Die Erhebung der genetischen Struktur der Samen auf den Untersuchungsflächen

der Buchen nicht homogen auf der Bestandesfläche verteilt sind. Zur Beprobung der Samen-population des Untersuchungsbestandes wurden nach dem Abfallen der Samen systematisch über die Bestandesfläche verteilte Probekreise verwendet. Innerhalb der Probekreise mit einer Größe von 283 cm² und 514 cm² wurden alle Bucheckern aufgesammelt. Durch diese Metho-de werMetho-den die DichteunterschieMetho-de in Metho-der Verteilung Metho-der Samen auf Metho-der Untersuchungsfläche mit erfaßt. Zur Prüfung des Einflusses unterschiedlich großer Probekreise bei der Erfassung von genetischen Strukturen in den Samen eines Beerntungsbestandes wurden die Probekreis-größen alle 25m gewechselt.

Alle Bucheckern je Probekreisgröße wurden zusammengefaßt und daraus anschließend die Stichprobe vom Umfang N zufällig gezogen. Die folgenden Abbildungen stellen die Daten der Untersuchungsfläche Hofgeismar aus dem Jahr 1995 (Abbildung 6-9) und die von der Untersuchungsfläche Horn aus dem Jahr 1998 (Abbildung 6-10) dar.

Zusammenfassung der Charakterisierung der beernteten Altbestände

• Die beernteten Bestände reihen sich aufgrund ihrer Genbestandsdifferenzierung in die chenbestände aus Rheinland-Pfalz ein. Sie tragen zur Genbestandsdifferenzierung der Bu-chenbestände mit wesentlichen Beiträgen bei, wobei berücksichtigt werden muß, daß es sich nicht um repräsentative Stichproben bezüglich der genetischen Struktur der gesamten Elternpopulation der Untersuchungsfläche handelt.

• Die Auswahl der zu beerntenden Bäume orientierte sich am Samenanhang der Bäume, der in der Regel an den Randbäumen und an Bäumen mit geräumigen, freien Kronen am größ-ten ist. Die räumliche Verteilung der zu beerngröß-tenden Bäume war daher nicht repräsentativ für die Untersuchungsfläche. Auf der Untersuchungsfläche Horn entstand dadurch eine genetische Struktur der beernteten Bäume, die nicht die Homozygotenüberschüsse im Verhältnis zur Hardy-Weinberg-Struktur zeigte, wie sie in der gesamten Elternpopulation der Untersuchungsfläche vorhanden waren.

• Aufgrund der Auswahl einer begrenzten Anzahl zu beerntender Bäume fehlen einige in der gesamten Elternpopulation seltene Allele. Deren Wahrscheinlichkeit in das Erntegut zu gelangen, hängt dann nur vom Pollenbeitrag ab, der mit zunehmender Entfernung vom beernteten Baum geringer wird.

• Zwischen den Randbäumen und der gesamten Elternpopulation finden sich allelische Un-terschiede besonders in den Enzymsystemen MDH-C und 6PGDH-A. Am Genort

6PGDH-A nimmt am Bestandesrand die Häufigkeit des seltenen Allels A3 auf die Hälfte ab.

• Durch die Auswahl der zu beerntenden Bäume können stochastische Assoziationen zwi-schen den untersuchten Genorten entstehen.

Das Untersuchungsergebnis zeigt in der allelischen Struktur der Samen an den Genorten PGM-A und LAP-A* die p-Werte des G-Tests, welche nahe dem Signifikanzniveau liegen.

Am Genort PGM-A findet sich in den Samen des großen Probekreises das Allel A2 mit 52%

während es in den Samen des kleinen Probekreises nur mit 42% vertreten ist. Am Genort MNR-A tritt in den Samen aus dem kleinen Probekreis das Allel 4 etwa doppelt so oft auf, wie in den Samen aus dem großen Probekreis. Eine Erklärung für diese Abweichung könnte in der Erfassung eines stark fruchtenden Baumes mit dem Allel A4 liegen, der so viele Samen auf kleiner Fläche produzierte, daß sein Anteil in der gesamten Samenmenge durch andere Probekreise nicht ausgeglichen werden konnte.

