J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y G e n e t i c d i v e r s i t y a n d p o p u l a t i o n s t r u c t u r e o f V i g n a u n g u i c u l a t a s s p . u n g u i c u l a t a v a r . s p o n t a n e a i n S u d a n K e y w o r d s : E n z y m e , G e n e t i c d i v e r s i t y , P o p u l a t i o n s t r u c t u r e , V i g n a u n g u i c u l a t a . A B S T R A C T : E n z y m e e l e c t r o p h o r e s i s w a s u s e d t o e s t i m a t e t h e g e n e t i c d i v e r s i t y a n d p o p u l a t i o n s t r u c t u r e o f t h i r t e e n V i g n a u n g u i c u l a t a s s p . u n g u i c u l a t a v a r . s p o n t a n e a p o p u l a t i o n s i n S u d a n . P l a n t g e n o t y p e s w e r e h o m o z y g o u s a t m o s t l o c i a n d a t s e v e r a l p o p u l a t i o n s . N i n e o f t h e t w e n t y - o n e a l l o z y m e l o c i a n a l y s e d ( 4 2 . 9 % ) s h o w e d d e t e c t a b l e p o l y m o r p h i s m , b u t o n l y 1 1 . 4 % o f l o c i w e r e p o l y m o r p h i c w i t h i n l o c a l p o p u l a t i o n s . G e n e d i v e r s i t y a t t h e s p e c i e s l e v e l a n d a t t h e p o p u l a t i o n l e v e l w a s l o w ( H e s = 0 . 0 8 4 ; H e p = 0 . 0 4 9 , r e s p e c t i v e l y ) . A n a l y s i s o f f i x a t i o n i n d i c e s , c a l c u l a t e d f o r a l l p o l y m o r p h i c l o c i i n e a c h p o p u l a t i o n s h o w e d a s u b s t a n t i a l d e f i c i t o f h e t e r o z y g o t e s r e l a t i v e t o H a r d y W e i n b e r g e x p e c t a t i o n s . T h i s d e f i c i t i s p a r t l y a s s o c i a t e d w i t h i n b r e e d i n g d u e t o s e l f a n d c o n s a n g u i n e o u s m a t i n g . H i g h i n b r e e d i n g a n d s t r o n g g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n c o e f f i c i e n t s w e r e f o u n d . A l l e l e f r e q u e n c y d a t a r e v e a l e d a l o w d e g r e e o f w i t h i n p o p u l a t i o n g e n e t i c d i v e r s i t y ( H s = 0 . 0 4 9 ) a n d a h i g h d e g r e e o f g e n e t i c h e t e r o g e n e i t y a m o n g p o p u l a t i o n s ( G s t = 0 . 4 0 9 ) . T h e i n d i r e c t e s t i m a t e s o f g e n e f l o w w e r e c a l c u l a t e d b a s e d o n t h e l e v e l o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n b e t w e e n p o p u l a t i o n s a n d f r e q u e n c i e s o f p r i v a t e a l l e l e s . T h e s e w e r e 0 . 2 7 4 a n d 0 . 0 4 3 r e s p e c t i v e l y . G e n e t i c a n d g e o g r a p h i c d i s t a n c e s w e r e p o s i t i v e l y c o r r e l a t e d a l t h o u g h n o t s i g n i f i c a n t , i n d i c a t i n g t h a t v e r y l i t t l e g e n e t i c v a r i a t i o n i s e x p l a i n e d b y d i f f e r e n c e i n g e o g r a p h i c p a t t e r n . T h i s m a y b e a r e s u l t o f i n b r e e d i n g a n d g e n e t i c d r i f t t h r o u g h a f e w f o u n d e r s c o u p l e d w i t h l i m i t e d p o l l e n f l o w . 6 4 3 - 6 5 2 | J R B | 2 0 1 1 | V o l 1 | N o 8 © F i c u s P u b l i s h e r s . T h i s O p e n A c c e s s a r t i c l e i s g o v e r n e d b y t h e C r e a t i v e C o m m o n s A t t r i b u t i o n L i c e n s e ( h t t p : / / c r e a t i v e c o m m o n s . o r g / l i c e n s e s / b y / 2 . 0 ) , w h i c h g i v e s p e r m i s s i o n f o r u n r e s t r i c t e d u s e , n o n - c o m m e r c i a l , d i s t r i b u t i o n , a n d r e p r o d u c t i o n i n a l l m e d i u m , p r o v i d e d t h e o r i g i n a l w o r k i s p r o p e r l y c i t e d . S u b m i t Y o u r M a n u s c r i p t w w w . f i c u s p u b l i s h e r s . c o m w w w . j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m J o u r n a l o f R e s e a r c h i n b i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O p e n A c c e s s O n l i n e R e s e a r c h J o u r n a l A u t h o r s : K o u a m E B A , B , C , P a s q u e t R S A , E l t e r a i f i I A a n d M u l u v i G M B . I n s t i t u t i o n : A . M o l e c u l a r B i o l o g y a n d B i o t e c h n o l o g y D e p a r t m e n t , I n t e r n a t i o n a l C e n t r e o f I n s e c t P h y s i o l o g y a n d E c o l o g y P . O b o x 3 0 7 7 2 N a i r o b i , K e n y a . B . D e p a r t m e n t o f B i o c h e m i s t r y a n d B i o t e c h n o l o g y , K e n y a t t a U n i v e r s i t y P . O B o x 4 3 8 4 4 N a i r o b i , K e n y a . C . D e p a r t m e n t o f A g r i c u l t u r e , F a c u l t y o f A g r o n o m y a n d A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s , U n i v e r s i t y o f D s c h a n g , P . O B o x 2 2 2 D s c h a n g , W e s t e r n R e g i o n , C a m e r o o n . C o r r e s p o n d i n g a u t h o r : K o u a m E B E m a i l : e r i c b k o u a m @ y a h o o . c o m W e b A d d r e s s : h t t p : / / j r e s e a r c h b i o l o g y . c o m / D o c u m e n t s / R A 0 1 5 6 . p d f . D a t e s : R e c e i v e d : 2 9 N o v 2 0 1 1 / A c c e p t e d : 0 7 D e c 2 0 1 1 / P u b l i s h e d : 2 6 D e c 2 0 1 1 A r t i c l e C i t a t i o n : K o u a m E B , P a s q u e t R S , E l t e r a i f i I a n d M u l u v i G M . G e n e t i c d i v e r s i t y a n d p o p u l a t i o n s t r u c t u r e o f V i g n a U n g u i c u l a t a s s p . u n g u i c u l a t a v a r . s p o n t a n e a i n S u d a n j o u r n a l o f r e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y A n I n t e r n a t i o n a l O n l i n e O p e n A c c e s s P u b l i c a t i o n g r o u p O r i g i n a l R e s e a r c h P a p e r

I N T R O D U C T I O N T a x o n o m i c s t u d i e s o f t h e g e n u s V i g n a d i v i d e d c o w p e a ( V i g n a u n g u i c u l a t a L . W a l p . ) i n t o t e n p e r e n n i a l s u b s p e c i e s a n d o n e a n n u a l s u b s p e c i e s ( s s p . u n g u i c u l a t a ) ( P a s q u e t 1 9 9 3 , 1 9 9 7 , 1 9 9 9 ) . T h e s e s t u d i e s s p l i t t h e s s p . u n g u i c u l a t a i n t o v a r . u n g u i c u l a t a f o r t h e c u l t i v a t e d f o r m s a n d v a r . s p o n t a n e a ( S c h w e i n f . ) P a s q u e t f o r t h e w i l d a n d w e e d y f o r m s ( P a s q u e t 1 9 9 9 ) . A l l m e m b e r o f c o w p e a i s a d i p l o i d p l a n t s p e c i e s ( 2 n = 2 x = 2 2 ) ( P a s q u e t , 1 9 9 9 ) . I n t h e A f r i c a c o n t i n e n t , v a r . s p o n t a n e a i s q u i t e w i d e s p r e a d a n d e a s i l y i n t e r b r e e d w i t h t h e c u l t i v a t e d f o r m s ( v a r . u n g u i c u l a t a ) a n d p r o d u c e f e r t i l e o f f s p r i n g s t h r o u g h h y b r i d i s a t i o n ( K o u a d j o 2 0 0 7 ) . A n n u a l c o w p e a i s p r i m a r i l y a s e l f - p o l l i n a t e d p l a n t s p e c i e s ( F e r y 1 9 8 5 ) ; h o w e v e r , c r o s s - p o l l i n a t i o n d o e s e x i s t a n d i s m e d i a t e d b y b e e s o f t h e g e n u s X y l o c o p a a n d M e g a c h i l i d a e f a m i l y ( T i g n e g r e e t a l . u n p u b l i s h e d ) . T h e s e p o l l i n a t o r s a r e e x p e c t e d t o d o m a n y m o r e w i t h i n f l o w e r p a t c h f l i g h t s t h a n b e t w e e n f l o w e r s p a t c h f l i g h t s ( L e v i n a n d K e r s t e r 1 9 7 4 , P a s q u e t e t a l . 2 0 0 8 ) . T h e c r o p p l a y s a c r i t i c a l r o l e i n t h e l i v e o f m i l l i o n s o f p e o p l e i n t h e w o r l d , e s p e c i a l l y i n S u b - s a h a r a n A f r i c a w h e r e i t f e e d p e o p l e , t h e i r l i v e s t o c k a n d t h e n e x t c r o p ( S i n g h e t a l . 1 9 9 7 , Q u i n 1 9 9 7 ) . E n z y m e e l e c t r o p h o r e s i s h a s b e e n w i d e l y u s e d f o r t h e c h a r a c t e r i z a t i o n o f t h e g e n e t i c v a r i a b i l i t y , t h e e v a l u a t i o n o f t h e g e n e t i c s t r u c t u r e a s w e l l a s t h e d e t e r m i n a t i o n o f t h e g e n e t i c r e l a t i o n s h i p w i t h i n a n d a m o n g p l a n t p o p u l a t i o n s ( H a m r i c k a n d G o d t 1 9 9 0 ) . T h e g e n e t i c s t r u c t u r e i s o n e a s p e c t o f t h e g e n e t i c o r g a n i s a t i o n o f a s p e c i e s , o f t e n c i t e d t o p l a y a k e y r o l e i n t h e s p e c i a t i o n p r o c e s s ( W r i g h t 1 9 6 5 ) . T h e l e v e l o f a l l o z y m e v a r i a t i o n p r o v i d e s a b a s i s o n w h i c h t o b u i l d s o u n d p r o g r a m s f o r t h e c o n s e r v a t i o n o f t h e g e n e t i c d i v e r s i t y o f r a r e a n d e n d a n g e r e d s p e c i e s ( H a m r i c k e t a l . 