Ann. For. Sci. 50 (1993) 233s-244s
DOI: 10.1051/forest:19930723

Intra- and interpopulational genetic variation in juvenile populations of Quercus robur L and Quercus petraea Liebl

G Müller-Starck^{a, b}, S Herzog^a and HH Hattemer<sup>a

a</sup>  Institut für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung der Universität Göttingen, 3400 Göttingen-Weende, Germany
^b  Eidgenöss, Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Zürcherstrasse 111, 8903 Birmensdorf, Switzerland

Abstract - In each of 5 2-year-old populations of Quercus robur and Q petraea (single and multipopulation samples), genetic variation was quantified with respect to 13 polymorphic enzyme coding gene loci. Genetic control and inheritance of isoenzymes was verified beforehand by means of analyses of full-sib families. The observed average heterozygosities were 21.3% Q robur and 21.9% for Q petraea (conditional heterozygosities of 56.6 and 56.7 respectively). The mean number of alleles per locus is 3.2 for Q robur and 3.1 for Q petraea. The relatively small genetic diversities indicate minor polymorphisms. The genetic distances between pairs of samples indicate remarkable differences between populations. Most of the single population samples could be proven to share a smaller proportion of the entire gene pool than each of the multipopulation samples. There is a strong genetic similarity between Q robur and Q petraea in terms of common alleles. It is concluded that, more than in other species, large genetic variation must be incorporated into oak population in order to maintain the ability of these species to adapt to heterogeneous environments.

Résumé - Variabilité génétique intra- et interpopulation dans de jeunes populations de Quercus robur L et de Quercus petraea Liebl. La variablité générique a été estimée dans 5 populations de Quercus robur et 5 populations de Q petraea à partir de 13 loci polymorphes contrôlant l'expression d'enzymes. L'hérédité mendélienne des isozymes a été au préalable vérifiée par l'étude de ségrégation dans les croisements contrôlés. Les valeurs moyennes de l'hétérozygotie observée sont de 21,3% chez Q robur et 21,9% chez Q petraea. Les mêmes valeurs pour les hétérozygoties conditionnelles sont de 56,6% et 56,7%. Le nombre moyen d'allèles est de 3,2 pour Q robur et 3,1 pour Q petraea. Les diversités génétiques sont relativement peu élevées. Les distances génétiques entre populations indiquent de très fortes différences entre elles. Les populations prises individuellement partagent une partie plus faible de l'ensemble du pool génétique que les populations regroupées entre elles. Les allèles communs indiquent une très forte similarité entre Q robur et Q petraea. En conclusion, il est recommandé de conserver une variabilité génétique élevée dans les chênaies de manière à maintenir leur aptitude à s'adapter à des milieux hétérogènes.

Key words: Quercus robur / Q petraea / alloenzymes / heterozygosity / diversity / genetic distahce / genetic differentiation

Mots clés : Quercus robur / Quercus petraea / allozymes / hétérozygotie / diversité / distance génétique / différenciation génétique