Chloroplast DNA phylogeography of Rhodiola alsia (Crassulaceae) in the Qinghai–Tibet Plateau.

TIBETAN Plateau; CHINA

We studied the phylogeography of Rhodiola alsia (Fröderström) S.H. Fu, which is a perennial herbaceous plant endemic to the Qinghai–Tibet (Q–T) Plateau, by sequencing one intergenic chloroplast spacer, rpl20–rps12 (844 bp). The sampling design included 18 populations and 315 individuals, and spanned the entire distribution range of the species. Thirty-one haplotypes were characterized, and polymorphism was observed both within and among populations. Most haplotypes were restricted to single sites or to neighbouring populations, suggesting an extremely low level of long distance gene flow via seeds. Only three haplotypes were common and widespread throughout the distributional range of R. alsia. The present geographical distribution of haplotypes probably reflects an ancient geographical pattern between the platform and southeastern margin of the Q–T Plateau identified as genetic hotspot areas. We suggest that populations of R. alsia survived in isolated refugia located in the platform and the southeastern margin of the Q–T Plateau during the Quaternary glaciation, at least during the last glaciation maximum (LGM, 32 000–16 000 years ago). The populations of R. alsia were geographically isolated by a subsequent local range expansion and independent evolution. The genetic structure of R. alsia is very different from previous phylogeographical studies of Q–T Plateau alpine plants and illustrates the importance of species-specific characteristics such as distribution areas and life-history traits which are mainly responsible for different patterns of genetic variation. Our investigation thus provides a new pattern of several refugia on the plateau platform. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Les auteurs ont étudié la phylogéographie du Rhodiola alsia, qui constitue une plante pérenne herbacée endémique sur le Plateau de Qinghai–Tibet, en séquençant un espaceur intergénique chloroplastique, le rpl20–rps12 (844 pb). Le dispositif d'échantillonnage inclut 18 populations et 315 individus couvrant la totalité de l'aire de distribution de l'espèce. Ils ont caractérisé 33 haplotypes et observé du polymorphisme à la fois dans et entre les populations. La plupart des haplotypes sont restreints à des sites uniques ou à des populations voisines, ce qui suggère un degré extrêmement faible de flux génétique à distance via les semences. Seulement trois haplotypes sont communs et dispersés sur l'ensemble de l'aire de distribution du R. alsia. La distribution géographique actuelle des haplotypes reflète probablement un ancien patron géographique entre la plateforme et la marge sud-ouest du Plateau Q–T identifié comme un point chaud génétique. Les auteurs suggèrent que les populations du R. alsia auraient survécu dans des refuges isolés localisés sur la plateforme et à la marge sud-ouest du Plateau Q–T au cours de la glaciation Quaternaire, du moins au cours du maximum de la dernière glaciation (LGM, il y a 32 000–16 000). Les populations du R. alsia ont été géographiquement isolées par une expansion locale subséquente de la région et une évolution indépendante. La structure génétique du R. alsia diffère des études phytogéographiques antécédentes des plantes du Plateau alpin Q–T et illustre l'importance des caractéristiques, espèce par espèce comme les aires de distribution et les traits du cycle vital, lesquels sont surtout responsables pour les différents patrons de variation génétique. Cette recherche fournit ainsi un nouveau patron de plusieurs refuges sur la plateforme du plateau. [ABSTRACT FROM AUTHOR]