1 9 9 1 ) . I n a d d i t i o n , a l l o z y m e d i v e r s i t y c a n b e u s e d a s a y a r d s t i c k t o m e a s u r e t h e e f f e c t i v e n e s s o f i n s i t u a n d e x s i t u c o n s e r v a t i o n p r o g r a m s ( H a m r i c k e t a l . 1 9 9 1 , H a m r i c k a n d G o d t 1 9 9 6 , B a r r e t t a n d K o h n 1 9 9 1 ) . W i l d r e l a t i v e s o f c u l t i v a t e d c r o p s r e c e i v e s p e c i a l a t t e n t i o n b e c a u s e o f t h e i r p o o r r e p r e s e n t a t i o n i n g e n e b a n k s a n d t h e i r h i g h v a l u e a s l a r g e s t o r e s o f g e n e t i c v a r i a t i o n ( F r a n k e l 1 9 7 4 , B r o w n 1 9 7 8 , M a r s h a l l 1 9 9 0 ) . D e s p i t e t h e i m p o r t a n c e o f k n o w l e d g e o n g e n e t i c v a r i a t i o n f o r p r o v i d i n g i n f o r m a t i o n f o r c o n s e r v a t i o n p u r p o s e s , d e t a i l e d s t u d i e s o f g e n e t i c v a r i a t i o n a r e n o t a v a i l a b l e f o r c o w p e a p o p u l a t i o n s . P a t t e r n o f g e o g r a p h i c a l v a r i a t i o n i n a l l e l e f r e q u e n c i e s w i t h i n a s p e c i e s m a y p r o v i d e v a l u a b l e i n f o r m a t i o n o n p a s t a n d c u r r e n t e v o l u t i o n a r y f o r c e s a f f e c t i n g t h e e v o l u t i o n o f t h e s p e c i e s s u c h a s g e n e f l o w , g e n e t i c d r i f t , a n d n a t u r a l s e l e c t i o n ( W r i g h t 1 9 7 8 , L o v e l e s s a n d H a m r i c k 1 9 8 4 , S l a t k i n a n d B a r t o n 1 9 8 9 ) . A t t h e a c c e s s i o n l e v e l , t h e g e n e t i c v a r i a t i o n o f w i l d c o w p e a h a v e b e e n e v a l u a t e d u s i n g a l l o z y m e ( P a s q u e t 1 9 9 3 , 1 9 9 9 , P a n e l l a a n d G e p t 1 9 9 2 , V a i l l a n c o u r t e t a l . 1 9 9 3 ) , R a n d o m a m p l i f i e d p o l y m o r p h i c D N A ( B a e t a l . 2 0 0 4 ) , A m p l i f i e d f r a g m e n t l e n g t h p o l y m o r p h i s m ( C o u l i b a l y e t a l . 2 0 0 2 ) a n d R e s t r i c t i o n f r a g m e n t l e n g t h p o l y m o r p h i s m ( F e l e k e e t a l . 2 0 0 6 ) . T h i s g e n e t i c d i v e r s i t y i s y e t t o b e s t u d i e d a t t h e p o p u l a t i o n l e v e l . D e t a i l e d a n a l y s e s a t t h e p o p u l a t i o n l e v e l m a y p r o d u c e n e w i n s i g h t s a n d g i v e a b e t t e r u n d e r s t a n d i n g o f t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e g e n e t i c v a r i a t i o n i n c o w p e a p o p u l a t i o n s . F o r t h e s t u d y o f t h i r t e e n w i l d c o w p e a ( V i g n a u n g u i c u l a t a s s p . u n g u i c u l a t a v a r . s p o n t a n e a ) p o p u l a t i o n s i n d i f f e r e n t l o c a l i t i e s i n S u d a n , t h e f o l l o w i n g o b j e c t i v e s w e r e e s t a b l i s h e d : ( 1 ) T o e s t i m a t e t h e l e v e l o f g e n e t i c v a r i a t i o n a t t h e p o p u l a t i o n a n d s p e c i e s l e v e l . ( 2 ) T o e s t i m a t e t h e l e v e l o f i n b r e e d i n g , d i f f e r e n t i a t i o n a n d d e t e c t t h e s t r u c t u r e o f c o w p e a p o p u l a t i o n s . ( 3 ) T o e s t i m a t e t h e l e v e l o f g e n e f l o w a m o n g p o p u l a t i o n s M A T E R I A L A N D M E T H O D S S a m p l i n g p r o c e d u r e a n d e n z y m e e l e c t r o p h o r e s i s S e e d s o f V i g n a u n g u i c u l a l a t a s s p . u n g u i c u l a t a v a r . s p o n t a n e a w e r e c o l l e c t e d f r o m t h i r t e e n n a t u r a l p o p u l a t i o n s i n S u d a n i n O c t o b e r 2 0 0 3 . E i g h t t o t w e l v e p l a n t s w e r e c o l l e c t e d i n e a c h p o p u l a t i o n . O n e t o t h r e e p o d s w e r e s a m p l e d f o r e a c h p l a n t a n d t h e s e e d s p r e s e n t i n e a c h p o d w e r e k e p t i n s e p a r a t e e n v e l o p e s a n d s t o r e a t 2 0 o C u n t i l a n a l y s e s w e r e c a r r i e d o u t . F o r e a c h p l a n t , o n l y o n e p o d w a s u s e d a n d u p t o f o u r s e e d s w e r e a n a l y s e d f o r t h e s t u d y . S e e d s w e r e s o a k e d i n d i s t i l l e d - d e - i o n i z e d w a t e r a n d l e f t o v e r n i g h t a t r o o m t e m p e r a t u r e t o i n i t i a t e g e r m i n a t i o n , p r i o r t o e n z y m e e x p r e s s i o n . G e r m i n a t i n g s e e d s w e r e t h e n c r u s h e d w i t h m o r t a r a n d p e s t l e a n d h o m o g e n i z e d w i t h d i s t i l l e d d e - i o n i z e d w a t e r . E n z y m e e x t r a c t s w e r e a b s o r b e d o n t o c h r o m a t o g r a p h y w i c k s a n d a p p l i e d i n t o a 1 4 % s t a r c h g e l s . H o r i z o n t a l g e l e l e c t r o p h o r e s i s w a s t h e n d o n e a t a c o n s t a n t v o l t a g e o f 2 0 0 V a t 4 o C f o r a p p r o x i m a t e l y t h r e e h o u r s u s i n g a c o n t i n u o u s h i s t i d i n e - c i t r a t e b u f f e r s y s t e m ( S e c o n d a n d T r o u s l o t 1 9 8 0 ) . G e l s w e r e s t a i n e d f o r t e n e n z y m e s y s t e m s t o r e s o l v e t w e n t y o n e a l l o z y m e l o c i : a m i n o p e p t i d a s e ( A M P , t h r e e l o c i ) , e n d o p e p t i d a s e ( E N P , o n e l o c u s ) , f o r m a t e 6 4 4 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1

d e h y d r o g e n a s e ( F D H , o n e l o c u s ) , f l u o r e s c e n t e s t e r a s e ( F L E , t w o l o c i ) , i s o c i t r a t e d e h y d r o g e n a s e ( I D H , t w o l o c i ) , m a l a t e d e h y d r o g e n a s e ( M D H , f o u r l o c i ) ) , 6 - p h o s p h o g l u c o n a t e d e h y d r o g e n a s e ( P G D , t w o l o c i ) , p h o s p h o g l u c o s e i s o m e r a s e ( P G I , t h r e e l o c i ) , P h o s p h o g l u c o m u t a s e ( P G M , t w o l o c i ) , s h i k i m a t e d e h y d r o g e n a s e ( S D H , o n e l o c u s ) . S t a i n r e c i p e s w e r e t a k e n f r o m W e n d e l a n d W e e d e n ( 1 9 8 9 ) . D a t a a n a l y s i s P u t a t i v e l o c i w e r e d e s i g n a t e d s e q u e n t i a l l y , w i t h t h e m o s t a n o d a l l y m i g r a t i n g i s o z y m e d e s i g n a t e d 1 , t h e n e x t 2 , a n d s o o n . T h e m o s t c o m m o n a l l e l e a t e a c h l o c u s w a s a r b i t r a r y a s s i g n e d t h e v a l u e 1 0 0 , s l o w e r a n d f a s t e r b a n d s o n t h e z y m m o g r a m r e l a t i v e t o t h i s c o m m o n o n e , w h i c h r e p r e s e n t o t h e r a l l e l e s , w e r e g i v e n l o w e r a n d h i g h e r v a l u e s c o r r e s p o n d i n g t o t h e i r r e l a t i v e m i g r a t i o n u s i n g t h e s a m e n o m e n c l a t u r e a s i n P a s q u e t ( 1 9 9 9 ) . T h e g e n o t y p e o f e a c h m o t h e r p l a n t w a s e s t i m a t e d f r o m t h e p r o g e n y a r r a y f o l l o w i n g t h e m e t h o d o f B r o w n a n d A l l a r d ( 1 9 7 0 ) a n d u s i n g t h e M L T R c o m p u t e r p r o g r a m , v e r s i o n 2 . 2 ( R i t l a n d 2 0 0 2 ) . W e c a l c u l a t e d u s i n g P o p g e n e s o f t w a r e v e r s i o n 1 . 3 1 ( Y e h e t a l . 