Σ. Χατζησκάκης1, Α. Βιδάλη2, O. Gailing2, R. Finkeldey2, Α.Χ. Παπαγεωργίου1

1ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣΤΜΗΜΑ ΔΑΣΟΛΟΓΙΑΣ & ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ & ΦΥΣΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΑΣΙΚΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ2UNIVERSITÄT GÖTTINGEN

ABTEILUNG FORSTGENETIK & FORSTPFLANZENZÜCHTUNG

IKYDA – ΚΟΙΝΩΦΕΛΕΣ ΙΔΡΥΜΑ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ Σ.ΩΝΑΣΗΣ

Ποικιλότητα της οξιάς στην Ελλάδα σε δείκτες χλωροπλαστικού DNA και μορφολογικούς

χαρακτήρες

Η εξάπλωση της οξιάς στην Ελλάδα

Μουλόπουλος, 1965

Τσιριπίδης, 2001

Αποτελέσματα γενετικών ερευνών για την οξιά στην Ευρώπη

• Υψηλά επίπεδα γενετικής ποικιλότητας μέσα στους πληθυσμούς σε ισοένζυμα

• Σχεδόν μηδενική ποικιλότητα στο χλωροπλαστικό DNA • Η ποικιλότητα μέσα στους πληθυσμούς ήταν υψηλότερη

στη Μεσόγειο και τα Βαλκάνια• Συσχέτιση γεωγραφικής θέσης και παραμέτρων που

διαμορφώνουν την ποικιλότητα• Παρουσία πολλών απλοτύπων σε Ιταλία και Ελλάδα• Ποικιλότητα απλοτύπων μέσα στους πληθυσμούς στη

Ροδόπη, κυρίως στα ανατολικά

Αρχεία γύρης

Huntley & Birks 1983

Κατανομή των απλοτύπων cpDNA

Σκοπός της εργασίας - ερωτήματα

• Πως κατανέμεται στην Ελλάδα η ποικιλότητα στο χλωροπλαστικό DNA και στους μορφολογικούς χαρακτήρες;

• Επιβεβαίωση ευρωπαϊκών ερευνών;• Ποια χαρακτηριστικά των μικροδορυφόρων του

χλωροπλαστικού DNA και των μορφολογικών χαρακτήρων αποτελούν ένδειξη για την ύπαρξη καταφυγίων;

• Πιθανή κίνηση της οξιάς μετά τους παγετώνες

Δειγματοληψία

Φυλλότυποι

• 47 πληθυσμοί σε όλη την Ελλάδα που καλύπτουν όλο το φάσμα εξάπλωσης

• 25 δέντρα ανά πληθυσμό • 20 φύλλα ανά δέντρο (φωτόφυλλα και σκιόφυλλα) και 23

παράμετροι ανά φύλλο• Ανάλυση κυρίαρχης συνιστώσας (PCA) στα δεδομένα

των μετρήσεων και εξαγωγή νέων ανεξάρτητων μεταβλητών

• Ομαδοποίηση (clustering) των δέντρων με τη μέθοδο UPGMA – Euclidean distance

• Κατανομή των δέντρων σε 5 φυλλλότυπους (Παπαγεωργίου κ.ά., 2005)

Φυλλότυποι - χαρακτηριστικά

Ομάδα Μέγεθος Σχήμα Περίγραμμα Χαρακτηρισμός

1 Πολύ μικρό Μέσα στρογγυλό Ακανόνιστο sylvatica

2 Μεγάλο Πολύ στρογγυλόΑρκετά

Ακανόνιστοπρος sylvatica

3Πολύ

ΜεγάλοΜεγάλη απόκλιση από

στρογγυλόΛείο οrientalis

4 ΜέσοΠολύ μεγάλη απόκλιση από

στρογγυλόΠολύ λείο οrientalis

5 Μικρό ΣτρογγυλόΠολύ

Ακανόνιστοsylvatica

(δυτικών περιοχών)

Φυλλότυποι

SSR cpDNA

• Οι αναλύσεις έγιναν με εκκινητή ccmp7

• 47 πληθυσμοί σε όλη την Ελλάδα

• Επιλέχθηκαν 5 – 10 δέντρα ανά πληθυσμό

• Σε πέντε πληθυσμούς της Ροδόπης αναλύθηκαν 25 δέντρα ανά πληθυσμό (Βιδάλη, 2004)

Γεωγραφική κατανομή φυλλοτύπων

Γεωγραφική κατανομή SSR cpDNA

Ποικιλότητα - cpDNA

• Μεγάλη ποικιλότητα cpDNA• Παρουσία στη Ροδόπη απλοτύπων orientalis,

που συμφωνεί με τα αποτελέσματα των Gailing & von Wuehlisch (2004)

• Παρουσία μοναδικού απλότυπου στη δυτική Ελλάδα (144 bps)

• Επιβεβαίωση της παρουσίας του απλότυπου που κυριαρχεί στην Ευρώπη (145 bps)

• Παρουσία του ελληνικού απλότυπου 148 bps

Ποικιλότητα - cpDNA

• Ύπαρξη ενός άξονα με απλότυπους orientalis που ξεκινά από τη Ροδόπη, συνεχίζει στο όρος Παγγαίο, στα όρη της Χαλκιδικής και καταλήγει στην Καλλιπεύκη και τη Μηλιά Πιερίας.

