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Abstract

Phlox pungens is a rare taxon restricted to cold deserts in the Wyoming Basins Ecoregion of west-central Wyoming, with occurrences in both the Wind River Basin (from which it was originally described) and the Green River Basin (populations that have been characterized as a different “morph”). The population genetics of P. pungens was investigated using microsatellite markers developed for the genus. Four microsatellite loci were genotyped from a total of 200 individuals of P. pungens from 10 sites. Ploidy levels were also assessed using flow cytometry. Most sampled populations of P. pungens were tetraploid, but 2 populations in the Green River Basin were diploid, and one high-ploidy population was discovered in the Wind River Basin. Mitotic chromosome counts were conducted for the high-ploidy site and documented the presence of 10x individuals (2n = approximately 70). Microsatellite data analysis revealed moderate genetic differentiation between populations of P. pungens, notably structured by geography with the Wind River Basin versus the Green River Basin (i.e., the 2 morphs) corresponding closely to different genetic groups. Cytotypic variation generally did not impact genetic patterns, with the exception of the high-ploidy population, which constituted a third genetic group with a high number of alleles per locus and many private alleles. The genetic differences between the 2 morphs were driven more by different allele frequencies than by fixation for different alleles at these microsatellite loci. The results of this study highlight the genetic differentiation between populations of P. pungens in the Wind River versus the Green River Basins. Moreover, P. pungens is part of a taxonomically challenging set of glandular cespitose Phlox taxa distributed in western North America, and our findings on population genetic variation in this rare taxon contribute to ongoing work on taxonomy and diversity in the Phlox study system.


Phlox pungens es un taxón raro que es restringido geográficamente a desiertos fríos en la ecoregion de Wyoming Basins del oeste central de Wyoming, con ocurrencias tanto en el Wind River Basin (de lo cual se describió originalmente) como en el Green River Basin (poblaciones que se han caracterizado como un “morph” diferente). La genética de poblaciones de P. pungens se investigó utilizando marcadores de microsatélites desarrollados para el género. Se genotiparon cuatro loci de microsatélites de un total de 200 individuos de P. pungens de diez sitios. También, los niveles de ploidía se evaluaron mediante la citometría de flujo. La mayoría de las poblaciónes muestreadas eran tetraploides, pero se descubrió que dos poblaciones en el Green River Basin eran diploides, y se descubrió una población de alta ploidía en el Wind River Basin. Se realizaron recuentos de cromosomas mitóticos para el sitio de alta ploidía y se documentaron la presencia de individuos 10x (2n = aproximadamente 70). El análisis de datos de microsatélites reveló una diferenciación genética moderada entre las poblaciones de P. pungens, notablemente estructurada por geografía con el Wind River Basin versus el Green River Basin (es decir, las dos formas morfológicas) correspondiente estrechamente a diferentes grupos genéticos. La variación citotípica generalmente no impactó los patrones genéticos, con la excepción de la población de alta ploidía, que comprendía un tercer grupo genético con un alto número de alelos por locus y muchos alelos privados. Las diferencias genéticas entre las dos formas morfológicas se debieron más a diferentes frecuencias de alelos que a la fijación de diferentes alelos en estos loci de microsatélites. Los resultados de este estudio destacan la diferenciación genética entre poblaciones de P. pungens en el Wind River Basin versus el Green River Basin. Además, P. pungens es parte de un desafiante grupo taxonómico de Phlox glandulares cespitosas distribuido en el oeste de América del Norte, y nuestros hallazgos sobre la genética de poblaciones en este taxón raro contribuyen al trabajo en curso sobre la taxonomía y la diversidad del sistema de estudio Phlox.

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