1 9 9 9 ) s t a n d a r d m e a s u r e s o f g e n e t i c d i v e r s i t y f o r e a c h p o p u l a t i o n . T h i s i n c l u d e s t h e m e a n n u m b e r o f a l l e l e s p e r l o c u s ( A ) , t h e p e r c e n t a g e o f p o l y m o r p h i c l o c i ( P ) , a n d m e a n o b s e r v e d ( H o ) a n d e x p e c t e d h e t e r o z y g o s i t y ( H e ) a t t h e s p e c i e s a n d w i t h i n - p o p u l a t i o n l e v e l s . W r i g h t s f i x a t i o n i n d e x ( F ) ( W r i g h t 1 9 2 2 ) w a s u s e d t o c a l c u l a t e d e v i a t i o n s f r o m H a r d y - W e i n b e r g e q u i l i b r i u m f o r e a c h p o l y m o r p h i c l o c u s w i t h i n p o p u l a t i o n s [ F = ( H e H o ) / H e ] . C h i - s q u a r e t e s t s w e r e u s e d t o t e s t f o r s i g n i f i c a n t d e v i a t i o n s i n t h e f i x a t i o n i n d i c e s f r o m t h e e x p e c t e d v a l u e t h a t i s F = 0 ( L i a n d H o r v i t z 1 9 5 3 ) . C h i - s q u a r e t e s t s w e r e a l s o u s e d t o t e s t f o r h e t e r o g e n e i t y i n a l l e l e f r e q u e n c i e s a m o n g p o p u l a t i o n s ( W o r k m a n a n d N i s w a n d e r , 1 9 7 0 ) . T o t a l g e n e t i c h e t e r o z y g o s i t y ( H T ) , h e t e r o z y g o s i t y w i t h i n p o p u l a t i o n s ( H S ) , g e n e t i c d i v e r s i t y a m o n g p o p u l a t i o n s ( D S T ) , a n d t h e p r o p o r t i o n o f g e n e t i c d i v e r s i t y f o u n d a m o n g p o p u l a t i o n s ( G S T ) w e r e c a l c u l a t e d f o l l o w i n g t h e e q u a t i o n s o f N e i ( 1 9 7 3 , 1 9 7 7 ) a n d u s i n g G e n A l e x c o m p u t e r p r o g r a m ( P e a k a l l a n d S m o u s e , 2 0 0 6 ) . T h e g e n e t i c s t r u c t u r e w i t h i n a n d a m o n g p o p u l a t i o n s w a s a l s o e v a l u a t e d w i t h F - s t a t i s t i c s ( F I T , F I S a n d F S T ) f o l l o w i n g W e i r a n d C o c k e r h a m ( 1 9 8 4 ) a n d u s i n g F s t a t c o m p u t e r p r o g r a m ( G o u d e t 1 9 9 5 ) . T h e s e F - s t a t i s t i c v a l u e s w e r e t e s t e d f o r d i f f e r e n c e f r o m z e r o u s i n g p e r m u t a t i o n t e s t s ( G o u d e t 1 9 9 5 ) . T h e F I T a n d F I S c o e f f i c i e n t s m e a s u r e d e f i c i e n c i e s o f h o m o z y g o t e s o r h e t e r o z y g o t e s r e l a t i v e t o t h e p a n m i c t i c e x p e c t a t i o n s w i t h i n t h e o v e r a l l s a m p l e a n d w i t h i n p o p u l a t i o n s r e s p e c t i v e l y . T h e F S T c o e f f i c i e n t e s t i m a t e s r e l a t i v e p o p u l a t i o n d i f f e r e n t i a t i o n . S t a n d a r d e r r o r s w e r e e s t i m a t e d b y j a c k - k n i f i n g u s i n g t h e F s t a t p r o g r a m ( G o u d e t 1 9 9 5 ) . N e i s ( 1 9 7 2 ) g e n e t i c d i s t a n c e s ( D ) w e r e c a l c u l a t e d f o r e a c h p a i r - w i s e c o m b i n a t i o n o f p o p u l a t i o n a n d v a l u e s w e r e u s e d t o c o n s t r u c t a d e n d r o g r a m u s i n g t h e U P G M A ( u n w e i g h t e d p a i r g r o u p m e t h o d w i t h a r i t h m e t i c m e a n ) m e t h o d . I n d i r e c t e s t i m a t e s o f g e n e f l o w w e r e c a l c u l a t e d b a s e d o n W r i g h t s ( 1 9 5 1 ) e q u a t i o n : N m = 1 / 4 ( 1 / F S T - 1 ) , w h e r e N m i s t h e a v e r a g e n u m b e r o f m i g r a n t s e x c h a n g e d p e r g e n e r a t i o n b e t w e e n p o p u l a t i o n s . A s e c o n d e s t i m a t e o f N m , u s i n g t h e d i s t r i b u t i o n o f p r i v a t e a l l e l e s ( a l l e l e s f o u n d i n o n l y o n e p o p u l a t i o n ) , w a s c a l c u l a t e d u s i n g G e n A l e x c o m p u t e r p r o g r a m ( P e a k a l l a n d S m o u s e , 2 0 0 6 ) f o l l o w i n g t h e p r o c e d u r e o f B a r t o n a n d S l a t k i n ( 1 9 8 6 ) . R E S U L T S P a t t e r n s o f g e n e t i c d i v e r s i t y O f t h e t w e n t y - o n e i s o z y m e l o c i e s s a y e d , n i n e ( 4 2 . 9 % ) w e r e p o l y m o r p h i c a c r o s s t h e r a n g e o f V . u n g u i c u l a t a . T h e r e m a i n i n g t w e l v e l o c i ( F l e - 1 , I d h - 2 , M d h - 1 , M d h - 2 , M d h - 3 , M d h - 4 , P g d - 1 , P g d - 2 , P g i - 1 , P g i - 2 , P g m - 1 a n d S d h ) w e r e m o n o m o r p h i c , d i s p l a y i n g u n i q u e a l l e l e e a c h , i n a l l p o p u l a t i o n s . A n a v e r a g e o f 1 1 . 4 % o f t h e l o c i w a s p o l y m o r p h i c w i t h i n p o p u l a t i o n , w i t h i n d i v i d u a l p o p u l a t i o n v a l u e s r a n g i n g f r o m 0 t o 1 9 . 1 % ( T a b l e 1 ) . W e f o u n d t h i r t y - f o u r d i s t i n c t a l l e l e s o v e r a l l a c r o s s t h e t w e n t y - o n e l o c i . S i x o f t h e t h i r t y - f o u r a l l e l e s w e r e u n i q u e t o a s i n g l e p o p u l a t i o n : P g m 2 1 0 4 a n d I d h 1 0 9 0 i n S D N 0 3 ; P g i 3 0 9 6 i n S D N 0 9 ; F l e 3 0 9 8 i n S D N 1 7 ; P g m 2 0 9 6 i n S D N 2 6 a n d E n p 0 9 6 i n S D N 2 7 . T h e m e a n n u m b e r o f a l l e l e s p e r l o c u s w a s 1 . 6 2 a t t h e s p e c i e s l e v e l . A c r o s s p o p u l a t i o n s i t r a n g e s f r o m 1 t o 1 . 1 9 w i t h a m e a n a t 1 . 1 2 8 . ( T a b l e 1 ) . G e n e d i v e r s i t y o r e x p e c t e d h e t e r o z y g o s i t y f o r t h e s p e c i e s w a s s o m e w h a t l o w ( 0 . 0 8 4 ) ; i n o t h e r w o r d s , o n l y 8 . 4 % o f i n d i v i d u a l s a r e g e n e t i c a l l y e x p e c t e d t o b e h e t e r o z y g o u s a t a g i v e n l o c u s u n d e r r a n d o m m a t i n g c o n d i t i o n s . A t t h e p o p u l a t i o n l e v e l , e x p e c t e d h e t e r o z y g o s i t y r a n g e s f r o m 0 ( S D N 0 9 ) t o 0 . 0 7 4 ( S D N 2 2 ) w i t h t h e a v e r a g e a t 0 . 0 4 9 . O b s e r v e d l e v e l s o f h e t e r o z y g o s i t y i n p o p u l a t i o n s ( T a b l e 1 ) , h o w e v e r , w e r e a l m o s t a l w a y s l o w e r t h a n H a r d y - W e i n b e r g e x p e c t a t i o n s , a v e r a g i n g 0 . 0 1 4 . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 6 4 5 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1

6 4 6 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 P o p u l a t i o n s t r u c t u r e a n d g e n e f l o w B e t w e e n p o p u l a t i o n s , a l l e l e f r e q u e n c i e s w e r e s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t a t e i g h t o f t h e n i n e p o l y m o r p h i c l o c i a s s h o w n b y C h i s q u a r e t e s t ( T a b l e 2 ) . T h e e s t i m a t e s o f g e n e t i c s t r u c t u r e u s i n g N e i s g e n e t i c d i v e r s i t y e s t i m a t e s a r e s h o w n i n T a b l e 2 . T h e a v e r a g e o f t o t a l h e t e r o z y g o s i t y ( H T ) a n d w i t h i n p o p u l a t i o n g e n e t i c d i v e r s i t y ( H S ) w e r e 0 . 0 8 3 a n d 0 . 0 4 9 , r e s p e c t i v e l y . T h e i n t e r - p o p u l a t i o n g e n e t i c d i v e r s i t y ( D S T ) a n d t h e c o e f f i c i e n t o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n a m o n g p o p u l a t i o n s ( G S T ) v a r i e d f r o m 0 . 0 0 0 ( E n p ) t o 0 . 1 7 2 ( F d h ) a n d f r o m - 0 . 0 2 8 ( E n p ) t o 1 . 0 0 0 ( P g i - 3 ) , w i t h a m e a n o f 0 . 0 3 4 a n d 0 . 4 0 9 , r e s p e c t i v e l y . T h e r e s u l t i n d i c a t e s t h a t a b o u t 4 1 % o f t h e g e n e t i c v a r i a t i o n i n o u r s a m p l e c a n b e a t t r i b u t e d t o v a r i a t i o n a m o n g p o p u l a t i o n s . T h e i n b r e e d i n g c o e f f i c i e n t s ( F I S a n d F I T ) f o r e i g h t o f t h e n i n e p o l y m o r p h i c l o c i w e r e s i g n i f i c a n t l y g r e a t e r t h a n z e r o ( T a b l e 2 ) . T h e m e a n e s t i m a t e s o f t h e s e c o e f f i c i e n t s w e r e s i g n i f i c a n t ( F I S = 0 . 6 8 4 P < 0 . 0 0 1 ; F I T = 0 . 8 3 5 P < 0 . 0 0 1 ) , r e f l e c t i n g t h a t o b s e r v e d l e v e l s o f h e t e r o z y g o s i t y w i t h i n p o p u l a t i o n s a n d t h e e n t i r e s t u d y a r e a w e r e s m a l l e r t h a n w o u l d h a v e b e e n e x p e c t e d i n c a s e o f r a n d o m s e x u a l r e p r o d u c t i o n . H i g h F S T v a l u e s f o r m o s t o f t h e p o l y m o r p h i c l o c i ( T a b l e 2 ) i n d i c a t e s i g n i f i c a n t g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n a t t h e p o p u l a t i o n l e v e l ( F S T = 0 . 4 7 7 , P < 0 . 0 0 1 ) . T h e m a j o r i t y o f t e s t f o r p a i r - w i s e g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n a m o n g p o p u l a t i o n s ( 6 0 o u t o f 7 8 ) w e r e s t a t i s t i c a l l y g r e a t e r t h a n z e r o ; t h e h i g h e s t v a l u e ( 0 . 