Ann. For. Sci. 61 (2004) 389-396
DOI: 10.1051/forest:2004032

Allozyme variation of Pinus pallasiana D. Don in Natural Crimean populations and in plantations in technogenously-polluted areas of the Ukraine steppes

Ivan I. Korshikov^a, Fulvio Ducci^b, Natalia S. Terliga^a, Serguey A. Bychkov^a and Elizaveta M. Gorlova<sup>a

a</sup>  Dept. of Plant Tolerance Physiology, The Donetsk Botanical Gardens, Prospekt Ilyicha 110, Donetsk, 83059 Ukraine
^b  Coordinator IUFRO WP 20213, Ist. Sperimentale per la Selvicoltura, C.R.A. - Council for Research and Experimentation in Agriculture, viale S. Margherita 80, 52100 Arezzo, Italy

(Received 16 August 2002; accepted 6 November 2003)

Abstract - Allozyme variation parameters have been estimated and compared among four P. pallasiana D. Don plantations located in the Ukraine steppes and in three Crimea natural populations. The analyses also concerned three groups of trees selected for their possible tolerance/resistance to steppe conditions and to industrial pollution. The polymorphic loci percentage in the natural populations varied from 0.74 to 0.89 and the allele mean number varied from 2.4 to 2.7. Among the artificial plantations these values varied from 0.75 to 0.85 and from 2.35 to 2.75 respectively. Heterozygote deficiency (14.9%) was characteristic of 6 of the 7 stands examined. Instead, a heterozygote excess (14.6 to 36.9%), but less allele diversity, was revealed among groups of selected trees. Nei's genetic distances averaged to 0.010 when comparing natural and artificial populations. Parameters measured on selected groups and on natural populations from the steppes showed an absence of inbreeding depression. The results of this study lead to a recommendation that these trees be used as the basic material in extensive plantation programs of P. pallasiana in the Ukraine steppes, including polluted areas.

Résumé - Variation alloenzymatique chez Pinus pallasiana de populations naturelles en Crimée et de peuplements plantés dans des zones industrielles polluées de la steppe ukrainienne. Les paramètres de variation alloenzymatique de 4 peuplements de Pinus pallasiana plantés dans la steppe ukrainienne de Pinus pallasiana et de 3 populations naturelles en Crimée ont été comparés. On a également analysé 3 groupes d'arbres sélectionnés pour leur probable résistance/tolérance aux conditions de steppe et à la pollution industrielle. Le pourcentage de loci polymorphes dans les populations naturelles varie de 0,74 à 0,89 et le nombre d'allèles de 2,4 à 2,7, alors que les valeurs relevées dans les populations artificielles étaient respectivement de 0,75 à 0,85 et de 2,35 à 2,75. Six populations sur 7 ont montré un déficit d'hétérozygotie (14,9 %) alors qu'un excès d'hétérozygotie (de 14,6 à 36,9 %) et une diversité allèlique réduite étaient notés dans les groupes d'arbres sélectionnés. La distance génétique de Nei entre populations sélectionnées et populations naturelles est en moyenne de 0,1. Les paramètres mesurés dans les différents types de populations n'ont pas révélé de dépression de consanguinité. Ces analyses permettent de recommander l'utilisation, comme matériel de base, d'arbres sélectionnés pour entamer d'importants programmes de plantation de Pinus pallasiana dans la steppe ukrainienne, y compris dans le zones atteintes par la pollution industrielle.

Key words: Pinus pallasiana D. Don / Ukrainian steppe / allozyme variation / polluted areas / selection

Mots clés : Pinus pallasiana D. Don / steppe ukrainienne / variation alloenzymatique / zones polluées / sélection

Corresponding author: Ivan I. Korshikov yaroslavpv@skif.net

© INRA, EDP Sciences 2004