Reproduktion einer entomophilen Baumart in geringer Populationsdichte
- Das Beispiel der Winterlinde (Tilia cordata Mill.)
Reproduction of an entomophilous tree species in low density
- Small-leaved linden (Tilia cordata Mill.) as an example
von Martin Fromm
Datum der mündl. Prüfung:2001-07-20
Erschienen:2001-12-18
Betreuer:Prof. Dr. Hans Heinrich Hattemer
Gutachter:Prof. Dr. Hans Heinrich Hattemer
Gutachter:Prof. Dr. Franz Gruber
Gutachter:Prof. Dr. Sven Herzog
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Format:PDF
Description:Dissertation
Zusammenfassung
Englisch
A detailed literature search gives a survey of hitherto investigations concerning the reproductio biology o en. A linde population near Schwiegershausen (a village wes of the Har mountains) omposed of 138 small-leave linden (Tilia cordat brids (Tilia x vulgaris) o small-leave and large-leave linden (Tilia platyphyllos), served as a study object. The small-leaved linden were distributed irregularil over a 4 beech ulation i ounded by agricultura field solated and thus pollen contamination from other sources can be neglected. Hence the investigate stand provides optima tudies o oduction system o aved linden. Using digitalised aerial photograph he stand was mapped and distance matrix of all members of the linden population was generated. Th
Keywords: Tilia cordata; Tilia platyphyllos; hybrids; gen marker; hexaploidy; entomophily; reproduction; pollen-transport; population density; incompatibility; inbreeding depression; clima
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Eine eingehende Literaturrecherche gibt zunächst einen Überblick auf bisherige, das Reproduktionssystem der Linde betreffende Untersuchungen. Als Untersuchungsobjekt wurde ein ca. 40 ha großer Mischbestand ausgewählt, in welchem in unterschiedlicher Dichte 138 Winterlinden (Tilia cordata MILL.) und drei Arthybriden (Tilia x vulgaris) aus Winterlinde und Sommerlinde (Tilia platyphyllos Scop.) befinden. Weiträumig von Agrarlandschaft umgeben kann die Lindenpopulation als isoliert betrachtet und somit Pollenkontaminierung vernachlässigt werden. Der Versuchsbestand bietet somit optimale Voraussetzungen für Untersuchungen des Reproduktionssystems der Winterlinde. Über digitalisierte Luftbildaufnahmen erfolgte eine Kartierung des Bestandes und die Erstellung einer Entfernungsmatrix für alle Mitglieder der Lindenpopulation. Die hexaploide Gattung Tilia besitzt einen Chromosomensatz von n = 41. Anhand von 49 Einzelbaumnachkommenschaften mit insgesamt über 3700 untersuchten Samen konnten zwölf polymorphe Isoenzym-Genmarker etabliert werden. Die Vererbungsanalyse zeigte, dass Tilia cordata trotz der Polyploidie den Vererbungsmodus diploider Organismen aufweist (Allopolyploidie). Zudem ist eine Artunterscheidung von Winter-, Sommerlinde und deren Hybride über Isoenzymanalysen möglich, da beide Arten an mehreren Genorten über sogenannte ''private'' Allele verfügen. Bestäubungs- und Keimungsversuche dienten zur Quantifizierung effektiver Wind- bzw. Insektenbestäubung und zur Detektion möglicher Selbststerilität in Form von Inkompatibilität und/oder früher Inzuchtdepression. Auch konnte mit diesen Versuchen eruiert werden, ob Tilia cordata apomiktisch reproduziert und ob der relativ hohe Hohlkornanteil der Winterlinde physiologische und/oder genetische Ursachen hat. Über die genetische Inventur aller Altbäume und zahlreicher Einzelbaumabsaaten erfolgte u. a. eine Quantifizierung des Genflusses über Pollen und es wurde untersucht, von welchen Faktoren (z. B. Populationsdichte, Kronengröße) der Reproduktionserfolg einzelner Individuen abhängig ist. Für die Ermittlung von Pollentransportweiten bedurfte es u. a. einer Bestimmung von Polleneltern. Neben dem Einsatz bekannter Pollenelterbestimmungsverfahren wurde ein an die Reproduktionsbiologie der Linde angepasstes Verfahren entwickelt. Der über mehrere Jahre beobachtete Reproduktionserfolg der untersuchten Winterlindenpopulation bestätigt die Aussagen von PIGOTT and HUNTLEY (1981), welche einen nennenswerten sexuellen Reproduktionserfolg der Winterlinde in den Randgebieten ihres Verbreitungsgebietes nur in überdurchschnittlich warmen Sommern gegeben sehen. Kühle und nasse Witterung schränkt den Pollentransport über Insekten ein und hat zudem einen negativen Einfluss auf das Pollenschlauchwachstum und die Samenreife.
Schlagwörter: Tilia cordata; Tilia platyphyllos; Hybride; Genmarker; Hexaploidie; Entomophilie; Reproduktion; Pollentransport; Populationsdichte; Inkompatibilität; Inzuchtdepression; Klima