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Genetische und morphologische Differenzierung ausgewählter Arten der Gattung Chara

Autor Beate Mannschreck
de Limba Germană Paperback – 31 dec 2002
Ziel der Arbeit war, die genetische Differenzierung von Arten der Gattung Chara mit Hilfe einer AFLP-Analyse zu ermitteln und in Zusammenhang mit der morphologischen Unterscheidung zu bringen. In methodischen Vorversuchen wurden dafür zunächst die AFLP-Reaktionen sowie die Rohdatenauswertung optimiert. Da die morphologische Artbestimmung sowohl durch inter- als auch intraspezifische Variabilität erschwert wird, wurden zwei unterschiedliche taxonomische Ebenen untersucht.Die Ergebnisse der methodischen Vorversuche zeigten, dass die AFLP-Analyse eine reproduzierbare, hochinformative und effiziente Methode darstellt, die sich sehr gut für die Untersuchung der genetischen Diversität innerhalb der Gattung Chara eignet. Für eine objektive Auswertung der AFLP-Rohdaten wurde eine Automatisierung mit Hilfe der Software Genotyper TM erreicht.Für die Bearbeitung taxonomischer Fragen wurde ein interspezifischer Datensatz zusammengestellt. Dieser umfasste insgesamt 226 Individuen aus vier verschiedenen Gattungen. Der Schwerpunkt der Untersuchung lag auf der Gattung Chara. Diese war mit 213 Individuen vertreten, die sich auf 13 verschiedene morphologische Arten verteilten. Zur Untersuchung der morphologischen Merkmale wurde von jedem Standort exemplarisch ein Individuum detailliert morphologisch beschrieben und morphometrisch vermessen. Anschließend erfolgte die genetische Untersuchung aller Individuen anhand einer AFLP-Analyse.Die 13 morphologisch differenzierten Arten bildeten elf klar unterscheidbare genetische Gruppen mit guten Bootstrapwerten. In zwei Fällen fand sich keine genetische Auftrennung zwischen morphologisch unterschiedenen Arten. Bei beiden Fällen muss vermutet werden, dass die Anzahl an untersuchten Proben für eine genetische Differenzierung noch zu gering war.Bei allen anderen Gruppen fand sich eine sehr gute Übereinstimmung zwischen genetisch und morphologisch differenzierten Arten. Für C. intermedia und C. hispida wurde gezeigt, dass sie als eigenständige Arten zu behandeln sind. Ebenso fand sich eine klare Auftrennung zwischen C. aspera und C. galioides. Die AFLP-Analyse ist somit außerordentlich gut geeignet, die bisherige, auf morphologischer Basis erstellte Taxonomie von Arten der Gattung Chara zu überprüfen. Damit bietet sich erstmals die Möglichkeit, Unstimmigkeiten über die Wertung bestimmter morphologischer Taxa endgültig zu klären.Zusätzlich erfolgte über die genetische Untersuchung die eindeutige Zuordnung von morphologisch nicht eindeutig bestimmbaren Individuen. Durch die kombinierte Betrachtung von genetischer Einordnung und morphologischen Eigenschaften konnten die entscheidenden Merkmale für die Bestimmung herausgearbeitet werden. Wie eine Betrachtung von Tiefenformen zeigte, eignet sich die AFLP-Analyse besonders in Fällen der umweltbedingten morphologischen Modifikationen als Werkzeug zur Überprüfung der taxonomischen Zuordnung. Bei den in manchen Fällen verwechselten Spezies C. intermedia sowie C. tomentosa konnte ein Bestimmungshinweis herausgearbeitet werden. Für die Abgrenzung der Taxa C. contraria und C. vulgaris ergab sich, dass Individuen die eine isostiche Berindung oder aulacanthe Bestachelung aufweisen, immer als C. vulgaris zu bestimmen sind.. Für die extrem schwierige Unterscheidung zwischen C. globularis und C. delicatula zeigte die Kombination genetischer und morphologischer Ergebnisse, dass eine Differenzierung am verlässlichsten über den Stipularkranz erfolgt.Die Ergebnisse der Arbeit zeigen somit, dass sich die AFLP-Analyse hervorragend eignet für das Herausarbeiten der morphologisch entscheidenden Merkmale zur taxonomischen Bestimmung von Individuen.Mit Hilfe der durch die AFLP-Analyse gewonnenen taxonomischen Erkenntnisse erfolgte eine Betrachtung der Revision der Characeae von Wood & Imahori (1965). Die Ergebnisse der Betrachtung führen zu der Empfehlung, das taxonomische Niveau der Formen nach Wood & Imahori (1965) zukünftig als Arten im Sinne des biologischen Artkonzeptes zu behandeln.Für die Bearbeitung populationsgenetischer Fragen wurde ein intraspezifischer Datensatz zusammengestellt. Dieser umfasste 232 Individuen der Art C. aspera von zwölf verschiedenen Standorten in Deutschland, Südschweden sowie Südfrankreich. Es wurden Hinweise auf eine Differenzierung in Süß- und verschiedene Brackwasserstandorte gefunden. Diese konnten allerdings statistisch nicht abgesichert werden. Eine AMOVA zeigte, dass die morphologisch unterscheidbaren Varietäten der Art umweltbedingte Modifikationen darstellen. Umwelteinflüsse, die solche morphologischen Veränderungen hervorrufen können, werden diskutiert. Außerdem wurde eine starke genetische Differenzierung zwischen den untersuchten Populationen nachgewiesen. In Zusammenhang mit den aus der Literatur bekannten Fertilitätsschranken zwischen Individuen von C. aspera eines Kontinents ist das ein Hinweis darauf, dass verschiedene Schwesterarten von C. aspera nebeneinander koexistieren.
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Specificații

ISBN-13: 9783832216177
ISBN-10: 3832216170
Ilustrații: 31 schwarz-weiße Abbildungen
Dimensiuni: 149 x 212 x 12 mm
Greutate: 0.26 kg
Editura: Shaker Verlag