RESUMEN
Xanthium italicum is an aggressive weed found worldwide. Despite several ecological, morphological, and physiological research on its invasion mechanism, the mechanism of its successful invasion has not been revealed from the viewpoint of population genetics. Thus, we aimed to evaluate the genetic variation within and among populations of the alien invasive weed X. italicum in China, and to provide a theoretical basis for its invasion mechanism. For that, we employed inter-simple sequence repeat (ISSR) markers to explore the genetic diversity and genetic differentiation of 185 individuals sampled from 10 populations. Eight selected primers yielded a total of 76 bright and discernible bands. X. italicum showed an intermediate genetic diversity at the population level (percentage of polymorphic loci (PPL) = 60.26%, Nei's genetic diversity (H) = 0.2098, Shannon's information index (I) = 0.3129). However, the genetic diversity at the species level was significantly high (PPL = 100%; H = 0.3673; I = 0.5425). The coefficient of gene differentiation (GST, 41.4%) and analysis of molecular variance showed that genetic differentiation mainly occurred within populations. The estimated gene flow (Nm, 0.7085) and Mantel test indicated that genetic differentiation in the populations may primarily come from genetic drift and anthropogenic activities. Our results revealed the high genetic diversity of X. italicum, which may help explain its invasion success in China. This knowledge may contribute to the efforts for decreasing and eventually stopping X. italicum invasion in China.
Xanthium italicum est une plante envahissante trouvée dans le monde entier. En dépit de quelques recherches écologiques, morphologiques et physiologiques à propos de son mécanisme d'invasion, le mécanisme de son invasion réussie n'a pas encore été révélé du point de vue de la génétique démographique. Donc, nous avons visé à évaluer la variation génétique au sein de et parmi les populations de plante exotique envahissante X. italicum en Chine, et à offrir une base théorique à son mécanisme d'invasion. À cet effet, nous avons employé des marqueurs des répétitions de séquences inter-simples (ISSR) afin d'explorer la diversité génétique et la différenciation génétique de 185 individus échantillonnés à partir de 10 populations. Huit amorces sélectionnées ont donné un total de 76 bandes brillantes et perceptibles. X. italicum a montré une diversité génétique intermédiaire au niveau de la population (pourcentage de loci polymorphe (PPL) = 60.26%, la diversité génétique de Nei (H) = 0.2098, l'indice d'information de Shannon (I) = 0.3129). Toutefois, la diversité génétique était considérablement élevée au niveau des espèces (PPL = 100% ; H = 0.3673 ; I = 0.5425). Tant le coefficient de différenciation génétique (GST, 41.4%) que l'analyse de la variance moléculaire ont reflété que la différenciation génétique se produisait principalement au sein des populations. En fonction du flux génétique estimé (Nm, 0.7085) et du test Mantel, la différenciation génétique au sein des populations pourrait provenir principalement de la dérive génétique et des activités anthropiques. Nos résultats ont révélé la haute diversité génétique de X. italicum, cela peut aider à expliquer son succès d'invasion en Chine. Ces connaissances pourraient contribuer à la réduction et à l'arrêt éventuel de l'invasion de X. italicum en Chine.