Genetic erosion in crop wild relatives - wild barley, Hordeum vulgare subsp. spontaneum, a case study in Jordan ; [kumulative Dissertation]

Abstract

Die heutige Struktur der genetischen Vielfalt in Hordeum vulgare subsp. spontaneum (K. Koch) Thell. und ihre zeitliche Veränderung in situ in Jordanien wurde untersucht. Die heutige Populationsstruktur zeigte drei genetische Cluster. Populationen waren durch Vermischung und hohe allelische Variation gekennzeichnet, genetische Vielfalt war vorwiegend im Norden Jordans zu finden. Der Vergleich der Populationen von 1981 und 2012 zeigte, dass die Populationsstruktur weitgehend erhalten wurde, sich die Populationsdifferenzierung verringerte, aber heutige Populationen größere allelische Variation besitzen. Der Phänotyp insgesamt zeigte Veränderungen. Das Klima wurde trockener und heißer. Diese komplexe Reaktion auf Umweltvariabilität konnte nicht anhand geläufiger Korrelationsanalysen erklärt werden und erfordert komplexere Modelle, um diese Ergebnisse zu interpretieren. Es erscheint angebracht, in zukünftigen Untersuchungen an Wildarten, die bevorzugt in landwirtschaftlichen Gebieten vorkommen, auch ackerbauliche und bäuerliche Praktiken mit einzubeziehen um die Analyse und Entwicklung von Erhaltungsmaßnahmen der Vielfalt zu unterstützen.

Current pattern of diversity and its changes over time in situ were assessed in Hordeum vulgare subsp. spontaneum (K. Koch) Thell. in Jordan. Current population structure showed three distinct genetic clusters. Populations were characterized by admixture and high allelic richness, genetic diversity was higher in the northern part of Jordan. The comparison of populations from 1981 and 2012 showed that population structure was maintained but population differentiation was lower in 2012, while populations from 2012 showed higher genetic diversity. Multi-trait phenotypes differed between years. The climate became hotter and dryer over the study period. This observed complex response to environmental variation could not be explained by common correlative analyses that link genetic and phenotypic change with climate or geographic variation and require more complex models to interpret results and better predict vulnerability and extinction risk. The results suggest that in future studies on wild species growing in disturbed habitats and agricultural areas, agricultural and farmer practices should also be investigated.