Genetic and environmental characterization of Abies alba Mill. populations at its western rear edge

Abstract

The genetic structure of ten Abies alba populations at the western rear edge in the Spanish Pyrenees was characterized and compared with two German populations, looking for the role of climatic factors in the fir decline.Growth, defoliation, aridity and cumulative summer water deficit summer were also characterized. Spanish populations show a lower genetic diversity and a high genetic differentiation than German ones, mainly established by an East (higher diversity)-West (lower diversity) gradient. The three defoliated populations are the western ones, with higher summer aridity. Contrastingly, the southern population (Guara) shows climatic variables close to western sites but without defoliation and with a higher genetic diversity, indicating a possible adaptation to the sub-Mediterranean conditions. Silver fir in the Spanish Pyrenees constitutes a “stable” rear edge because of their isolation, small sized and small genetic diversity. Western Pyrenean sites subjected to dryer conditions and presenting lower genetic diversity are prone to drought-induced mortality in the context of global warming.

Se ha caracterizado la estructura genética de diez poblaciones de Abies alba en la retaguardia occidental de su distribución en el Pirineo español en comparación con dos poblaciones de Alemania, buscando la influencia de factores climáticos en el decaimiento del abeto. También se caracterizó crecimiento, defoliación, aridez y déficit acumulado de agua durante el verano.Las poblaciones españolas mostraron una menor diversidad genética y una mayor diferenciación genética que las poblaciones alemanas, establecida principalmente a través de un eje Este (mayor diversidad)-Oeste (menor diversidad). Las tres poblaciones con defoliación son las del suroeste, con mayor aridez estival. Por el contrario, la población más meridional (Guara) muestra variables climáticas cercanas a estas poblaciones del suroeste pero sin defoliación y con mayor diversidad genética, indicando una posible adaptación a las condiciones sub-Mediterráneas. El abeto blanco en el Pirineo español constituye una retaguardia estable debido a su aislamiento, pequeño tamaño y baja diversidad genética. Las poblaciones más occidentales, bajo mayor aridez y con una diversidad genética más baja, son propensas a una mortalidad inducida por la sequía en un contexto de calentamiento global.