9 0 4 ) f o u n d b e t w e e n S D N 0 9 a n d S D N 1 6 ( T a b l e 3 ) . G e n e t i c d i s t a n c e ( D ) v a l u e s b e t w e e n p a i r o f p o p u l a t i o n s a r e a l s o s h o w n i n T a b l e 3 . T h e y r a n g e d f r o m 0 . 0 0 2 t o 0 . 1 2 8 w i t h a m e a n a t K o u a m a l . , 2 0 1 1 T a b l e 1 . P o p u l a t i o n c o o r d i n a t e s , P r o p o r t i o n o f p o l y m o r p h i c l o c i ( P ) , n u m b e r o f a l l e l e p e r l o c u s ( A ) O b s e r v e d h e t e r o z y g o s i t y ( H o ) , E x p e c t e d h e t e r o z y g o s i t y ( H e ) a n d F i x a t i o n i n d e x ( F ) f o r t h i r t e e n p o p u l a t i o n s o f w i l d V . u n g u i c u l a t a i n S u d a n P o p u l a t i o n L a t i t u d e L o n g i t u d e P A ( S E ) H o ( S E ) H e ( S E ) F S D N 0 3 1 2 1 7 N 3 4 1 0 E 0 . 1 4 3 1 . 1 4 3 ( 0 . 0 8 0 ) 0 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) 0 . 0 5 3 ( 0 . 0 3 1 ) 1 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) * * * S D N 0 6 1 1 5 6 N 3 4 1 8 E 0 . 0 9 5 1 . 0 9 5 ( 0 . 0 9 5 ) 0 . 0 1 0 ( 0 . 0 1 3 ) 0 . 0 3 9 ( 0 . 0 4 0 ) 0 . 8 0 0 ( 0 . 0 6 2 ) * * * S D N 0 9 1 1 4 7 N 3 4 2 7 E 0 . 0 0 0 1 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) 0 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) 0 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) m S D N 1 2 1 1 4 5 N 3 4 2 2 E 0 . 1 9 1 1 . 1 9 1 ( 0 . 1 2 7 ) 0 . 0 4 8 ( 0 . 0 4 4 ) 0 . 0 6 8 ( 0 . 0 4 8 ) 0 . 3 0 3 ( 0 . 1 2 3 ) N S S D N 1 6 1 1 3 3 N 3 4 1 1 E 0 . 0 4 8 1 . 0 4 8 ( 0 . 0 6 9 ) 0 . 0 1 0 ( 0 . 0 1 3 ) 0 . 0 0 9 ( 0 . 0 1 2 ) - 0 . 1 1 1 ( 0 . 0 1 0 ) N S S D N 1 7 1 2 4 8 N 3 0 0 6 E 0 . 1 4 3 1 . 1 9 1 ( 0 . 1 3 7 ) 0 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) 0 . 0 5 1 ( 0 . 0 3 7 ) 1 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) * * * S D N 1 9 1 2 2 9 N 2 9 4 7 E 0 . 1 9 1 1 . 1 9 1 ( 0 . 1 2 7 ) 0 . 0 2 4 ( 0 . 0 2 5 ) 0 . 0 7 3 ( 0 . 0 4 6 ) 0 . 6 1 4 ( 0 . 1 2 4 ) * * * S D N 2 2 1 1 5 4 N 2 9 4 0 E 0 . 1 9 1 1 . 1 9 1 ( 0 . 1 0 8 ) 0 . 0 2 7 ( 0 . 0 2 2 ) 0 . 0 7 4 ( 0 . 0 4 3 ) 0 . 6 7 9 ( 0 . 0 8 2 ) * * * S D N 2 5 1 1 4 2 N 2 9 4 5 E 0 . 0 4 8 1 . 0 4 8 ( 0 . 0 6 9 ) 0 . 0 1 0 ( 0 . 0 1 3 ) 0 . 0 2 0 ( 0 . 0 2 9 ) 0 . 5 2 4 ( 0 . 0 2 2 ) * S D N 2 6 1 1 1 5 N 2 9 4 0 E 0 . 0 4 8 1 . 0 4 8 ( 0 . 0 6 9 ) 0 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) 0 . 0 2 3 ( 0 . 0 3 3 ) 1 . 0 0 0 ( 0 . 0 0 0 ) * * S D N 2 7 1 1 0 2 N 2 9 4 1 E 0 . 1 4 3 1 . 1 9 1 ( 0 . 1 3 7 ) 0 . 0 2 0 ( 0 . 0 1 8 ) 0 . 0 5 3 ( 0 . 0 4 0 ) 0 . 6 6 4 ( 0 . 1 1 7 ) * * S D N 3 0 1 1 2 4 N 2 9 3 7 E 0 . 1 4 3 1 . 1 4 3 ( 0 . 0 8 4 ) 0 . 0 0 5 ( 0 . 0 0 6 ) 0 . 0 4 3 ( 0 . 0 2 8 ) 0 . 9 2 6 ( 0 . 0 2 8 ) * * * S D N 3 3 1 1 1 3 N 2 9 2 5 E 0 . 0 9 5 1 . 1 9 1 ( 0 . 1 5 0 ) 0 . 0 2 4 ( 0 . 0 1 8 ) 0 . 0 4 5 ( 0 . 0 3 5 ) 0 . 4 5 4 ( 0 . 0 2 5 ) * A v e r a g e P o p . l e v e l 0 . 1 1 4 1 . 1 2 8 ( 0 . 0 9 6 ) 0 . 0 1 4 ( 0 . 0 1 3 ) 0 . 0 4 9 ( 0 . 0 3 3 ) 0 . 6 6 2 ( 0 . 0 2 5 ) * * * S p e c i e l e v e l 0 . 4 2 9 1 . 6 1 9 ( 0 . 0 6 2 ) 0 . 0 1 3 ( 0 . 0 0 2 ) 0 . 0 8 4 ( 0 . 0 1 1 ) * * * : s i g n i f i c a n c e a t t h e 0 . 1 % n o m i n a l l e v e l ; * * : s i g n i f i c a n c e a t t h e 1 % n o m i n a l l e v e l ; * : s i g n i f i c a n c e a t t h e 5 % n o m i n a l l e v e l N S : N o t s i g n i f i c a n t . m : M o n o m o r p h i c .

0 . 0 4 7 . T h e s e d i s t a n c e s d i d n o t s h o w s i g n i f i c a n t e f f e c t o n g e o g r a p h y a s t h e c o r r e l a t i o n b e t w e e n g e n e t i c a n d g e o g r a p h i c d i s t a n c e w a s w e a k ( r = 0 . 1 0 , P > 0 . 0 5 0 ) . A U P G M A d e n d r o g r a m i l l u s t r a t i n g g e n e t i c r e l a t i o n s h i p s a m o n g p o p u l a t i o n s w e r e c o n s t r u c t e d ( F i g u r e 1 ) . I n d i r e c t e s t i m a t e s o f g e n e f l o w i n d i c a t e l o w l e v e l s o f p o l l e n m i g r a t i o n a m o n g V . u n g u i c u l a t a p o p u l a t i o n s . T h e a p p l i c a t i o n o f W r i g h t s ( 1 9 5 1 ) m o d e l g a v e a n e s t i m a t e o f N m W = 0 . 2 7 4 . T h e l o w v a l u e o f N m r e f l e c t s t h e h i g h v a l u e o f F S T . A n i n d e p e n d e n t e s t i m a t e o f g e n e f l o w ( B a r t o n a n d S l a t k i n 1 9 8 6 ) b a s e d o n t h e f r e q u e n c i e s o f p r i v a t e a l l e l e s g a v e a n e v e n l o w e r e s t i m a t e o f g e n e f l o w ( N m S = 0 . 0 4 3 ) . B o t h e s t i m a t e s o f N m b e i n g l o w e r t h a n u n i t y s u g g e s t s t r o n g p o p u l a t i o n d i f f e r e n t i a t i o n . D I S C U S S I O N G e n e t i c d i v e r s i t y i s e s s e n t i a l t o a v o i d r i s k o f e x t i n c t i o n a n d p r o m o t e t h e l o n g - t e r m s u r v i v a l o f p l a n t s p e c i e s . T h e l o s s o f g e n e t i c v a r i a t i o n i s t h o u g h t t o d e c r e a s e b o t h t h e s h o r t - t e r m a n d t h e l o n g - t e r m a d a p t a b i l i t y o f p o p u l a t i o n s i n v a r i a b l e a n d c h a n g i n g e n v i r o n m e n t s ( H a m r i c k 1 9 9 4 , Y o u n g e t a l . 1 9 9 6 ) . P o p u l a t i o n s o f s e l f i n g s p e c i e s a n d a n i m a l - p o l l i n a t e d s p e c i e s w i t h m i x e d m a t i n g s y s t e m s ( i . e . , p a r t i a l l y s e l f e d , p a r t i a l l y o u t c r o s s e d ) h a v e l o w e r l e v e l s o f g e n e t i c d i v e r s i t y t h a n o b l i g a t o r y o u t c r o s s i n g s p e c i e s ( H a m r i c k a n d G o d t , 1 9 9 0 ) . L u s h ( 1 9 7 9 ) d e s c r i b e c o w p e a a s a h i g h l y s e l f i n g p l a n t s p e c i e s . A l t h o u g h s e l f i n g w o u l d l e a d s t o i n d i v i d u a l h o m o z y g o s i t y , t h i s s t u d y s h o w e d t h a t w i l d v i g n a u n g u i c u l a t a e x h i b i t s u b s t a n t i a l a l l o z y m e v a r i a t i o n a n d a g r e e s w i t h t h e r e p o r t o f A l l a r d e t a l . ( 1 9 6 8 ) i n d i c a t i n g t h a t s e l f i n g s p e c i e s a r e n o t n e c e s s a r i l y n i l i n a l l e l i c v a r i a n t s . T h i s s t u d y s h o w e d t h a t V . u n g u i c u l a t a v a r . s p o n t a n e a m a i n t a i n s l o w e r d i v e r s i t y a t t h e p o p u l a t i o n t h a n a t s p e c i e s l e v e l a s g e n e r a l l y o b s e r v e d i n p l a n t s ( H a m r i c k a n d G o d t , 1 9 9 0 ) . T h e m e a n e s t i m a t e s o f g e n e t i c d i v e r s i t y p a r a m e t e r s ( P , A a n d H e ) w i t h i n p o p u l a t i o n s o f V . u n g u i c u l a t a w e r e l o w ( 1 1 . 4 % , 1 . 1 3 a n d 0 . 0 4 9 r e s p e c t i v e l y ) t o t h e m e a n s f o r s e l f i n g s p e c i e s ( 2 0 . 0 % , 1 . 3 1 , a n d 0 . 0 7 4 ) ( H a m r i c k a n d G o d t , 1 9 9 0 ) . V . u n g u i c u l a t a , h o w e v e r , h a d a t t h e s p e c i e s J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 6 4 7 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1 G e n e × 2 H s H t D s t G s t F i t F i s F s t N m W N m S A m p 2 5 6 . 8 4 0 * * * 0 . 1 2 0 0 . 1 2 2 0 . 0 0 2 0 . 0 1 4 0 . 5 0 2 * * * 0 . 4 3 0 * * 0 . 1 2 7 N S 1 . 7 1 9 A m p 3 6 2 . 7 2 0 * * * 0 . 2 8 5 0 . 4 0 1 0 . 1 1 6 0 . 2 9 0 0 . 8 4 6 * * * 0 . 7 4 8 * * * 0 . 3 8 9 * * 0 . 3 9 3 A m p 4 5 4 . 6 9 1 * * * 0 . 0 7 9 0 . 1 7 0 0 . 0 9 1 0 . 5 3 5 0 . 7 2 8 * * 0 . 3 3 9 * 0 . 5 8 7 * * * 0 . 1 7 6 E n p 0 . 0 0 1 N S 0 . 0 1 1 0 . 0 1 1 0 . 0 0 0 - 0 . 0 2 8 - 0 . 0 0 6 N S - 0 . 0 7 0 N S 0 . 0 6 6 N S 3 . 5 2 1 F d h 1 2 3 . 1 6 2 * * * 0 . 2 8 7 0 . 4 6 0 0 . 1 7 2 0 . 3 7 5 0 . 8 1 4 * * * 0 . 6 5 7 * * * 0 . 4 5 9 * * 0 . 2 9 5 F l e 3 1 7 9 . 3 7 3 * * * 0 . 1 3 3 0 . 2 6 5 0 . 1 3 2 0 . 4 9 9 0 . 9 1 6 * * * 0 . 8 0 4 * * * 0 . 5 7 3 * * * 0 . 1 8 6 I d h 1 9 5 . 4 5 2 * * * 0 . 0 4 4 0 . 0 6 0 0 . 0 1 6 0 . 2 6 6 1 . 0 0 0 * * * 1 . 0 0 0 * * * 0 . 3 8 1 * * 0 . 4 0 6 P g i 3 9 2 . 7 8 9 * * * 0 . 0 0 0 0 . 1 4 2 0 . 1 4 2 1 . 0 0 0 1 . 0 0 0 * * * 1 . 0 0 0 * * * 1 . 0 0 0 * * * 0 . 0 0 0 P g m 2 2 1 1 . 5 5 6 * * * 0 . 0 7 4 0 . 1 1 8 0 . 0 4 4 0 . 3 7 5 1 . 0 0 0 * * * 1 . 0 0 0 * * * 0 . 4 7 4 * * * 0 . 2 7 8 O v e r a l l 0 . 0 4 9 0 . 0 8 3 0 . 0 3 4 0 . 4 0 9 0 . 8 3 5 * * * 0 . 6 8 4 * * * 0 . 4 7 7 * * * 0 . 2 7 4 0 . 0 4 3 * * * : s i g n i f i c a n c e a t t h e 0 . 1 % n o m i n a l l e v e l ; * * : s i g n i f i c a n c e a t t h e 1 % n o m i n a l l e v e l ; * : s i g n i f i c a n c e a t t h e 5 % n o m i n a l l e v e l ; N S : N o t s i g n i f i c a n t . T a b l e 2 . C h i s q u a r e t e s t s , N e i s g e n e d i v e r s i t y , F - S t a t i s t i c s a n d g e n e f l o w e s t i m a t e s a t n i n e p o l y m o r p h i c l o c i f o r t h i r t e e n p o p u l a t i o n s o f w i l d V . u n g u i c u l a t a i n S u d a n S D N 3 0 S D N 2 5 S D N 2 7 S D N 1 9 S D N 2 6 S D N 0 3 S D N 1 6 S D N 1 2 S D N 0 6 S D N 3 3 S D N 2 2 S D N 1 7 S N D 0 9 0 . 0 0 0 . 0 1 0 . 0 2 0 . 0 3 0 . 0 4 F i g 1 : A n U P G M A c l u s t e r i n g t r e e b a s e d o n N e i s ( 1 9 7 2 ) g e n e t i c d i s t a n c e c a l c u l a t e d f o r 2 1 a l l o z y m e l o c i i n 1 3 p o p u l a t i o n s o f w i l d V . u n g u i c u l a t a

