'Landscape shape interpolation' for defining spatial pattern of beech genetic diversity in Serbia

Abstract

Knowledge about spatial distribution of genetic diversity is very important for foresters in order to make right decisions during establishing of management plans for conservation, afforestation or reforestation. Advanced molecular technologies provide us with efficiently measured genetic information's which can be analyzed powerful statistical tools. Landscape Shape Interpolation analysis was applied on protein based marker data sets from six natural populations of Balkan beech. Results indicate existence of three genetically distinct groups: 1) Djerdap, Kopaonik, Zubin potok and Ivanjica; 2) Bor and 3) Pirot. These results were compared with results of UPGMA clustering of sampled population based on NEI original distances, Principal Coordinate Analysis and Monmonier's Maximum Difference Algorithm Analysis. Landscape Shape Interpolation analysis represent a powerful tool in spatial genetic diversity research. Combining of Landscape Shape Interpolation analysis results with digitalized maps of investigated area in some of numerous GIS applications will for certainly improve visualization of results and provide better understanding of causal factors of genetic diversity.

Poznavanje prostorne distribucije genetičkog diverziteta je veoma važno za šumare, u cilju donošenja odgovarajućih odluka prilikom pravljenja planova gazdovanja u cilju konzervacije, pošumljavanja ili melioracije. Napredne molekularne tehnologije sa velikom efikasnošću obezbeđuju genetičke podatke koji se mogu analizirati moćnim statističkim alatima. 'Landscape Shape Interpolation' je primenjena na podacima o proteinskim markerima dobijenim iz šest prirodnih populacija bukve u Srbiji. Rezultati ukazuju postojanje tri genetički udaljene grupe: 1) Đerdap, Kopaonik, Zubin potok and Ivanjica; 2) Bor and 3) Pirot. Rezultati pejzažne interpolacije su upoređeni sa rezultatima UPMGA klasterovanja ispitivanih populacija na osnovu NEI originalnih distanci, analize principijalnih koordinata (PCooA) i analize Monmonijerovog algoritma maksimalnih razlika. Analiza primenom analize 'Landscape Shape Interpolation' predstavlja moćan alat u istraživanjima prostorne distribucije genetičkog diverziteta. Kombinovanje rezultata ove analize sa digitalizovanim kartama ispitivanog područja, u nekoj od brojnih GIS aplikacija, svakako će unaprediti vizualizaciju rezultata I omogućiti bolje razumevanje uzročnih faktora genetičkog diverziteta.