Effects of pollen availability on pollen immigration and pollen donor diversity in riparian dioecious trees (Salix arbutifolia)

Reduced pollen availability in a fragmented population may affect pollen immigration and diversity of pollen donors in the population. To test this prediction, tree locations, tree sizes, and nuclear microsatellite genotypes were determined for 182 offspring, their 8 mothers, and 194 males of a wind-pollinated, dioecious Salix arbutifolia Pallas population along a river isolated over 4 km from other populations. The effects of the distance between the mother and male trees and the size of the male trees on pollen dispersal as well as fractional paternity allocation for the offspring and the number of unsampled males were estimated simultaneously. Based on the estimated parameters of pollen dispersal, the availability of pollen from the males along the river was obtained for the individual mother trees. The pollen availability was not correlated with the proportion of offspring sired by immigrating pollen from unsampled males (8%-50%), but was positively correlated with the effective number of pollen donors in sampled males (1-8). The results suggest that the reduced pollen donor diversity owing to low pollen availability increases the fraction of full-sibs in offspring and subsequent reduction in genetic diversity, but that pollen immigration compensates the offspring for the reduced genetic diversity. Key words: fragmentation, microsatellite loci, paternity assignment, pollen-mediated gene flow, wind pollination. La disponibilite reduite du pollen dans une population fragmentee peut affecter l'immigration pollinique et la diversite des donneurs de pollen dans la population. Afin de verifier ce postulat, les auteurs ont determine la localisation, les dimensions et les genotypes par microsatellites nucleiques, chez 182 rejetons, leurs 8 meres et 194 males d'une population dioique du Salix arbutifolia Pallas, pollinisee par le vent et situee le long d'une riviere, separee par 4 km d'autres populations. Les auteurs ont estime simultanement les effets de la distance entre les arbres males et femelles, la dimension des arbres males sur la dispersion du pollen ainsi que l'allocation fractionnaire de la paternite pour les descendants avec le nombre de males non echantillonnes. Basee sur les parametres estimes de la dispersion du pollen, la disponibilite du pollen provenant des males le long de la riviere a ete obtenue pour les arbres femelles individuels. On ne trouve pas de correlation entre la disponibilite du pollen et la proportion des descendants generes par du pollen immigrant a partir de males non echantillonnes (8%-50%), mais on observe une correlation positive avec les nombres reels de donneurs de pollen pour les males echantillonnes (1-8). Les resultats suggerent qu'une reduction de la diversite des donneurs polliniques due a une faible disponibilite en pollen augmente la fraction plein-frere chez les descendants avec une reduction subsequente de la diversite genetique, mais que l'immigration du pollen compense les descendants pour la reduction de la diversite genetique. Mots-cles: fragmentation, lieu microsatellite, attribution de la paternite, flux genetique par le pollen, pollinisation par le vent. [Traduit par la Redaction]
Introduction Habitat fragmentation owing to recent anthropogenic disturbance leads to reductions in plant population size and connectivity among habitats (Lienert 2004). The habitat fragmentation is likely to alter mating patterns [...]