l e v e l c l o s e l e v e l s o f o v e r a l l d i v e r s i t y ( 4 2 . 9 % , 1 . 6 2 a n d 0 . 0 8 4 ) c o m p a r e d t o o t h e r s e l f i n g s p e c i e s ( 4 1 . 8 % , 1 . 6 9 a n d 0 . 1 2 4 ) ( H a m r i c k a n d G o d t , 1 9 9 0 ) . A t t h e s p e c i e s l e v e l , t h e t o t a l g e n e d i v e r s i t y o b t a i n e d ( 0 . 0 8 4 ) i s l o w w h e n c o m p a r e d t o o t h e r r e p o r t e d d a t a o n w i l d V . u n g u i c u l a t a u s i n g a l l o z y m e s . P a n e l l a a n d G e p t s ( 1 9 9 2 ) r e p o r t e d 0 . 1 1 0 ; V a i l l a n c o u r t e t a l . ( 1 9 9 3 ) 0 . 1 6 8 a n d P a s q u e t ( 1 9 9 9 ) 0 . 2 9 0 . T h i s d i f f e r e n c e i s e x p l a i n e d b y t h e f a c t t h a t t h e i r s t u d i e s i n c l u d e d s e v e r a l s u b s p e c i e s , r e p r e s e n t i n g m u c h l a r g e r p a r t o f t h e c r o p g e n e p o o l i n c o n t r a s t o f t h e p r e s e n t s t u d y t h a t i n v o l v e s o n l y o n e s u b s p e c i e s ( s s p . u n g u i c u l a t a v a r . s p o n t a n e a ) . L i m i t e d a l l o z y m e v a r i a t i o n m a y r e f l e c t r e s t r i c t e d h a b i t a t r a n g e o r h o m o g e n e i t y o f t h e e n v i r o n m e n t ( H e d r i c k e t a l . 1 9 7 6 ) . T h e b r e e d i n g s y s t e m o f a s p e c i e s i s a n i m p o r t a n t d e t e r m i n a n t o f v a r i a b i l i t y a t b o t h t h e s p e c i e s a n d p o p u l a t i o n l e v e l s . T h e r e l a t i v e l y l o w l e v e l o f g e n e t i c v a r i a t i o n f o u n d i n V . u n g u i c u l a t a i s c o n s i s t e n t w i t h i t s b r e e d i n g s y s t e m . V . u n g u i c u l a t a i s a h i g h l y i n b r e e d a n d i n s e c t - p o l l i n a t e d s p e c i e s , a c o m b i n a t i o n w e l l - k n o w n t o b e a s s o c i a t e d w i t h l o w l e v e l s o f a l l o z y m e v a r i a t i o n ( B r o w n 1 9 7 9 , G o t t l i e b 1 9 8 1 , H a m r i c k a n d G o d t , 1 9 9 0 ) . G e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n a m o n g p o p u l a t i o n s i s p r i n c i p a l l y a f u n c t i o n o f g e n e f l o w a m o n g p o p u l a t i o n s v i a p o l l e n a n d s e e d d i s p e r s a l ( L o v e l e s s a n d H a m r i c k 1 9 8 4 ) . E s t i m a t e s o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n i n d i c e s ( F S T = 0 . 4 7 7 ; G S T = 0 . 4 0 9 ) i n d i c a t e d h i g h l y s i g n i f i c a n t d e g r e e o f d i f f e r e n t i a t i o n ( P < 0 . 0 0 1 ) a m o n g p o p u l a t i o n s o f V i g n a u n g u i c u l a t a i n S u d a n . S i n c e t h e s p e c i e s o f c o n c e r n i s a t r o p i c a l i n b r e e d a n d b e e s p o l l i n a t e d ( L u s h 1 9 7 9 , P a s q u e t e t a l . 2 0 0 8 ) , t h i s r e s u l t m a y f i t w i t h t h e g e n e r a l o b s e r v a t i o n t h a t i n b r e e d i n g s p e c i e s m a i n t a i n h i g h a n d s i g n i f i c a n t l e v e l o f p o p u l a t i o n d i f f e r e n t i a t i o n ( H a m r i c k a n d G o d t 1 9 9 0 ) . O t h e r s t u d i e s t h a t h a v e a s s e s s e d g e n e t i c v a r i a t i o n i n n a t u r a l p o p u l a t i o n s o f t r o p i c a l i n b r e d p l a n t s p e c i e s u s i n g a l l o z y m e e x h i b i t e d s i m i l a r h i g h l e v e l s o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n : G S T = 0 . 5 1 9 f o r w i l d l i m a b e a n ( B i e t a l . 2 0 0 3 ) a n d G S T = 0 . 7 1 2 i n b a m b a r a g r o u n d n u t ( P a s q u e t e t a l . 1 9 9 9 ) . T h i s h i g h l e v e l o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n s u g g e s t s t h a t g e n e f l o w a m o n g p o p u l a t i o n s i s l o w ( N m W = 0 . 2 7 4 ) . T h e d i s t r i b u t i o n o f g e n e t i c d i v e r s i t y w i t h i n a n d a m o n g p o p u l a t i o n s o f V . u n g u i c u l a t a , h o w e v e r , f o l l o w s a n u n e x p e c t e d p a t t e r n . M o s t o f t h e s p e c i e s g e n e t i c v a r i a t i o n ( a b o u t 5 9 % ) o c c u r s w i t h i n p o p u l a t i o n s . W e f o u n d h i g h s , s i g n i f i c a n t a n d p o s i t i v e s F I S a n d F I T v a l u e s ( 0 . 6 8 4 a n d 0 . 8 3 5 r e s p e c t i v e l y ) i n d i c a t i n g t h a t h o m o z y g o t e s w e r e s i g n i f i c a n t l y i n e x c e s s . T h i s 6 4 8 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1 T a b l e 3 . N e i s s t a n d a r d g e n e t i c d i s t a n c e ( l o w e r d i a g o n a l ) a n d p a i r w i s e F S T v a l u e s ( u p p e r d i a g o n a l ) b e t w e e n 1 3 w i l d V . u n g u i c u l a t a p o p u l a t i o n s S D N 0 3 S D N 0 6 S D N 0 9 S D N 1 2 S D N 1 6 S D N 1 7 S D N 1 9 S D N 2 2 S D N 2 5 S D N 2 6 S D N 2 7 S D N 3 0 S D N 3 3 S D N 0 3 0 . 2 3 3 * * 0 . 5 6 3 * * 0 . 3 5 7 * * 0 . 0 7 6 N S 0 . 5 4 7 * 0 . 3 5 6 * * 0 . 4 5 5 * * 0 . 0 5 8 N S 0 . 2 3 6 * * 0 . 2 7 0 * * 0 . 1 4 9 * 0 . 3 1 4 * * * S D N 0 6 0 . 0 2 7 0 . 7 0 6 * 0 . 1 0 5 * 0 . 2 5 0 N S 0 . 3 5 9 N S 0 . 3 0 9 N S 0 . 4 7 2 * * 0 . 2 5 0 N S 0 . 3 8 5 * 0 . 2 7 9 * 0 . 2 5 5 * * 0 . 1 1 3 N S S D N 0 9 0 . 0 6 2 0 . 0 6 5 0 . 6 7 0 * * 0 . 9 0 9 * * 0 . 7 5 9 * 0 . 6 6 3 * * 0 . 6 7 8 * * 0 . 8 0 8 * * 0 . 8 1 3 * * 0 . 6 7 0 * * 0 . 6 3 9 * * 0 . 6 6 9 * * S D N 1 2 0 . 0 4 9 0 . 0 1 8 0 . 0 9 2 0 . 4 0 7 * 0 . 3 3 0 N S 0 . 2 8 0 * 0 . 3 1 3 * * 0 . 3 6 0 * 0 . 4 6 4 * 0 . 2 6 7 * 0 . 3 3 1 * * 0 . 2 9 7 * * S D N 1 6 0 . 0 1 0 0 . 0 1 5 0 . 0 5 0 0 . 0 3 8 0 . 6 1 4 N S 0 . 4 1 1 * 0 . 4 9 3 * - 0 . 0 2 9 N S 0 . 4 2 8 N S 0 . 3 2 4 * 0 . 1 0 0 N S 0 . 3 1 1 * S D N 1 7 0 . 0 8 7 0 . 0 4 2 0 . 1 2 8 0 . 0 4 7 0 . 0 7 4 0 . 3 2 3 N S 0 . 4 4 3 * 0 . 5 8 8 * 0 . 6 2 8 * 0 . 4 5 7 * 0 . 5 4 9 * 0 . 4 6 6 * S D N 1 9 0 . 0 5 0 0 . 0 4 4 0 . 1 0 6 0 . 0 4 8 0 . 0 4 5 0 . 0 4 9 0 . 2 3 4 * 0 . 2 7 8 * 0 . 4 9 6 * * 0 . 0 3 5 N S 0 . 1 7 4 * 0 . 4 1 6 * * S D N 2 2 0 . 0 7 3 0 . 0 7 9 0 . 1 2 4 0 . 0 5 3 0 . 0 6 4 0 . 0 7 3 0 . 0 4 1 0 . 4 2 7 * 0 . 5 4 3 * 0 . 3 8 0 * * 0 . 4 0 5 * * 0 . 5 2 7 * * * S D N 2 5 0 . 0 1 0 0 . 0 1 9 0 . 0 5 4 0 . 0 3 8 0 . 0 0 2 0 . 0 7 5 0 . 0 3 2 0 . 0 5 7 0 . 3 8 9 N S 0 . 1 5 6 N S - 0 . 0 6 9 N S 0 . 3 1 8 * * S D N 2 6 0 . 0 2 4 0 . 0 3 2 0 . 0 6 8 0 . 0 5 9 0 . 0 1 8 0 . 0 9 5 0 . 0 7 3 0 . 0 9 0 0 . 0 2 2 0 . 4 6 3 * * 0 . 3 6 9 * * 0 . 4 2 7 * * S D N 2 7 0 . 0 3 1 0 . 0 3 2 0 . 0 8 4 0 . 0 3 7 0 . 0 2 6 0 . 0 6 6 0 . 0 1 3 0 . 0 5 8 0 . 0 1 6 0 . 0 5 1 0 . 0 1 4 N S 0 . 3 1 9 * * S D N 3 0 0 . 0 1 6 0 . 0 2 5 0 . 0 6 4 0 . 0 3 9 0 . 0 0 9 0 . 0 7 7 0 . 0 2 2 0 . 0 5 5 0 . 0 0 3 0 . 0 3 2 0 . 0 0 7 0 . 2 8 8 * * S D N 3 3 0 . 0 3 3 0 . 0 1 3 0 . 0 7 1 0 . 0 3 5 0 . 0 2 0 0 . 0 5 7 0 . 0 5 7 0 . 0 8 9 0 . 0 2 5 0 . 0 3 8 0 . 0 3 6 0 . 0 2 6 P a i r w i s e F s t s i g n i f i c a n c e s : * * * , s i g n i f i c a n c e a t t h e 0 . 1 % n o m i n a l l e v e l ; * * , s i g n i f i c a n c e a t t h e 1 % n o m i n a l l e v e l ; * , s i g n i f i c a n c e a t t h e 5 % n o m i n a l l e v e l ; N S m a r k i n g d e p i c t s n o n - s i g n i f i c a n t v a l u e s .

