Comparison of morphological characters and molecular markers for the analysis of hybridization in sessile and pedunculate oak

Abstract - Interspecific hybridization is common in many plant groups, but the morphology of hybrids has rarely been studied on an experimental basis. The sessile and the pedunculate oak are closely related species which can hybridize in nature. Yet, the morphology of their hybrids is still a matter of conjecture. Here we studied the morphology and the hybridization rate in several open-pollinated progenies collected in a mixed stand of sessile and pedunculate oak. For both species, two types of pollinating environments (intraspecific and interspecific) were compared for their morphological and genetic effects in progenies. The analysis of the molecular markers showed that the contribution of sessile oak to the progenies of pedunculate oak was positive. The genetic effect of the pollinating environment was significant. The morphological characters gave a better image of interspecific gene flow when considered together in multivariate analyses rather than in univariate analyses. This probably occurred because the hybrids were a mosaic of parental and intermediate characters, rather than exactly intermediate forms.

Résumé - Comparaison des caractères morphologiques et des marqueurs moléculaires pour l'analyse de l'hybridation entre les chênes sessile et pédonculé. L'hybridation interspécifique est un phénomène courant chez de nombreux groupes végétaux, mais la morphologie des hybrides a été rarement étudiée sur des bases expérimentales. Les chêne sessile et pédonculé sont deux espèces étroitement apparentées, qui peuvent naturellement s'hybrider. Toutefois, la morphologie de leurs hybrides reste encore peu connue. Dans ce travail nous étudions la morphologie et le taux d'hybridation chez les descendances issues de pollinisation libre récoltées dans un peuplement naturel de chêne sessile et pédonculé. Les effets de l'environnement pollinique intra ou interspécifique ont été étudiés à l'aide de la morphologie foliaire et de marqueurs moléculaires. Ces derniers ont montré que la contribution du chêne sessile aux descendances de chêne pédonculé est significativement positive mais pas l'inverse. Les effets génétiques des différents environnements polliniques sont significatifs. Les caractères morphologiques donnent une meilleure image du flux génique interspécifique quand ils sont considérés globablement dans une analyse multivariée que lorsqu'ils sont considérés séparement dans une analyse univariée. Ce résultat laisse penser que les hybrides sont une mosaïque de caractères parentaux et intermédiaires, plutôt que des formes exactement intermédiaires.