The Distribution of the Genetic Diversity in Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze populations and its implications for the conservation of the species
Verteilung der genetischen Variation in Populationen von Araucaria angustifolia und ihre Auswirkungen für die Erhaltung der genestischen Ressourcen
Valdir Marcos Stefenon
Doctoral thesis
Date of Examination:
2007-09-25
Date of issue:
2007-10-02
Advisor:
Finkeldey, Reiner Prof. Dr.
Referee:
Finkeldey, Reiner Prof. Dr.
Referee:
Kües, Ursula Prof. Dr.
Referee:
Becker, Heiko C. Prof. Dr.
Persistent Address: http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B102-B
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Name:
stefenon.pdf
Size:
993,0 KB
Format:
PDF
Description:
Dissertation
Abstract
English
Genetic markers have been widely used for the assessment of levels of genetic diversity in various species, for the determination of their conservation status and for the derivation of conservation and management strategies. In the present study, the pattern of phylogenetic relationships within the genus Araucaria, the genetic structure of natural populations and levels of genetic diversity in plantations of A. angustifolia were assessed using AFLP and nuclear microsatellite markers. Phylogenetic relationships were investigated for seven species of the genus Araucaria using four AFLP primer combinations (678 loci). Genetic diversity and structure of natural and planted populations of A. angustifolia were investigated using five microsatellite and 166 AFLP loci. On the basis of the results obtained conservation efforts for A. angustifolia genetic resources are suggested: [1] In situ conservation of the relic populations and the promotion of their natural regeneration are crucial for the maintenance of the current patterns of genetic variation; [2] the geographic distribution of the species can be used as a rough and simple criterion to select in situ conservation areas, for planning seed collection and for the delineation of seed zones; [3] connectivity among fragments should be promoted in order to permit gene flow among relic populations; [4] sustainable management of the extant forest remnants and forestation and/or reforestation efforts should comply with the observed trends concerning population structure and gene flow; [5] the conservation of the genetic resources of the species may be strongly supported by planting seed stands and/or by enrichment plantings in degraded populations.
Keywords: Araucaria angustifolia; genetic diversity; genetic conservation; bottleneck effect; microsatellite; AFLP
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Genetische Marker dienen häufig zur Messung genetischer Diversität, zur Feststellung des Erhaltungsstatus von Arten und zur Herleitung von Strategien der Erhaltung und Behandlung von Arten. In der vorliegenden Untersuchung wurden Muster der phylogenetischen Verhältnisse innerhalb der Gattung Araucaria, die genetische Struktur natürlicher Populationen und der Grad der genetischen Diversität in gepflanzten Beständen von A. angustifolia mit AFLPs und Kernmikrosatelliten ermittelt. Phylogenetische Verhältnisse wurden für sieben Arten der Gattung Araucaria mit vier AFLP-Primerkombinationen (678 Genloci) untersucht. Genetische Diversität und die Struktur natürlicher und gepflanzter Populationen von A. angustifolia wurden mit fünf Mikrosatelliten und 166 AFLP-Genloci analysiert. Auf der Grundlage der herausgefundenen Ergebnisse werden Verfahrensweisen für die Erhaltung genetischer Ressourcen von A. angustifolia vorgeschlagen: [1] Die in-situ Erhaltung der Restvorkommen und die Förderung ihrer natürlichen Verjüngung sind für die Aufrechterhaltung der gegenwärtigen Muster der genetischen Diversität entscheidend; [2] bei der Vorauswahl der Bereiche für die Erhaltung in situ, bei der Planung der Samengewinnung und der Ausweisung von Saatgutzonen (Herkunftsgebieten) kann die geographische Verteilung der Art als näherungsweises und einfaches Kriterium dienen; [3] die Konnektivität der Populationsfragmente sollte gefördert werden, indem Genfluss ermöglicht wird; [4] die beobachteten Tendenzen von Populationsstrukturen und Genfluss sollten bei der nachhaltigen Behandlung der vorhandenen Restvorkommen und der Aufforstung bzw. Wiederaufforstung Beachtung finden; [5] die Begründung von Saatguterntebeständen und/oder die Anreicherung degradierter Populationen können die Erhaltung der Art wirksam unterstützen.
Schlagwörter: Araucaria angustifolia; genetische Diversität; genetische Erhaltung; Flaschenhalseffekte; Mikrosatelliten; AFLP
