Within native and non-native plant species, the production of viable seeds can both promote range expansion and facilitate rapid climatic adaptations through the selection of adapted phenotypes. The success of sexual reproduction in many plant species has been linked to a critical level of accumulated growing degree-days (GDDs) throughout the season. However GDDs are often limited in northern climates. With climate change forecasted to cause temperature increases in many northern areas, GDDs are likely to increase and there exists the potential for some species currently limited by a lack of GDDs to undergo increases in sexual reproduction and ultimately range expansion. Field studies and in vitro germination trials were used to test the relationship between seasonal GDDs and development, height and sexual reproduction in an established invasive non-native species, Phragmites australis (Cav.) Trin. Ex Steud. (haplotype M) and its native conspecific, P. australis subsp. americanus. During the 2012 season, 29 populations were monitored within five isotherms along a1000-km long latitudinal gradient from New Jersey (USA) to Alma (Quebec). As seasonal GDDs decreased, non-native P. australis were on average shorter, required fewer GDDs to develop, and produced fewer viable seeds per floret. Within isotherms, native P. australis were shorter and developed earlier than non-native P. australis, and also generally produced more seeds per floret. Overall the response of native P. australis was not related to seasonal GDDs. Over the climate gradient of the study area it appears that a lack of GDDs is currently limiting the expansion of non-native P. australis through seed dispersal at the edge of its range. As local temperatures and ultimately GDDs increase with climate change, the adaptive response non-native P. australis has to climate will likely allow the species to rapidly expand its range to take advantage of newly available climatic niches. / La reproduction sexuée et la production subséquente de graines viables peuvent faciliter la dispersion d'espèces végétales indigènes ou non indigènes/envahissantes dans de nouvelles régions ainsi que possiblement une adaptation rapide à des conditions changeantes grâce à la sélection de phénotypes appropriés. Le succès de la reproduction sexuée pour de nombreuses espèces végétales a été lié à une accumulation critique de degrés-jours de croissance (DJCs) durant la saison. Cependant les DJCs sont souvent limités dans les climats nordiques. Avec les changements climatiques et les températures qui augmenteront particulièrement vers le nord, le DJCs sont susceptibles d'augmenter et des espèces actuellement limitées par un manque de DJCs pourraient voir une augmentation de leur reproduction sexuée et éventuellement une extension de leur aire de répartition. Un suivi sur le terrain et des essais de germination ont été utilisés pour tester la relation entre les DJCs saisonniers et le développement, la hauteur et la reproduction sexuée d'une espèce envahissante non indigène, Phragmites australis (Cav.) Trin. Ex Steud. (M haplotype) et sa congénère indigène, P. australis subsp. americanus. Durant la saison 2012, 29 populations ont été suivies dans cinq isothermes le long d'un gradient latitudinal de 1000 km du New Jersey (États-Unis) à Alma (Québec). Le P. australis non indigène était en moyenne plus court, requerrait moins de DJCs pour produire des inflorescences, et produisait moins de graines viables avec une diminution des DJCs saisonniers. Pour un même isotherme, le P. australis indigène était plus court et se développait plus tôt que le P. australis non indigène, et aussi généralement produisait plus de graines. Globalement, la réponse du P. australis indigène n'était pas liée au DJCs saisonniers. Le long du gradient climatique de la zone étudiée, il semble que le manque de DJCs limite actuellement l'expansion par dispersion de graines du P. australis non indigène, tout en ayant peu ou pas d'effet sur le P. australis indigène. Une production de graines accrue par les changements climatiques pourrait permettre au P. australis envahissant d'exploiter des niches climatiques nouvellement disponibles.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.119468 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Lovat, Christie-Anna |
| Contributors | Sylvie de Blois (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Plant Science) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
Page generated in 0.0019 seconds