Detailansicht
Genetic analysis of inherited resistance of Fraxinus excelsior L. to ash dieback
Alexandra Wohlmuth
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Naturschutz und Biodiversitätsmanagement
Betreuer*in
Franz Essl
DOI
10.25365/thesis.44618
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25061.08715.413770-3
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Gemeine Esche (Fraxinus excelsior) ist in ganz Europa durch eine invasive Pilzkrankheit (Eschentriebsterben) ernsthaft gefährdet. Verursacht wird die Krankheit durch den Schlauchpilz Hymenoscyphus fraxineus. Beachtliche Schäden und die hohe Mortalität von Eschen führen zu großen Problemen für die Forst-wirtschaft und machen die Zukunft dieser Baumart ungewiss. Studien haben ho-he Unterschiede in der Befallsintensität zwischen Individuen gezeigt. Vermutet wird heute, dass diese Unterschiede genetische Resistenz oder Toleranz einzel-ner Bäume gegen die Krankheit darstellen und möglicherweise weitervererbt werden. Das Ziel der Studie war es, einen Zusammenhang zwischen der Befallsin-tensität von Bäumen und deren Nachkommen herzustellen, um eine mögliche, vererbte Resistenz aufzudecken. In zwei relativ isolierten Eschenbeständen in Österreich wurden der Grad der Kronenschädigung an Bäumen und der Grad der Schädigung an Jungtrieben gemessen. Beide Standorte zeigten eine Bandbrei-te zwischen nahezu gesunden und stark geschädigten Individuen, die meisten waren mäßig geschädigt. Tote Bäume wurden nicht gefunden. Elternschaftsana-lysen wurden mittels molekularen Markern durchgeführt. 26 Jungbäumen konn-ten beide Eltern und 58 einem Elternteil zugeordnet werden. Für 45% der Jung-bäume wurden keine Eltern gefunden. Spearmans Rangkorrelation zeigte keinen signifikanten Zusammenhang der Befallsintensität zwischen Eltern und Nachkommen (Jungbäume mit beiden Eltern: rs = 0.098, P = 0.318; Jungbäume mit einem Elternteil: rs = -0.082, P = 0.272). Das könnte auf ein Fehlen resistenter oder toleranter Bäume in beiden Standorten hinweisen. Bekräftigt von den Ergebnissen anderer Studien, ist davon auszugehen, dass resistente oder tolerante Individuen innerhalb europäischer Eschenpopulationen in eher geringer Häufigkeit auftreten und wahrscheinlich besser erkennbar sind, wenn die Population sonst stark geschädigt ist. Da die meisten Studien, in mehr oder weniger kontrollierter Umgebung von Samenplantagen durchgeführt wurden, könnte diese Studie die Komplexität der Ursachen für unterschiedliche Befallsintensitäten unter natürlichen, hetero-genen Bedingungen aufzeigen. Die Robustheit beobachteter Resistenzen in die-sen Studien müsste weiter evaluiert werden. Weitere Analysen sind erforderlich um ein besseres Verständnis über Gen-Umwelt Interaktionen und individuellen Befallsdruck gegen das Eschentriebsterben in natürlicher Umgebung zu bekom-men. Massive Dezimierung von Fraxinus excelsior Populationen in Europa wird als Szenario immer wahrscheinlicher. Es ist daher zu empfehlen, nahezu gesunde Bäume europaweit zu identifizieren und ein geeignetes Management Programm zu entwickeln.
Abstract
(Englisch)
Common ash (Fraxinus excelsior) has recently become seriously endan-gered throughout Europe by a fungal disease (ash dieback) that is caused by the ascomycete Hymenoscyphus fraxineus. This disease developed into a threat for forest management as it leads to high mortality of ash trees and it raised con-cerns for the future of common ash. Previous studies have revealed differences in susceptibility among ash individuals providing evidence of genetically based resistance or tolerance against the pathogen.
The aim of the study was to identify if a correlation between damage in-tensity of mature trees and their offspring exists that indicates inherited re-sistance. Crown damage from natural infection on trees and shoot damage from saplings were assessed in two isolated ash stands in Austria. A range between nearly healthy to severely damaged individuals were found on both sites, with many moderately damaged and no dead trees. Parentage analysis, carried out with molecular markers, resulted in 26 offspring that could assigned to both par-ents, and 58 that could assigned to one parent. A total of 45% of the offspring were left unassigned.
No significant correlation of damage intensity between parent and offspring could be verified using Spearman’s rank correlation analysis (offspring with both parents: rs = 0.098, P = 0.318; offspring with one parent: rs = -0.082, P = 0.272), suggesting a lack of evidence of truly resistant or tolerant trees at the study sites. Supported by results of other studies, it is considered that resistant or tolerant individuals within European ash populations occur in low frequency and are probably better detectable when populations are severely damaged. As most of the previous studies about estimations of inheritance of possible resistance were carried out in controlled environments like progeny trails or seed orchards, re-sults from the current investigation suggests a more complex mechanism of sus-ceptibility differences under natural heterogeneous conditions.
The robustness of the observed resistance in previous studies should to be evaluated. Further analyses are needed to obtain a better understanding of gene-environment interactions and individual infection pressure against ash die-back in natural environments. Large-scale dieback of Fraxinus excelsior trees is becoming a realistic scenario for the near future, and therefore identifying and propagating non-susceptible ash trees is an important challenge.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
ash dieback common ash disease tolerance Hymenoscyphus fraxineus parentage analysis resistance
Schlagwörter
(Deutsch)
Eschentriebsterben gemeine Esche Krankheitstoleranz Hymenoscyphus fraxineus Elternschaftsanalyse Resistenz
Autor*innen
Alexandra Wohlmuth
Haupttitel (Englisch)
Genetic analysis of inherited resistance of Fraxinus excelsior L. to ash dieback
Paralleltitel (Deutsch)
Genetische Analysen zu vererbter Resistenz von Fraxinus excelsior L. gegen das Eschentriebsterben
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
53 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Franz Essl
Klassifikation
42 Biologie > 42.43 Pflanzengenetik
AC Nummer
AC13418659
Utheses ID
39502
Studienkennzahl
UA | 066 | 879 | |