De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De omvang van genetische verarming in bedreigde plantensoorten in Nederland: een praktijkvoorbeeld Cursus Populatiegenetica en Evolutiebiologie 2002.

Verwante presentaties


Presentatie over: "De omvang van genetische verarming in bedreigde plantensoorten in Nederland: een praktijkvoorbeeld Cursus Populatiegenetica en Evolutiebiologie 2002."— Transcript van de presentatie:

1 De omvang van genetische verarming in bedreigde plantensoorten in Nederland: een praktijkvoorbeeld Cursus Populatiegenetica en Evolutiebiologie 2002

2 Biodiversiteit: Enorme achteruitgang gedurende de laatste decennia -aantal soorten neemt af -aantal populaties neemt af Natuur bescherming en natuurheer: Actief beheer van natuurgebieden, met gerichte beheersmaatregelen: een belangrijk onderdeel van het Nederlandse landschap

3 Uitsterf kansen:  omgevings facoren (milieu)  demografische processen (populatie grootte)  genetische processen (drift, inteelt)

4 Veranderingen in land-gebruik, industriële ontwikkeling, infrastructuur, enz.: -Vervuiling -Verzuring -Vermesting -Verdroging -Versnippering -Verstoring -Verkeer

5 -afgraven -waterhuishouding aanpassen -plaggen -afbranden Atmosferische depositie: hoge input van ammoniumsulfaat -verzurend -vermestend (verhoogd) uitsterf risico van veel bedreigde plantensoorten Beheersmaatregelen: -begrazing, maaien

6 o.a. door versnippering, isolatie: In de loop der jaren bleken steeds meer problemen te onstaan, die niet direct zijn aan te pakken met de traditionele methode van beheer Betrekkelijk nieuw probleem: Verlies van genetische variatie uit kleine, geïsoleerde populaties

7 AA  AB (1 nakomeling) kans op AA kans op AB bij een AA nakomeling, verwijdering van het allel B uit de populatie verlaagde genetische variatie: genetische erosie * hoe kleiner de populatie, hoe hoger de drift:  het=1/(2N e ) * fluctuaties van allelfrequenties * kan leiden tot fixatie van allelen: homozygotie Genetische drift: Kleine, geïsoleerde populaties: -genetische verarming door random (toevallige) genetische processen: genetische drift

8 Daarbij: versnippering, isolatie: -F IS : inteelt coëfficiënt  : toename homozygoten (inteelt in kleinere populaties) -F ST : differentiatie coëfficiënt  : hogere mate differentiatie tussen populaties (geen gene flow) -F IT :  : combinatie van inteelt en differentiatie

9 * Korte termijn: genetisch minder variabele individuen presteren minder bij bijv. voortplanting, overleving, ziektegevoeligheid (toename homozygotie gaat gepaard met lagere ‘fitness’) * Lange termijn: de soort kan zich minder aanpassen aan veranderingen (omgeving, milieu): hiervoor is genetische variatie nodig * Verlaging van de overlevingskans van de populatie minder individuen om mee te paren: verhoogde inteeltkans  Negatieve spiraal: ‘extinction vortex’ Gevolgen: * nog minder en/of kleinere geïsoleerde populaties:

10 kleinere populaties slechtere habitat kwaliteit (bodem) lagere genetische variatie versnippering, habitat verslechtering (verzuring, vermesting ed.) en isolatie lagere fitness

11 Om deze relaties te onderzoeken: screening van meerdere populaties (n=17) - - populatie grootte - - genetische variatie (allozymen) - - habitat kwaliteit (bodem condities) - - fitness parameters blauwe knoop (Succisa pratensis) Succisa pratensis 100 km

12 Genetische variatie: allozymen A A AB AA AA AA AA AA AB AA AA BB BB BB AAAAAB A B allel frequenties allel frequenties aantal waargenomen allelen aantal waargenomen allelen polymorfiegraad polymorfiegraad heterozygositeit heterozygositeit homozygositeit homozygositeit F-statistieken F-statistieken

13 Habitat kwaliteit: bodemcondities pH pH vocht gehalte vocht gehalte organisch stof gehalte organisch stof gehalte ammonium ammonium nitraat nitraat fosfaat fosfaat calcium calcium etc. etc.

14 Fitness parameters: metingen aan de plant zelf zaad productie zaad productie zaad gewicht zaad gewicht kieming kieming groeisnelheid groeisnelheid overleving / sterfte overleving / sterfte aantal bloeiwijzen aantal bloeiwijzen etc. etc.

