Accademia Italiana di Scienze Forestali

Italian Academy of Forest Sciences

Varela M.C. – Reproductive behaviour and clonal stump/root propagation and consequences for sustainable genetic variability in cork oak and holm oak in Portugal

doi 10.4129/2cis-mv-rep

Citation/Citazione
Varela M.C., 2015 – Reproductive behaviour and clonal stump/root propagation and consequences for sustainable genetic variability in cork oak and holm oak in Portugal. In: Atti del II Congresso Internazionale di Selvicoltura. Progettare il futuro per il settore forestale, Firenze, 26-29 novembre 2014. Firenze: Accademia Italiana di Scienze Forestali. Vol. 1, p. 74-80. ISBN 978-88-87553-21-5. http://dx.doi.org/10.4129/2cis-mv-rep

Title: Reproductive behaviour and clonal stump/root propagation and consequences for sustainable genetic variability in cork oak and holm oak in Portugal                               Titolo:  Comportamento riproduttivo e clonale ceppo/propagazione radice e le conseguenze per la varbialità genetica sostenbile in sughero e leccio in Portogallo

Summary: Reproductive studies at cork oak and holm oak in Portugal aim to evaluate the effective size (Ne), flowering synchronisation, chance of inter-specific hybridization and fluctuation of seed years for support of management of seed sources, genetic improvement programmes and conservation of genetic resources.  The consequences for genetic variability from clonal stump/root propagation are highlighted. Holm oak is by rule more precocious, more stable and predictable than cork oak. The reproductive capacity is site-quality and tree-vigour dependent. For cork oak at Quinta da Serra plot (good site) the Ne ranges from 40%-80% while at Água Ferrenha (poor site) it varies from 10%-20%. Years of odd weather open possibilities for flowering phenological changes and inter specific cross. Evaluation of the rate of extensive clonage coming from stump/root sprouting in two stands with decline and one stand that suffered a fire hazard in 2003. On strong fire situation more than 2/3 of the trees are from clonal origin. No acorn collection should take place on poor seed years since the Ne is likely to be low.  The number of clones for clonal seed orchards should be at least the double of the aimed Ne. Clonal propagation at cork oak and holm oak shall be used sporadically and scattered either in time and space. On stands where extensive clonal propagation is in place the levels of kinship should be assessed by means of molecular markers. If high, sexually originated plants shall be introduced. Molecular tools are needed to support flowering/fruiting prediction.

Riassunto: Gli studi su antesi e fruttificazione, per quercia da sughero e leccio, sviluppati in Portogallo in varie parcelle durante diversi anni mirano a valutare la dimensione effettiva delle popolazioni (Ne), la sincro- nizzazione delle fioriture, le possibilità di ibridazione interspecifica e la cadenza delle annate di pasciona. La capacità di sughera e leccio di moltiplicarsi per polloni da ceppaia e radice è di frequente utilizzata dai tecnici forestali per il recupero post-incendio e per propagare fenotipi interessanti ormai vetusti. Sono discusse le conseguenze per la variabilità genetica e la possibilità di senescenza genetica.  I risultati contribuiscono alla valutazione della variabilità genetica nell’ambito di ulteriori utilizzazioni quali le linee guida per la collezione di semi in programmi di afforestazione, il pascolamento nei sistemi silvopastorali, la gestione vivaistica e la conservazione delle risorse genetiche. I risultati sulle performances di fioritura e fruttificazione evidenziano che il leccio è più precoce, ha un comportamento riproduttivo più stabile e prevedibile e registra con minore frequenza annate con scarsa produzione di seme rispetto alla sughera. La capacità riproduttiva dipende dalla fertilità stazionale e dalla vigoria delle piante. La quercia da sughero nella parcella di Quinta da Serra (buona fertilità stazionale) ha fatto registrare valori di Ne compresi tra il 40 e l’80%, mentre nella stazione a bassa fertilità di Água Ferrenha essa varia tra il 10 e il 20%. Per lo stesso anno, nella parcella
di Quinta da Mitra, dove sughera e leccio sono consociati, quest’ultima specie ha sempre evidenziato valori di Ne più elevati. In annate particolari sotto il profilo climatico, alcuni individui delle due specie possono evidenziare sincronizzazione nelle fioriture e la possibilità di ibridazione. In diversi popolamenti a sviluppo clonale, la moltiplicazione di individui geneti- camente identici è largamente usata per propagare fenotipi interessanti che hanno raggiunto un’età avanzata e per i quali non è possibile ricorrere alla moltiplicazione per seme a causa di incendi o fenomeni di degrado.  La capacità del genere Quercus di ricacciare da gemme dormienti localizzate sulla ceppaia o sulle radici spesso  da origine a differenti individui che formano un gruppo clonale, che si origina da un albero morto o ceduato, causando la decrescita del numero di individui geneticamente non imparentati, nei popolamenti na- turali. Nel caso di realizzare importanti progetti di afforestazione o tutte le volte che si ricerca l’incremento della variabilità genetica, non si devono raccogliere le ghiande in annate a bassa produzione di seme perché si riscontrano bassi valori di Ne. Gli studi rivelano che la selezione di piante madri per realizzare collezioni clonali, si dovrebbero basare sulla conoscenza dei processi riproduttivi per saggiare la loro performances di fioritura e fruttificazione. La propagazione clonale di sughera e leccio dovrebbe essere usata sporadicamente nell’ambito di un modello casuale sia nel tempo che nello spazio, poiché livelli molto bassi di reclutamento dei semenzali, alla fine daranno luogo a bassi livelli nella variabilità genotipica portando alla formazione di popolamenti con ridotta capacità di riproduzione gamica. Nei popolamenti dove l’estensiva propagazione clonale è stata favorita, i livelli di similarità genetica dovrebbero essere saggiati per mezzo di marcatori molecolari. Se il livello relazionale impone decise azioni, bisogna intervenire con l’inserimento di piante originatesi per via sessuale, al fine di aumentare la diversità genetica.

Keywords: Quercus suber, Quercus ilex L. subsp. Rotundifolia, flowering, fruiting, effective size Ne.                                                                                                                             Parole chiave:  Quercus suber, Quercus ilex L. subsp. Rotundifolia, fioritura, fruttificazione, dimensione effettiva Ne.

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