Ex Situ Conservation of Wild Plant Species: Time to Reassess the Genetic Assumptions and Implications of Seed Banks

Ex situ conservation of wild plant species through seed banking is currently being recommended as a conservation strategy to help preserve the biological and genetic diversity of wild plants. Here I argue that ex situ collections may be ineffective at preserving genetic diversity and the evolutionary potential of populations for adaptive or neutral evolution. Treating the collection of genetic variation for seed banks as simply a problem in efficient sampling of neutral, allelic genetic polymorphism is a limited view of the types and organization of genetic variation present in wild plant species. Perspectives on genetic variation from neutral alleles to quantitative variation are necessary when considering evolutionary change. Quantitative genetic variation and genetic correlations determine the degree and form of response to natural selection on polygenic traits. Population variation in the amount of quantitative genetic variation or structure of genetic correlations argues that different populations will respond differently to the action of natural selection and are therefore unique evolutionary entities. Unavoidable selection on single traits will cause indirect selection on genetically correlated traits, possibly resulting in phenotypic changes and a reduction of genetic variation. Genotype-by-environment interactions demonstrate that the success of releasing seed bank genotypes in natural populations is dependent on the likelihood that seed bank material contains genotypes of high relative fitness in introduction habitats. Such actions can cause introduction of nonadaptive genotypes that will depress population fitness. Because not all types of genetic variation are highly positively correlated, sampling methods based on the neutral theory of alleles or allelic data will not necessarily capture representative quantitative genetic variation. More research on the relationship and evolutionary significance of allelic and quantitative genetic variation in collections and wild populations is needed. Initial and ongoing data on the fate of different types of genetic variation are required to determine the relative success or failure of ex situ conservation methods and to test assumptions of current programs. In situ conservation of ecosystems may offer distinct advantages for many plant species by preserving both genetic and ecological information. La conservacion ex situ de especies de plantas silvestres por medio de bancos de semillas esta siendo recommendada en la actualidad como una estrategia de conservacion para ayudar a preservar la diversidad biologica y genetica de las plantas silvestres. En el presente trabajo yo argumento que las colecciones ex situ podrian ser inefectivas en preservar la diversidad genetica y el potencial evolutivo de las poblaciones para la evolucion adaptativa o neutral. El tratar la coleccion de la variabilidad genetica para los bancos de semillas simplemente como un problema de muestreo eficiente del polimorfismo genetico neutral de alelos es una vision limitada del tipo y organizocion de la variobilidad genetica presente en especies de plantas silvestres. Cuando se consideran cambios evolutivos, las perspectivas sobre la variabilidad genetica de alelos neutrules para la variacion cuantitativa son necesarias. La variabilidad genetica cuantttativa y las correlaciones geneticas determinan el grado y forma de las respuesta a la seleccion neutral sobre caracteres poligenicos. La variabilidad poblacional en la cantidad de variacion genetica cuantitativa o en la estructura de las correlaciones genotipicas argumenta que las diferentes poblaciones van a responder diferentemente a la accion de la seleccion natural y que por lo tanto son unidades evolutivas unicas. La inevitable seleccion sobre caracteres simples va a causar seleccion indirecta sobre caracteres correlacionados geneticamente, resultando, posiblemente, en cambios fenotipicos y en una reduccion de la variacion genetica. Las interacciones genotipo-ambiente demuestran que el exito de la suelta de genotipos de bancos de semillas en poblaciones naturales depende de la posibilidad de que el material de los bancos de semillas contenga genotipos con alto fitness relativo en los habitats de introduccion. Tales acciones pueden causar la introduccion de genotipos no adaptativos que deprimiran el fitness de la poblacion. Dado que no todos los tipos de vartacion genetica estan altamente correlacionados en forma positiva, metodos de muestreos basados en la teoria neutral de alelos o en datos de alelos no capturaran necesariamente la variacion genetica cuantitativa representativa. Se necesitan mas investigaciones sobre la relacion y significacion evolutiva de la variacion genetica de alelos y cuantitativa en poblaciones silvestres. Se necesitan datos iniciales y continuos sobre la suerte de diferentes tipos de variacion geneticas para determinar el exito relativo o el fracaso de los metodos de conservacion ex situ y para testear los supuestos de los programas corrientes. La conservacion in situ de ecosistemas puede ofrecer ventejas claras para muchas especies de plantas al preservar tanto la informacion genetica como la ecologica.