A Molecular Genetic Assessment of Mating-System Variation in a Naturally Bird-Pollinated Shrub: Contributions from Birds and Introduced Honeybees


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Abstract

Abstract: Introductions of European honeybees have occurred globally, potentially affecting the natural pollination ecology of many plants. Introduced honeybees are now the most frequent visitors to the inflorescences of the self-compatible, bird-pollinated Australian shrub Grevillea macleayana and may therefore be expected to have altered the mating system. To examine the degree to which birds continue to play a role in determining the mating system of G. macleayana in this disturbed system, we compared outcrossing rates in open-pollinated inflorescences with inflorescences from which birds had been selectively excluded. Outcrossing rates were estimated from the microsatellite genotypes of over 100 seeds per population in three populations. Outcrossing rates (t) in open-pollinated seeds were surprisingly low (0.062–0.225) and did not vary significantly among the three populations. Nevertheless, outcrossing was significantly lower when birds were excluded (data pooled from all populations). Two lines of evidence suggest that there are temporal fluctuations in outcrossing rate and hence that birds usually have a major effect on the mating system of G. macleayana. First, at one site, t was substantially lower than estimates from an earlier study (0.06 in 1995 cf. 0.85 in 1990). Second, fixation indices based on seeds were high in all populations ( >0.68), whereas values for the established plants ( parental generation) were much lower in two of the three populations (0.06–0.32). Our findings suggest that honeybee activity is so high that the contribution of birds to pollination in G. macleayana is sometimes relatively trivial.Evaluación Genética Molecular de la Variación de Sistemas de Apareamiento en un Arbusto Naturalmente Polinizado por Aves: Contribuciones de Aves y de Abejas IntroducidasResumen: La introducción de abejas europeas ha ocurrido globalmente, lo que potencialmente afecta la ecología de polinización natural de muchas plantas. Las abejas introducidas son los visitantes más frecuentes de las inflorescencias del arbusto australiano auto-compatible, polinizado por aves Grevillea macleayana y puede esperarse que su sistema de apareamiento ha sido alterado. Para examinar el grado al que las aves continúan jugando un papel en la determinación del sistema de apareamiento de G. macleayana en este sistema perturbado, comparamos las tasas de exogamia en inflorescencias de polinización abierta con inflorescencias de que se excluyeron selectivamente las aves. Las tasas de exogamia fueron estimadas de los genotipos microsatélite de más de 100 semillas por población en tres poblaciones. Las tasas de exogamia (t) en semillas de polinización abierta fueron sorprendentemente bajas (0.062–0.225) y no variaron significativamente entre las tres poblaciones. Sin embargo, la exogamia fue significativamente menor cuando las aves fueron excluidas (considerando los datos de todas las poblaciones). Dos líneas de evidencia sugieren que hay fluctuaciones en la tasa de exogamia y en consecuencia que las aves generalmente tienen un mayor efecto en el sistema de apareamiento de G. macleayana. Primero, en un sitio t fue sustancialmente menor que en estimaciones de un estudio anterior (0.06 en 1995 cf. 0.85 en 1990). Segundo, los índices de fijación basados en semillas fueron altos en todas las poblaciones ( >0.68), mientras que los valores para las plantas establecidas (generación parental) fueron mucho menores en dos de las tres poblaciones (0.06–0.32). Nuestros resultados sugieren que la actividad de las abejas es quizás tan alto que la contribución de las aves a la polinización de G. macleayana a veces es relativamente trivial.

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