Cheno­po­di­aceae

Sys­te­ma­tik, Phy­lo­ge­nie und Evo­lu­ti­on der Cheno­po­di­acea­e 

Die Familie der Chenopodiaceen (Gänsefußgewächse) umfasst über 100 Gattungen mit ca. 1600 Arten, darunter Kulturpflanzen wie Zuckerrübe und Spinat. Chenopodiaceen besiedeln bevorzugt Steppen und Halbwüsten sowie Salzstandorte, Äcker und Ruderalstandorte und sind dort oft dominant. Ein großer Teill der Arten ist sukkulent und/oder zur C4-Photosynthese befähigt.

In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen, insbesondere G. Kadereit (Mainz, München) wird die Phylogenie und Systematik der Chenopodiaceae unter besonderer Berücksichtigung der Evolution des C4-Photosynthese-Syndroms untersucht. Mit Hilfe vergleichender Sequenzierung geeigneter Chloroplasten- und Kern-DNA-Abschnitte wurden molekulare Stammbäume erstellt, um folgende Fragen zu klären: (1) die Stellung der Chenopodiaceae innerhalb der Ordnung Caryophyllales, (2) ihre Abgrenzung gegenüber den nah verwandten Amaranthaceae (Fuchsschwanzgewächse), in die sie heute vielfach einbezogen werden, (3) die Hauptabstammungslinien innerhalb der Chenopodiaceen sowie (4) die Verwandtschaftsverhältnisse innerhalb ausgewählter Unterfamilien und Triben. Parallel dazu erfolgt eine eingehende anatomische Analyse der Photosyntheseorgane. Diese erlaubt uns, vor dem Hintergrund der molekularen Phylogenien die Evolution der mehrfach parallel entstandenen C4-Strukturen aufzuklären und damit Diversifizierungsmuster zu analysieren, die eng mit der Erschließung extremer Lebensräume verknüpft sind. Erfolgreich abgeschlossen wurden bisher umfassende molekularsystematische und anatomische Studien auf der Ebene der Gesamtfamilie der Chenopodiaceae, der Unterfamilien Suaedoideae, Camphorosmoideae und Salicornioideae. Eine Detailuntersuchung der Salsoloideae hinsichtlich ihrer systematischen Gliederung und der Evolution der C4-Merkmale ist im Gange. Daneben wurden spezielle taxonomische Probleme geklärt.

Bild: Helmut Freitag
1) Salsola kali L. (Salzkraut), die Typusart der Gattung, Nordseeküste, Vordüne. 2) Halbwüste mit 4 verschiedenen strauchigen Chenopodiaceen, Isleta de Lanzarote, Kanarische Inseln). 3) Suaeda aralocaspica (Bunge) Freitag & Schütze, Blattquerschnitt mit nur einer chloroplasten-führenden Zellschicht zur C4-Photosynthese. 4) Suaeda rolandii Basset & Crompton, Ostküste Nordamerikas, dekaploid, aus Nachzuchten in Kassel, mit H. Freitag.

Pu­bli­ka­tio­nen (ei­ne Aus­wahl)

Mosyakin SL, Esser HJ, Freitag H (2018): The holotype of Chenopodium baryosmon (Chenopodiaceae) rediscovered: just one of many type specimens from the private herbarium of Schultes, now in the Turczaninow herbarium at KW. Phytotaxa 334(1): 49-54. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.334.1.7

Freitag H, Lomonosova M (2017): Restoration of Suaeda sect. Helicilla (Chenopodiaceae) and typification of related taxa. Phytotaxa 323: 51-60. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.323.1.3

Ángeles Alonso M, Crespo MB, Freitag H (2017): Salicornia cuszcoensis (Amaranthaceae/ Chenopodiaceae), a new species from Peru (South America). Phytotaxa 319: 254-262. https://doi.org/10.11646/phytotaxa.319.3.4

Schüssler Ch, Freitag H, Kotoyeva N, Schmidt D, Edwards G, Voznesenskaya E, Kadereit G (2017): Molecular phylogeny and forms of photosynthesis in tribe Salsoleae (Chenopodiaceae). Journal of Experimental Botany 68/2: 207-222. https://doi.org/10.1093/jxb/erw432

Mosyakin SL, Freitag H, Rilke S (2017): Kali versus Salsola: the instructive story of a questionable nomenclatural resurrection. Israel Journal of Plant Sciences 64, publ. online 27.3.2017. https://doi.org/10.1080/07929978.2016.1256135

Brandt R, Lomonosova M, Weising K, Wagner N, Freitag H (2015): Phylogeny and biogeography of Suaeda subg. Brezia (Chenopodiaceae / Amaranthaceae) in the Americas. Plant Systematics and Evolution 301: 2351-2375. https://doi.org/10.1007/s00606-015-1233-y

Freitag H, Kadereit G (2013): C3 and C4 leaf anatomy types in Camphorosmeae (Camphorosmoideae, Chenopodiaceae). Plant Systematics and. Evolution: 300: 665-687. https://doi.org/10.1007/s00606-013-0912-9

Kadereit G, Freitag H (2011): Molecular phylogeny of Camphorosmeae (Camphorosmoideae, Che-nopodiaceae): implications for biogeography, evolution of C4 photosynthesis and taxonomy. Taxon 60: 51-78. https://doi.org/10.1002/tax.601006