Population biology of Avena

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Abstract
Surveys for polymorphisms in natural populations of A. barbata sampled in California grasslands had provided evidence for widespread monomorphism and rather localized polymorphic areas in the north coastal and San Francisco regions, based on a set of morphological and isoenzymatic marker loci. Since this species, like many other annuals, was introduced from the Mediterranean region during the Spanish mission period, a comparative study of the Canadian-Welsh collections of Avena species from the Mediterranean region was undertaken using various plant characters and starch gel electrophoresis to analyze variants for esterase, phosphatase and peroxidase systems. A total of 96 samples including 73 of A. barbata and 23 of A. hirtula were studied and the results were scored to compute the polymorphism indices. In both species, only 10 to 15 percent sites showed any significant degree of polymorphism of which a majority seemed to originate from localized regions in Italy and Turkey; a part of this observed lack of within-sample variation might be the result of small sample size. In general, the patterns of variation in A. barbata from the California surveys and the present analyses seemed to be very similar and raised some interesting questions on (a) the colonizing history of introduced materials (b) the factors underlying such marked patterns of geographical variation, and (c) the current evolutionary changes occurring in these two broad, disjunct areas of species distribution. Untersuchungen der Polymorphismen in natürlichen Populationen von A. barbata im kalifornischen Weideland hatten einerseits zum Nachweis eines weit verbreiteten Monomorphismus und andererseits streng lokalisierter polymorpher Bereiche in der nördlichen Küsten- und San Francisco-Region geführt, wobei eine Anzahl morphologischer und isoenzymatischer Markerloci zugrunde gelegt wurde. Da diese Art, wie viele andere Annuelle auch, während der spanischen Missionsperiode aus der Mittelmeerregion eingeführt wurde, wurde eine vergleichende Untersuchung der Canadian-Welsh-Sammlungen von Avena-Arten aus der Mittelmeerregion anhand verschiedener Merkmale der Pflanzen und der Stärkegelelektrophorese-Untersuchung auf Esterase-, Phosphatase- und Peroxydase-Systeme durchgeführt. Es wurde eine Gesamtheit von 96 Stichproben, bestehend aus 73 A. barbata und 23 A. hirtula, untersucht und die Ergebnisse zur Berechnung von Polymorphismus-Indices verwendet. In beiden Arten zeigten nur 10 bis 15% der Herkünfte einen signifikanten Polymorphismusgrad. Von ihnen scheint die Mehrzahl von lokalisierten Regionen in Italien und Griechenland abzustammen. Ein Teil des beobachteten Fehlens einer Variation innerhalb der Stichproben könnte eine Folge des geringen Stichprobenumfangs sein. Im allgemeinen scheinen die Variationsmuster der kalifornischen Untersuchungen und die der vorliegenden Analysen von A. barbata sehr ähnlich zu sein. Das führt zu einigen interessanten Fragen nach a) der Besiedelungsgeschichte des eingeführten Materials, b) den Faktoren, die derart auffallenden Mustern der geographischen Variation unterliegen und c) den laufenden evolutionären Änderungen, die in diesen beiden großen, voneinander getrennten Gebieten der Artverteilung auftreten.