Διερεύνηση των συναθροίσεων ξυλωδών ειδών και της μοριακής ποικιλότητας του υπολειμματικού είδους Aesculus hippocastanum
Creators: name: Μαστρογιάννη, Αννα Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Βλάστηση δασών χαραδρών
Υπολειμματικό είδος Τριτογενούς
Δείκτες DNA
Ravine forest vegetation
Tertiary relict
DNA markers

description: Κατά το Τριτογενές, το γένος Aesculus εξαπλωνόταν στην Κεντρική και Βόρεια Ευρώπη, αλλά και τη Μεσόγειο. Σήμερα, το είδος Aesculus hippocastanum L. (Hippocastanaceae, ιπποκαστανιά) είναι βαλκανικό ενδημικό και υπολειμματικό είδος και αποτελεί το μοναδικό αντιπρόσωπο του γένους στην Ευρώπη. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη των συναθροίσεων ξυλωδών ειδών που φιλοξενούν το A. hippocastanum στην Ελλάδα, η μελέτη της μοριακής ποικιλότητας των πληθυσμών του είδους και η διερεύνηση πιθανών κοινών προτύπων κατανομής των συναθροίσεων, των ειδών τους και των μοριακών χαρακτήρων του A. hippocastanum. Για τη μελέτη των συναθροίσεων του A. hippocastanum λήφθηκαν 49 δειγματοληπτικές επιφάνειες και τα δεδομένα τους αναλύθηκαν με τη μέθοδο ταξινόμησης Fuzzy C-means και τη μέθοδο ταξιθέτησης Nonmetric Multidimensional Scaling. Για τη διερεύνηση της μοριακής ποικιλότητας χρησιμοποιήθηκαν 173 άτομα του είδους και μελετήθηκαν δύο περιοχές του χλωροπλαστικού DNA και δύο μικροδορυφορικοί δείκτες του πυρηνικού DNA. Το σύνολο των ατόμων ομαδοποιήθηκε με βάση τους δύο τύπους δεικτών. Για τη διερεύνηση πιθανών κοινών προτύπων κατανομής των συναθροίσεων, των ειδών τους και των μοριακών χαρακτήρων του είδους χρησιμοποιήθηκαν η Ανάλυση Μοριακής Διακύμανσης (AMOVA) και ο έλεγχος Fisher’s exact test. Από τα δεδομένα βλάστησης προέκυψαν τέσσερις ομάδες, των οποίων η χλωριδική διαφοροποίηση οφείλεται τόσο σε οικολογικούς όσο και σε γεωγραφικούς παράγοντες. Και από τους δύο τύπους δεικτών το είδος βρέθηκε ότι έχει υψηλή γενετική ποικιλότητα. Η διαφοροποίηση μεταξύ των πληθυσμών βρέθηκε μεγάλη με βάση το χλωροπλαστικό DNA αλλά σημαντικά μικρότερη με βάση το πυρηνικό DNA. Τα άτομα του A. hippocastanum ομαδοποιήθηκαν σε τέσσερις και τρεις ομάδες με βάση τους χλωροπλαστικούς και τους πυρηνικούς δείκτες, αντίστοιχα. Σύμφωνα με την AMOVA, δε βρέθηκε κοινό πρότυπο γενετικής ποικιλότητας και κατανομής των συναθροίσεων, ενώ φαίνεται να υπάρχει κοινό πρότυπο διαφοροποίησης μεταξύ της γενετικής ποικιλότητας με βάση τους χλωροπλαστικούς δείκτες και των χλωριδικών περιοχών. Επιπρόσθετα, από το Fisher’s exact test βρέθηκε ότι 26 είδη εμφανίζουν στατιστικά σημαντική σχέση συνεμφάνισης με κάποιον από τους απλοτύπους του χλωροπλαστικού DNA ή τις ομάδες ατόμων του A. hippocastanum με βάση τα μοριακά τους χαρακτηριστικά.
description: During the Tertiary, the genus Aesculus used to be widely distributed in the central and north Europe as well as the Mediterranean area. Nowadays, Aesculus hippocastanum L. (Hippocastanaceae, horsechestnut) is a relict and endemic species of the Balkan Peninsula and constitutes the only representative of the genus in Europe. The aims of the present work are the study of the woody species’ assemblages hosting A. hippocastanum in Greece and the species’ genetic diversity, as well as the investigation of any possible common distribution patterns between the different assemblages, their species and the groups of A. hippocastanum distinguished on the basis of its molecular traits. For the study of the species’ assemblages, 49 plots were sampled and analyzed by means of the Fuzzy C-means classification method and the NMDS (Nonmetric Multidimensional Scaling) ordination method. Two regions of the chloroplast DNA and two SSR markers of the nuclear DNA were analyzed in 173 trees, in order to investigate the species’ genetic diversity. The individuals were grouped based on both types of molecular markers. Furthermore, Analysis of Molecular Variance (AMOVA) and Fisher’s exact test were performed in order to investigate the existence of any possible common distribution patterns between the different assemblages, their species and the groups of A. hippocastanum. Four vegetation units were found and their floristic differentiation was attributed to both ecological and geographical factors. A. hippocastanum is characterized by high genetic diversity, in the chloroplast and nuclear DNA. The diversity among populations was extremely high based on the chloroplast DNA, although this was not the case for the nuclear DNA. Analysis of the chloroplast DNA led to the discrimination of four groups of individuals, while the analysis of nuclear DNA resulted in three groups. According to AMOVA, no obvious relationship was found between genetic diversity and assemblages’ distribution, but common patterns of differentiation were observed between chloroplast markers’ diversity and the floristic regions. Furthermore, Fisher’s exact test revealed a statistically significant co-occurrence of 26 woody species and a particular A. hippocastanum’s haplotype or group of individuals, distinguished on the basis of their molecular traits.