Genotypic diversity and clonal structure of <em>Erigeron annuus</em> (Asteraceae) in Lithuania

Autor/innen

  • Virginija Tunaitienė
  • Jolanta Patamsytė
  • Tatjana Čėsnienė
  • Violeta Kleizaitė
  • Donata Naugžemys
  • Vytautas Rančelis
  • Donatas Žvingila

DOI:

https://doi.org/10.5073/jka.2014.443.023

Abstract

This study was conducted to assess the clonal structure and genetic diversity of alien herbaceous plant species Erigeron annuus. The global warming and changes in agriculture practice in the past few decades were favourable for the expansion of this species in Lithuania. We used RAPD and ISSR assays to assess genetic variation within and among 29 populations of E. annuus. A total of 278 molecular markers were revealed. Our study detected reduced level of genetic diversity of invasive populations of E. annuus. Significant differences in DNA polymorphism among populations of E. annuus were also found. Some populations of this species are composed of genetically identical plants, while others were polymorphic. Clonal diversity of study populations ranged from 0.083 to 0.4 for both DNA marker systems. The Simpsons diversity index values ranged from 0.0 to 0.636. The average number of genotypes per population established using both assays was about 1.7. Out of 328 E. annuus individuals only 16 showed unique RAPD and 14 unique ISSR banding patterns. The remaining plants were clones of different size. The most common genotype of E. annuus identified in our study was represented by predominate in nine populations.

Keywords: Clonal structure, DNA markers, Erigeron annuus, invasive plants, ISSR, RAPD

Genetische Vielfalt und Klonstruktur von Erigeron annuus (Asteraceae) in Litauen

Zusammenfassung

Die Untersuchungen verfolgen das Ziel, die genetische Struktur der nicht-einheimischen Pflanzenart Erigeron annuus auszuwerten. Globale Erwärmung sowie Veränderungen in der landwirtschaftlichen Praxis der letzten Jahrzehnte waren bedeutsam für die Verbreitung dieser Art in Litauen. Für die Feststellung der genetischen Verteilungsvielfalt in den 29 E. annuus Populationen haben wir uns der RAPD und ISSR -Methoden bedient. Insgesamt wurden 117 RAPD - und 161 ISSR - Loci festgestellt. Die Untersuchungen haben die verringerte genetische Vielfalt der E. annuus Populationen aufgezeigt. Außerdem wurden bedeutende DNR polymorphe Unterschiede zwischen E. annuus Populationen angetroffen. Einige Populationen dieser Art bestanden aus genetisch identischen Pflanzen, während die anderen polymorphem waren. Die Klonvielfalt der untersuchten Populationen schwankte zwischen 0.083 und 0.4 bei der Verwendung von beiden DNR-Signifikanten. Die durchschnittliche Genotypen Zahl in der Population betrug etwa 1.7 bei der Verwendung von beiden Signifikanten. Nach der Untersuchung der 328 E. annuus Individuen wurden 16 unikale RAPD - und 14 unikale ISSR - Phänotypen festgestellt. Die übriggebliebenen Pflanzen waren Klonen von unterschiedlicher Größe. Der am meisten verbreitete E. annuus Genotyp wurde in neun Populationen ermittelt.

Stichwörter: DNS- Marker, Erigeron annuus, ISSR, Klonstruktur, invasive Pflanzen, RAPD

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Veröffentlicht

2014-02-11

Ausgabe

Rubrik

Sektion 2: Klimawandel, Populationsdynamik und Biodiversität / Climate change, population dynamics and biodiversity