[Science News] - De herkomst van zaden beïnvloedt de groei van nakomelingen na herintroductie

Het Life Herbages-programma wil relictpopulaties van zeldzame plantensoorten versterken of uitgestorven populaties herstellen. Dit gebeurt door het overbrengen van opgekweekte jonge planten naar de te herstellen locaties.

Recent verscheen een wetenschappelijk artikel waar onderzoekers van Plantentuin Meise het succes van herintroducties evalueren. Ze bestudeerden voor het kluwenklokje (Campanula glomerata) hoe genetische vermenging tussen geïntroduceerde planten, bekomen uit zaden van vijf kleine bronpopulaties die geografisch dichtbijeen liggen maar toch genetisch verschillend zijn, het aanpassingsvermogen van nakomelingen zou kunnen beïnvloeden.

Hiertoe onderzochten ze op twee locaties de kwaliteit van de eerste generatie nakomelingen van de geintroduceerde planten. 

Van de geïntroduceerde planten oogstte men zaden die men gecontroleerd liet kiemen in de zadenbank van Plantentuin Meise. De groei van de jonge planten werd gedurende twee maanden gevolgd in de serre en DNA-analyses werden samen met de Universiteit van Lille (Frankrijk) uitgevoerd. Zo kon men het inteeltpercentage van de nakomelingen inschatten en bepalen uit welke bronpopulatie de ouderplanten afkomstig waren.

De resultaten tonen aan dat de omgevingsfactoren van de herintroductielocatie een effect hebben op de bloemproductie en zaadkieming. De twee locaties verschilden wat betreft bodem (mergel of zand) en vegetatietype (samenstelling, bedekkingsgraad). Dat kan leiden tot verschillen in bestuiving, water- en nutriëntenbeschikbaarheid, beschaduwing, concurrentie tussen soorten.

Maar er bleken ook sterke maternale effecten de groei van jonge planten te beïnvloeden. Die houden verband met de herkomst en afstamming van de geïntroduceerde moederplanten. De grootste moederplanten produceren ook de grootste nakomelingen, wat suggereert dat de maternale effecten een genetische basis hebben. 

Deze resultaten betekenen dat de herkomst van het genetisch materiaal een belangrijke rol speelt. Vooral wanneer de zaden afkomstig zijn van kleine gefragmenteerde populaties die mogelijk aangepast zijn aan aangetaste habitatomstandigheden, kan dit een effect hebben op het aanpassingsvermogen van de generaties na de herintroductie, ondanks bewijs van genetische vermenging tussen introducties van verschillende oorsprong.

De onderzoekers vonden ook inteelteffecten in de vroege stadia van de ontwikkeling van de plant. Dit uitte zich in sterfte van jonge planten of in verminderde grootte van de plant wanneer het inteeltpercentage hoog was. Onder veldomstandigheden, d.w.z. onder stressvollere wateromstandigheden dan in het kweekexperiment, zullen de effecten van inteelt naar verwachting nog ernstiger zijn.

Als maternale en inteelteffecten aanhouden tot de volwassen plant en door de generaties heen, zou de algemene genetische diversiteit van de geherintroduceerde populaties op lange termijn kunnen veranderen. Extra genetische vermenging in volgende generaties zou deze maternale en inteelteffecten kunnen afzwakken of, integendeel, kunnen leiden tot een verstoring van interacties tussen aangepaste genen, wat resulteert in planten met minder aanpassingsvermogen.

Bron: Van Rossum F., Le Pajolec S. 2024. Maternal effects and inbreeding depression in post-translocation progeny of Campanula glomerata. Plant Biology 26, 427–436. https://doi.org/10.1111/plb.13631 

Foto's: Fabienne Van Rossum et DJ Parmentier