Advertisement

Forstwissenschaftliches Centralblatt

, Volume 108, Issue 1, pp 164–174 | Cite as

Möglichkeiten zum Nachweis von autochthonen Hochlagenbeständen der Fichte (Picea abies) in den Berchtesgadener Alpen

  • W. F. Ruetz
  • F. Bergmann
Article

Zusammenfassung

Bedingt durch Mangel an Wissen und zum Teil auch geeignetem Saat- und Pflanzgut wurden vor ca. 130 Jahren manche Bestände in den Hochlagen der Berchtesgadener Alpen mit nicht angepaßten Fichten-Herkünften (Picea abies) aus mittleren und tieferen Lagen begründet. Um den autochthonen Charakter und damit die Angepaßtheit an die Umwelt von solchen Hochlagenbeständen des Nationalparks einzuschätzen, wurde mit Hilfe biochemisch-genetischer Methoden deren genetische Struktur an drei Enzym-Genloci bestimmt. An einem weiteren Enzym-Genlocus wurden Beziehungen zwischen dem jeweiligen Genotyp und dem Gesundheitszustand der Bäume überprüft Als Versuchsmaterial dienten Samenproben von 30 Einzelbäumen aus Beständen unterschiedlicher Höhenlage und eine Mischprobe von einem Tieflagenbestand nahe München.

Während die Daten von zwei Enzym-Genloci, an denen arealspezifische Allele vorkommen, zeigten, daß das untersuchte Fichtenmaterial nicht aus einem anderen Refugialgebiet stammt, ergaben die Genotyphäufigkeitsverteilungen am dritten Genlocus (SAP-B), an dem bereits höhenlagen-abhängige Allelverteilungen nachgewiesen worden waren, daß Restbestände der höchsten Gebirgslagen nur SAP-Hochlagentypen enthalten und damit, wie vermutet, als autochthon zu betrachten sind. Demgegenüber weisen die Bestände der Tallagen überwiegend die SAP-Tieflagentypen, die Bestände der mittleren Lagen jedoch alle SAP-Typen in unterschiedlicher Häufigkeit auf, wobei in einem Fall die Vermutung der künstlichen Begründung gestützt werden konnte.

Für einen weiteren Genlocus (GRD-A) wurde zudem beim Vergleich zwischen gesunden und immissionsgeschädigten Bäumen festgestellt, daß bestimmte heterozygote Genotypen weitaus häufiger bei den gesunden Individuen vorkommen, was frühere Ergebnisse bei jüngeren Beständen und Klonmaterial voll bestätigte.

Generell zeigen die Ergebnisse dieser Untersuchung auf, wie die Autochthonie von Hochgebirgs-Fichtenbeständen eingeschätzt werden kann; ein Weg, der für waldbauliche und Generhaltungsmaßnahmen von großer Bedeutung ist.

Possibilities of detecting indigenous high-elevation Norway spruce (Picea abies) stands in the Berchtesgadener Alps

Summary

The lack of sufficient seed and planting stock from high-elevation provenances of Norway spruce (Picea abies) led to the introduction of poorly adapted seed sources from low and middle elevations into the higher, elevations of the Berchtesgadener Alps. In order to evaluate the indigenous character and thus the adaptability of tree stands located at high elevations, their genetic structures using three enzyme gene loci were determined by means of biochemical-genetic methods. For another enzyme gene locus, the relationship between certain genotypes and the extent of pollution-caused damage of trees was examined. The test material consisted of seed lots from 30 single trees from stands at different elevations and from a bulk seed collection from a lowland stand near Munich.

While the data of two enzyme gene loci possessing areal-specific alleles revealed that the investigated spruce stands do not originate from other distribution area,, the genotype frequencies of the third gene locus (SAP-B), for which elevational gradients in allele frequencies have already been established, were found to vary markedly among the spruce stands. Some tree groups from the highest altitudes in these Alps exhibited only those SAP genotypes which characterize high-elevation stands (high-elevation types) thus confirming their indigenous character. In contrast, the spruce stands from the valleys mainly consisted of low-elevation types and rarely of heterozygotes of both SAP types. The stands from middle- and higher-elevation sites, however, contained all three SAP types in different proportions, whereby in one case the assumption of an artificial regeneration with low elevation types was supported.

For another enzyme gene locus (GRD-A), a comparison between healthy trees and such damaged by air pollution showed that certain heterozygotes occur more frequently among the healthy trees, which surprisingly well confirms the results from earlier studies on younger spruce stands and fumigated clone material.

