Giminystės grupių išsidėstymo dėsningumai natūralios kilmės paprastosios pušies medyne

Abstract

Šiame straipsnyje apžvelgiami tyrimai, kuriais buvo siekta įvertinti natūralios kilmės mažai ūkinėmis priemonėmis paveikto paprastosios pušies medyno Punios šile morfologinės ir genetinės įvairovės pasiskirstymo dėsningumus bei skirtingų erdvinės analizės metodų tinkamumą šių dėsningumų tyrimams. Taip pat buvo atliktas optimalus (labiausiai tikėtino) medyno genetinę struktūrą reprezentuojančių klasterių skaičiaus modeliavimas. Tirtame medyne išskirtas 1 ha ploto tyrimų barelis, kuriame tirti medžiai, imti medienos ėminiai DNR tyrimams ir fiksuotos erdvinės medžių koordinatės (iš viso tirti 107 medžiai). Individų DNR tirta 12-oje lokusų, naudojant branduolio SSR žymenų sistemą. Rezultatų analizė atlikta pritaikius PCA, Mantelio testą, erdvinės autokoreliacijos testą ir Bajeso grupavimą. Statistinių metodų efektyvumo tyrimai parodė, kad remiantis erdvine autokoreliacija ir Mantelio testu erdvinės struktūros tirtame medyne susidaro, tačiau gerokai aiškiau jas parodė Bajeso grupavimas. Tyrimas atskleidė, jog natūralios kilmės pušyne erdvinė genetinė struktūra yra atsitiktinė, medyne vyrauja 3 giminingų individų klasteriai, kurie erdviškai yra susimaišę ir nesudaro erdviškai tęstinių grupių. Genetiniu požiūriu tai yra sveika struktūra, nes yra mažesnė giminingų individų poravimosi tikimybė

The objective of our study was to test the efficiency of several main spatial analysis methods to detect spatial genetic structure in Scots pine stands. We used a sub-set of 107 trees representing a sub-plot of 1 ha within a large sample plot selected within a 200-year-old Scots pine stand of natūrai origin in Punia in centrai Lithuania. We used 12 nSSR loci to estimate the genetic distance between the 107 trees. The analysis included: PCA, the Mantel test, spatial autocorrela-tion tests and Bayesian clustering. The results of this pilot study indicate that for well spatially uniform clusters, spatial autocorrelation and Mantel tests may detect the spatial structure, but for highly overlapping structures we suggest Bayesian clustering. Regarding the spatial structure with the subplot of 107 trees selected for this study, 9 highly overlapping clusters were obtained with Bayesian clustering. Our preliminary conclusion is that the spatial genetic structure in natūrai Scots pine stands is complex and there is anindication of highly intermixed structures, probably a conseąuence of multiple establishment events