La variation des caractéristiques morphologiques des graines peut-elle nous permettre d’évaluer la diversité génétique dans les banques de graines d’espèces végétales vulnérables ?

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Du site Les collections de semences, communément appelées banques de semences, préservent la diversité génétique des espèces végétales en dehors de leur aire de répartition naturelle, fournissant la matière première pour les efforts de restauration des espèces et de régénération des écosystèmes. Veiller à ce que ces collections de semences reflètent la grande diversité génétique trouvée dans les populations naturelles est essentiel pour la conservation contemporaine et les futurs efforts de restauration potentiels. Chez les conifères, la morphologie des graines est principalement contrôlée génétiquement. Par conséquent, la diversité morphologique évaluée au sein des collections de graines de conifères pourrait être utilisée comme un outil peu coûteux pour évaluer la diversité génétique au sein et entre les populations, offrant une approche unique aux techniques d’échantillonnage pour les collections de graines dans le futur.

Stand de pins Torrey sur l’île de Santa Rosa, Channel Islands National Park, Californie. Crédit image : L. Di Santo).

Dans sa nouvelle étude publiée dans AoBP, Di Santo et al. variation caractéristique morphologique très appréciée du site Collection de conservation du pin Torrey (Pinus torreyana) graines obtenues des deux populations indigènes survivantes, à La Jolla, Californie et sur l’île de Santa Rosa, Californie, États-Unis. L’espèce est l’un des pins les plus chauds au monde et constitue un problème de conservation critique en raison de la faible taille de la population, de la faible diversité génétique, du changement climatique et des perturbations environnementales et humaines. Dans leur travail, les auteurs ont quantifié la distribution de la diversité pour 14 caractéristiques morphologiques des graines (y compris celles montrées dans l’image ci-dessous) et évalué les différences d’émergence entre les semis insulaires et continentaux. En fin de compte, en utilisant une approche basée sur la simulation, ils ont utilisé des estimations de la variance au sein de la population pour capturer le nombre de familles maternelles nécessaires pour capturer 95 % de la diversité des caractères au sein de chaque collection de semences existante.

Découvrez les mesures morphologiques des graines collectées sur l’île de Santa Rosa et dans la réserve d’État de Torrey Pine. (A) Longueur de la graine (cm). (B) Largeur des graines (cm). (C) Longueur de l’embryon (cm). (D) Largeur de l’embryon (cm). (E) Largeur du tégument (cm). (F) Surface de l’embryon (cm2). (G) Surface de l’endosperme (cm2). (H) Surface de semis (cm2). Crédit image : Di Santo et al.

De Santo et al. montrer que la diversité des caractères des semences peut aider à établir des lignes directrices spécifiques aux populations pour la conservation de la diversité génétique i du site collections de pin Torrey (Pinus torreyana), et peut-être surtout toute espèce végétale de diversité morphologique des graines à prédominance héréditaire. Du point de vue de la conservation, les résultats suggèrent que maximiser le nombre de familles maternelles échantillonnées au sein de chaque population sera nécessaire pour optimiser la diversité génétique capturée dans les collections de graines de pin Torrey. Les auteurs concluent en disant que bien que leurs découvertes et conclusions puissent être spécifiques au sapin Torrey, les approches empiriques, statistiques et basées sur la simulation présentées dans leur travail sont susceptibles d’être appliquées aux traits hérités à travers du site des collections de graines d’autres espèces végétales menacées.

ARTICLE DE RECHERCHE

Di Santo, LN, Polgar, M., Nies, S., Hodgkiss, P., Canning, CA, Wright, JW, Hamilton, JA, 2021. Caractéristiques morphologiques des graines comme outil de quantification de la diversité conservée dans les collections ex situ : son étude de cas sur Pinus torreyana. PLANS AOB. https://doi.org/10.1093/aobpla/plab058

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