Beziehungen zwischen genetischer Variation und der Stabilität genetischer Ressourcen bei Waldbäumen: ein Metapopulationsansatz

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Ziehe
• Fachliche Zuordnung: Forstwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 273614155

Eine grundlegende Auffassung populationsgenetischer Forschung besagt, dass der Austausch adaptiv relevanter genetischer Varianten zwischen Populationen in zeitlich variierenden Umwelten die Anpassungsfähigkeit und daher die Stabilität der sie umfassenden Metapopulation erhöht. Das Ziel des beantragten Projekts liegt in der Fortsetzung der Untersuchungen zur Bedeutung und Quantifizierung dieses Zusammenhangs und der Identifizierung der ursächlichen Mechanismen. Wir werden die Entwicklung aussagekräftiger Deskriptoren der Stabilität in Metapopulationen weiterführen, um im Rahmen des Projekts hergeleitete funktionale Beziehungen zwischen diesen und Maßen genetischer Variation (Diversität, Differenzierung, Aufteilung von Variation, teils im Projekt entwickelt) für unendliche Populationen zu validieren und zu ergänzen. Ob und unter welchen Bedingungen diese (deterministischen) Beziehungen unter den in endlichen Populationen typischerweise erratischen (stochastischen) Dynamiken gelten, wird anhand derjenigen stochastischen Metapopulationsmodelle untersucht werden, die bereits im Projekt entwickelt wurden. Die Modelle und ihre Implementierungen in Software werden dem folgend angepasst und ergänzt. Dieser Ansatz setzt Lösungen des zentralen Problems voraus, das sich im bi herigen Projektverlauf als wesentlich herausstellte, inwieweit das Verhalten deterministischer Modelle eine Vorhersage stochastischer Dynamiken ermöglichen kann. Das Arbeitsprogramm umfasst zudem eine erweiterte Analyse der Rolle von Fekundität, Pollen- und Samenverbreitung, Überlebensfähigkeit sowie Umweltstörungen in ihrem komplexen Einfluss auf genetische Variation und Stabilität in stochastischen Metapopulationsmodellen. Empfehlungen für die Planung und Überwachung von Maßnahmen zur Erhaltung forstgenetischer Ressourcen werden erausgearbeitet. Die Anwendung unserer Arbeit zielt weiterhin auf Waldbaumpopulationen, welche hauptsächlich mittels Pollen-, in geringerem Ma{\ss}e aber auch durch natürliche oder anthropogene Samenverbreitung, genetische Informationen miteinander austauschen und bei denen experimentelle Untersuchungen über mehrere Generationen durch die langen Generationszyklen extrem erschwert sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Hans-Rolf Gregorius