تأثیر شیوه تک‌گزینی بر تنوع ژنتیکی راش در جنگل‌های شرق مازندران (مطالعه موردی: جنگل‌های هفت خال نکا)

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری

2 استادیار گروه محیط زیست دانشگده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس . نور. ایران

3 کارشناس ارشد رشته جنگلداری، دانشگده منابع طبیعی و علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس . نور. ایران

چکیده

راش شرقی (Fagus orientalis Lipsky) یکی از مهمترین گونه‌های صنعتی جنگل‌های هیرکانی است که از حدود نیم قرن گذشته تا کنون در قالب طرح‌های جنگل‌داری با شیوه‌های مختلف جنگل‌شناسی ازجمله تک‌گزینی مورد بهره‌برداری قرار گرفته است. تنوع ژنتیکی در درختان و درختچه‌های جنگلی، برای سازگاری مستمر آنها با شرایط محیطی جدید، حیاتی است. این پژوهش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی راش در چند قطعه‌ بهره‌برداری‌‌شده به‌شیوه تک‌گزینی و مقایسه آن با تنوع ژنتیکی در قطعه شاهد در طرح جنگل‌داری مجموعه موزیسای جنگل‌های هفت‌خال شرکت نکاچوب ‌اجرا شد. نمونه‌برداری به‌صورت جفتی از برگ‌های 60 درخت بالغ در قطعه شاهد و قطعه‌های بهره-برداری‌شده انجام شد. برای ارزیابی تنوع ژنتیکی از 10 آغازگر ریزماهواره استفاده گردید. نتایج نشان داد در هر 10 جایگاه ژنی مورد بررسی، قطعات چندشکل تکثیر شد. میزان هتروزیگوسیتی مشاهده‌‌شده در قطعه شاهد و قطعه‌های بهره‌برداری‌‌شده به‌ترتیب 52/0 و 49/0 شد. فراوانی آلل‌های اختصاصی در درختان مادری در قطعه شاهد و بهره‌برداری‌‌شده به‌ترتیب 75/3 و 19/3 بود. از نظر تعداد کل آلل‌ها، آلل‌های اختصاصی، غنای آللی و هتروزیگوسیتی تفاوتی بین درختان راش در قطعه شاهد و قطعه‌های بهره‌برداری‌‌‌شده دیده نشد. بااین‌حال هتروزیگوسیتی مشاهده‌شده در قطعه شاهد و قطعه‌های بهره‌برداری‌‌شده، به‌ترتیب 41 و 45 درصد کمتر از هتروزیگوسیتی مورد انتظار بود. در مجموع  بر اساس پارامترهای ژنتیکی استخراج شده از 10 آغازگر ریزماهواره نتیجه‌گیری شد که سیستم بهره‌برداری به‌شیوه تک‌گزینی روی تنوع ژنتیکی توده‌های مادری راش در جنگل‌های مورد بررسی اثر منفی نداشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Buchert, G.P., Rajora, O.P.,  Hood, J.V. and Dancik, B.P., 1997.  Effects of harvesting on genetic diversity in old‐growth eastern white pine in Ontario, Canada. Conservation Biology, 11 (3): 747-758.
  • Buiteveld, J., Vendramin, G.G., Leonardi, S., Kamer, K. and Geburek, T., 2007. Genetic diversity and differentiation in European beech (Fagus sylvatica) stands varying in management history. Forest Ecology and Management, 247: 98–106.
  • Ciocirlan, E., Sofleteam N., Docci, F. and Lucian Curtu, A., 2017. Patterns of genetic diversity in European beech (Fagus sylvatica) at the eastern margins of its distribution range. iForest - Biogeosciences and Forestry,10 (10): 916-922. 
  • Finkeldey, R. and Ziehe, M., 2004. Genetic implications of silvicultural regimes. Forest Ecology and Management, 197 (1-3): 231-244.
  • Frankham, R., 2008. Genetic adaptation to captivity in conservation programs. Molcular Ecology, 17 (1): 325-333.
  • Hartl, D.L. and Clark, A.G. 1997. Principles of Population Genetics. Sinauer Associates, Inc. Publishers Sunderland, Massachusetts, 652 p.
  • Hedrick, P.W., 2004. Recent developments in conservation genetics. Forest Ecology and Management, 197: 3–19.
  • Joudvalkis, A., Kairiukstis, L. and Vasiliauskas, R., 2005. Effects of thinning on growth of six tree species in north-temperate forests of Lithuania. European Journal of Forest Research, 124 (3): 187-192.
  • Kalinowski, S.T., 2005. Do polymorphic loci require large sample sizes to estimate genetic distances? Heredity 94, 33–36.
  • Marvie-Mohajer, M.R., 2011. Silviculture and Forest Breeding. 3rd Ed. Tehran Univercity press: 418. (In Persian)
  • Mirzaei-Nodousahn, H., 2015. Forest Trees Seed Orchard. Tehran Univercity of Iran, 278 p. (In Persian)
  • Mohebi-Bijarpasi, M., Rostami Shahraji, T. and Samizadeh Lahiji, H., 2020. Genetic and phenotypic variation of Fagus orientalis Populations at different levations of Masal forests, Guilan province, Iran. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 27 (2): 278-290.
  • Müller, M., Cuervo-Alarcon, L., Gailing, O., Rajendra K.C., ChhetriM MS., Seifert, S., Arend, M., Krutovsky, K.V. and Finkeldey, R., 2018. Genetic variation of European beech populations and their progeny from Northeast Germany to Southwest. Forests, 9: 1-9.
  • Nei M., 1972. Genetic distance between populations. ASN, 106 (949): 283-292. New York & London
  • Nijensohn, S.E., Schaberg, P.G., Hawley, G.J., Dehayes D.H., 2005. Genetic subpopulation structuring and its implications in a mature eastern white pine stand. Canadian Journal of Forest Research, 35 (5): 1041- 1052.
