Rekonstruktion der nacheiszeitlichen Einwanderung der Eichen in der Schweiz anhand ihrer Chloroplasten-DNA : Dissertation, ETH Zürich

Postglacial Recolonisation of Present-day Switzerland by Oaks: Reconstruction with the Help of their Chloroplast DNA

Zürich

1999

64 S.

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

Monographie

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Eichenarten {Quercus spp.) sind ökologisch und ökonomisch wichtige Waldbaumarten in Europa. Das aktuelle räumliche Muster der genetischen Variation yon Eichen-Populationen wurde vor allem durch das Überdauern der Eiszeiten in verschiedenen Refugien, die nacheiszeitliche Rückwanderung und menschliche Einflüsse geprägt. Das Verständnis dieser Prozesse kann zur Erhaltung der genetischen Ressourcen beitragen. Durch Pollenanalysen und die Auswertung von Makrofossilien wurde die Entwicklung der Eichenwälder bisher nur in groben Zügen erfasst. Die Analyse der bei Quercus-Arten rein maternal vererbten DNA aus den Chloroplasten (cpDNA) lebender Individuen ermöglicht eine präzise Beschreibung der Ausbreitung dieser Baumarten durch Samen. Die vorliegende Untersuchung verfolgt das Ziel, die räumlichen Variationsmuster der cpDNA bei Quercus robur, 0 petraea und Q. pubescens zu bestimmen und daraus ihre postglaziale Rückwanderung nachzuzeichnen sowie das Ausmass des Samentransfers durch den Menschen /u erfassen. Das Untersuchungsmaterial umfasste 1036 Bäume aus 181 Probeflächen in der Schweiz und benachbarten Regionen in Italien und Frankreich, 29 Individuen aus einem Fiichen-Provenienzversuch in Chavornay (VD) und einem Jungwuchs des Galm-Waldes (FR). Ausserdem wurden sechs Exemplare von Quercus cerris untersucht. Die pDNAVariation wurde durch Verdauung der mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) amplifizierten Fragmente mit vier verschiedenen Restriktionsenzymen nachgewiesen. Dabei wurden das trnlAntron sowie die zwischen den folgenden Genen befindlichen Fragmente (IGS) untersucht: trnD-trnT, trnC-trnD, psaA-trnS und trnT-trnV. Damit wurden insgesamt 12 verschiedenen cpDNA-Typen identifiziert. Sieben davon werden in der vorliegenden Arbeit erstmals beschrieben, Zwei Typen kamen sehr häufig vor (relative Gesamthäufigkeit 96,4 %). Die restlichen zehn cpDNA-Typen waren relativ selten (1 bis 10 Bäume pro Typ). Anhand einer phylogenetischen Analyse konnten die cpDNA-Typen vier Chloroplasten-Linien zugeordnet werden, wobei eine Linie ausschliesslich durch Q cems repräsentiert wird. Bei 855 Probebäumen wurde auch die morphologische Variation anhand der Sprossbehaarung erfasst und mit der cpDNAVariation verglichen.