Genetic Diversity in a Threatened Wetland Species, Helonias bullata (Liliaceae)

Genetic variation was examined in Helonias bullata, a threatened perennial plant species that occurs in isolated wetland habitats. Fifteen populations representing the species’ geographic range were sampled. Genetic diversity was low for the species (Hes = 0.053) as well as within populations (Hep = 0.029). Of the 33 allozyme loci examined, 11 (33%) were polymorphic, while on average only 12.8% (4) of the loci were polymorphic within populations. The number of alleles per polymorphic locus was 2.36 for the species and averaged 2.09 across populations. For every genetic parameter calculated, variation in H. bullata was lower than that typically found for narrowly distributed plant species. The lowest levels of genetic diversity were found in northern areas that were colonized following the last glacial epoch. The number of genotypes detected per population ranged from three to 21, with a mean of 13 for this clonally reproducing species. We found a relatively high proportion of total genetic diversity (30.6%) among populations and a significant correlation (p < 0.002) between genetic distance and geographic distance. Genetic drift phenomena appear to play a major role in the population genetics of this species. Anomalously, several populations that appeared most limited in size and vigor were genetically most variable, perhaps because they represent older, relictual populations. Life-history characteristics of H. bullata coupled with low levels of genetic diversity and the degradation and disappearance of wetlands threaten the existence of this species. Se examino la variabilidad genetica de Helonias bullata, una especie de planta perenne que se da en habitats de humedales aislados. Se muestrearon quince poblaciones que representan el area de distribucion geografica de la especie. La diversidad genetica fue baja tanto para la especie en su totalidad (Hes = 0.053) como para cada poblacion (Hep = 0.029). De los 33 locus de aloenzimas examinados, 11 (33%) fueron polimorficos, mientras que en promedio solo 12.8% (4) de los locus fueron polimorficos dentro de las poblaciones. El numero de alelos por locus polimorfico fue 2.36 para la especie y promedio 2.09 a lo largo de las poblaciones. Para cada parametro genetico calculado, la variacion en H. bullata fue menor que aquella tipica de especies vegetales con una distribucion reducida. Los niveles de diversidad genetica menores fueron encontrados en las areas del norte que fueron colonizadas luego de la era glacial. El numero de genotipos detectados por poblacion vario entre 3 y 21, con una media de 13 para esta especie que se reproduce clonalmente. Una proporcion alta de la diversidad genetica total (30.6%) se debio a la variabilidad entre poblaciones y se encontro una correlacion significativa (P < 0.002) entre la distancia genetica y la distancia geografica. El fenomeno de deriva genetica parece jugar un rol importante en la genetica poblacional de esta especie. En forma inesperada, varias poblaciones que parecian mas limitadas en tamano y vigor fueron las mas variables geneticamente, posiblemente porque ellas representan poblaciones relictas mas antiguas. Las caracteristicas de la historia natural de H. bullata juntamente con los bajos niveles de diversidad genetica y la degradacion y desaparicion de humedales ponen en peligro la existencia de esta especie.