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Abstract

Large-scale restoration is occurring in many areas of the western United States and the use of genetically appropriate native plant seed is expected to increase the success of restoration efforts. Thus, determining intraspecific variation among populations and its driving forces are the first steps in successful seed sourcing. Here, we examine intraspecific variation of characters expressed in early life history stages of Cleome lutea var. lutea, an annual forb native to the western United States that has attracted increasing attention as a restoration species because it provisions diverse pollinators. We conducted a common garden experiment comprised of 9 populations sourced from across the Intermountain West in a climate-controlled growth chamber. We measured 10 life history and morphological traits and found significant among-population differences for 9 of them, including seed germination requirements and flowering status. With the exception of seed germination, this variation was not effectively captured by broad ecoregion delineations, nor was it significantly explained by source site climatic differences or geographic distance between sites. However, flowering status was significantly explained by latitude of the source population (P = 0.033), suggesting that among-population variation reflects divergent adaptation to photoperiod. The variation in life history traits that differentiates our study populations indicates that informed seed sourcing will be necessary when using C. lutea var. luteafor restoration. More comprehensive spatial sampling that stratifies both environmental and geographic variates is needed to determine the drivers of population differentiation and the scale of local adaptation in this species. Such sampling can be used to better inform appropriate seed sourcing decisions. Until then, a cautious approach to sourcing this species for use in restoration is indicated.


En muchas zonas del oeste de los Estados Unidos se está implementando la restauración a gran escala y se espera que el uso de semillas de plantas nativas genéticamente adecuadas aumente la probabilidad de éxito en los esfuerzos de restauración. Por lo tanto, determinar la variación intraespecífica de las poblaciones y las fuerzas que las impulsan son los primeros pasos hacia un abastecimiento exitoso de semillas. En este estudio examinamos la variación intraespecífica en los caracteres expresados en etapas tempranas de la historia vida de Cleome lutea var. lutea, una herbácea anual nativa del oeste de los Estados Unidos. El interés en la restauración de esta especie ha aumentado debido a que provisiona a diversos polinizadores. Llevamos a cabo un experimento de jardín común con nueve poblaciones, que se originan a lo largo de la región conocida como Intermountain West, en una cámara de crecimiento con temperatura controlada. Medimos 10 rasgos de historias de vida y morfológicos y encontramos diferencias significativas entre las poblaciones en nueve de ellos, incluidos requerimientos para la germinación de las semillas y el estado de floración. Con la excepción de la germinación de las semillas, la variación no fue debidamente capturada por las delineaciones amplias de la eco-región, tampoco fue explicada significativamente por las diferencias climáticas de las áreas de origen o por las distancias geográficas entre las zonas. No obstante, el estado de floración fue explicado significativamente por la latitud de la población de origen (P = 0.033), lo que sugiere que entre poblaciones, la variación refleja una adaptación divergente al fotoperiodo. La variación en los rasgos de historias de vida que se distinguen en nuestras poblaciones de estudio indica que un abastecimiento fundamentado de semillas será necesario cuando se utilice a C. lutea var. lutea para la restauración. Es necesario un muestreo espacial más exhaustivo que estratifique ambas variables, ambientales y geográficas, para determinar las causas de la diferenciación de las poblaciones y la escala de adaptación local de esta especie. Tal muestreo podría utilizarse para proporcionar mejor información y contribuir en decisiones más adecuadas con respecto a los abastecimientos de semillas. Hasta entonces, recomendamos un enfoque cauteloso al utilizar esta especie en la restauración.

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