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AutorIn
Name:BSc Jonathan Feichter
Beurteilende(r)
Name:Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Harald Vacik
Herkunftsbetrieb:
1.Mitwirkender
Name: Berthold Heinze
Herkunftsbetrieb:
Arbeit
Typ der Arbeit:Masterarbeit
Sprache der Arbeit:Englisch
Titel der Arbeit in Originalsprache:Exploring Drought Stress Relevant Gene Variants of Abies alba in the Alpine Region
Titel der Arbeit in deutsch:Die vinschgauer Trockentanne: Auf der Suche nach trockenstressrelevanten Genvarianten in Abies alba (Mill.)
Titel der Arbeit in englisch:
Publikationsmonat:02.2021
Seitenanzahl:79
Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur
AC-Nummer:AC16145214
Abstract
Abstract in Deutsch:Das Vinschgau ist ein inneralpines Trockental in Südtirol und beheimatet bemerkenswerte Tannenvorkommen (Abies alba Mill.). Diese Populationen befinden sich am äußeren Rand der für die Weißtanne beschriebenen klimatischen Verbreitung und weisen trotzdem eine hohe Vitalität auf, was lokale Anpassung vermuten lässt. Signaturen der Anpassung an Trockenheit wurden mithilfe einer Umweltassoziationsanalyse (EAA) basierend auf Einzel-Nukleotide-Polymorphismen (SNPs) untersucht. Hierfür wurden Populationen mit kontrastierender Wasserversorgung in Tirol und Südtirol verglichen. Die neutrale genetische Differenzierung zwischen den Populationen nördlich und südlich des Alpenhauptkamms ist gering (FST = 1-2%) und deutet auf gemeinsame postglaziale Rückwanderungswege hin. Sowohl die neutrale, als auch die anpassungsrelevante genetische Diversität und Vielfalt sind in den Südtirolern Populationen erhöht. Für den Zweck dieser Arbeit konnten 13 Primer-Gruppen für ein „single-base extension Assay“ entwickelt werden. Der SNP 102.1 zeigt starke Differenzierung (FST ~ 9%) zwischen den Populationen in Tirol und Südtirol und wurde sowohl durch multiple lineare Regression als auch durch den partiellen Mantel-Test signifikant mit der jährlichen Niederschlagssumme assoziiert. Der Großteil der 13 SNPs weist stärkere Differenzierung auf, als man unter neutralen Bedingungen erwarten würde. Insgesamt sind die SNPs auch zwischen Südtiroler Populationen stärker differenziert, was auf Unterschiede in der Anpassung zwischen diesen Populationen hinweist. Aufgrund der begrenzten Anzahl an beprobten Populationen und Loci sollte die Rolle der SNPs im Zusammenhang mit Trockenstress noch in einem größeren geographischen Maßstab überprüft werden. Die Südtiroler Populationen stellen demnach aufgrund ihrer erhöhten anpassungsrelevanten Kapazität sowie der Anpassung an Kälte- und Dürrephasen wertvolle genetische Ressourcen dar, welche in Hinblick auf die erwartete Klimaveränderung zu sichern sind.
Abstract in Englisch:The inneralpine Vinschgau valley in South Tyrol harbours silver fir (Abies alba Mill.) populations on notably dry sites. The high vitality of these populations which are located on the edge of the climatic distribution range of the species, supports the reasoning about local adaptation processes. Signatures of drought adaptation were investigated by applying an environmental association analysis (EAA) based on single-nucleotide polymorphisms (SNPs). This is achieved by comparing populations with contrasting water balance in Tyrol and South Tyrol. Neutral genetic differentiation between populations north and south of the main Alpine ridge is low (FST = 1-2%), indicating common postglacial recolonization routes. Both neutral and adaptive genetic variability and diversity are elevated in South Tyrol. 13 sets of single-base extension primers were successfully designed in the framework of this thesis. The SNP 102.1 is highly differentiated (FST ~ 9%) between populations in Tyrol and South Tyrol and was significantly associated with annual precipitation differences by multiple linear regression and partial mantel test. Further, the majority of the 13 SNPs display higher genetic differentiation between the regions compared to neutral estimates. Overall SNP differentiation is elevated between the populations in South Tyrol, indicating adaptive differences at the small regional scale. Due to the limited number of loci and study sites, the adaptive role of the analysed SNPs to drought stress response should be validated on a broader geographical scale in future studies. It can be concluded that populations in South Tyrol are particularly valuable genetic ressources due to their elevated adaptive capacity and adaptation to both cold and drought periods considering the expected impacts of climate change.
Schlagworte
Schlagwörter Deutsch:Anpassung, Tanne, Abies alba, Trockenstress, genetische Diversität, Tirol, Südtirol
Schlagwörter Englisch:Adaptation, Silver Fir, Abies alba, drought stress, genetic diversity, Tyrol, South Tyrol
Sonstiges
Signatur:D-22157
Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird:H91300 Institut für Waldbau (WALDBAU)


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