h i g h l e v e l o f i n b r e e d i n g c a n r e s u l t f r o m s e v e r a l c a u s e s : f a m i l y s t r u c t u r i n g w i t h i n a r e s t r i c t e d n e i g h b o u r h o o d c a u s i n g m a t i n g b e t w e e n r e l a t i v e s ( L e v i n a n d K e r s t e r 1 9 7 1 , 1 9 7 4 ) , s e l e c t i o n f o r h o m o z y g o t e s , W a h l u n d e f f e c t a n d p o s i t i v e a s s o t a t i v e m a t i n g ( p r e f e r e n t i a l m a t i n g b e t w e e n i n d i v i d u a l o f s i m i l a r g e n o t y p e s ) ( C r o w a n d F e l s e n s t e i n 1 9 6 8 ) . O t h e r a u t h o r s h a v e a l s o o b s e r v e d p o s i t i v e a n d s i g n i f i c a n t i n b r e e d i n g c o e f f i c i e n t v a l u e s a n d a t t r i b u t e d i t t o p o p u l a t i o n s s u b s t r u c t u r e a n d i n b r e e d i n g ( B i e t a l . 2 0 0 3 , U e n o e t a l . 2 0 0 2 ) . A n i m p o r t a n t f e a t u r e o f t h e f l o r a l b i o l o g y o f V . u n g u i c u l a t a i s t h e p o s i t i o n o f s t i g m a a n d a n t h e r t h a t a r e i n c o n t a c t w i t h t h e p o l l e n t h a t u s u a l l y s h e d b e f o r e t h e f u l l o p e n i n g o f t h e f l o w e r ( L u s h 1 9 7 9 ) . T h i s m a y r e d u c e c r o s s - p o l l i n a t i o n a n d p r o v i d e h i g h r e p r o d u c t i v e a s s u r a n c e e v e n i n t h e a b s e n c e o f p o l l i n a t o r s . H e n c e , t h e h i g h l e v e l s o f i n b r e e d i n g i n V . u n g u i c u l a t a a p p e a r t o b e d u e t o a u t o n o m o u s s e l f i n g d u e t o t h e c l o s e p r o x i m i t y o f t h e s t i g m a a n d a n t h e r s i n t h i s s p e c i e s ( L u s h 1 9 7 9 ) . G e o g r a p h y d i d n o t c o r r e l a t e s i g n i f i c a n t l y w i t h t h e g e n e t i c r e l a t i o n s h i p a m o n g p o p u l a t i o n s o f V . u n g u i c u l a t a . T h e l a c k o f s i g n i f i c a n t a s s o c i a t i o n b e t w e e n g e o g r a p h i c a n d g e n e t i c d i s t a n c e s f o u n d i n V . u n g u i c u l a t a m a y b e e x p l a i n e d b y t h e e x p e c t a t i o n o f a m o d e l o f d i f f e r e n t i a t i o n b y f o u n d e r e f f e c t s ( M a y r 1 9 6 3 ) w h e r e s m a l l n u m b e r o f i n d i v i d u a l f r o m a n e x i s t i n g p o p u l a t i o n c o l o n i z e a n e w h a b i t a t f o r m i n g a n e w p o p u l a t i o n g e n e t i c a l l y c l o s e t o t h e f o r m e r . I t m i g h t a l s o b e t h e r e s u l t o f g e n e t i c d r i f t ( C h a k r a b o r t y e t a l . 1 9 7 8 ) c o u p l e d w i t h a h i g h l y s e l f e d - m a t i n g s y s t e m a n d r e s t r i c t e d p o l l e n f l o w a m o n g l o c a l p o p u l a t i o n s . T h e s e f a c t o r s c o u l d a l l r e s u l t i n t h e l o w l e v e l s o f a l l o z y m e d i v e r s i t y w i t h i n p o p u l a t i o n s a n d a h i g h d e g r e e o f g e n e t i c d i v e r g e n c e b e t w e e n p o p u l a t i o n s o f V . u n g u i c u l a t a . H o w e v e r , i t i s d i f f i c u l t t o d e t e r m i n e w h i c h f a c t o r p l a y e d a m a j o r r o l e i n s h a p i n g p o p u l a t i o n g e n e t i c s t r u c t u r e i n V . u n g u i c u l a t a i n t h e r e g i o n . G e n e f l o w i s t h e m o v e m e n t o f g e n e w i t h i n a n d a m o n g p o p u l a t i o n s . I t h a s a s i g n i f i c a n t i n f l u e n c e o n t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e g e n e t i c v a r i a t i o n ( H a m r i c k 1 9 8 9 ) . I n d i r e c t p o p u l a t i o n g e n e t i c s s t a t i s t i c s e s t i m a t e s t h e n u m b e r o f i n d i v i d u a l m i g r a t i n g f r o m o n e p o p u l a t i o n t o t h e o t h e r ( N m ) . T h e e s t i m a t e s o f N m b a s e d e i t h e r o n t h e l e v e l o f p o p u l a t i o n d i f f e r e n t i a t i o n o r t h e p r i v a t e a l l e l e a p p r o a c h w e r e v e r y l o w : N m W = 0 . 2 7 4 a n d N m S = 0 . 0 4 3 . I n g e n e r a l , i f N m i s l e s s t h a n o n e , t h e n l o c a l d i f f e r e n t i a t i o n o f p o p u l a t i o n s w i l l r e s u l t a n d i f N m i s g r a t e r t h a n o n e , t h e r e w i l l b e l i t t l e d i f f e r e n t i a t i o n a m o n g p o p u l a t i o n s ( W r i g h t 1 9 5 1 ) . B e t w e e n V . u n g u i c u l a t a p o p u l a t i o n s , g e n e f l o w ( N m ) i s v e r y l o w , l e s s t h a n u n i t y l i k e i n o t h e r e n d e m i c a n d e n d a n g e r e d p l a n t s p e c i e s ( H a m r i c k a n d G o d t 1 9 9 6 ) a n d a p p e a r s i n s u f f i c i e n t t o c o u n t e r d i v e r g e n c e d u e t o t h e e f f e c t s o f r a n d o m g e n e t i c d r i f t a c c o r d i n g t o p o p u l a t i o n g e n e t i c s t h e o r y ( W r i g h t 1 9 5 1 , R e a l 1 9 9 4 ) . A l t h o u g h b o t h l o w , w e n o t e d t h a t N m W i s a b o u t 6 t i m e s h i g h e r t h a n N m S . S u c h d i s p a r i t y c o u l d b e a t t r i b u t e d t o t h e g e n e r a l h i g h f r e q u e n c i e s o f p r i v a t e a l l e l e s ( I d h 1 0 9 0 i n S D N 0 3 w i t h 0 . 4 f r e q u e n c y ; P g m 2 0 9 6 i n S D N 2 6 w i t h 0 . 6 f r e q u e n c y a n d P g i 3 0 9 6 i n S D N 0 9 w i t h 1 f r e q u e n c y ) . S i m i l a r l o w l e v e l o f g e n e f l o w w e r e r e p o r t e d b y B i e t a l . ( 2 0 0 3 ) a n d H a r d y e t a l . ( 1 9 9 7 ) a f t e r s t u d y i n g t h e p o p u l a t i o n g e n e t i c s t r u c t u r e o f P h a s e o l u s l u n a t u s , a n a u t o g a m o u s p l a n t s p e c i e s . T w o m a i n m e c h a n i s m s o f g e n e f l o w e x i s t f o r c o w p e a : s e e d a n d p o l l e n d i s p e r s a l . S e e d m i g r a t i o n , i s v e r y u n l i k e l y g i v e n t h e e x t e n s i v e s p a c e s t h a t g e n e r a l l y s e p a r a t e n e i g h b o u r i n g w i l d p o p u l a t i o n s . P a s q u e t e t a l . ( 2 0 0 8 ) r e p o r t e d t h a t b e e s a r e a b l e t o d i s p e r s e c o w p e a s p o l l e n t o f e w k m w i t h a l o w p r o b a b i l i t y o f l o n g p o l l e n t r a n s p o r t e v e n t s . P o l l e n d i s p e r s a l b y b e e s c l e a r l y i s t h e m o s t l i k e l y m e c h a n i s m o f g e n e f l o w b e t w e e n p o p u l a t i o n s o f c o w p e a . A C K N O W L E D G E M E N T S W e t h a n k t h e G e r m a n A c a d e m i c E x c h a n g e S e r v i c e ( D A A D ) a n d t h e I C I P E - A R P P I S t r a i n i n g p r o g r a m . T h e s t u d y w a s a l s o f u n d e d b y t h e U n i t e d S t a t e s A g e n c y f o r I n t e r n a t i o n a l D e v e l o p m e n t ( U S A I D ) . R E F E R E N C E S A l l a r d R W , J a i n S K a n d W o r k m a n P L . 1 9 6 8 . T h e g e n e t i c s o f i n b r e e d i n g p o p u l a t i o n s . A d v G e n e t . , 1 4 : 5 5 - 1 3 1 . B a F S , P a s q u e t R S a n d G e p t s P . 2 0 0 4 . G e n e t i c d i v e r s i t y i n c o w p e a [ V i g n a u n g u i c u l a t a ( L . ) W a l p . ] a s r e v e a l e d b y R A P D m a r k e r s . G e n e t R e s C r o p E v o l . , 5 1 : 5 3 9 - 5 5 0 . B a r r e t t S C H a n d K o h n J R . 1 9 9 1 . G e n e t i c a n d e v o l u t i o n a r y c o n s e q u e n c e s o f s m a l l p o p u l a t i o n s i z e i n p l a n t s : i m p l i c a t i o n s f o r c o n s e r v a t i o n . I n G e n e t i c s a n d c o n s e r v a t i o n o f r a r e p l a n t s . E d i t e d b y F a l k D A a n d H o l s i n g e r K E : O x f o r d U n i v e r s i t y P r e s s 3 - 3 0 . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 6 4 9 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1

