Schlussbericht zum Projekt: Übertragbares Managementkonzept für Arnica montana - Teilvorhaben 2: Etablierung, Standardisierung und Qualitätskontrolle des genetischen Monitoring-Systems für Arnica montana

Für die gefährdete und im Rückgang begriffene Verantwortungsart Arnica montana wurde ein übertragbares genetisches Monitoring-System entwickelt. Hierfür wurden 14 hochvariable Mikrosatelliten-Marker für die Analyse optimiert sowie deren Variation molekular charakterisiert. Mittels Referenz-Proben un...

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Main Author: Liepelt, Sascha
Contributor: Philipps-Universität Marburg, Fachbereich Biologie, Arbeitsgruppe Naturschutzbiologie (Issuing body)
Format: Work
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2021
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Für die gefährdete und im Rückgang begriffene Verantwortungsart Arnica montana wurde ein übertragbares genetisches Monitoring-System entwickelt. Hierfür wurden 14 hochvariable Mikrosatelliten-Marker für die Analyse optimiert sowie deren Variation molekular charakterisiert. Mittels Referenz-Proben und allelischen Leitern, das sind Mischproben der häufigsten Allele, ist eine Standardisierung und somit Verschneidung von genotypischen Daten aus verschiedenen Laboren jetzt möglich, was eine Grundlage für langfristiges Monitoring darstellt. Die so optimierten Marker wurden in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erfolgreich eingesetzt, um die Populationsqualität der hessischen Tieflandvorkommen von A. montana zu untersuchen. Hieraus ließ sich ableiten, dass der Rückgang der Bestände auch genetische Ursachen hat. Zahlreiche Bestände sind Reliktvorkommen, die nur noch aus einem oder wenigen Klonen bestehen, die sich kaum noch sexuell reproduzieren. Tendenziell bestand ein Zusammenhang zwischen der Bestandsgröße und der Neigung zu klonalen Strukturen. Dennoch sollte die Rosettenzahl nicht als alleiniger Indikator verwendet werden. Auch wenn A. montana durch ein Selbstinkompatibilitäts-System vor Inzucht-Effekten weitgehend geschützt ist, führt ein überwiegend klonales Wachstum dennoch zu einem fast vollständigen Verlust der genetischen Variabilität, die nur durch entsprechende Management-Maßnahmen zu beheben ist, wenn diese Bestände langfristig überleben sollen. Für entsprechende populationsstützende Maßnahmen zur Anreicherung der genetischen Vielfalt sind im Projektgebiet noch einige gut erhaltene Bestände mit ausreichend genetischer Vielfalt vorhanden. Diese könnten potentiell als Spenderpopulationen genutzt werden. Hierbei ist zu beachten, dass A. montana in Hessen eine klar Populationsstruktur ausbildet mit zwei deutlich unterschiedlichen genetischen Gruppen. Dabei gruppieren die nordwestlich gelegenen Bestände miteinander sowie die südöstlich gelegenen. Darüber hinaus zeigte sich, dass die zerstreut vorkommenden Bestände von A. montana nur zu einem geringen genetischen Austausch untereinander in der Lage sind, so dass eine genetische Anreicherung auf natürlichem Wege unwahrscheinlich ist. Für populationsstützende Maßnahmen wird daher zunächst empfohlen, nur Bestände aus der gleichen genetischen Gruppe zu mischen. Um zu prüfen, ob die Mischung von Pflanzen aus unterschiedlichen Beständen einen positiven Effekt hat, wurden kontrollierte Kreuzungsexperimente durchgeführt, die zeigten, dass A. montana bei Selbstbestäubung nur einen geringen Samenansatz hat, was die Selbstinkompatibilität bestätigt. Für eine Aussage hinsichtlich der Kreuzung genetisch unterschiedlicher Bestände bestehen zurzeit keine Hinweise auf negative Effekte, jedoch muss eine Untersuchung der zweiten Folgegeneration noch erfolgen, die eventuelle negative Auszuchteffekte anzeigen könnte. Dies konnte leider innerhalb der Projektlaufzeit aufgrund technischer Probleme nicht mehr untersucht werden, wird jedoch von uns weiterverfolgt. Insgesamt lieferten die genetischen Untersuchungen wertvolle Erkenntnisse und Hinweise für das Management von A. montana auch über Hessen hinaus. Diese konnten auf zwei Fachtagungen für praktische Anwender und in Form eines Praxisleitfaden neben den umfangreichen ökologischen und praktischen Erkenntnissen an die Zielgruppe vermittelt werden.
Physical Description:20 Pages
DOI:https://doi.org/10.17192/es2021.0024