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Möglichkeiten und Grenzen des Flow-Cytometric Seed Screens am Beispiel von Potentilla sensu lato (Potentilleae, Rosaceae)

Andrea Maria Lückl

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Johannes Saukel

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DOI

10.25365/thesis.29706

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29220.52798.579469-6

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Die Tribus Potentilleae (Familie der Rosaceae) eignet sich mit seinen zahlreichen Gattungen und Arten sowie seiner reproduktiven und zytologischen Vielfalt gut für die Evolutionsforschung. Die Gattung Potentilla beispielsweise weist 300–500 Arten, Polyploidie sowie unterschiedliche Entwicklungswege der Samenbildung (reguläre Sexualität und Apomixis) auf. Ziel dieser Arbeit war die Optimierung des Flow Cytometric Seed Screens (FCSS), um die Reproduktion der Tribus Potentilleae zu erforschen. Es sollte anhand einer repräsentativen Anzahl von Gattungen und Arten festgestellt werden, ob sich diese sexuell oder apomiktisch fortpflanzen sowie die phylogenetische Verteilung der Modi. Zusätzlich wurden die Ploidieniveaus bestimmt, um die Assozation der Modi mit dem Ploidieniveau festzustellen. Das Probenmaterial umfasste 7 Gattungen und 36 Arten. 1004 Früchtchen wurden mittels FCSS untersucht. Es kamen zwei verschiedene Durchfluss-Zytometer zum Einsatz, ein 1-Parameter-Gerät mit DAPI als Fluorochrom der Wahl und ein 2-Parameter-Gerät mit PI als Fluoreszenzfarbstoff. Die Reproduktionsmodi wurden über ein Verhältnis der Fluoreszenzintensitäten der Zellkerne von Embryo und Endosperm ermittelt. Die Fluoreszenzintensität ist ein Maß für die Genomgröße. Ein Embryo/Endosperm-Verhältnis von 1,5 bedeutet Sexualität und stellt ein Genomverhältnis von 2n:3n dar, ein Verhältnis von 2,5 bis 3 tritt bei Apomixis auf (Genomverhältnis 2n : 5n-6n). Das FCSS-Laborprotokoll wurde optimiert, um Hintergrundsignale zu reduzieren, sowie auch um mit niedrigen Mengen an Endosperm, schöne Messergebnisse zu erhalten. Die Änderungen betrafen die Reduzierung der DAPI-Konzentration im Färbepuffer, die Entfernung der Fruchtwand und Samenschale, Erhöhung der Kernextraktionseffizienz mittels Ultraschallbad und Wartezeit am Eis sowie die logarithmische Darstellung des Fluoreszenzsignals. Die Mehrheit der Samen entstanden entweder sexuell oder apomiktisch, während die Sonderformen (Polyploidisierung, haploide Parthenogenese und somatische Polyploidisierung) nur selten beobachtet wurden. Potentilla argentea war die reproduktiv diverseste Art, da in ihrem Fall alle drei Sonderformen sowie auch Apomixis zu beobachten waren. Anhand des phylogenetischen Stammbaumes wurde apomiktische Reproduktion nur für die „Kern-Potentillen“ der Linie C beobachtet, für die restlichen anderen Linien konnte Sexualität als vorherrschender Reproduktionsmodus bestimmt werden. Hinsichtlich der Chromosomenzahlen ließ sich ableiten, dass Apomixis an Polyploidie und Diploidie an Sexualität gekoppelt ist.

Autor*innen

Andrea Maria Lückl

Haupttitel (Deutsch)

Möglichkeiten und Grenzen des Flow-Cytometric Seed Screens am Beispiel von Potentilla sensu lato (Potentilleae, Rosaceae)

Publikationsjahr

2013

Umfangsangabe

73 S. : Ill., graf. Darst.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Johannes Saukel

Klassifikation

42 Biologie > 42.42 Fortpflanzung, Entwicklung

AC Nummer

AC11079744

Utheses ID

26485

Studienkennzahl

UA | 449 | | |

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