B a r t o n N H a n d S l a t k i n M . 1 9 8 6 . A q u a s i - e q u i l i b r i u m t h e o r y o f t h e d i s t r i b u t i o n o f r a r e a l l e l e s i n a s u b d i v i d e d p o p u l a t i o n . H e r e d i t y 5 6 : 4 0 9 - 4 1 5 . B i I Z , M a q u e t A a n d B a u d o i n J P . 2 0 0 3 . P o p u l a t i o n g e n e t i c s t r u c t u r e o f w i l d P h a s e o l u s l u n a t u s ( F a b a c e a e ) , w i t h s p e c i a l r e f e r e n c e t o p o p u l a t i o n s i z e s . A m J B o t . , 9 0 : 8 9 7 - 9 0 4 . B r o w n A H D a n d A l l a r d R W . 1 9 7 0 . E s t i m a t i o n o f t h e m a t i n g s y s t e m i n o p e n - p o l l i n a t e d m a i z e p o p u l a t i o n s u s i n g i s o z y m e p o l y m o r p h i s m . G e n e t i c s 6 6 : 1 3 3 - 1 4 5 . B r o w n A H D . 1 9 7 9 . E n z y m e p o l y m o r p h i s m i n p l a n t p o p u l a t i o n s . T h e o r B i o l . , 1 5 : 1 - 4 2 . B r o w n A H D . 1 9 7 8 . I s o z y m e s , p l a n t p o p u l a t i o n g e n e t i c s t r u c t u r e a n d g e n e t i c c o n s e r v a t i o n . T h e o r A p p l G e n e t . , 5 2 : 1 4 5 - 1 5 7 . C h a k r a b o r t y R , F u e r s t P A a n d N e i M . 1 9 7 8 . S t a t i s t i c a l s t u d i e s o n p r o t e i n p o l y m o r p h i s m s i n n a t u r a l p o p u l a t i o n s . I I . G e n e d i f f e r e n t i a t i o n b e t w e e n p o p u l a t i o n s . G e n e t i c s 8 8 : 3 6 7 - 3 9 0 . C o u l i b a l y S , P a s q u e t R S , P a p a R a n d G e p t s P . 2 0 0 2 . A F L P a n a l y s i s o f t h e p h e n e t i c o r g a n i z a t i o n a n d g e n e t i c d i v e r s i t y o f V i g n a u n g u i c u l a t a L . W a l p . r e v e a l s e x t e n s i v e g e n e f l o w b e t w e e n w i l d a n d d o m e s t i c a t e d t y p e s . T h e o r A p p l G e n e t . 1 0 4 : 3 5 8 - 3 6 6 . C r o w J F a n d F e l s e n s t e i n J . 1 9 6 8 . T h e e f f e c t o f a s s o r t a t i v e m a t i n g o n t h e g e n e t i c c o m p o s i t i o n o f a p o p u l a t i o n . E u g e n Q . 1 5 : 8 5 - 9 7 . F e l e k e Y , P a s q u e t R S a n d G e p t s P . 2 0 0 6 . D e v e l o p m e n t o f P C R - b a s e d c h l o r o p l a s t D N A m a r k e r s t o a s s e s s g e n e f l o w b e t w e e n w i l d a n d d o m e s t i c a t e d c o w p e a ( V i g n a u n g u i c u l a t a ) . P l a n t S y s t E v o l . , 2 6 2 : 7 5 - 8 7 . F e r y R L . 1 9 8 5 . T h e g e n e t i c s o f c o w p e a : a r e v i e w o f t h e w o r l d l i t e r a t u r e . I n C o w p e a . E d i t e d b y S i n g h S R a n d R a c h i e K O J o h n W i l e y & s o n s , C h i c h e s t e r 2 5 - 6 2 . F r a n k e l O H . 1 9 7 4 . G e n e t i c c o n s e r v a t i o n : o u r e v o l u t i o n a r y r e s p o n s i b i l i t y . G e n e t i c s 7 8 : 5 3 - 6 5 . G o t t l i e b L D . 1 9 8 1 . E l e c t r o p h o r e t i c e v i d e n c e a n d p l a n t p o p u l a t i o n s . P r o g . P h y t o c h e m . , 7 : 1 - 4 6 . G o u d e t J . 1 9 9 5 . F S T A T V e r s i o n 1 . 2 . A c o m p u t e r p r o g r a m t o c a l c u l a t e F - s t a t i s t i c s . J H e r e d i t y 8 6 : 4 8 5 - 4 8 6 . H a m r i c k J L . 1 9 8 9 . I s o z y m e s a n d t h e A n a l y s i s o f G e n e t i c S t r u c t u r e i n P l a n t P o p u l a t i o n . I n I s o z y m e s i n p l a n t b i o l o g y E d i t e d b y S o l t i s , D E a n d S o l t i s P S D i o s c o r i d e s p r e s s 9 9 9 9 S W W i l s h i r e P o r t l a n d , O r e g o n 9 7 2 2 5 8 7 - 1 0 5 . H a m r i c k J L . 1 9 9 4 . G e n e t i c d i v e r s i t y a n d c o n s e r v a t i o n i n t r o p i c a l f o r e s t s . I n P r o c e e d i n g s o f t h e I n t e r n a t i o n a l S y m p o s i u m o n G e n e t i c C o n s e r v a t i o n a n d P r o d u c t i o n o f T r o p i c a l F o r e s t T r e e S e e d . E d i t e d b y D r y s d a l e R M , J o h n S E T a n d Y a p a A C . A S E A N - C a n a d a F o r e s t T r e e S e e d C e n t e r P r o j e c t , M u a k - L e k , S a r a b u r i , T h a i l a n d . 1 - 9 . H a m r i c k J L a n d G o d t M J . 1 9 9 0 . A l l o z y m e d i v e r s i t y i n p l a n t s p e c i e s . I n P l a n t p o p u l a t i o n g e n e t i c s , b r e e d i n g a n d g e n e t i c r e s o u r c e s . E d i t e d b y B r o w n A D H , C l e g g M T , K a h l e r A L a n d W e i r B S . S i n a u e r , S u n d e r l a n d , M a s s a c h u s e t t s , U S A . 4 3 - 6 3 . H a m r i c k J L a n d G o d t M J W . 1 9 9 6 . E f f e c t s o f l i f e h i s t o r y t r a i t s o n g e n e t i c d i v e r s i t y i n p l a n t s p e c i e s . P h i l o s T r a n s . R . S o c . L o n d . B i o l . S c i . , 3 5 1 : 1 2 9 1 - 1 2 9 8 . H a m r i c k J L , G o d t M J W , M u r a w s k i D A , a n d L o v e l e s s M D . 1 9 9 1 . C o r r e l a t i o n s b e t w e e n s p e c i e s t r a i t s a n d a l l o z y m e d i v e r s i t y : i m p l i c a t i o n s f o r c o n s e r v a t i o n b i o l o g y . I n G e n e t i c s a n d C o n s e r v a t i o n o f R a r e P l a n t s E d i t e d b y F a l k D A a n d H o l s i n g e r K E . O x f o r d U n i v e r s i t y P r e s s , N Y . 7 5 - 8 6 . H a r d y O , D u b o i s S , B i I Z a n d B a u d o i n J P . 1 9 9 7 . G e n e d i s p e r s a l a n d i t s c o n s e q u e n c e s o n t h e g e n e t i c s t r u c t u r e o f w i l d p o p u l a t i o n s o f L i m a b e a n ( P h a s e o l u s l u n a t u s ) i n C o s t a R i c a . P l a n t G e n e t R e s N e w s l e t t e r 1 0 9 : 1 - 6 . H e d r i c k P W , G i n e v a n M E a n d E w i n g E P . 1 9 7 6 . G e n e t i c p o l y m o r p h i s m i n h e t e r o g e n e o u s e n v i r o n m e n t s . A n n . R e v . E c o l . S y s t . , 7 : 1 - 3 2 . K o u a d i o D , E c h i k h N , T o u s s a i n t A , P a s q u e t R S a n d B a u d o i n J P . 2 0 0 7 . O r g a n i s a t i o n d u p o o l g é n i q u e d e V i g n a u n g u i c u l a t a ( L . ) W a l p . : c r o i s e m e n t s e n t r e l e s f o r m e s s a u v a g e s e t c u l t i v é e s d u n i é b é . B i o t e c h n o l A g r o n S o c E n v i r o n . , 1 1 : 4 7 - 5 7 6 5 0 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1

