Variation und Hybridisierung von Quercus pubescens : Dissertation, ETH Zürich

Zürich

1999

134 S.

24 Abb., 38 Tab., zahlr. Lit. Ang.

Monographie

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Quercus robur h. und Q. petraea (Matt.) Liebl. sind die beiden am weitesten verbreiteten Eichenarten Mitteleuropas. Dagegen ist Q. pubescens Willd., eine südeuropäische Art, im Gebiet nur selten zu finden. Von diesen drei Arten ist bekannt, dass sie miteinander hybridisieren können. Während die Bastardierung sowie die genetische und morphologische Variation von Q. robur und Q. petraea gut dokumentiert sind, fehlen diesbezügliche Untersuchungen für Q. pubescens weitgehend. Es ist belegt, dass sich mitteleuropäische Populationen von Q. pubescens von jenen im Mittelmeergebiet morphologisch unterscheiden. Diese Differenzierung wird weitgehend auf den Einfluss von Hybridisierung in Mitteleuropa zurückgeführt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, diese Hypothese zu überprüfen sowie die genetische und morphologische Variation von Q. pubescens zu beschreiben. Die Kreuzungsexperimente wurden in natürlichen Beständen von Q. puhescens und von Q. petraea in der nördlichen Schweiz bzw. in Südbaden (D) durchgeführt. Verwendet wurde Pollen aller drei Arten (Q. robur, Q. petraea, Q. pubescens), als Mutterbäume dienten Q. pubescens und Q. petraea. Bei allen Kreuzungskombinationen kam es zum Fruchtansatz. Der Befruchtungserfolg von Q. robur-Pollen war aber mit insgesamt 2.7% so gering, dass beide Kreuzungskombinationen (Q. pubescens x Q. robur, Q. petraea x Q, robur) statistisch nicht analysiert werden konnten. Die reziproken Kreuzungen von Q. pubescens und Q. petraea verliefen unterschiedlich erfolgreich: Bei Q. pubescens waren die interspezifischen Kreuzungen (1.6%) signifikant weniger erfolgreich als die intraspezifischen (7.2%), bei Q. petraea ergaben sich dagegen keine signifikanten Unterschiede zwischen der Behandlung mit artfremden (7.7%) und arteigenem Pollen (8.1%). In die Untersuchungen zur morphologischen und genetischen Variation wurden 27 Populationen von Q. pubescens (18 aus Mitteleuropa und 9 aus dem Mittelmeergebiet) sowie je 3 von Q. petraea und von Q. robur einbezogen. Die morphologische Variation wurde anhand der Behaarung des Sprosses (Vorkommen von Stern- und Büschelhaaren) erfasst. Die Beschreibung der genetischen Variation erfolgte mittels 11 Enzymsystemen, die für 14 verschiedene Loci kodieren. Die genetische Diversität (He) erwies sich bei allen drei Arten als hoch (Q. robur. 0.30, Q. petraea: 0.27, Q. pubescens: 0.25), die Unterschiede zwischen den Arten waren aber gering. Die intraspezifische Variation war dabei zum grössten Teil innerhalb der Populationen zu finden (> 90%). Für Q. pubescens konnte kein einziges Allel identifiziert werden, das im Vergleich zu Q. robur und Q. petraea völlig artspezifisch ist. Dies verdeutlicht die nahe Verwandtschaft dieser drei Eichenarten. Morphologisch konnten die drei Arten dennoch klar voneinander getrennt werden. Aufgrund der Variation der Isoenzyme Hessen sich korrenspondenzanalytisch die untersuchten Populationen nur in zwei Gruppen trennen: Die eine bilden die drei Populationen von Q. robur, die andere die der beiden anderen Arten. Bei Q. pubescens war sowohl die morphologische (Ht') als auch die genetische Diversität in den mitteleuropäischen Populationen (Ht' = 0.96, He = 0.26) signifikant höher als in den mediterranen (Ht' = 0.12, Hc = 0.24). Diese Unterschiede dürften auf Introgression, vor allem durch Q. petraea, in Mitteleuropa zurückzuführen sein.