Genetic diversity of Lithuanian populations of common juniper (Juniperus communis L.) and related factors

Paprastasis kadagys (Juniperus communis L.) – svarbus miškų ir kai kurių atvirų buveinių spygliuotis, patiriantis nemažą antropogeninį spaudimą mūsų kontinente, įskaitant Baltijos regioną. Iki mūsų darbų šio augalo genetiniai tyrimai Baltijos šalyse nebuvo atliekami. Darbo tikslas – Lietuvos paprastojo kadagio (Juniperus communis L.) skirtingoms buveinėms priklausančių populiacijų genetinės įvairovės įvertinimas molekulinių žymenų metodais, genetinės įvairovės susiejimas su fiziologinėmis, biocheminėmis savybėmis ir biotine aplinka. Tarp Lietuvos kadagio populiacijų pagal mikrosatelitų lokusus nustatyta didelė vidupopuliacinė molekulinė bei maža genetinė diferenciacija, populiacijų genetinė įvairovė buvo didelė. Pagal paprastųjų kartotinių sekų intarpų ir mikrosatelitų lokusus Europos saugomos buveinės – viržyninio kadagyno populiacija buvo išskirtiniausia. Naudojant abi DNR žymenų sistemas kadagio populiacijų geografiniai atstumai reikšmingai koreliavo su genetiniais atstumais. Terpenoidų ir flavonoidų koncentracijų palyginimas tarp populiacijų atskleidė tarpinės pelkės ir žaliašilio populiacijas, kaip skirtingiausias pagal pirmamečių spyglių seskviterpenus ir flavonoidus. Įvertinus kadagius pagal spyglių 15 makro-, mikro- ir neesminių elementų koncentracijas, ar pagal greta augančių augalų rūšių svertines indikatorines aplinkos vertes, populiacijos grupavosi pagal buveinės tipą.Common juniper (Juniperus communis L.) is valuable component of biodiversity, increasingly threatened in many parts of Europe, including Baltic region. The aim of the research was an evaluation of genetic diversity of Lithuanian populations of common juniper representing different habitats, comparison of genetic diversity evaluated by several types of molecular markers with physiological, biochemical and biotic environment features. For Lithuanian populations of juniper molecular variance at microsatellite loci within populations was high, genetic differentiation was low, genetic diversity was high. Among all populations the most distinct one at inter simple sequence repeat and microsatellite loci was population representing protected in Europe habitat of J. communis scrubs. Both nuclear DNA marker systems based genetic and geographic distances of populations of J. communis correlated significantly. Comparison of the concentration of terpenoids and flavonoids among juniper populations revealed as the most distinct populations belonging to transition mires, quaking bogs and subcontinental moss Scots pine forests. Concentrations of essential and non-essential elements of the current-year needles of juniper also weighted averages of Ellenberg’s indicator values for herbaceous species neighbouring juniper, allowed separation of populations according to the habitat type.Biologijos katedraGamtos mokslų fakultetasVytauto Didžiojo universiteta