji įgijo invazinio augalo ypatumus ir įsiskverbė į daugelio Europos šalių ekosistemas. Šio darbo tikslas – įvertinti Lietuvos smulkiažiedės sprigės populiacijų genetinę įvairovę ir struktūrą polimorfinių fragmentų ilgio polimorfizmo (PFIP) metodu bei išanalizuoti populiacijų bendrijų sudėtį. Buvo pasirinkta 21 smulkiažiedės sprigės populiacija, žolinio sluoksnio sudėtis įvertinta 100 m2 plotuose. Tyrimo vietose smulkiažiedės sprigės padengimas svyravo nuo 5 % (Pabaliai) iki 70 % (Kaunas-Vičiūnai, Karvaičiai). Pagal žolinių augalų rūšių dvimatę kladogramą išsiskyrė Pabalių bendrija, kurią sudarė 32 skirtingos augalų rūšys. Genetiniams tyrimams atrinkti 5 individai iš kiekvienos populiacijos. Kauno-Vičiūnų bendrija su didžiausiu smulkiažiedės sprigės polimorfizmu (polimorfinių lokusų procentinė dalis P = 34,08 %) pasižymėjo mažesne rūšine įvairove (18 rūšių), Margumiškio bendrija su mažiausiu smulkiažiedės sprigės polimorfizmu (P = 11,21 %) turėjo 19 rūšių; Pabalių populiacija, šalia kurios rūšinė įvairovė buvo didžiausia, pasižymėjo mažu genetiniu polimorfizmu (P = 12,11 %). Pagal PFIP žymenis populiacijos pasižymėjo nedidele genetine įvairove (vidutinė P = 20,1 %, vidutinė Nei genetinė įvairovė 0,130). Lietuvos vakaruose augo ypač mažą genetinę įvairovę turinčios populiacijos. Molekulinė įvairovė populiacijų viduje siekė tik 9 %. Pagal Bajeso struktūrinę analizę ir molekulinę principinių koordinačių analizę smulkiažiedės sprigės populiacijos sudarė 18 ir 3 klasterius atitinkamai. Lietuvos smulkiažiedės sprigės populiacijų genetinės struktūros tyrimas pagal PFIP žymenis nurodė galimą daugkartinę šio invazinio augalo introdukciją į Lietuvą.

The development of transport network has created new pathways for alien species to migrate to distant habitats and alter them by occupying affected by erosion areas, as former sites of native species. Small balsam is native in some parts of Asia continent, although fetched up across the Ural Mountains it obtained the abilities of invasive plant and penetrated to the majority of Europe ecosystems. The aim of this study was to evaluate genetical diversity of Lithuanian small balsam populations using amplified fragments length polymorphism (AFLP) and to analyse the composition of communitie neighbouring this species. For this study 21 population of small balsam were selected, the structure of layer was assessed in 100 m2 plots. The coverage of small balsam ranged from 5 % (Pabaliai) to 70 % (Kaunas-Vičiūnai, Karvaičiai). According to two-way cluster analysis of species Pabaliai community was the most distinct and had the most versatile composition (32 species). Five individuals from each population were taken for genetic analysis. Kaunas-Vičiūnai site had the highest small balsam polymorphism (polymorphic loci percentage P = 34.08 %) and quite low species richness (18 species). Margumiškis site had the lowest small balsam polymorphism (P = 11.21 %) and 19 species. Pabaliai population had the highest species richness and low genetic polymorphism (P = 12.11 %). AFLP markers analysis indicated low genetic diversity of small balsam populations (mean P = 20.1 %, mean Nei genetic diversity 0.130). Populations with very low polymorphic loci grew in the western Lithuania. Analysis of molecular variance demonstrated low genetic variation within populations (9 %). According to Bayesian structure analysis and molecular principal coordinates analysis small balsam populations were grouped in 18 and 3 clusters respectively. Genetic structure analysis of Lithuanian small balsam populations indicated a possible multiple introduction of this invasive species in Lithuania.