L e v i n D A a n d K e r s t e r H W . 1 9 7 1 . N e i g h b o r h o o d s t r u c t u r e i n P l a n t s d i v e r s e r e p r o d u c t i v e m e t h o d s . A m . N a t . , 1 0 5 : 3 4 5 - 3 5 2 . L e v i n D A a n d K e r s t e r H W . 1 9 7 4 . G e n e f l o w i n s e e d p l a n t s . E v o l . B i o l . , 2 2 : 1 3 0 - 1 3 9 . L i C C a n d H o r v i t z D G . 1 9 5 3 . S o m e m e t h o d s o f e s t i m a t i n g t h e i n b r e e d i n g c o e f f i c i e n t . A m J H u m G e n e t . , 5 : 1 0 7 - 1 1 7 . L o v e l e s s M D a n d H a m r i c k J L . 1 9 8 4 . E c o l o g i c a l d e t e r m i n a n t s o f g e n e t i c s t r u c t u r e i n p l a n t p o p u l a t i o n s . A n n R e v E c o l S y s t 1 5 : 6 5 - 9 5 . L u s h W M . 1 9 7 9 . F l o r a l m o r p h o l o g y o f w i l d a n d c u l t i v a t e d c o w p e a s . E c o n B o t . , 3 3 : 4 4 2 - 4 4 7 . M a r s h a l l D R . 1 9 9 0 . C r o p g e n e t i c r e s o u r c e s : c u r r e n t a n d e m e r g i n g i s s u e s . I n P l a n t p o p u l a t i o n g e n e t i c s , b r e e d i n g , a n d g e n e t i c r e s o u r c e s . E d i t e d b y B r o w n A H D , C l e g g M T , K a l h e r A L a n d W e i r B S . S i n a u e r A s s o c i a t e s , S u n d e r l a n d , M a s s a c h u s e t t s , U S A . 3 6 7 - 3 8 8 M a y r E . 1 9 6 3 . A n i m a l s p e c i e s a n d E v o l u t i o n . H a r v a r d U n i v e r s i t y P r e s s 7 9 7 . N e i M . 1 9 7 2 . G e n e t i c d i s t a n c e b e t w e e n p o p u l a t i o n s . A m . N a t . , 1 0 6 : 2 8 2 - 2 9 2 . N e i M . 1 9 7 3 . A n a l y s i s o f g e n e d i v e r s i t y i n s u b d i v i d e d p o p u l a t i o n s . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . , 7 0 : 3 3 2 1 - 3 3 2 3 . N e i M . 1 9 7 7 . F - s t a t i s t i c s a n d a n a l y s i s o f g e n e d i v e r s i t y i n s u b d i v i d e d p o p u l a t i o n s . A n n a l s H u m G e n e t 4 1 : 2 2 5 - 2 3 3 . P a n e l l a L a n d G e p t s P . 1 9 9 2 . G e n e t i c r e l a t i o n s h i p s w i t h i n V i g n a u n g u i c u l a t a ( L . ) W a l p s . b a s e d o n i s o z y m e a n a l y s i s . G e n e t R e s C r o p E v o l 3 9 : 7 1 - 8 8 . P a s q u e t R S . 1 9 9 3 . V a r i a t i o n a t i s o z y m e l o c i i n w i l d v i g n a u n g u i c u l a t a ( L . ) W a l p . ( F a b a c e a e , P h a s e o l e a e ) . P l a n t S y s t E v o l . , 1 8 6 : 1 5 7 - 1 7 3 . P a s q u e t R S . 1 9 9 7 . A n e w s u b s p e c i e s o f V i g n a z m n g i r i c u l a t a ( L e g u m i n o s a e - P a p i l i o n o i d e a e ) . K e w B u l l 5 2 : 8 4 0 . P a s q u e t R S . 1 9 9 9 . G e n e t i c r e l a t i o n s h i p s a m o n g s u b s p e c i e s o f V i g n a u n g u i c u l a t a ( L . ) W a l p . b a s e d o n a l l o z y m e v a r i a t i o n . T h e o r A p p l G e n e t . , 9 8 : 1 1 0 4 - 1 1 1 9 . P a s q u e t R S , S c h w e d e s S a n d G e p t s P . 1 9 9 9 . I s o z y m e d i v e r s i t y i n b a m b a r a g r o u n d n u t . C r o p S c i . , 3 9 : 1 2 2 8 - 1 2 3 6 . P a s q u e t R S , P e l t i e r A , H u f f o r d M B , O u d i n E , S a u l n i e r J , P a u l L , K n u d s e n J T , H e r r e n H R a n d G e p t s P . 2 0 0 8 . L o n g - d i s t a n c e p o l l e n f l o w a s s e s s m e n t t h r o u g h e v a l u a t i o n o f p o l l i n a t o r f o r a g i n g r a n g e s u g g e s t s t r a n s g e n e e s c a p e d i s t a n c e s . P r o c . N a t l . A c a d . S c i . , 1 0 5 : 1 3 4 5 6 - 1 3 4 6 1 . P e a k a l l R a n d S m o u s e P E . 2 0 0 6 . G E N A L E X 6 : g e n e t i c a n a l y s i s i n E x c e l . P o p u l a t i o n g e n e t i c s o f t w a r e f o r t e a c h i n g a n d r e s e a r c h . M o l E c o l N o t e s 6 : 2 8 8 - 2 9 5 . Q u i n F M . 1 9 9 7 . I n t r o d u c t i o n . I n A d v a n c e s i n c o w p e a r e s e a r c h . E d i t e d b y S i n g h B B , M o h a n R D R , D a s h i e l l K E a n d J a c k a i L E N . I I T A ( N i g e r i a ) - J I R C A S ( J a p a n ) . 3 7 5 . R e a l L A . 1 9 9 4 . E c o l o g i c a l g e n e t i c s . P r i n c e t o n U n i v e r s i t y P r e s s , P r i n c e t o n , N e w J e r s e y , U S A . R i t l a n d K . 2 0 0 2 . E x t e n s i o n s o f m o d e l s f o r t h e e s t i m a t i o n o f m a t i n g s y s t e m s u s i n g n i n d e p e n d e n t l o c i . H e r e d i t y 8 8 : 2 2 1 - 2 2 8 . S e c o n d G a n d T r o u s l o t P . 1 9 8 0 . E l e c t r o p h o r è s e d ' e n z y m e s d e r i z ( O r y z a s p . ) . - O R S T O M , P a r i s . S i n g h B B , C h a m b l i s s O L a n d S h a r m a B . 1 9 9 7 . R e c e n t a d v a n c e r e s e a r c h i n c o w p e a b r e e d i n g . I n A d v a n c e s i n c o w p e a r e s e a r c h . E d i t e d b y S i n g h B B , M o h a n R D R , D a s h i e l l K E a n d J a c k a i L E N . I I T A ( N i g e r i a ) - J I R C A S ( J a p a n ) . 3 7 5 . S l a t k i n M a n d B a r t o n N H . 1 9 8 9 . A c o m p a r i s o n o f t h r e e i n d i r e c t m e t h o d s f o r e s t i m a t i n g a v e r a g e l e v e l s o f g e n e f l o w . E v o l u t i o n 4 3 : 1 3 4 9 - 1 3 6 8 . U e n o S , T o m a r u N , Y o s h i m a r u H , M a n a b e T a n d Y a m a m o t o S . 2 0 0 2 . S i z e - c l a s s d i f f e r e n c e s i n g e n e t i c s t r u c t u r e a n d i n d i v i d u a l d i s t r i b u t i o n o f C a m e l l i a j a p o n i c a L . i n a J a p a n e s e o l d - g r o w t h e v e r g r e e n f o r e s t . H e r e d i t y 8 9 : 1 2 0 - 1 2 6 . J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 6 5 1 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1

V a i l l a n c o u r t R E , W e e d e n N F a n d B a r n a r d J . 1 9 9 3 . I s o z y m e d i v e r s i t y i n t h e c o w p e a s p e c i e s c o m p l e x . C r o p S c i . , 3 3 : 6 0 6 - 6 1 3 . W e i r B S a n d C o c k e r h a m C C . 1 9 8 4 . E s t i m a t i n g F - s t a t i s t i c s f o r t h e a n a l y s i s o f p o p u l a t i o n s t r u c t u r e . E v o l u t i o n 3 8 : 1 3 5 8 - 1 3 7 0 . W e n d e l J F a n d W e e d e n N F . 1 9 8 9 . V i s u a l i z a t i o n a n d i n t e r p r e t a t i o n o f p l a n t i s o z y m e s . I n I s o z y m e s i n p l a n t b i o l o g y . E d i t e d b y S o l t i s D E a n d S o l t i s P S . C h a p m a n a n d H a l l , L o n d o n , U K . 5 - 4 5 W o r k m a n P L a n d N i s w a n d e r J D . 1 9 7 0 . P o p u l a t i o n s t u d i e s o n s o u t h e r n I n d i a n t r i b e s . I I . L o c a l g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n i n t h e P a p a g o . A m . J . H u m . G e n e t . , 2 2 : 2 4 - 4 9 . W r i g h t S . 1 9 2 2 . C o e f f i c i e n t s o f i n b r e e d i n g a n d r e l a t i o n s h i p . A m N a t 5 6 : 3 3 0 - 3 3 8 . W r i g h t S . 1 9 5 1 . T h e g e n e t i c s t r u c t u r e o f p o p u l a t i o n s . A n n . E u g e n . 1 5 : 3 1 3 - 3 5 4 . W r i g h t S . 1 9 6 5 . T h e i n t e r p r e t a t i o n o f p o p u l a t i o n s t r u c t u r e b y F - s t a t i s t i c s w i t h s p e c i a l r e g a r d t o s y s t e m s o f m a t i n g . E v o l u t i o n 1 9 : 3 9 5 - 4 2 0 . W r i g h t S . 1 9 7 8 . T h e e v o l u t i o n a n d g e n e t i c s o f p o p u l a t i o n . V o l u m e I V . V a r i a b i l i t y w i t h i n a n d a m o n g n a t u r a l p o p u l a t i o n s . U n i v e r s i t y o f C h i c a g o P r e s s . Y e h F C , Y a n g R C a n d B o y l e T . 1 9 9 9 . P O P G E N E R e l e a s e 1 . 3 1 . M i c r o s o f t W i n d o w s - B a s e d F r e e w a r e f o r P o p u l a t i o n G e n e t i c A n a l y s i s . U n i v e r s i t y o f A l b e r t a , E d m o n t o n . Y o u n g A , B o y l e T a n d B r o w n T . 1 9 9 6 . T h e p o p u l a t i o n g e n e t i c c o n s e q u e n c e s o f h a b i t a t f r a g m e n t a t i o n f o r p l a n t s . T r e n d s E c o l E v o l . , 1 1 : 4 1 3 - 4 1 8 . 6 5 1 J o u r n a l o f R e s e a r c h i n B i o l o g y ( 2 0 1 1 ) 8 : 6 4 3 - 6 5 2 K o u a m e t a l . , 2 0 1 1 S u b m i t y o u r a r t i c l e s o n l i n e a t F i c u s p u b l i s h e r s . c o m A d v a n t a g e s E a s y o n l i n e s u b m i s s i o n C o m p l e t e P e e r r e v i e w A f f o r d a b l e C h a r g e s Q u i c k p r o c e s s i n g E x t e n s i v e i n d e x i n g O p e n A c c e s s a n d Q u i c k s p r e a d i n g Y o u r e t a i n s y o u r c o p y r i g h t s u b m i t @ f i c u s p u b l i s h e r s . c o m w w w . f i c u s p u b l i s h e r s . c o m / s u b m i t . a s p x .