Genetische Analysen zur Abstammung von Bäumen in einem Eibenvorkommen im Hunsrück im Bereich Treis- Brodenbach, FA Koblenz

Institut für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung, Universität Göttingen; Az.: Göttingen 02/06

Zielsetzung:

Die Eibe, in Rheinland-Pfalz eine sehr seltene Baumart, die nur in Einzelexemplaren oder in Kleingruppen in Siedlungsnähe in verschiedenen Waldgesellschaften anzutreffen ist.
In Rheinland-Pfalz sind nur zwei ehemalige Eichenniederwälder an der Mosel bekannt, in denen die Eibe mit bis zu 50 Individuen anzutreffen ist.
Bei einem von diesen Beständen wird vermutet, dass die Population von zwei Alteiben im Ortskern von Treis- Brodenbach abstammt und dadurch nur geringe genetische Variationen aufweist und der Bestand damit als Erntebestand für die generative Vermehrung der Eibe ungeeignet ist..
Erschwerend kommt hinzu, dass die beiden Alteiben vor längerer Zeit gefällt wurden und nur noch die nur noch Baumstümpfe vorhanden sind, von denen für die Untersuchung Holzproben gezogen wurden.
Mittels biochemisch- und molekulargenetischer Analysen sollte folgende Arbeitshypothese geklärt werden:
Von den beiden Alteiben war ein Baum weiblich, der andere männlich und nur von ihnen stammt die Eibennachkommenschaft ab, somit sind die Nachkommen alle Vollgeschwister. Unter dieser Annahme wird erwartet, dass die Erbanlagen (Allele eines Genortes) der Eltern mit einer Häufigkeit von mindesten 25% an die Nachkommen weitergegeben wurden.
Darüber hinaus sollte die genetische Variabilität des untersuchten Bestandes mit anderen Beständen verglichen werden.

Methoden:

Zur Klärung der Verwandschaftsverhältnisse in der Nachkommenschaft und zur Charakterisierung der genetischen Variation innerhalb der untersuchten Population und im Vergleich mit anderen Eibenvorkommen wurden Isoenzymanalysen an den 6 Enzymsystemen Alkohol-Dehydrogenase (ADH), Aspartamino-Transferase (AAT), Phosphoglucose-Isomerase (PGI), Phosphogluco-Mutase (PGM), Shikimicacid-Dehydrase (SKDH) und Isocitrat-Dehydrogenase (IDH) analysiert und die Allellhäufigkeiten an den dazugehörigen sechs Genorten festgestellt.
Da die gewonnen Holzproben der beiden Alteiben nur unzureichende DNS-Qualitäten lieferten, die den Einsatz von AFLP-Marker ausschloss, wurden zur Klärung der Elternschaft alternativ verschiedene cpDNS Primer analysiert, die auch bei DNS geringerer Qualität verwertbare Ergebnisse liefern.

Ergebnisse:

Die Analysen ergaben, dass von 34 untersuchten Nachkommen 17 an einem oder mehreren Genorten Allele aufweisen, die sehr wahrscheinlich nicht von den beiden putativen Eltern stammen können , hier muss mindesten noch ein weiterer Samenelter an der Bildung der Nachkommenschaft beteiligt sein muss. Die, an den verschiedenen Genorten angetroffene Allelhäufigkeit deutet daraufhin, dass es sich bei den Nachkommenschaften maximal um Halbgeschwister handeln kann. Der Vergleich der Genpool- Diversität und Vielfalt mit  Ergebnissen aus anderen Untersuchungen zeigt, dass die genetische Variation der Nachkommenschaft nicht eingeschränkt ist und keine Inzuchteffekte vorliegen. Die genetische Variation ist vergleichbar mit anderen Eibenvorkommen.
Familienstrukturen zwischen den beiden Alteiben und den Nachkommen konnten nicht nachgewiesen werden!
Die, zur Analyse der genetischen Variation der cpDNS der potentiellen Eltern eingesetzten Primer lieferten nur im Falle der ccmp-primer verwertbare Amplifikationsprodukte. Dies ist umso erstaunlicher, da diese Primer für Angiosperme entwickelt wurden. Die für die Pinacaeen entwickelten pt-primer lieferten keine Resultate.
Die erzeugten Fragmente (Basenpaare) wurden mit den Fragmenten der Nachkommen an den gleichen Genorten verglichen. Bei dem Genort ccmp-2 konnte ein Fragment mit 111 Basenpaaren in den Nachkommen beobachtet werden, dass auch in einem der Alteiben identifiziert werden konnte. Damit wäre dieser Baum möglicher Pollenspender .Aber nur zusätzliche Untersuchungen können die tatsächliche Beteiligung dieser Alteibe an der Bildung der Nachkommen klären.
 Die andere Alteibe hat in diesem Bereich ein Fragment mit 1222 Basenpaaren und scheidet als möglicher Pollenelter aus.
Die an dem Genort ccmp-6 gefunden Fragmente sprechen gegen die Beteiligung beider Alteiben an der Nachkommenschaft.