Maximización de la diversidad genética vs. el manten imiento de poblaciones aisladas. El problema de las poblaciones disjuntas de Ranunculus weyleri en el diseño de planes de conservación.

Cursach J y Rita JDpto. Biología, Universitat de les Illes Balears, 07122 Palma (Illes Balears)(joana.cursach@uib.es)

Introducción

-Ranunculus weyleri Marès ex Willk. es un endemismo de Mallorca (Islas Baleares)catalogado como VU (Moreno coord. 2008) y protegido legalmente por el Convenio deBerna (1991), la Directiva Hábitats del Consejo de Europa (1992) y el Real Decreto139/2011.

-Se trata de un hemicriptófito de pequeñas dimensiones (30 cm máximo), formado por unrizoma vertical corto con tallos aplicados al suelo con ápice ascendente. Su hábitat estárestringido a grietas y base de peñascos de zonas umbrías -desde 60 hasta 1400 m.s.n.m.(Alomar et al. 1997; Bibiloni et al. 1996; Sáez y Rosselló 2001)-.

-Está presente en sólo 8 cuadrículas UTM de 1x1 km cuya distribución es disjunta (vermapa). Mapa de Mallorca donde se indican las cuadrículas UTM de

1x1 km donde aparece R. weyleri (fuente: Proyecto BioAtles). 1, Font des Coloms; 2, Puig Major; 3, Talaia Freda; 4, Talaia

Moreia; 5, Talaia de Son Jaumell.

Objetivos

-Determinar el nivel de fertilidad interpoblacional.

-Detectar la manifestación o no de fenómenos de depresión exogámica.

Material y métodos

PLANTAS EX SITU: PREPARACIÓN Y MANTENIMIENTO

-Germinación in vitro de semillas procedentes de tres poblacions distintas (Talaia Moreia [TM], Font desColoms [FC] y Talaia de Son Jaumell [TJ]) y repicado en alveolos con substrato universal.

-Después de 2 meses en el invernadero, repicado en macetas con turba/perlita/tierra de jardín en unaproporción de 1:1:2 y traslado al exterior (campo experimental de la UIB).

-Protección de las plantas con una tela que absorbe el 20% de la radiación solar y riego por aspersióndurante 5 min. cada 2-3 días durante los meses de verano (junio – septiembre).

-Separación de las plantas (en tres zonas distantes dentro de los límites del campus de la UIB) en función dela población de origen durante el período de floración y fructificación (abril – agosto). En el momento delexperimento se dispusieron de 38 individuos procedentes de TM, 30 individuos de TJ y 5 de FC.

EXPERIMENTO DE POLINIZACIÓN

-Cruces experimentales. Justo antes de la antesis, emasculación de las flores y embolsado con muselina(prevención del paso de insectos y polen aerovagante, Neal y Anderson 2004). Tres días después de laemasculación –momento en que los estigmas son receptivos– polinización manual con polen de plantas dedistinta procedencia (polen de tres flores de diferentes individuos).

-Agamospermia: emasculación y embolsado con muselina.

-Limitación de polen (en plantas TM): adición de polen usando tres flores de otros individuos procedentes dela misma población.

-Control: sin tratamiento, polinización abierta.

PARÁMETROS EVALUADOS

-Fructificación: número de flores que fructifican / número de flores tratadas x 100%

-Número de aquenios maduros de las flores fructificadas.

-Fecundidad de las flores fructificadas: número de aquenios maduros / número de carpelos x 100%

-Peso medio de 1 aquenio (mg) para cada tratamiento: media del peso de los aquenios maduros por florfructificada / número de aquenios maduros.

Plántula de R. weyleri (aún se observan los cotiledones) en alveolo

con substrato universal. Plantas de R. weyleri en macetas en el campo experimental de la UIB.

Flor emasculada y con los estigmas receptivos para ser fecundados.

Flores embolsadas tras los experimentos de

polinización.

Resultados

Conclusiones e implicaciones para la conservación

-Las plantas de R. weyleri de diferentes poblaciones son interfértiles y, en algunos casos, los % defructificación y los % de fecundidad de las flores fructificadas son significativamente mayores en relaciónal control. No existen diferencias notables entre el peso de los aquenios procedentes de los cruces enrelación al grupo control, aunque existen diferencias entre poblaciones para este parámetro.

-Por lo tanto, los cruces entre plantas de distintas poblaci ones son viables y no se manifiestanfenómenos de depresión exogámica.

Ante estos resultados, proponemos las siguientes acciones de conservación :

-Mantener separadamente las plantas cultivadas ex situ en función de la población de origen (es decir,evitar cruzamientos interpoblacionales en jardines botánicos) para preservar la integridad genética de laespecie.-Usar plantas de la misma población de origen en hipotéticos programas de reintroducción con el fin deevitar la pérdida de complejos de genes coadaptados.

-El peso de los aquenios de las plantas TM yFC fue distinto entre los cruces y el grupocontrol (TM: F=3,48, P=0,03; FC: F=3,80,P<0,01), aunque sin diferencias absolutasdestacables. No hubo tales diferencias en lasplantas TJ (F=2,43, P=0,09). El peso de losaquenios maduros del grupo control TM fuesignificativamente mayor que las plantas TJ yFC.