In general, the results of this study indicate possibilities of evaluating the indigenous character of high-elevation stands, which should be of value especially for silvicultural and gene conservation measures.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Anonymus, 1985: Der Wald im bayerischen Hochgebirge. Bayer. Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten. Juni 1985.Google Scholar
  2. Bartels, H., 1971: Genetic control of multiple esterases from needles and macrogametrophytes, ofPicea abies. Planta99, 283–289.CrossRefPubMedCentralGoogle Scholar
  3. Bergmann, F., 1974: The genetics of some isoenzyme systems in spruce endosperm (Picea abies). Genetika6, 353–360.Google Scholar
  4. — 1978: The Allelic Distribution at an Acid Phosphatase Locus in Norway Spruce (Picea abies) Along Similar Climatic Gradients. Theor. and Applied Genetics52, 57–64.Google Scholar
  5. Bergmann, F. 1983: Ein besonderer Fall geographischer Variation, an zwei Enzym-Genloci der Fichte (Picea abies). Verh. 3. Arbeitstg. FORUM Genetik-Wald-Forstwirtschaft, S. 8–14.Google Scholar
  6. Bergmann, F., In Vorb.: Genetic differentiation of Norway spruce in Europe as revealed by isozyme-gene-systems.Google Scholar
  7. Bergmann, F.;Scholz, F., 1987: The impact of air pollution on the genetic structure of Norway spruce. Silvae Genetica36, 80–83.Google Scholar
  8. Blaich, R., 1978: Analytische Elektrophoreseverfahren. Stuttgart: Georg Thieme Verlag.Google Scholar
  9. Bülow, G. v., 1962: Die Sudwälder von Reichenhall. Mitteilungen aus der Staatsforstverwaltung Bayern. Heft 33.Google Scholar
  10. Feret, P. P.;Bergmann, F., 1976: Gel electrophoresis of proteins and enzymes. In:Miksche, J. P. (ed.) Modern Methods in Forest Genetics. Berlin Heidelberg und New York: Springer. P. 49–77.CrossRefGoogle Scholar
  11. Geburek, Th.;Muhs, H.-J., 1986: Über die Identifikation von forstlichem Vermehrungsgut. Allg. Forstzeitschrift51/52, 1309–1312.Google Scholar
  12. Guy, C. L.;Carter, J. V., 1984: Characterization of partially purified glutathione reductase from cold-hardened and nonhardened spinach leaf tissue. Cryobiology21, 454–464.CrossRefGoogle Scholar
  13. Gregorius, H.-R.;Hattemer, H. H.;Bergmann, F., 1984: Über Erreichtes und kaum Erreichbares bei der «Identifikation» forstlichen Vermehrungsgutes. Allg. Forst- u. Jagdzeitung155, 201–214.Google Scholar
  14. Hattemer, H. H.;Bergmann, F.;Kim, Z. S.;Gregorius, H.-R.;Müller-Starck, G., 1981: Über genetische Merkmale von Ausgangsmaterial, Saatgut und Pflanzgut von Waldbäumen. Allg Forstzeitschrift9/10, 190–193.Google Scholar
  15. Hofmann, F., 1979: 150 Jahre Salinenkonvention zwischen Bayern und Österreich. Mitterfelden: C. Ortmann Verlag.Google Scholar
  16. Holzer, K., 1970: Die Rassenfrage bei der alpinen Fichte. Forstl. Bundesversuchsanstal Wien— Informationsdientst, 127.Google Scholar
  17. Holzer, K. 1981: Genetische Zusammenhänge der Fichtenverbreitung in den Alpen. Forstl. Bundesversuchsanstalt Wien— Informationsdients, 207.Google Scholar
  18. Muona, O.;Yazdani, R.;Lindqvist, E., 1987: Analysis of linkage inPicea abies. Hereditas106, 31–36.CrossRefGoogle Scholar
  19. Schmidt-Vogt, H., 1972: Wachstum und Schneebruchresistenz von Fichtenherkünften des Bayer. Alpenvorlandes, der Bayerischen Alpen und des Bayerischen Waldes. Fortwiss. Centralblatt91, 339–357.CrossRefGoogle Scholar
  20. Schmidt-Vogt, H., 1975: Analyse der Fichtenbestände nach Provenienzen und deren ökologisches Verhalten. Allg. Forstzeitschrift30.Google Scholar
  21. — 1978: Monographie derPicea abies (L.) Karst. unter Berücksichtigung genetischer und züchterischer Aspekte. Forstwiss. Centralblatt97, 281–302.CrossRefGoogle Scholar
  22. Schmidt-Vogt, H., 1979: Persönliche Mitteilung.Google Scholar
  23. Siciliano, M. J.;Shaw, C. R., 1976: Separation and visualization of enzymes on gels. In: J. Smith (ed.) Chromatographic and Electrophoretic Techniques. London: W. Heinemann Med. Books Ltd. P. 185–209.Google Scholar

Copyright information

© Verlag Parey 1989

Authors and Affiliations

  • W. F. Ruetz
    • 1
    • 2
  • F. Bergmann
    • 1
    • 2
  1. 1.Bayer. Landesanstalt für Forstl. Saat- und PflanzenzuchtTeisendorf
  2. 2.Abteilung für Forstgenetik und ForstpflanzenzüchtungUniv. GöttingenGöttingen-Weende

Personalised recommendations