Populationsgenetische Untersuchungen zur Besiedlung anthropogener Binnensalzstellen durch Halophyten

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Salzbeeinflusste Standorte im Küstenbereich und im Binnenland beherbergen hochgradig spezialisierte Pflanzenarten, die man als Halophyten bezeichnet. Während natürliche, „primäre“ Binnensalzstellen in Mitteleuropa durch einen starken Flächen- und Artenrückgang geprägt sind, haben sich seit Beginn des Kalibergbaus neue Binnensalzstellen im Umfeld von Kaliabraumhalden gebildet. Diese rein anthropogenen Habitate werden seit Beginn der 90er Jahre des vergangenen Jahrhunderts durch eine Vielzahl von Halophyten geradezu explosionsartig besiedelt. Sie bieten daher potentielle Rückzugsmöglichkeiten für die an den natürlichen Binnensalzstellen stark rückläufigen Halophyten und könnten darüber hinaus als Trittsteine für deren Neu- oder Wiederbesiedlung dienen. Obwohl anthropogene Binnensalzstellen floristisch bereits recht gut untersucht sind, sind derzeit noch viele Fragen offen. So ist beispielsweise nicht geklärt, warum es erst in den letzten 20 Jahren zu einer massiven Besiedlung der Umgebung der Kalihalden kam, woher die Diasporen stammen und welche Vektoren für diese rasante Ausbreitung verantwortlich sind.

Um zur Lösung dieser Problemstellungen beizutragen, führten wir populationsgenetische Untersuchungen mit AFLP-Markern und nukleären Mikrosatelliten an zwei halophytischen Schlüsselarten der anthropogenen Binnensalzstellen Mitteleuropas durch: der Flügelsamigen Schuppenmiere, Spergularia media (Caryophyllaceae; Prinz et al. 2010) und der Strandsode, Suaeda maritima (Chenopodiaceae; Prinz et al. 2009; 2013).

In beiden Halophyten-Arten und mit beiden Markertypen zeigte sich eine deutlich verringerte genetische Diversität der Binnenpopulationen, aber auch der Populationen von der Ostseeküste, im Vergleich zu den ausgedehnten Beständen entlang der mitteleuropäischen Nordseeküste (Prinz et al. 2013). Die einzelnen Binnenpopulationen erwiesen sich als genetisch hochgradig differenziert, sowohl untereinander als auch von den Küstenpopulationen. Dies deutet auf einen nur geringen genetischen Austausch (Genfluss) zwischen anthropogenen Binnensalzstellen, natürlichen Binnensalzstellen und den Küsten der Nord- und Ostsee hin und stützt die Annahme, dass die anthropogenen Binnensalzstellen in der Umgebung von Kalihalden als Refugium für genetisch distinkte, in ihren natürlichen Binnenbiotopen bedrohte Populationen dienen können.

Prof. Dr. Kurt Weising

Kathleen Prinz (seit 2013 am Institut für Spezielle Botanik; Friedrich-Schiller-Universität Jena)

12 / 2005 - 12 / 2010. Die Arbeiten werden von Frau Dr. Prinz an ihrer neuen Arbeitsstelle an der Universität Jena fortgeführt.

• Prof. Dr. Isabell Hensen, Institut für Geobotanik, Universität Halle-Wittenberg
• Prof. Dr. Thomas Debener, Universität Hannover

• Prinz, K., Weising, K., Hensen, I. (2013) Habitat fragmentation and recent bottlenecks influence genetic diversity and differentiation of the Central European halophyte Suaeda maritima (L.) Dumort. (Chenopodiaceae) American Journal of Botany, im Druck.
• Prinz, K., Weising, K., Hensen, I. (2010) Genetic structure of coastal and inland populations of Spergularia media (L.) C. Presl. (Caryophyllaceae) in Central Europe. Conservation Genetics 11: 2169-2177.
• Prinz, K., Weising, K., Hensen, I. (2009) Genetic structure of coastal and inland populations of the annual halophyte Suaeda maritima (L.) Dumort. in Central Europa, inferred from amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers. Plant Biol. 11, 812-820.
• Prinz, K., Schie, S., Debener, T., Hensen, I., Weising, K. (2009) Microsatellite markers for Spergularia media (L.) Presl. (Caryophyllaceae) and their cross-species transferability. Mol Ecol. Resources 9: 1424-1426.
• Prinz, K., Hensen, I., Debener, T., Schie, S., Weising, K. (2009) Microsatellite markers for the tetraploid halophyte Suaeda maritima (L.) Dumort. (Chenopodiaceae). Mol Ecol. Resources 9: 1247-1249 .
• Weising, K., Freitag, H. (2007) Phylogeography of halophytes from European coastal and inland habitats. Zool. Anzeiger 246: 279-292.
• Schütze, P., Freitag, H., Weising, K. (2003) An integrated molecular and morphological study of the subfamily Sueadoideae Ulbr. (Chenopodiaceae). Plant Syst. Evol. 239: 257-286.

• Prinz, Kathleen (2009) Populationsgenetische und ökologische Untersuchungen zur Besiedlung und Bedeutung anthropogener Binnensalzstellen, Dissertation.
• Spickmann, Carolin (2008): Populationsgenetische Untersuchungen an Suaeda maritima s. l. in Ober- und Mittelitalien, Diplomarbeit
• Rother, Maja (2008): Phylogenetische Untersuchungen an Aster tripolium L., Diplomarbeit

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