Ann. For. Sci. 63 (2006) 267- 274
DOI: 10.1051/forest:2006005

Chromosomal differentiation between Pinus heldreichii and Pinus nigra

Faruk Bogunic^a, Edina Muratovic^b and Sonja Siljak-Yakovlev<sup>c

a</sup>  University of Sarajevo, Faculty of Forestry, Zagrebacka 20, 71000 Sarajevo, Bosnia and Herzegovina
^b  University of Sarajevo, Faculty of Sciences, Department of Biology, Laboratory for research and protection of endemic resources, Zmaja od Bosne 33, 71000 Sarajevo, Bosnia and Herzegovina
^c  Université Paris-Sud, UMR CNRS 8079, Écologie, Systématique, Évolution, Bât. 360, 91405 Orsay, France

(Received 17 October 2004; accepted 12 July 2005; published online 4 April 2006)

Abstract - Two tertiary relict pines, Pinus heldreichii and P. nigra, have been considered as taxonomically very close species. Both species have very discontinuous geographical distributions which overlap in some localities in Balkan Peninsula. The pattern of heterochromatin regions distribution (AT-, GC-rich and DAPI positive heterochromatin) and activity of nucleolar organizing regions (NORs) were analyzed for these two pines by fluorochrome banding and silver staining respectively. Morphometric data for karyotype of P. heldreichii were presented here for the first time. Chromomycin (CMA) banding pattern was particularly species specific, P. heldreichii possessed 12 and P. nigra 24 bands. In comparison with other species from subsection Pinus, P. heldreichii displayed particular CMA-banding pattern. Hoechst banding was less specific and similar to other pines. DAPI staining was applied after DNA denaturation/renaturation and revealed important differences in number and position of bands between the two species. Number of secondary constrictions (SCs), of NORs and of nucleoli also differed between P. heldreichii (10) and P. nigra (12). Our results proved a clear interspecific differentiation at the chromosomal level between the two species and add some data to discuss about the possible new subsectional placement of P. heldreichii.

Résumé - Différentiation chromosomique entre Pinus heldreichii et Pinus nigra. Deux reliques tertiaires, Pinus heldreichii et P. nigra, sont considérées comme espèces taxonomiquement très proches. Leur distribution géographique est très discontinue, se chevauchant dans quelques localités des Balkans. La répartition des régions hétérochromatiques (AT-, GC- riche et hétérochromatine constitutive nonspécifique) et l'activité des organisateurs nucléolaires (NORs) sont analysées par fluorochrome banding et coloration au nitrate d'argent respectivement. Les données morphometriques du caryotype de P. heldreichii sont présentées ici pour la première fois. La distribution des bandes GC-riches est particulièrement spécifique, P. heldreichii possède 12 et P. nigra 24 bandes. En comparaison avec d'autres espèces de la subsection Pinus, P. heldreichii présente un chromomycin banding particulier. Les bandes AT-riches sont moins spécifiques et leur localisation est similaire aux autres pins. La coloration au DAPI, effectuée après la dénaturation/renaturation de l'ADN, révèle des différences importantes en nombre et position des bandes entre deux espèces. Le nombre des constrictions secondaires (SCs), des NORs et des nucléoles diffère également entre P. heldreichii (10) et P. nigra (12). Nos résultats montrent une différentiation nette au niveau chromosomique entre ces deux espèces et ouvrent la discussion sur un changement éventuel de subsection pour P. heldreichii.

Key words: Pinus / heterochromatin / fluorochrome banding / G-C and A-T rich DNA / interspecific differentiation

Mots clés : Pinus / hétérochromatine / fluorochrome banding / ADN riche en G-C et A-T / différentiation interspécifique

Corresponding author: Sonja Siljak-Yakovlev sonia.yakovlev@ese.u-psud.fr

© INRA, EDP Sciences 2006