Patterns of amplified restriction fragment polymorphism in natural populations and corresponding seed collections of plains rough fescue (Festuca hallii)

摘要

Plains rough fescue (Festuca hallii (Vasey) Piper) is a dominant native grass species in the Fescue Prairie region of North America that has undergone dramatic range reduction in the past century. Little is known about the genetic diversity of this species. The amplified restriction fragment polymorphism (AFLP) technique was applied to assess the comparative genetic diversity of six plains rough fescue populations in Manitoba and Saskatchewan and their corresponding seed collections. Three AFLP primer pairs were employed to screen 529 samples, representing about 30 samples each of reproductive tiller, vegetative tiller, and seed collected from each population. A total of 330 polymorphic AFLP bands were scored for each sample; their occurrence frequencies ranged from 0.01 to 0.99 and averaged around 0.47. Analysis of molecular variance revealed more than 90% of the total AFLP variation resided within natural populations (reproductive and vegetative tillers) and within seed samples. Four populations sampled from protected areas appear to have relatively lower within-population variation than two unprotected populations. Only 0.2% AFLP difference was revealed among the three tissue types examined. The tiller samples revealed slightly larger among-population variation than the seed samples and captured substantial associations of AFLP variation with population geographic distances. These findings are important for germplasm sampling for ex situ conservation, are useful for germplasm development for pasture seeding, and should facilitate the management of fragmented fescue populations.La fétuque des prairies (Festuca hallii (Vasey) Piper) est une espèce herbacée indigène de la région des fétuques de l'Amérique du Nord, qui a subi une importante réduction d'aire au cours du siècle dernier. On sait peu de chose sur la diversité génétique de cette espèce. Les auteurs ont appliqué le polymorphisme des fragments de restriction amplifiés (AFLP) pour évaluer la diversité génétique comparée de six population de la fétuque des prairies, au Manitoba et en Saskatchewan, ainsi que des collections de graines correspondantes. Ils ont utilisé trois paires d'amorces, pour tamiser 529 échantillons représentant chacun 30 échantillons, pour chaque talle reproducteur, talle végétatif et graines recueillis dans chaque population. Ils ont obtenu un total de 330 bandes AFLP polymorphiques, pour chaque échantillon; les fréquences de présence varient de 0.01 à 0.99, avec une moyenne autour de 0.47. L'analyse de variance moléculaire montre que plus de 90 % de la variation AFLP totale se retrouve au sein des populations naturelles (talles reproducteurs et végétatifs) et au sein des échantillons de graines. Les échantillons de quatre populations provenant d'aires protégées semblent montrer relativement moins de variation au sein de la population que les deux populations non protégées. On n'observe que 0.2 % de différence AFLP entre les trois types de tissus examinés. Les échantillons de talles révèlent une variation légèrement supérieure entre les populations que les échantillons de graines, et montrent des associations significatives entre les variations AFLP et les distances géographiques entre les populations. Ces constatations sont significatives pour l'échantillonnage en vue de la conservation ex situ, sont utiles pour le développement de germplasmes destinés aux semences de pâturage, et devraient faciliter l'aménagement des populations fragmentées de fétuques.