Genetische Aspekte der Reproduktion der Buche (Fagus sylvatica L.) unter Berücksichtigung waldbaulicher Gegebenheiten

Göttingen

1996

103 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

47438

Die Anpassungsfähigkeit von Waldbaumpopulationen ermöglichte deren flexible Reaktionen auf Umweltänderungen und das Überleben bis zur Gegenwart. Mit der immissionsbedingten Zunahme der Stressfaktoren in den letzten Jahrzehnten wachsen die Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit in besonderem Maße. Ein Gradmesser der Anpassungsfähigkeit für das in einer Population vorhandene Anpassungspotential ist die jeweils repräsentierte genetische Variation. Das Anpassungspotential einer Population hängt primär davon ab, nach welchem Modus das Spektrum der genetischen Information der Vorgeneration weitergegeben wurde. Die sexuelle Reproduktion erlangt somit für die natürliche Verjüngung und für die wirtschaftliche Nutzung von Vermehrungsgut eine Schlüsselfunktion bei der Festlegung der Anpassungs- und damit der Überlebensfähigkeit der neu entstehenden Populationen. Die im Mittelpunkt der nachfolgenden Betrachtung stehende Baumart Fagus sylvatica L. ist von ökologischer, landeskultureller und wirtschaftlicher Bedeutung. Mit einer Fläche von ca. 1,5 Mio. ha ist sie die häufigste Laubbaumart in Deutschland. Prinzip dieser Untersuchungen ist der Vergleich genetischer Merkmale der Elternpopulationen mit den von ihnen unter den Bedingungen der freien Abblüte gebildeten Nachkommenschaften. Um die Kenntnisse über den Einfluss verschiedenartiger waldbaulicher Behandlungsmethoden zu erweitern, wurden genetische Inventuren innerhalb einer Lochhieb-Fläche und deren benachbarter Grosschirmschlag-Fläche sowie innerhalb eines territorialen isolierten Bestandes durchgeführt. Auf der Basis der genetischen Inventur der Samen können Rückschlüsse auf die Erhaltung des genetischen Potentials während des Reproduktionsprozesses gezogen und Hypothesen hinsichtlich des vorliegenden Paarungssystems, der zufälligen und selektiven Prozesse aufgestellt werden. Die genetische Inventur des Jungwuchses erlaubt eine Beurteilung von Selektionsgrad und Selektionsrichtung während der anfänglichen Wachstumsphase. Ein weiteres Anliegen der Arbeit ist es, durch die genetische Inventur aller Altbäume des territorial isolierten Buchenbestandes und der Nachkommen, deren Positionen bei der Beerntung exakt festgehalten wurden, Aussagen zur Einwirkung von Externpollen und zum Genfluss innerhalb des Bestandes zu machen. In einem theoretischen Teil werden zunächst die Komponenten des Reproduktionssystems (Fertilität der Individuen der Parentalpopulation, Paarungssystem und Viabilität der Nachkommen) beschrieben. Ebenfalls werden Modelle mit idealisierten und vereinfachten Annahmen (panmiktisches Reproduktionssystem und mixed mating model) vorgestellt, die helfen, als Vergleichsmasstab die realen Reproduktionsverhältnisse und somit das vorliegende Paarungssystem zu charakterisieren. In der Realität werden diese Modellannahmen jedoch nicht erreicht. Viele Phänomene führen zu Abweichungen von den idealisierten Reproduktionsprozessen: Nicht-zufallsmäßige Prozesse im Verlauf der Gametenbildung, unterschiedliche Fertilitäten durch differentielles Blühverhalten der parentalen Genotypen oder durch sexuelle Asymmetrie in der Gametenproduktion beeinflussen bereits die Pollen- und Eizellenbeiträge. Auch während der Paarung kommt es zu Abweichungen von der Zufallsmäßigkeit. Hierzu zählen Phänomene wie sexuelle Selektion, assortative Paarung und bevorzugte Verwandtenpaarung. Durch unterschiedliche Viabilitäten der Zygoten kann es zu Selektionsvorgängen und somit zur Beeinflussung der genetischen Strukturen vor Erreichen des Samenstadiums kommen. Abweichungen von der auf eine Population bezogenen Zufallspaarung können zusätzlich durch die Beteiligung von Externpollen an der Reproduktion hervorgerufen werden. Im Kapitel 2 wird der Mechanismus der Enzymwirkung beschrieben und die besondere Eignung der Isoenzyme als Genmarker dargelegt.