Interspezifische und geographische Differenzierungsmuster im Rahmen des komplexes Fagus sylvatica /F. orientalis
Dušan Gömöry & Ladislav Paule
Technische Universität in Zvolen, Zvolen, Slowakei Komplex Fagus sylvatica L. ( Flora Europaea , Greuter & Burdet 1981): annerkante Taxa Fagus sylvatica ssp. sylvatica Europa Fagus sylvatica ssp. orientalis (Fagus orientalis Lipsky) Thrakia, Ponthisches Geb., Amanus Geb., Grosser Kaukasus, Kleiner Kaukasus, Elburs Geb. (F. hohenackeriana Palibin?) fragliche Taxa ? Fagus moesiaca (Maly) Czeczott Serbien, Mazedonien, Bosna?, Bulgarien? Griechenland? Albanien? ? Fagus taurica Popl. Krim-Halbinsel Verbreitung
taurica
F. orientalis -Bestände in Südost-Europa – Erbe des Osmanischen Reiches? moesiaca orientalis A MT 1 EU. Nord-Spanien B MT 3 EU. Oesterreich C MT 3 EU. Oesterreich D MT 3 B. Bulgarien E MT 1 G. West-Georgien F MT 1 I. Nord-Iran G MT 1 I. Nord-Iran
Verschiedene Morphotypen der Buchen in West-Eurasien
Denk et al. (2002) Plant Syst Evol 232: 213–236 Differenzierung sylvatica vs. orientalis Bayesische Analyse (PritchardMorfometrie,Chloroplasten et al. 2000)9 Blatt- PCR-RFLP und Fruchtmerkmale Markere 12 Isoenzym-Loci, 279 Populationen
60.00 1
subsp. sylvatica subsp. sylvatica Calabria subsp. sylvatica Balkans 0,5 subsp. orientalis Crimea subsp. orientalis gene pool regression
proportionof the 'orientalis' 0 0 20 40 60 longitude [degrees] ' ' 1 <0.20 <0.30 50.00 <0.40 subsp. sylvatica <0.50 orientalis subsp.>0.50 sylvatica Calabria
Latitude subsp.>0.60 sylvatica Balkans 0,5 40.00 subsp.>0.70 orientalis Crimea subsp.>0.80 orientalis gene pool regression>0.90
60.00 -165000 <0.20 <0.30 50.00 <0.40 <0.50 >0.50 30.00 proportion of the '
Latitude -170000 >0.60 >0.70 0 )) 40.00 >0.80 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 >0.90 K | -175000
30.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 0 20Longitude 40X 60 Longitude ( -180000 longitude [degrees] Prob -185000
ln( -190000 -195000 Gömöry et al. (2007)DemesureBot J etLinn al. SocDenk1996 154: Evolutionet al. 165–174.(2002)50:Plant 2515–25200 2Syst 4 Evol 6232: 8 213–236 10 12 14 16 number of clustersK ( ) -165000 -170000 )) K | -175000 X ( -180000
Prob -185000
ln( -190000 -195000 Phylogenie0 2 4 6 des 8 10Fagus 12 14 sylvatica 16 Komplexes 1,0 number of clusters ( K ) P3o
0,5 P2o
P1o gene pool
proportion of 0,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2331 24 32 25 33 26 34 27 35 28 36 29 37 30 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 506 57 51 58 52 5359 54 55 5 Thr WAMi EAMi Aman WCa ECa Transc Alborz Crimea
-30000 -31000 ))
K syl F. sylvatica sylvatica | -32000 X
( syl* SW Balkan Denk et al. (2002) -33000 ori F. sylvatica orientalis Plant Syst Evol Prob -34000ori* Krim-Halbinsel 232: 213–236 ln( -35000 Gömöry et al. (2007) Bot J Linn Soc 154: 165–174 -36000 12 Isoenzym-Loci, 279 Populationen 0 2 4 6 8 10 nrDNA ITS number of groups ( K ) Geographische Verteilung der genetischen Variation
F. sylvatica F. orientalis A[100] 2.21 2.35 A[4000] 3.40 4.27
ne 1.458 1.455
FST 0.0397 0.1424
Gömöry et al. (2007) Bot J Linn Soc 154: 165–174 + unpublizierte Daten 12 Isoenzym-Loci, 279 Populationen Fagus moesiaca – kann man die “Art” ausgrenzen? 12 Isoenzym-Loci, genetische Abstände, PCoA
Mdh-C
s
s s s s s m m Isolation by m distance m o s
Gömöry et al. (1999) J Evol Biol 12: 746-754 Fagus sylvatica s. str. – genetische Variation
7cpSSRcpDNA Isoenzym-Loci, PCR-RFLP 608 Populationen, SAMOVA
Vendramin in Magri et al. (2006) New Phytologist 171: 199–221 VettoriComps/GömöryGeburek et inal. Magri (2004) inet Magri Theoral. (2006)et Appl al. New(2006) Genet PhytologistNew109: Phytologist1–9 171: 199–221 171: 199–221 nacheiszeitliche Kolonisierung (FOSSILVA) Projection of SAMOVA groups onto paleobotanic sites
▲ Makrofossilien ● C14 datiertes Pollen > 2% Magri et al. (2006) New Phytologist 171: 199–221 Genetische Abdrücke der postglazialen Wanderung
Comps et al. (2001) Genetics 157: 389–397 Caveats für die Provenienzforschung – Unterschiede in adaptiven Merkmalen müssen nicht unbedingt adaptiv sein
• taxonomische Differenzen innerhalb des Verbreitungsgebiets (Balkan-Herkünfte)
• Ursprung von verschiedenen Refugien (Mitteleuropa vs. Italien bzw. Südfrankreich)
• niedrigere anfängliche allelische Vielfalt in den nördlichen (westlichen?) marginalen Populationen Internationales Buchen-Provenienzversuch BFH 1998 Fläche Tale/Slowakei
HöhenwachstumÜberlebensrate Danke fffü füüürrrrdie Aufmerksamkeit