Διάκριση των ειδών Himantoglossum jankae και H. samariense (Orchidaceae) στην Ελλάδα με δείκτες ISSR
Creators: name: Χαριτωνίδου, Μάρθα Γεωργίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: ορχεοειδή
γενετική διαφοροποίηση
γενετικοί δείκτες
Orchidaceae
genetic differentiation
genetic markers

description: Το γένος Himantoglossum Spreng. sensu stricto (s.s.) (οικογένεια: Orchidaceae) στην Ελλάδα αντιπροσωπεύεται από τα είδη H. jankae και H. samariense. Τα είδη αυτά παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον, το μεν πρώτο εξαιτίας της ιδιαίτερης μορφολογικής ποικιλότητας που εμφανίζει, ενώ το δεύτερο λόγω της αμφιλεγόμενης ταξινόμησής του είτε ως υποείδος του H. affine είτε ως είδος υβριδογενούς προέλευσης (H. affine × H. jankae). Επιπλέον, το H. samariense είναι στενότοπο ενδημικό των ορεινών όγκων της Κρήτης με εξαιρετικά περιορισμένες θέσεις εμφάνισης, ενώ αντίθετα, το H. jankae είναι διάσπαρτο και ενίοτε τοπικά κοινό στην ηπειρωτική κυρίως Ελλάδα. Στην παρούσα εργασία, διερευνήθηκε η γενετική ποικιλότητα και διαφοροποίηση αντιπροσωπευτικών πληθυσμών των δύο ειδών, που καλύπτουν την εξάπλωσή τους στην Ελλάδα, με τη χρήση γενετικών δεικτών ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats). Χρησιμοποιήθηκαν είκοσι τρεις πληθυσμοί του είδους H. jankae, και δύο πληθυσμοί του H. samariense, ενώ ένας πληθυσμός του στενά συγγενικού H. galilaeum από το Ισραήλ επίσης συμπεριλήφθηκε στις αναλύσεις. Επιπλέον, σε περιορισμένο αριθμό δειγμάτων (με βάση τα αποτελέσματα από τους δείκτες ISSR) πραγματοποιήθηκε αλληλούχιση, για τον εντοπισμό πολυμορφισμών στις περιοχές accD και ITS2 του χλωροπλαστικού και πυρηνικού γονιδιώματος, αντίστοιχα. Από τα αποτελέσματα, παρατηρήθηκε γενετική ποικιλότητα ίση με He = 0,269 στο σύνολο των Himantoglossum s. s. στην Ελλάδα, He = 0,265 για το H. jankae, και He = 0,232 για το H. samariense. Όσον αφορά τη γενετική διαφοροποίηση, αυτή παρατηρήθηκε χαμηλή στο σύνολο των πληθυσμών των ειδών Himantoglossum s.s. (Gst = 0,033), και φαίνεται να οφείλεται κυρίως σε διαφορές εντός και μεταξύ των πληθυσμών (ΦPT = 0,318 και ΦPR = 0,257 αντίστοιχα), παρά μεταξύ των ειδών (ΦRT = 0,082), σύμφωνα με την Ανάλυση Μοριακής Διακύμανσης (AMOVA). Επιπλέον, παρατηρήθηκε ιδιαίτερη ενδοειδική γενετική διαφοροποίηση, μεταξύ των πληθυσμών τόσο του H. jankae (Gst = 0,355) όσο και του H. samariense (Gst = 0,366), συγκριτικά με αποτελέσματα που αφορούν άλλα είδη της οικογένειας Orchidaceae, καθώς και του γένους Himantoglossum. Ακόμη, από την Ανάλυση Κύριων Συντεταγμένων (PCoA) και τα δενδρογράμματα UPGMA με βάση τις γενετικές αποστάσεις, φαίνεται πως τα είδη H. jankae και H. samariense δεν είναι δυνατό να διαχωριστούν μεταξύ τους, με βάση τους συγκεκριμένους δείκτες ISSR. Τέλος, με βάση την αλληλούχιση στις περιοχές accD και ITS2 του χλωροπλαστικού και πυρηνικού DNA αντίστοιχα, δεν εντοπίστηκαν πολυμορφισμοί ικανοί να διαχωρίσουν τα δύο είδη. Συνεπώς από τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας φαίνεται πως, με βάση τους μοριακούς δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν, τα είδη H. jankae και H. samariense δεν είναι δυνατό να διακριθούν μεταξύ τους.
description: The genus Himantoglossum Spreng. sensu stricto (s.s.) (family: Orchidaceae) is represented by two species in Greece, H. jankae and H. samariense. Both species are of great interest; the first due to its great morphological variability and the latter for its controversial taxonomic status, characterized either as a subspecies of H. affine, or as a hybrid of H. affine and H. jankae. In addition, H. samariense is considered as a narrow local endemic of the high mountains of Crete, present in very few localities, while H. jankae has a scarce distribution, but it is locally common, predominantly in mainland Greece. In the present study, the genetic variation of and differentiation among representative populations of H. jankae and H. samariense from Greece was investigated using ISSR (Inter-Simple Sequence Repeats) markers. Twenty-three populations of H. jankae, and two populations of H. samariense were employed, while one population of the closely related taxon H. galilaeum from Israel was also included. Additionally, the accD and ITS2 regions from cpDNA and nDNA, respectively, were sequenced, for a limited number of samples according to the results of the ISSR analysis. Based on the results, the Himantoglossum s.s. in Greece revealed genetic variation equal to He = 0.269, while the species H. jankae and H. samariense individually showed values of He = 0.265 and He = 0.232, respectively. In addition, low genetic differentiation was observed among the populations of Himantoglossum s.s. (Gst = 0.033). According to the Analysis of Molecular Variance (AMOVA), the differentiation was attributed primarily to the differences within (ΦPT = 0.318) and among populations (ΦPR = 0.257) and to a lesser extent among species (ΦRT = 0,082). Moreover, great intra-specific differentiation was found for both H. jankae and H. samariense (Gst = 0.355 and Gst = 0.366, respectively), compared to other species either of the family Orchidaceae or of the genus Himantoglossum. According to the Principal Coordinates Analysis (PCoA) and the UPGMA dendrograms, H. jankae and H. samariense cannot be discriminated by means of the ISSR markers used in the present study. Same results were revealed from the accD and ITS2 sequencing, since no single nucleotide polymorphisms were found, able to discriminate the two species. Therefore, according to the results of the present study using the particular molecular markers, the species H. jankae and H. samariense in Greece cannot be discriminated.