15 populatie grootte habitat kwaliteit genetische variatie fitness

16 Populatie grootte – Genetische variatie r = , p = *** inteelt coëfficiënt (F IS = (H S -H I )/H S ) Inbreeding coefficient (F IS ) population size (log-scale) F IS >0: homozygoot overschot: inteelt F IS <0: heterozygoot overschot: uitteelt

17 Populatie grootte – Genetische variatie r = 0.587, p = *** inteelt coëfficiënt (F IS ) waargenomen heterozygositeit (He obs ) homozygoot overschot: inteelt heterozygoot overschot: uitteelt

18 Populatie grootte – Genetische variatie inteelt coefficient (F IS ) waargenomen heterozygositeit (He obs )  kleinere populaties hebben een lagere genetische variatie: genetische erosie

19 populatie grootte habitat kwaliteit genetische variatie fitness

20 Genetische variatie – fitness r = , p = *** zaad productie

21 Genetische variatie – fitness r = 0.790, p = *** zaad productie kiemling sterfte (%)

22 Genetische variatie – fitness zaad productie kiemling sterfte (%)  populaties met een hogere inteelt coefficient vertonen een lagere fitness: inteelt depressie

23 populatie grootte habitat kwaliteit genetische variatie fitness

24 Populatie grootte – fitness r = 0.769, p = *** zaad productie

25 Populatie grootte – fitness r = 0.734, p = *** seed production kieming (%)

26 Populatie grootte – fitness r = , p = *** zaad productie kieming (%) kiemling sterfte (%)

27 Populatie grootte – fitness zaad productie kieming (%) kiemling sterfte (%)  kleinere populaties hebben een lagere fitness: populatiegrootte effect

28 populatie grootte habitat kwaliteit genetische variatie fitness

29 Populatie grootte – habitat kwaliteit r = , p = *** ammonium (NH 4 )

30 Populatie grootte – habitat kwaliteit r = , p = *** ammonium (NH 4 ) nitraat (NO 3 )

31 Populatie grootte – habitat kwaliteit ammonium (NH 4 ) nitraat (NO 3 )  grotere populaties worden aangetroffen op weinig vermeste (geeutrofieerde) bodems (lage NH 4 en NO 3 concentraties): effect van habitat kwaliteit

32 populatie grootte habitat kwaliteit genetische variatie fitness

33 Habitat kwaliteit – fitness r = , p = *** kieming (%)

34 Habitat kwaliteit – fitness kieming (%)  populaties die voorkomen op minder geeutrofieerde bodems (lage NH 4 and NO 3 concentraties) hebben een hogere fitness: milieu effect

35 Zijn er interacterende effecten ? path-analyse population grootte habitat kwaliteit genetische variatie fitness Welke processen zijn het meest ‘fitness bepalend’?

36 % fertiele planten kiemling sterfte zaad gewicht kieming kiemsnelheid nr. bloemhoofdjes nr. zaden/bloemhoofd populatie grootte habitat kwaliteit (ammonium) genetische variatie (F IS ) populatie fitness * * * * * * * * * * * Interacterende effecten: Path-analyse

37 Interacterende effecten: genetische variatie genetische variatie is gecorreleerd met fitness: inteelt depressie populatie groote populatie grootte is gecorreleerd met genetische variatie (inteelt) en (in mindere mate) met fitness: grote populaties hebben een hogere genetische variatie en produceren bijv. meer zaden fitness habitat kwaliteit habitat kwaliteit (milieu) is gecorreleerd met populatiegrootte en fitness: goed milieu: grotere populaties met hogere fitness inteelt depressie

38 Conclusies mbt Succisa populatie grootte effecten (demografie) zijn minder belangrijk dan genetische effecten genetische effecten zijn dus cruciaal voor populatie fitness, zelfs op korte termijn genetische variatie populatie groote fitness habitat kwaliteit inteelt depressie Succisa is erg gevoelig voor achteruitgang in habitat kwaliteit (eutrofiëring), maar de verlaagde fitness in kleine populaties wordt ook sterk beïnvloed door verlaagde genetische variatie (inteelt)


Download ppt "De omvang van genetische verarming in bedreigde plantensoorten in Nederland: een praktijkvoorbeeld Cursus Populatiegenetica en Evolutiebiologie 2002."

Verwante presentaties


Ads door Google