Genetic diversity and population structure of arable plants in situ and ex situ - how sustainable is long term cultivation in botanical gardens compared to in situ conditions? ; [kumulative Dissertation]

Abstract

Das globale Artensterben und der Verlust von Habitaten führen zu einer immer größeren Bedeutung der Ex-situ-Kultivierung in Botanischen Gärten. Die meisten Taxa werden in den Gärten aber nur in einer geringen Individuenzahl gehalten, was zu einer genetischen Verarmung führen kann. Daher habe ich die genetische Struktur und Diversität von Freiland- und Gartenpopulationen verglichen und mögliche Einflussfaktoren wie die Populationsgröße und die Kultivierungsdauer untersucht. Ich habe diese Aspekte an 6 Ackerwildkräutern analysiert, da Ackerwildkräuter in Mitteleuropa eine der meist bedrohten Artengruppen darstellen. Die Ergebnisse deuten eine genetische Verarmung der Gartenpopulationen an. Ein Einfluss von Populationsgröße oder Kultivierungsdauer konnte aber kaum nachgewiesen werden. Im Freiland zeigten die selteneren und gefährdeten Ackerwildkräuter eine niedrige genetische Diversität und eine ausgeprägte genetische Struktur.

The global decline of species and habitats makes ex situ cultivation in botanical gardens becoming increasingly important. Most of the cultivated taxa are, however, held in a small number of individuals which may cause genetic depletion. Thus, I compared genetic structure and diversity of in situ and ex situ populations and tested possible determining factors like population size and the duration of cultivation. I analyzed these aspects for 6 arable plant species as arable plants are among the most threatened species groups in Central Europe. Results indicate genetic depletion in ex situ populations. However, there was hardly any effect of population size or duration of cultivation. For in situ populations genetic diversity was low and genetic structures were pronounced of the rare and threatened arable plant species.