Patterns of genetic diversity and their underlying processes in a dominant subtropical tree Castanopsis eyrei at multiple scales

Abstract

Hier bearbeite ich Castanopsis eyrei, eine in den subtropischen Wäldern Chinas dominante, immergrüne Baumart, analysiere genetische Diversität und Struktur auf unterschiedlichen Skalen und suche nach möglichen Einflussfaktoren. Im der ersten Studie fand ich die ähnlich räumliche-genetische Struktur innerhalb Populationen (SGS) zwischen Adulten und Sämlingen, welches kann möglicherweise durch eine räumlich stark überlappende Samenausbreitung der Individuen durch zoochore Verschleppung der Samen sowie durch eine hohe Dichte der adulten Individuen erklärt werden. Der zweiten Studie fand ein ‚Isolation-by-elevation’-Muster für neutrale und nicht-neutrale Variation, welches einerseits nahelegt, dass Genfluss entlang gleicher Höhenlagen stärker ist als zwischen verschiedenen Lagen, andererseits einen selektiven Einfluss der Höhenlage vermuten lässt. In der letzten Studie vermuten eine phylogeographische Arbeit, dass die post-glaziale Wiederbesiedlung durch genetische Linien aus wenigstens zwei, südlichen Refugialgebieten erfolgte.

In this thesis, I focused on the evergreen tree species Castanopsis eyrei, which is dominant in subtropical forests in China, analysed its patterns of genetic diversity and structure at multiple scales and revealed underlying processes. Small scale spatial genetic structures (SGS) of C. eyrei showed no significant differences in adults and seedlings, suggesting that extensive pollen and seed dispersal prevents the build up of increased SGS in the seeding stage. The second study found higher gene flow among similar elevational levels than across different elevations and suggests a selective influence of elevation on the distribution of genetic diversity in C. eyrei. Lastly, a phylogeographic study provides evidence for at least two putative refugia during the Last Glacial Maximum (LGM) and a postglacial re-colonization from the South, which likely represents a template for evolutionary history and phylogeography for wide-spread subtropical species in subtropical China since the LGM.