| AutorIn | | Name: | DIPL.-ING., BAKK.TECHN. Gregor Maximilian Unger | Beurteilende(r)| Name: | Univ.Doz. DDr. Thomas Geburek | | Herkunftsbetrieb: | | | Arbeit | | Typ der Arbeit: | Masterarbeit | | Sprache der Arbeit: | Englisch | | Titel der Arbeit in Originalsprache: | Spatial genetic structure of three Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) populations along an altitudinal cline in Tyrol/Austria | | Titel der Arbeit in deutsch: | Räumliche genetische Struktur von drei Populationen der Fichte (Picea abies [L.] Karst.) entlang eines Höhengradienten in Tirol | | Titel der Arbeit in englisch: | Spatial genetic structure of three Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) populations along an altitudinal cline in Tyrol/Austria | | Publikationsmonat: | 03.2009 | | Seitenanzahl: | 85 | | Online-Katalog der Universitätsbibliothek Bodenkultur | | AC-Nummer: | AC07624178 | | Abstract | | Abstract in Deutsch: | Zum ersten Mal wurde bei Fichte (Picea abies [L.] Karst.) die räumliche genetische Struktur untersucht, um zu prüfen ob diese entlang eines Höhengradienten zunimmt. Drei Populationen auf 800 m, 1200 m und 1600 m Seehöhe wurden dafür ausgewählt. Historische Aufzeichnungen unterstützen die Annahme autochthoner Bestände, und eine Reihe von Kennzahlen der räumlichen Bestandesstruktur zeigen, dass die Bestände aus Naturverjüngung hervorgegangen sind. Sechs hoch polymorphe DNA Marker (expressed sequence tagged microsatellites) wurden verwendet um 3 x 150 Bäume zu genotypisieren. Die allelischen Frequenzen waren zwischen den drei Populationen nahezu ident. Allerdings wurden in allen Populationen private Allele im Bereich von 1.17 bis 1.33 nachgewiesen. Erwartungsgemäß ergab sich für die Populationsdifferenzierung (Fst) ein sehr geringer Wert (0.002) und deutet auf eine einzige Population entlang des Höhengradienten hin. Die räumliche genetische Struktur (SGS) wurde mittels Moran’s Index und Loiselle’s kinship Koeffizient quantifiziert und zeigt bei unterschiedlicher Einstellung der Distanzklassen eine zufällige räumliche Verteilung der Allele an. Da die Demographie möglicherweise Einfluss auf die Ausbildung von SGS hat, wurden verschiedene Durchmesser-Kohorten gebildet, die ebenfalls eine zufällige Verteilung ergaben. In nur wenigen Fällen der beiden Ansätze wurde eine schwache signifikante räumliche Autokorrelation nachgewiesen. Der Fixations-Index nahm mit zunehmendem Baumdurchmesser (Alter) ab und weist auf Selektion gegen ingezüchtete Individuen hin. Insgesamt änderte sich das Fortpflanzungssystem im Untersuchungsgebiet nicht wesentlich mit der Seehöhe. Eine Analyse in der Kampfzone konnte im Untersuchungsgebiet nicht durchgeführt werden, daher bleibt SGS in dieser Zone vorerst unbekannt. Die in dieser Masterarbeit diskutierten Ergebnisse haben praktische Relevanz für waldbauliche Maßnahmen wie Durchforstung, natürliche und künstliche Verjüngung, Samenernte sowie Generhaltungsmaßnahmen. | | Abstract in Englisch: | For the first time, Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) was studied in order to verify whether spatial genetic structure increases with altitude. Three populations in Tyrol at 800 m, 1200 m, and 1600 m above sea level, respectively, were selected. Historic records led to assume autochthonous origin and spatial stand structure quantified by several indices indicate that stands were naturally regenerated. Six highly polymorphic DNA markers (expressed sequence tagged microsatellites) were used to genotype 3 x 150 trees. Allelic frequencies were nearly identical among the three populations. However, private alleles were found in all of them ranging from 1.17 to 1.33. Expectedly, population differentiation (Fst) was very low (0,002) and suggests a single population along this altitudinal cline. Spatial genetic structure (SGS) was quantified by Moran’s Index and Loiselle’s kinship coefficient indicating a random spatial pattern of genes also when different distance classes were set. Since demography may affect SGS, different dbh cohorts were also analysed resulting in a random pattern as well. In very few cases significant, but very weak spatial autocorrelation was found for both approaches. Fixation indices decreased with dbh (age) bespeaking natural selection against inbred trees. It is concluded that the reproductive system does not change significantly along altitude within the ranges studied. Unfortunately, the upper species limit could not be analysed in the chosen area, hence, SGS remains unknown. The results have practical implications for silviculture including thinning, natural and artificial regeneration, seed harvests and for genetic conservation and were discussed in this thesis. | | Schlagworte | | Schlagwörter Deutsch: | Picea abies, Alps, altitudinal cline, EST-SSR. genetic diversity, molecular marker, spatial autocorrelation, spatial genetic structure | | Schlagwörter Englisch: | Picea abies, Alpen, Höhengradient, EST-SSR, genetische Diversität, molekulare Marker, räumliche Autokorrelation, räumliche genetische Struktur | | Sonstiges | | Signatur: | D-13885 | | Organisationseinheit, auf der die Arbeit eingereicht wird: | H91300 Institut für Waldbau (WALDBAU) | |
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