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Genetische Daten als Grundlage für die Etablierung einer Erhaltungsplantage für Wildapfel und Wildbirne

Quelle: Forstarchiv 88; 2, 39-46 (2017)
Autor(en): REIM S, LOCHSCHMIDT F, PROFT A, WOLF H, PRÜFER S, WOLF H

Kurzfassung: In Deutschland gibt es nur noch wenige Vorkommen von Wildapfel (Malus sylvestris) und Wildbirne (Pyrus pyraster), weshalb die langfristige Sicherung dieser beiden Arten ex-situ mithilfe von Erhaltungsplantagen sinnvoll ist. In der Regel umfassen Erhaltungsplantagen nur eine Auswahl der Genotypen (Kernsammlung) aus den Ausgangspopulationen (Basissammlung), da aus Kostengründen und/oder eingeschränkter Flächenverfügbarkeit nicht alle vorhandenen Individuen aufgenommen werden können. Ein wesentliches Ziel bei der Auswahl geeigneter Individuen für die Kernsammlung ist die Selektion der Individuen, die möglichst das gesamte genetische Potenzial der Ausgangspopulationen repräsentieren. In dieser Arbeit erfolgte daher die Etablierung der Erhaltungsplantagen für den Wildapfel und die Wildbirne auf Grundlage von Mikrosatelliten-Daten. Dabei wurde mithilfe der „Maximierungs-Strategie“ (M-strategy) unter Verwendung des Softwareprogramms POWERCORE die Mindestgröße der Kernsammlung festgelegt, wurden die geeigneten Genotypen für die Etablierung der Erhaltungsplantagen selektiert. Dem voraus ging zunächst die Identifizierung möglicher Hybride mithilfe einer STRUCTURE-Analyse aus 305 potenziellen M.- sylvestris- und 278 potenziellen P.-pyraster-Individuen, die in Sachsen kartiert wurden. Bei beiden Arten wurden jeweils 80 % der untersuchten Bäume als „artreine“ Wildform klassifiziert. Unter Berücksichtigung der einzelnen Vorkommen wurden anschließend aus dem Pool von 245 „artreinen“ M. sylvestris- und 223 „artreinen“ P. pyraster-Individuen 144 Wildapfelgenotypen und 87 Wildbirnengenotypen für die Kernsammlung ausgewählt, aus denen jeweils eine Erhaltungsplantage etabliert wurde. Der Vergleich der genetischen Diversität der Basissammlung und der der Kernsammlung zeigte nur geringe Abweichungen bei den einzelnen populationsgenetischen Parametern. Auf Grundlage der genetischen Daten war es damit möglich, die erforderliche Mindestgröße für die Kernsammlung zu bestimmen und die geeigneten Genotypen zu selektieren, um die genetische Diversität der Basispopulation aufrechtzuerhalten. Mit der Etablierung von Erhaltungsplantagen aus der Wildapfel- und Wildbirnen-Kernsammlung kann somit eine langfristige Erhaltung dieser beiden seltenen Arten gewährleistet werden.


Genetic data as basis for the establishment of a conservation plantation for wild apple and wild pear

Abstract: In Germany wild apple and wild pear are extremely rare and declared as endangered species. For this reason their long-term preservation by ex-situ conservation measures is strongly recommended. In general, ex-situ conservation measures comprise only a selection of a restricted number of genotypes (core collection) from the initial populations (entire collection) since the preservation of all existing individuals is cost-intensive and requires large areas. The main challenge for selecting the individuals for a core collection is to choose those, which represent the best the genetic variability of the entire population. We used microsatellite data in our study to develop a core collection for Malus sylvestris and Pyrus pyraster. The definition of the minimum size of the core collection and the selection of genotypes were performed based on the ‚maximization strategy‘ (M-strategy) using the software program POWERCORE. Previously, out of 305 potential M. sylvestris and 278 potential P. pyraster individuals which have been mapped in Saxony, hybrids were identified performing a STRUCURE analysis. For both species, 80% of the trees were classified as ‚true type‘. From the pool of 245 ‚true type‘ M. sylvestris and 223 ‚true type‘ P. pyraster individuals, 144 and 87 genotypes were selected respectively for the core collection and further used for the establishment of the conservation plantations. Comparing the diversity parameters between the entire collection and the core collection, only small alterations in the diversity parameters were observed. Thus, on the basis of the genetic data it was possible to determine the required minimum size for core collection and to select the appropriate genotypes for the maintenance of the genetic diversity of the entire collection. With the establishment of conservation plantations, the long-term conservation of these two rare species can be achieved.

© DLV München

 

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