• Ύπαρξη ενός ακόμη άξονα, παράλληλου στον προηγούμενο, με κυριαρχία του ελληνικού απλότυπου 148

Ποικιλότητα - Φυλλότυποι

• Παρουσία σχεδόν σε όλους τους πληθυσμούς του ΦΤ2, με ενδιάμεσα χαρακτηριστικά.

• Παρουσία ιδιαίτερου φυλλότυπου, ΦΤ5, στη βορειοδυτική Ελλάδα

• Κυριαρχία των φυλλότυπων με χαρακτηριστικά orientalis στον άξονα που περιγράφεται παραπάνω

Ενδείξεις για ύπαρξη καταφυγίων – SSR cpDNA

• Η ύπαρξη ενός μοναδικού απλότυπου σε μια περιοχή αποτελεί ένδειξη για την ύπαρξη καταφυγίου (King and Ferris, 1998)

• Το μεγαλύτερο μέρος της ποικιλότητας παραμένει στις περιοχές όπου υπήρχαν καταφύγια (Vogel et al., 1999)

Ενδείξεις για την ύπαρξη καταφυγίων – Μορφολογικοί χαρακτήρες

• Οι μορφολογικοί χαρακτήρες παρουσιάζουν παρόμοιες ενδείξεις με τους απλότυπους, εμφανίζοντας όμως και ενδιάμεσους χαρακτήρες για δύο λόγους:

1. Το μητρικό DNA δεν εξαπλώνεται σε μεγάλες αποστάσεις

2. Τα χαρακτηριστικά των φύλλων αποτελούν ποσοτικό χαρακτηριστικό που ελέγχεται και από τους δύο γονείς (Ennos, 1994)

Γεωγραφική κατανομή μορφολογικών χαρακτήρων και SSR cpDNA

• Υπάρχει σύνδεση στη γεωγραφική τους κατανομή

• Στη δυτική Ελλάδα εμφανίζεται μοναδικός απλότυπος (144) και φυλλότυπος (ΦΤ5), χαρακτηριστικός της περιοχής

• Το τόξο Ροδόπη – Παγγαίο – Χαλκιδική – Πιερία επιβεβαιώνεται και για τις δύο περιπτώσεις

• Γενικά παρατηρείται μια κοινή πορεία, με ομαλότερη όμως μετάβαση στους μορφολογικούς χαρακτήρες

Ενδείξεις για την ύπαρξη καταφυγίων στον ελλαδικό χώρο

• Υψηλή ποικιλότητα cpDNA στη Ροδόπη, την ανατολική Μακεδονία και τη δυτική Ελλάδα.

• Εμφάνιση μοναδικού απλότυπου και φυλλότυπου στη δυτική Ελλάδα.

• Παρουσία του απλότυπου 148 bps μόνο στην Ελλάδα

Περιοχές με υψηλή ποικιλότητα cpDNA

ccmp7-144bp και ΦΤ5 στη βορειοδυτική ΕλλάδαΦΤ5

144bp

Τελικά υπάρχουν καταφύγια στην Ελλάδα;

• Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την ύπαρξη καταφυγίων στην Ελλάδα

• Η συνδυασμένη μελέτη χλωροπλαστικού DNA και μορφολογικών χαρακτήρων μπορεί να δώσει ενδείξεις ύπαρξης καταφυγίων, αδυνατεί όμως να την αποδείξει

• Ο σκοπός αυτός μπορεί να επιτευχθεί με την παράλληλη μελέτη της γεωμορφολογικών, παλαιοοικολογικών στοιχείων και αρχείων γύρης (King and Ferris, 1998; Walter and Epperson, 2001)

Πιθανή κίνηση μετά τους παγετώνες

Ευχαριστίες

• Πρόγραμμα IKYDA• Κοινωφελές Ίδρυμα ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ Σ.ΩΝΑΣΗΣ για τη χορήγηση

υποτροφίας στον Σεραφείμ Χατζησκάκη• Γεώργιο Κοράκη, Ιωάννη Τσιριπίδη και Δημήτρη Κασιμιάδη για τη

βοήθεια και τη στήριξη που μας παρείχαν συνολικά• Νικόλαο Λάμπρη, Αριστείδη Ελευθερίου, Συμεών Ποτουρίδη,

Παναγιώτη Ιωάννου, Γεώργιο Παπαδήμο, Αθανάσιο Χατζησκάκη, Νικόλαο Χατζησκάκη και Τριαντάφυλλο Καραγιαννίδη, για τη βοήθειά τους στις δειγματοληψίες.

• Ιωάννη Λεονάρδο, για τη συνδρομή του στις μορφολογικές αναλύσεις

• Νικόλα Ηλιάδη, για τη βοήθειά του στις γενετικές αναλύσεις

Ευχαριστώ για την προσοχή σας