Chestnut cultivar diversification process in the Iberian Peninsula, Canary Islands, and Azores
Résumé
This is a large-scale molecular study based on simple sequence repeat (SSR) loci of the diversification process in chestnut cultivars from Portugal and Spain, from the northern Iberian Peninsula to the Canary Islands and the Azores. A total of 593 grafted chestnut trees (Castanea sativa Mill.) were analysed with 10 SSRs: 292 from Portugal and 301 from Spain. Some of the trees studied were more than 300 years old. Accessions were analysed using a model-based Bayesian procedure to assess the geographical structure and to assign individuals to reconstructed populations based on the SSR genotypes. We found 356 different genotypes with a mean value of clonality of 33% owing to grafting. Mutations accounted for 6%, with hybridization being the main diversification process that can explain the great diversity found. Ten main cultivar groups were detected: four in northern Spain, five in the centre of the Iberian Peninsula, and one in southern Spain related to the centre of the Iberian Peninsula. This work demonstrated that cultivar origin and the diversification process was a combination of clonal propagation of selected seedlings, hybridization, and mutations, which allowed high levels of diversity to be maintained with respect to selected clones for fruit production. Furthermore, seedlings and graft sticks facilitated the transport to new destinations in the colonization process, transporting sometimes more than 3000 km if we consider the Azores and the Canary Islands.
Les auteurs ont réalisé, à l’aide de marqueurs SSR, une étude moléculaire à grande échelle sur le processus de diversification des cultivars de châtaignier du Portugal et de l’Espagne, l’étude couvre une zone allant du nord de la Péninsule Ibérique jusqu’aux iles Canaries et aux Açores. Au total, 593 châtaigniers (Castanea sativa Mill.) greffés ont été analysés avec 10 SSR : 292 provenaient du Portugal et 301 de l’Espagne. Certains de ces arbres étaient vieux de plus de 300 ans. Une analyse basée sur un modèle bayésien a été réalisée pour déterminer la structure géographique des accessions et attribuer les individus au sein des différentes populations établies sur la base des génotypes SSR. Les auteurs ont trouvé 356 génotypes distincts dont en moyenne 33 % relèvent d’un état clonal attribuable au greffage. Les mutations permettent d’expliquer 6 % des génotypes observés alors que l’hybridation apparaît comme le principal processus de diversification et permettrait d’expliquer la grande diversité observée. Dix groupes principaux de cultivars ont été détectés, quatre dans le nord de l’Espagne, cinq autres au centre de la Péninsule Ibérique et un dans le sud de l’Espagne proche des groupes du centre. Ce travail montre que l’origine des cultivars et le processus de diversification sont le produit d’une combinaison de propagation clonale de plantules sélectionnées, d’hybridation et de mutations. Ces deux dernières permettent de maintenir une importante diversité au sein de clones sélectionnés pour la production de fruits. En outre, les plantules et les greffons ont facilité le transport vers de nouvelles destinations au cours du processus de colonisation, et ce parfois sur plus de 3000 km si l’on considère les Açores et les Îles Canaries.