Генетическая изменчивость и локальная адаптация на фронте инвазии костра кровельного в западной Неваде

Костёр кровельный (Bromus tectorum) — инвазивный сорняк на западе Северной Америки, который преимущественно растёт на высотах ниже 2200 м. Мы выяснили, способен ли этот вид адаптироваться к местообитанию на пределе своего ареала, изучив популяцию на высокогорном фронте инвазии. Использовали несколько методов: реципрокные полевые пересадки, исследования в контролируемых условиях и молекулярный анализ. Генетическое разнообразие по SSR-маркерам было высоким как на фронте инвазии, так и в популяции с высокой плотностью на низкой высоте (0,50 и 0,43 соответственно); изменчивость фенотипических признаков в обеих популяциях была сопоставимой. В популяции на фронте инвазии обнаружили три гетерозиготных растения, что необычно для преимущественно самоопыляющегося вида. В камере для выращивания растения с высокогорья прорастали медленнее и медленнее росли на стадии проростков. Выживаемость на фронте инвазии была низкой — 13% против 55% на низковысотном участке, однако выжившие растения были сопоставимы по размеру и репродуктивному выходу. В полевых условиях больший размер семян повышал выживаемость и улучшал показатели растений; этот признак наследовался. Сроки появления всходов влияли на выживаемость на низковысотном участке, а сроки прорастания также наследовались. Локальная адаптация наблюдалась на низковысотном, но не на высокогорном участке, что было обусловлено различиями в выживаемости. Хотя полевые данные не свидетельствовали о локальной адаптации к высокогорному участку, различия между семействами и генотипами по признакам, влиявшим на полевые показатели, высокое генетическое разнообразие на фронте инвазии и признаки перекрёстного опыления у преимущественно самоопыляющегося вида указывают на наличие в этой популяции потенциала адаптации к местообитанию на пределе ареала.