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Einfluß erhöhter CO2-Konzentration auf die genetische Variabilität von Pflanzenpopulationen in Kalkmagerrasen

Das Projekt "Einfluß erhöhter CO2-Konzentration auf die genetische Variabilität von Pflanzenpopulationen in Kalkmagerrasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle, Sektion Biozönoseforschung durchgeführt. In den nächsten 50 bis 100 Jahren wird sich die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre verdoppeln. Da zahlreiche Pflanzen eine intraspezifische Variabilität in der Reaktion auf CO2 zeigen, sind genetische Veränderungen in Pflanzenpopulationen in Folge des CO2-Anstiegs zu erwarten. Diese sind jedoch aufgrund der Interaktion mit anderen abiotischen und biotischen Faktoren derzeit nicht überschaubar. Um mikroevolutionäre Konsequenzen des CO2-Anstiegs abzuschätzen, wollen wir ein Experiment nutzen, bei dem Parzellen eines Kalkmagerrasens über 6 Jahre mit einer erhöhten CO2-Konzentration behandelt wurden. In Zusammenarbeit mit dem Botanischen Institut der Universität Basel wollen wir erstmals in einer realen Artengemeinschaft mittels molekularer und quantitativ-genetischer Methoden folgende Hypothesen testen: (1) Bei einem erhöhtem CO2-Angebot werden solche Eigenschaften selektiert, welche die Konkurrenzkraft beeinflussen. (2) Da nur konkurrenzkräftige Genotypen überleben, nimmt die genetische Diversität in den Pflanzenpopulationen ab.

Genetische Diversität, phänotypische Plastizität und Fitness annueller Ackerwildkrautpopulationen von Standorten unterschiedlicher Nutzungsgeschichte

Das Projekt "Genetische Diversität, phänotypische Plastizität und Fitness annueller Ackerwildkrautpopulationen von Standorten unterschiedlicher Nutzungsgeschichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Professur für Landschaftsökologie und Landschaftsplanung durchgeführt. Die Auswirkungen unterschiedlicher ackerbaulicher Nutzungsgeschichte auf die genetische Struktur von Populationen ausgewählter annueller Ackerwildkräuter (Arabidopsis thaliana, Gnaphalium uliginosum, Viola arvensis) werden untersucht. Parallel dazu werden ihre phänotypische Plastizität und ökologische Fitness ermittelt. Im Vordergrund steht dabei die Hypothese, dass sich die genetische Architektur der untersuchten Populationen und - damit einhergehend - ihre phänotypische Plastizität und Fitness aufgrund moderner Produktionsmethoden im Laufe der letzten Jahrzehnte verändert haben. Dabei soll der Einfluß der Herbizidanwendung besonders berücksichtigt werden. Mit Hilfe von Stichproben aus der Diasporenbank unterschiedlich alter, zuvor als Acker genutzter Wiesen sowie noch heute bewirtschafteter Flächen einer Extensiv- und einer Intensivagrarlandschaft werden die Auswirkungen unterschiedlicher Nutzungsgeschichte auf die Populationsstruktur erfaßt. Beziehungen zwischen genetischer Diversität, phänotypischer Plastizität und Fitness werden durch die gekoppelte Erhebung der genetischen und phänotypischen Daten hergestellt. Die Untersuchungen zur genetischen Diversität erfolgen mit AFLP-Markern, die Analyse der intraspezifischen Populationsstruktur an Arabidopsis mit Hilfe von Mikrosatelliten. Phänotypische Plastizität und Fitness der Populationen werden aus populationsbiologischen Erhebungen abgeleitet.

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