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Pollination ecology of lowbush blueberry (Vaccinium angustifolium) - The role of introduced pollinator communities, self-fertilization and somatic mutations on fruit set response

This thesis examines fruit yield variation and its causes in the lowbush blueberry (Vaccinium angustifolium). I found that yields exhibits significant variability in fruit within and between fields. An experiment involving controlled introductions of the three pollinator species commonly used in blueberry production—the honeybee (Apis mellifera), the bumblebee (Bombus spp.) and leafcutter bee (Megachile rotundata)—was also conducted. Increasing the abundance or diversity of the introduced pollinator community did not systematically increase fruit set across the experimental populations. There is weak evidence to suggest the combination of bumblebee and leafcutter bee may be more effective at increasing fruit yield than honeybee alone. The behaviour of introduced pollinator species differed between fields depending on the combination of pollinator species present, however, none of these changes was correlated with increased fruit set. As part of this work, self-pollinations and cross-pollinations were conducted in a large number of clones and variation in inbreeding depression of yield was detected among clones. To evaluate whether differences in accumulated deleterious mutations among clones were responsible for variation in inbreeding depression, a follow-up experiment manipulating access to self pollen was undertaken. In addition, differential genetic load was measured, using clone size as a proxy for somatic cell division. Neither clonal size nor self pollen access sufficiently explained the interclonal variation in self fruit set. Within the same fields, geitonogamously-pollinated fruit set was greater than autogamously-pollinated fruit set. These differences suggest the presence of somatic mutations, cell lineage selection, mitotic recombination, or epigenetic changes within lowbush blueberry clones, and they mirror results from studies of several perennial plant species that have revealed autogamy depression to be a significant factor in plant fertility. These results suggest that self-fertilization is an important element limiting fruit set that should be addressed in attempts to increase lowbush blueberry yield. / Ce thèse explore la variance du rendement de fruit et les causes des différences dans le rendement vue dans l'espèce de bleuet Vaccinium angustifolium. J'ai trouvé qu'il existe une variabilité dans le rendement de fruit entre les champs et entre les individus du champs. Une expérience visant l'introduction des trois espèces pollinisateur utilisé le plus fréquement (Apis mellifera, Bombus spp., Megachile rotundata) au Nouveau-Brunswick a aussi eu lieu. Lors de l'augmentation de la diversité ou l'abondance il n'y avait aucun gain conséquent dans le rendement de fruit. Il y a un faible temoignage qui suggère que le rendement de fruit est plus élevé dans les champs qui inclut la combinaison pollinisateur de Bombus et Megachile comparé au champs seulement avec Apis introduit. Les mesures de comportement des pollinisateur introduit ont aussi varié entre les champs dépendant des espèces présent dans les champs, mais ces changements en comportement n'ont pas été lié au différences dans le rendement de fruit. Comme partie de cette recherche, des auto- pollinisations et des pollinisations croisée ont eu lieu dans plusieurs clones, avec une variabilité dans la dépression de consanguinité vue entre individus. Pour evaluer si des différences dans l'accumulation des mutations somatiques entre individus sont responsable pour la variabilité dans la dépression de consanguinité, une expérience qui a but de modifié accès de auto pollen a suivie. Pour mésurer la différence en charge génétique, la taille des clones a été utilisé pour représenter la division cellulaire somatique. Ni la taille des clones ou l'accès à l'auto pollen fut capable d'expliquer la variation de rendement de fruit entre les clones. Ces mêmes champs on aussi produit un taux de rendement de fruit plus élevé dans les fleurs fécondé avec le pollen geitonogamous comparé au fleurs fécondé avec le pollen autogame. Ces différences suggèrent la présence des mutations somatiques, la sélection lignée cellulaire, la recombinaison mitotique, ou des changement épigénétique dans les clones de bleuets, et ces résulats reflète d'autres études des espèces de plantes vivaces qui indique que la dépression autogame est une force significative dans la fertilié des plantes. Nos résultats suggèrent que l'auto pollinisation joue un rôle important dans la limitation du rendement de fruit et dois être considéré lorsqu'on essai d'augmenter le rendement de fruit chez le bleuet V. angustifolium.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.114589
Date January 2013
CreatorsBobiwash, Kyle
ContributorsDaniel J Schoen (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Biology)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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