Auf der Untersuchungsfläche Horn konnten entsprechende Vergleiche erst 1998 vorgenom-men werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß 1998 bestenfalls eine Sprengmast, nicht aber, wie 1995, eine Vollmast zu verzeichnen war. Die Ergebnisse faßt die Abbildung 6-10 zusam-men.

Allelische Abstände zwischen den Samen aus den Probekreisen mit 514 cm² und mit 283 cm² Größe,

Hofgeismar, 1995

0,00 0,05 0,10 0,15

IDHA MDHC 6PGDH A PGMA MNRA GOTB PGIB LAPA* MDHB*

Enzym s ysteme

allelischer Abstand

0,060 0,049*

0,049* = P-Werte des G-Tests

0,037*

Abbildung 6-9 Die Einflüsse des Stichprobeverfahrens auf die allelische Struktur der Samen, Untersuchungsfläche Hofgeismar, 1995

Allelische Abstände zwischen den Samen aus den Probekreisen mit 514cm² und mit 283cm² Größe, Horn 1998

0,00 0,05 0,10 0,15

IDHA MDHC 6PGDH A PGMA MNRA GOTB PGIB LAPA* MDHB*

Enzym s ysteme

allelischer Abstand

0,045*

0,064

0,037*

0,064= P-Werte des G-Tests

Abbildung 6-10Die Einflüsse des Stichprobeverfahrens auf die allelische Struktur der Samen, Untersuchungsfläche Horn, 1998

Auf der Untersuchungsfläche Horn finden sich signifikante Abweichungen in der allelischen Struktur der Samen aus dem großen (514 cm²) und dem kleinen Probekreis (283 cm²) am Ge-nort MNR-A und PGI-B. Da beide Proben in gleicher Weise gelagert wurden, mithin Lage-rungseinflüsse ausgeschlossen werden können, kann hier nur ein Verteilungseffekt der Allele in den Beständen zur Geltung kommen. Da in den großen Probekreisen das Allel A4 am Ge-nort MNR-A etwa doppelt so häufig auftritt, wie im kleinen Probekreis, kann dieser Effekt nur dadurch entstehen, daß mit dem großen Probekreis stark fruktifizierende Bäume erfaßt wurden, welche das Allel A4 trugen, ihre Samen jedoch nicht soweit verbreitet waren (Kro-nenradius < 25m), daß sie von dem nachfolgenden kleinen Probekreis erfaßt wurden. Daß diese Situationen auftreten können, zeigt die folgende Abbildung 6-11. In dieser Abbildung sind die Samenanzahlen dargestellt, welche in den Probekreisen gesammelt wurden. Die Pro-bekreise sind so angeordnet, wie sie im Fortgang der Aufnahme gesammelt wurden. Die je-weils großen und kleinen Probekreise, welche auf der Untersuchungsfläche benachbart lagen, erscheinen im Diagramm an der gleichen Position. Aus der Überlagerung der beiden Kurven wird sehr deutlich, daß an einigen Stellen auf der Untersuchungsfläche in den großen Probe-kreisen erheblich mehr Samen enthalten waren, als in den an entsprechender Position im Be-stand liegenden kleinen Probekreisen. Die Dichte der Samen auf der Untersuchungsfläche muß daher sehr stark geschwankt haben und ist von den großen Probekreisen intensiver erfaßt worden, als von den kleinen.

In Abhängigkeit von der Verteilung der Samen auf der Untersuchungsfläche kann daher allein die Untersuchungsmethode mit unterschiedlich großen Probekreisen zu einer entsprechend signifikanten Veränderung der allelischen Struktur der Nachkommenschaft führen.

Die Samendichte in den Probekreisen, Horn 1998

0 5 10 15 20 25

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 99

Probekreisnum m e r

Anzahl Samen/Kreis

gr. Kreis kl. Kreis

Abbildung 6-11 Die Verteilung der Samen in den Probekreisen auf der Untersuchungsfläche Horn 1998

Bei der Reproduktion wird die genetische Struktur der Elternpopulation rekombiniert. Die Samen einer Elternpopulation besitzen daher in Abhängigkeit von der reproduktionseffektiven Population, dem Paarungssystem und dem Genfluß eine veränderte genetische Struktur.

In welchem Ausmaß die genetische Struktur der Elternbäume sich auch in den Samen wieder-findet, ist für die Wiederherstellung von Merkmalsverteilungen im Vermehrungsgut eine ele-mentare Fragestellung.