-Los cruces experimentales entre plantas dediferentes poblaciones produjeron semillas entodos los casos (la polinización de flores FC conpolen de TJ no fue posible debido al bajo númerode indiviudos de FC).-El % de fructificación, así como el % defecundidad de las flores fructificadas, fueronelevados en todos los cruces.-Cuando las flores de TM y FC fueron usadascomo receptoras de polen, los crucesincrementaron el % de fecundidad en relación alcontrol.-En las plantas TM el % de fecundidad en eltratamiento de limitación de polen (“+polen”) fuesimilar al obtenido para el grupo control. Sinembargo, el % de fructificación de las florespolinizadas manualmente (cruces o floressuplementadas con polen de la misma población)fue el doble en relación al del grupo control (sinpolinización manual).-El % de fructificación en el tratamiento de“agamospermia” fue muy bajo en todos los casosy el % de fecundidad de las flores fructificadas fuedel 5-6% (correspondiendo a una media de unaquenio maduro por flor).

Talaia Moreia (TM) (sierra de Llevant, 200-400 m)

Font des Coloms (FC)(sierra de Tramuntana, 940 m)

Talaia de Son Jaumell (TJ) (población costera, 60 m)

-Las poblaciones de las localidades de la sierra de Llevant y de Tramuntana distan unos50 km, aunque las poblaciones correspondientes a cada enclave están separadas por<10km. Según Ellstrand (1992), la mayoría de las especies xenógamas separadas <10 kmestán unidas genéticamente vía flujo de polen.

-Sin embargo, las poblaciones de TM y TJ distan 9 km y las características de la especie(pequeño tamaño, altura máx. 20-30 cm) y de su hábitat (zonas rocosas, protegidas en labase de peñascos) nos sugieren pocas probabilidades de flujo genético entre ambas.

-Consideramos, por tanto, que las poblaciones estudiadas (TM, FC y TJ) están aisladasgenéticamente.

Hábito (a) y hábitat (b) de R. weyleri, ocupando preferentemente grietas de rocas y base de peñascos en zonas frescas y umbrías. Las flores son del orden

de 1 cm de diámetro.

a b

TJ - ex situ

16.6

7 (n

=30)

90.6

3 (n

=32)

97.5

6 (n

=41)

97.2

2 (n

=36)

60.0

0 (n

=35)

61.1

8 (n

=40)

62.7

5 (n

=29)

6.16

(n

=5)

11.4

8 (n

=29)

1.20

(n

=5)

11.0

8 (n

=40)

12.5

7 (n

=35)

+FC-polen +TM-polen Control Agamospermia

A A A

a a a

FC - ex situ

88.2

4 (n

=17)

61.0

6 (n

=208

)

5.26

(n

=9)

68.1

4 (n

=15)

5.56

(n

=1)

33.7

3 (n

=91)

8.47

(n

=14)

1.00

(n

=1)

4.42

(n

=79)

+TM-polen Control Agamospermia

A

B

ab

TM - ex situ

95.3

5 (n

=43)

94.4

4 (n

=54)

83.3

3 (n

=18)

41.6

7 (n

=24)

2.27

(n

=44)

41.6

0 (n

=15)

61.6

7 (n

=50)

72.4

1 (n

=40)

45.0

0 (n

=53)

5.26

(n

=1)

8.73

(n

=15)

8.23

(n

=53)

1.00

(n

=1)

15.3

8 (n

=40)

12.0

4 (n

=50)

+FC-polen +TJ-polen +polen Contro l Agamospermia

Fructif icación (%) Fecundidad (%) Número de aquenios

a bc c

AA

B B

Resultados de los experimentos de polinización. Se realizó un test ANOVA y las letras indican subgrupos homogéneos

según el test Duncan a posteriori (α=0.05)

0,00,20,40,60,81,01,21,41,61,8

+FC-polen +TJ-polen +TM-polen Control

Pes

o de

1 a

quen

io (

mg)

TM TJ FC

n=4

0

n=4

8

n=4

3

n=3

4

n=3

9

n=2

9

n=7

9

n=1

5

Peso medio de un aquenio maduro para cada cruzamiento interpoblacional y el control (polinización

abierta, polen de la misma población de origen).

Bibliografia

Alomar G, Mus M, Rosselló JA (1997) Flora endèmica de les Balears. Ed. Consell Insular de Mallorca. FODESMA. Palma

Bibiloni G, Llop G, Rita J, Soler J (1996) Notes florístiques de les Balears (VII). Boll. Soc. Hist. Nat. Balears 39: 15-24

Ellstrand NC (1992) Gene flow by pollen: implications for plant conservation genetics. Oikos, 63: 77-86

Neal PR, Anderson GJ (2004) Does the ‘old bag’ make a good ‘wind bag’?: Comparison of four fabrics commonly used as exclusion bags in studies of pollination andreproductive biology. Ann. Bot., 93: 603-607

Proyecto BioAtles (2011) Servei de Protecció d’Espècies, Conselleria d’Agricultura, Medi Ambient i Territori, Govern de les Illes Balears. Palma. Disponible en:http://www.ideib.es

Sáez L, Rosselló JA (2001) Llibre Vermell de la flora vascular de les illes Balears. Documentos técnicos de conservación, núm. 9. Ed. Govern de les illes Balears. Conselleria deMedi Ambient