  • Paffetti, D., Travaglini, D., Buonamici, A., Nocentini, S., Vendramin, G.G., Giannini, R. and Vettori, C., 2012. The influence of forest management on beech (Fagus sylvatica) stand structure and genetic diversity. Forest Ecology and Management, 284: 34-44.
  • Palmberg-Lerche, C., 2001. International Action in the Management of Forest Genetic Resources: Status and Challenges. Forest Genetic Resources Working Papers (FAO).
  • Paluch, J., Zarek, M. and Kempf, M., 2019. The effect of population density on gene flow between aadult trees and the seedling bank in Abies alba European Journal of Forest Research, 138: 203–217
  • Palumbi, S. R. 2001. The Evolution Explosion. Norton & Co,
  • Pastorelli, M., Smulders, J.M., Vanotwestende, W.P.C., Vosman, B., Giannini, R., Vettori, C. and Vendramin, G.G., 2003. Characterization of microsatellite markers in Fagus Sylvatica and Fagus orientalis Lipsky. Molecular Ecology Notes, 3: 76-88.
  • Petit, R.J., Mousadik, A.E. and Pons, A. O., 1998. Identifying populations for conservation on the basis of genetic markers. Conservation Biology, 12: 844-855.
  • Piotti, A., Leonardi, S., Heuertz, M., Buiteveld, J., Geburek, T., Gerber, S., Kramer, K., Vettori, C. and Vendramin, G.G., 2013. Within-population genetic structure in beech (Fagus sylvatica) stands characterized by different disturbance histories: does forest management simplify population substructure? PLOS One 8, e7339 1.
  • Plumbi, S.R., 2001. Human as the workdx greatest evolutionary force, Science 293: 1786-1790.
  • Rajendra, K.C., Sarah, AL., Seifert, AL., Kathleen Prinz, AC., Oliver Gailinn, AB. and Finkeldey, R., 2014. Subtle human impacts on neutral genetic diversity and spatial patterns of genetic variation in European beech (Fagus sylvatica). Forest Ecology and Management, 319: 138–149.
  • Rajora, O., 1999. Genetic biodiversity impacts of silvicultural practices and phenotypic selection in white spruce. Theoretical and applied genetics, 99(6): 954-961.
  • Salehi-Shanjani, P. and Asareh, M.H., 2013. Haplotypic variation in forked and monopodial beech (Fagus orientalis Lipsky) tree groups using chloroplast simple sequence repeat (cpSSR) markers, Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 21 (2): 257-269. (In Persian).
  • Salehi-Shanjani, P., 2006. Comparison of PCR-RFLP and SSR chloroplast markers in study of genetic structure of beech (Fagus orientalis) populations in Hyrcanian forests. Journal of Forest and Poplar Research, 14 (2): 116-126. (In Persian).
  • Salehi-Shanjani1, P., Vendramin, G.G. and Calagari, M., 2011. Effects of artificial selection on genetic structure of beech (Fagus orientalis Lipsky) populations, Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 18 (2): 165-180. (In Persian).
  • Schaberg, P. G., DeHayes, D. H., Hawley, G. J. and Nijensohn, S.E., 2008. Anthropogenic alterations of genetic diversity within tree populations: implications for forest ecosystem resilience. Forest Ecology and Management, 256 (5): 855-862.
  • Shanjani, P., Vendramin, G.G. and Calagari, M., 2010. Temporal genetic structure of Iranian populations of beech, Fagus orientalis (Fagaceae). Iranian Journal of Botany, 16 (1): 1-9.
  • Shanjani, P., Vendramin, G.G. and Calagari, M., 2011. Altitudinal genetic variations among the Fagus orientalis Lipsky populations in Iran, Journal of Biotechnology, 9 (1): 11-20. (In Persian).
  • Westergren, M., Bozic, G., Ferreira, A. and Kraighe. H., 2015. Insignificant effect of management using irregular shelterwood system on the genetic diversity of European beech (Fagus sylvatica): a case study of managed stand and old growth forest in Slovenia. Forest Ecology and Management, 335: 51–59.
  • Wright, S., 1978. Evolution and the Genetics of Populations. Volume 4: Variability Within and Among Natural Populations. University of Chicago Press, Chicago, 590 p.
  • Ziehe, M. and Hattemer, H.H., 1998. The significance of heterozygosity in tree breeding and conservation. Forest Tree Improvement, 26: 3-25.

Zolfaghari, R., Karimi Haji Pomagh, Kh. and Fayyaz, P., 2013. Evaluation of genetic variability of some morpho-physiological traits in brant’s oak (Quercus brantii Lindl.), In Persian. Journal of Rangelands and Forest Plant Breeding and Genetic Research, 21: 103–118.  

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار