Инбредная депрессия и распределение генетического груза у инвазивного двулетнего растения Alliaria petiolata (Brassicaceae)

Обоснование исследования: Инвазивные виды — это чужеродные виды, которые осваивают новые местообитания, формируют устойчивые популяции и могут оказывать негативное воздействие на аборигенные виды. В этой работе мы оценили потенциальную уязвимость инвазивных видов — генетический груз — и показали, каким образом виды могут преодолевать генетические барьеры. Заселение новых местообитаний инвазивными видами обычно начинается с небольшого числа особей, что приводит к эффектам основателя. Мы экспериментально проверили популяцию инвазивного двулетнего растения Alliaria petiolata в центральной части Иллинойса на наличие признаков эффекта основателя, оценивая характер распределения генетического груза.

Методы: Для оценки генетического груза в условиях теплицы исследовали потомство, полученное в результате трёх типов скрещиваний: самоопыления, перекрёстного опыления внутри популяции и перекрёстного опыления между популяциями. У растений первого года жизни, выращенных в условиях наличия или отсутствия внутривидовой конкуренции, измеряли вегетативные и репродуктивные признаки.

Основные результаты: В этой популяции A. petiolata выявлен значительный генетический груз, который в основном можно объяснить генетическим дрейфом (эффектом основателя), а не инбредной депрессией. В условиях внутривидовой конкуренции межпопуляционный гетерозис проявлялся сильнее, чем инбредная депрессия.

Выводы: В интродуцированном ареале инбридинг может быть адаптивным для A. petiolata, обеспечивая репродуктивную гарантию при небольшом инбредном грузе. Тем не менее большая часть генетического груза в этой популяции A. petiolata обусловлена фиксацией вредных аллелей. Груз, обусловленный генетическим дрейфом, ожидаем, поскольку эта популяция находится вблизи границы непрерывного географического ареала, в сильно фрагментированных местообитаниях, а поток генов между изолированными популяциями, вероятно, крайне ограничен. Предотвращение дальнейшей интродукции и перемещения пропагул между изолированными локальными популяциями должно снизить гетерозис и конкурентоспособность A. petiolata.