Tallar i olika miljöer mer genetiskt lika än väntat

Artikeln är en sammanfattning. Läs hela studien publicerad i New Phytologist här: Scots pine – panmixia and the elusive signal of genetic adaptation

Unikt europeiskt samarbete för att kartlägga tallens genetiska variation

Tall (Pinus sylvestris) är en av Euroasiens mest utbredda trädarter och finns i många olika miljöer – från tempererad regnskog till tundra. Denna stora spridning över väldigt olika miljötyper väcker frågor om hur genetisk variation och anpassning avspeglas i arvsmassan hos tallindivider över utbredningsområdet.

Målet med studien, som leddes av forskare från Skogforsk och Umeå universitet, var att förstå hur genetisk variation och anpassning ser ut hos tall över hela dess utbredningsområde. Ett brett samarbete mellan forskare och privatpersoner från Europa var nödvändigt för att samla in barr från mer än 2300 träd från över 200 lokaler över tallens hela utbredningsområde som krävdes för studien.

I studien undersöktes:

1. Genetisk mångfald och möjlig genetisk struktur.
2. Demografisk historia (hur populationer har förändrats över tid).
3. Om det finns tydliga tecken på lokal anpassning till miljön i arvsmassan.

Hög genetisk mångfald och svag struktur över hela utbredningen

Det fanns en hög och jämn genetisk mångfald över hela utbredningsområdetoch inga tydliga genetiska "gränser" mellan bestånd. Det innebär att det är en låg genetisk differentiering på knappt 5 % globalt, vilket tyder på mycket högt utbyte av genetiskt material (framför allt pollen sprids långt och effektivt). De undersökta lokalerna med tall delar alltså inte bara de flesta genvarianter utan dessa varianter är dessutom ungefär lika vanliga hos alla undersökta tallbestånd.

Stabil historia och begränsad genetisk belastning efter istiden

Det effektiva utbytet av genetiskt material har också resulterat i avsaknad av genetisk belastning (skadliga genvarianter) när tallen expanderat norrut efter istiden – arten har bibehållit genetisk variation. Den demografiska analysen tillsammans med den höga genetiska mångfalden visar dessutom att tallbestånd, även nära den nordliga utbredningsgränsen, har varit relativt stabila under istiden vilket tyder på att tallar överlevt istiden i flera områden (så kallade refuger). 

Svaga genetiska signaler av miljöanpassning

Trots att tallen visar tydliga fenotypiska skillnader (t.ex. i tillväxt och höstfenologi) hittas endast ett fåtal kopplingar mellan genetiska markörer och klimat eller jordmån. Det kan bero på att anpassningen styrs av många små genetiska förändringar (polygena egenskaper).

Sammantaget betyder det att tallens genetiska struktur präglas av panmixi – det vill säga att individer korsar sig fritt över stora områden. Det gör det svårt att upptäcka tydliga spår av lokal anpassning i arvsmassan, trots att sådana anpassningar är tydliga för fenologiska egenskaper som invintringstidpunkt. Det betyder också att vildpollen oundvikligen har ett stort inflytande på skördarna i tallfröodlingar, men också att tallen har potential anpassa sig till klimatförändringar snabbare än många andra trädarter.