Developing a Sampling Strategy for Baptisia arachnifera Based on Allozyme Diversity

We analyzed the amount and distribution of genetic variation in Baptisia arachnifera Duncan to develop a sampling strategy for ex situ research. Baptisia arachnifera is an endangered plant species endemic to the coastal plain of Georgia (U.S.) where all populations are within 16 km of each other. A reduction in numbers of individuals has been observed during the last 50 years. Baptisia arachnifera was polymorphic at 24% of the 37 loci examined with an average of 1.32 alleles per locus. The genetic diversity index was relatively low ( He = 0.097) as expected for endemic species. Populations were in Hardy-Weinberg equilibrium, suggesting that the species is outcrossing. Consistent with this conclusion is the observation that the majority (approximately 90%) of the genetic variation present in the species is found within individual populations. Indirect evidence of gene flow between populations was detected ( Nm = 2.35). The close proximity of the populations and the recent reduction in population sizes suggest that the populations surveyed may be fragments of a once more continuous gene pool. Based on the observed distribution of genetic diversity among populations (GST = 0.096), sampling two populations would capture 99% of the allozyme diversity surveyed. Allozyme data were used to determine which 2 of the 10 populations surveyed should be sampled to maximize the ex situ conservation of genetic diversity. Although the paper-producing companies that own most of the land where Baptisia arachnifera occurs are modifying their harvesting techniques, the species could become extinct without more effective management and preservation efforts. Analizamos la cantidad y distribucion de la variacion genetica en Baptisia arachnifera Duncan, para desarrollar una estrategia de muestreo para investigacion ex situ . Baptisia arachnifera es una especia de planta amenazada, endemica a la planicie costera de Goergia (USA) donde todas las poblaciones se encuentran a 16 kilomtros una de la otra. Durante los ultimos 50 anos se ha observado una reduccion de numero de individuos. Baptisia arachnifera fue polimorfica en 24% de los 37 locis examinados, con un porcentaje de 1.32 alelos por locus. El indice de diversidad genetica fue relativamente bajo (He = 0.097) a como es esperado para especies endemicas. Las poblaciones se encontraron en equilibrio Hardy-Weinberg, sugiriendo que la especie esta teniendo cruces externos. Consistente con esta conclusion es la observacion de que la mayoria de la variacion genetica presente en la especie (approximadamente 90%) se encuentra dentro de poblaciones individuales. Evidencia indirecta de flujo de genes entre poblaciones ha sido detectada ( Nm = 2.35). La proximidad de las poblaciones y la reciente reduccion del tamano poblacional sugiere que las poblaciones muestreadas pueden ser fragmentos de lo que fue alguna vez un pool genetico continuo. Basados en las observaciones de distribucion de la diversidad genetica entre poblaciones (GST = 0.096), un muestreo de dos poblaciones deberia capturar el 99% de la diversidad muestreada de alozimas. Los datos de alozimas fueron utilizados para determinar cual par de poblaciones de las 10 estudiadas deberian ser muestradas para maximizar la conservacion ex situ de la diversidad genetica. A pesar de que la compania productora de papel que es duena de la mayoria de la tierra donde Baptisia arachnifera se encuentra ha modificado sus tecnicas de cosecha, la especie podria extinguirse si no se aplican un manejo mas eficiente y esfuerzos de conservacion.