| AutorIn | | Name: | BSc Sophia Gruber | Beurteilende*r| Name: | Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Eduard Hochbichler | | Herkunftsbetrieb: | | | 1.Mitwirkender | | Name: | Dr.rer.nat. Charalambos Neophytou | | Herkunftsbetrieb: | | | Arbeit | | Typ der Arbeit: | Masterarbeit | | Sprache der Arbeit: | Deutsch | | Titel der Arbeit in Originalsprache: | Genetische Charakterisierung von Eichenbeständen im Kamptal (Niederösterreich) | | Titel der Arbeit in deutsch: | Genetische Charakterisierung von Eichenbeständen im Kamptal (Niederösterreich) | | Titel der Arbeit in englisch: | | | Publikationsmonat: | 12.2021 | | Seitenanzahl: | 91 | | Volltext | | Volltext der Arbeit: | Volltext der Arbeit im PDF-Format laden | | Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur | | AC-Nummer: | AC16397076 | | Abstract | | Abstract in Deutsch: | Der Klimawandel birgt ein hohes Risiko der Fehlanpassung von Waldökosystemen an sich verändernde Klima- und Standortbedingungen. Dagegen unternimmt das internationale BiodivERsA Projekt „ACORN“ die Selektion und den Transfer von als anpassungsfähig eingeschätztem Saatgut, um so das Anpassungspotenzial zukünftiger Eichenwälder zu erhöhen. Im Rahmen des Projektes war es Ziel der Masterarbeit, vier Stieleichenbestände (Quercus robur L.) im Kamptal (NÖ) mithilfe molekularer Marker der Kern- und Chloroplasten-DNA in Bezug auf ihre Artidentität, eiszeitliche refugiale Herkunft und genetische Vielfalt hin zu untersuchen. Zusätzlich wurden zwei Maße der genetischen Differenzierung, der FST nach WEIR und COCKERHAM (1984) und D nach JOST (2008) auf ihre Eignung zur Berechnung der populationsgenetischen Strukturen dieser Arbeit miteinander verglichen.
Die molekulargenetische Analyse der Kern-DNA bestätigte die Artzugehörigkeit von 118 der insgesamt 120 phänotypisch identifizierten Stieleichen, wobei zwei einen intermediären Genotyp zwischen Stiel- und Traubeneiche aufwiesen. Aus den Genmarkern der Chloroplasten-DNA konnte nachgewiesen werden, dass die Vorfahren der Kamptaler Stieleichen sowohl aus dem Apennin als auch aus dem Balkan stammen. Die Kombination dieser beiden Migrationsrouten der Eiche ist auch aus umliegenden Gebieten bekannt (FAIROAK 2021) und lässt auf die Autochthonie der Populationen rückschließen. Die populationsgenetische Untersuchung ergab, dass es sich im Kamptal um vergleichsweise heterogene und hoch diverse Bestände handelt. Weiters weist eine Population, die wahrscheinlich durch Naturverjüngung aus einigen wenigen Individuen hervorgegangen ist („Gründereffekt“), eine abweichende genetische Struktur auf. Trotz felsigem Untergrund und geringer Wasserversorgung konnten sich die Bäume an dem Standort etablieren, was ein Hinweis auf Trockenadaption ist. Bestände, die eine hohe genetische Vielfalt wie die Kamptaler Stieleichen aufweisen, insbesondere die „Trockenpopulationen", könnten sich als eine wichtige Saatgutquelle für zukünftige klimafitte Eichenwälder erweisen.
Der Vergleich des FST mit DJOST zeigte, dass die Eignung des FST von der Polymorphie der verwendeten Mikrosatelliten und untersuchten Genorte abhängig und für diese Arbeit gegeben ist. | | Abstract in Englisch: | Rapidly advancing climate change altering climatic and site conditions poses a high risk of maladaptation of forest ecosystems. Therefore, the international BiodivERsA project "ACORN" has undertaken the selection and the transfer of seed material that has been previously assessed as adaptable, in order to increase the adaptive potential of future oak stands. Within the framework of the ACORN project, the purpose of this Master thesis was to investigate four selected stands of pedunculate oak (Quercus robur L.) in the Kamptal in Lower Austria with respect to their species identity, glacial refugial origin and genetic diversity using molecular markers of nuclear and chloroplast DNA. In addition, two measures of genetic differentiation, the FST according to WEIR and COCKERHAM (1984) and D according to JOST (2008) were compared for their suitability to calculate the population genetic structures of this work.
Molecular genetic analysis of nuclear DNA confirmed the species membership of 118 of the total 120 phenotypically identified pedunculate oaks, with two having an intermediate genotype between pedunculate and sessile oak. From the markers of chloroplast DNA, it was demonstrated that the ancestors of the Kamptal pedunculate oaks originated from both the Apennine and the Balkan glacial refugia. The mutual occurrence of these two post-glacial migration routes is also known from surrounding areas of the Kamptal (FAIROAK 2021) and suggests autochthony of the populations. Population genetic analysis revealed that the Kamptal is home to comparatively differentiated and highly diverse populations. An interesting result was the deviating genetic structure of a population, which most likely originated from natural regeneration from a few individuals ("founder effect"). The trees on this site were able to establish on rocky subsoil in low water conditions, potentially indicating drought adaptation. Stands showing high genetic diversity like the Kamptal pedunculate oaks, especially the "dry populations", are of great importance for future adaptation and could therefore prove to be an important seed source to increase the climate fitness of future oak forests. Finally, the comparison of the FST with DJOST showed that the suitability of the FST depends on the polymorphism of the microsatellite markers and gene loci used and that the FST ist suited for this work. | | Schlagworte | | Schlagwörter Deutsch: | ACORN Projekt, Stieleiche, Anpassungsfähigkeit, "Assisted Gene Flow", genetische Variation, Mikrosatelliten, postglaziale Herkunftsuntersuchung, FST, DJOST | | Schlagwörter Englisch: | ACORN project, pedunculate oak, adaptive potential, "assisted gene flow", genetic variation, microsatellites, glacial refugial origin, FST, DJOST | | Sonstiges | | Signatur: | D-22874 | | Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | H91300 Institut für Waldbau (WALDBAU) | |
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