Clonal Diversity and Fine-scale Genetic Structure in a High Andean Treeline Population

Clonal propagation becomes more abundant with increasing altitudes as environmental conditions worsen. To date, little attention has been paid to the way in which clonal propagation affects genetic diversity and the fine-scale spatial genetic structure (FSGS) of clonal alpine trees. An AFLP study was undertaken to quantify the clonal and genetic diversity and FSGS of the vulnerable treeline species Polylepis reticulata in Ecuador. We successfully genotyped 32 and 75 ramets within 4mx100m (coarse scale) and 4mx4m (fine scale) transects of one population, respectively. Higher genotypic diversity was detected at the coarse scale than at the fine scale, while lower genetic diversity was detected for P.reticulata than other Polylepis spp. at both scales. Significantly stronger FSGS was detected at the ramet level than the genet level for P.reticulata within a spatial distance of 3m. The studied P.reticulata population showed pronounced FSGS (Sp=0.012 at the genet level, a statistic reflecting declining pairwise kinship with distance) revealed restricted gene dispersal, which implies restricted seed dispersal for this population, assuming pollen flow is as extensive as that described for other wind-pollinated tree species. Our results revealed that clonal diversity is a function of both sample size and the spatial scale of the sampling area. The findings highlights that clonal propagation has affected FSGS within a spatial distance of 3m for this species. Resumen La propagacion clonal es mas frecuente con el aumento de la altitud conforme las condiciones ambientales empeoran. Hasta la fecha, pocos estudios se han enfocado en la forma en que la propagacion clonal afecta la diversidad genetica y la estructura genetica a escala fina (FSGS) de arboles andinos con propagacion clonal. Se realizo un estudio de AFLP para cuantificar la diversidad clonal y genetica y la FSGS de Polylepis reticulata, una especie vulnerable del limite boscoso en Ecuador. Determinamos el genotipo de una poblacion con 32 ramets en transectos de 4x100m (escala grande), y 75 ramets en transectos de 4x4m (escala fina). La diversidad genotipica fue mayor a escala grande que a escala fina. P.reticulata mostro menor diversidad genetica que otras especies de Polylepis a ambas escalas. Se detecto mayor FSGS al nivel de ramets que a nivel de genets para P.reticulata en una distancia espacial de 3m. La poblacion de P.reticulata estudiada mostro una pronunciada FSGS (Sp = 0.012 a nivel de genet, una estadistica reflejando una disminucion en pairwise kinship con la distancia), revelando una dispersion genetica restringida; lo que implica la restriccion en la dispersion de semillas para esta poblacion, asumiendo que el flujo de polen sea tan grande como el descrito para otras especies de arboles polinizados por viento. Nuestros resultados revelan que la diversidad clonal esta en funcion del tamano de muestra y la escala espacial del area de muestreo. Los resultados resaltan que la propagacion clonal ha afectado la FSGS dentro los 3m de distancia para esta especie.