Scrophularia neesii und Scrophularia umbrosa in Deutschland – ähnliche Ökologie, aber unterschiedliche Verbreitung zweier Sippen eines Autopolyploidie-Komplexes

Autor/innen

  • Thomas Gregor
  • Markus S. Dillenberger
  • Marco Schmidt
  • Ralf Hand
  • Anja Abdank
  • Reinhard Böcker
  • Peter Ciongwa
  • Wolfgang Diewald
  • Franz G. Dunkel
  • Wolfgang Ehmke
  • Paul Finus
  • Dieter Frank
  • Steffen Hammel
  • Alexander Hofstetter
  • Michael Hohla
  • Eggert Horst
  • Heino John
  • Jürgen Klotz
  • Marion Korsch
  • René Mause
  • Lenz Meierott
  • Frank Müller
  • Friederike Möbius
  • Markus Peintinger
  • Hans Reichert
  • Heike Ringel
  • Rudi Schneider
  • Christof Nikolaus Schröder
  • Irene Timmermann-Trosiener
  • Sabine Mutz

DOI:

https://doi.org/10.21248/kochia.v13.113

Abstract

Scrophularia neesii und S. umbrosa ließen sich durch relative Messung des DNA-Gewichtes mit Durchflusszytometrie sicher unterscheiden. Hybriden wurden nicht gefunden. S. neesii ist die weiter verbreitete Sippe mit einem Vorkommensschwerpunkt in Süddeutschland sowie in Teilen Westdeutschlands, S. umbrosa ist dagegen in Norddeutschland die häufigere Sippe. Nach unseren Daten ergibt sich eine leichte ökologische Differenzierung zwischen beiden Sippen: S. neesii besiedelt eher Gebiete mit niedrigeren Temperaturen und höheren Niederschlägen. S. umbrosa kommt signifikant häufiger an Flüssen vor, wogegen S. neesii deutlich häufiger Gräben und Bäche besiedelt. Beide Arten wachsen bevorzugt an Ufern von Fließgewässern, Funde an Stillgewässern sind selten. Die phylogenetische Verwandtschaft von S. neesii und S. umbrosa sowie der Ursprung von S. neesii wurden mit Hilfe von zwei DNA-Markern (Kerngenom: ITS – Genotyp; Plastidengenom: trnQ-rps16 – Haplotyp) an sechs Pflanzen von S. neesii, fünf Pflanzen von S. umbrosa und zwei Pflanzen von S. auriculata untersucht. Die Frage, ob S. neesii autopolyploid aus S. umbrosa hervorgegangen ist oder hybridogen aus S. umbrosa und S. auriculata, lässt sich danach zwar nicht absolut sicher beantworten, jedoch zeigen beide Marker eine nahe Verwandtschaft von S. neesii zu allen Proben von S. umbrosa. Dies macht eine autopolyploide Entstehung aus S. umbrosa wahrscheinlich.

Literaturhinweise

Brandes, W. 1897: Flora der Provinz Hannover. – Hannover & Leipzig: Hahn.

Burnier, J., Buerki, S., Arrigo, N., Küpfer, P. & Alvarez, N. 2009: Genetic structure and evolution of Alpine polyploid complexes: Ranunculus kuepferi (Ranunculaceae) as a case study. – Molec. Ecol. 18: 3730–3744. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2009.04281.x

Deutschlandflora-WebGIS 2019: https://deutschlandflora.de (aufgerufen am 16. Dez. 2019).

Dillenberger, M. S. & Kadereit, J. W. 2017: Simultaneous speciation in the European high mountain flowering plant genus Facchinia (Minuartia s. l., Caryophyllaceae) revealed by genotyping-by-sequencing. – Molec. Phylogen. Evol. 112: 23–35. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2017.04.016

Duftschmid, J. 1883: Die Flora von Oberösterreich 3. – Linz: Oberösterr. Museum Francisco-Carolineum.

Fick, S. E. & Hijmans, R. J. 2017: Worldclim 2: New 1-km spatial resolution climate surfaces for global land areas. – Int. J. Climatol. 37: 4302–4315. https://doi.org/10.1002/joc.5086

Fischer, M. A., Oswald, K. & Adler, W. 2008: Exkursionsflora für Österreich, Liechtenstein und Südtirol, ed. 3. – Linz: Land Oberösterreich, Biologiezentrum der Oberösterreichischen Landesmuseen.

Fukarek, F. & Henker, H. 2005: Flora von Mecklenburg-Vorpommern – Farn- und Blütenpflanzen. – Jena: Weißdorn.

Grau, J. 1976: Die Cytologie südwestmediterraner Scrophularia-Arten. – Mitt. Bot. Staatssamml. München 12: 609–654.

— 1979: The probable allopolyploid origin of Scrophularia auriculata and S. pseudoauriculata. – Webbia 34: 497–499. https://doi.org/10.1080/00837792.1979.10670187

Hand, R. 2019: Anmerkungen zur Nees-Braunwurz (Scrophularia neesii Wirtg.). – Kochia 12: 69–82. https://doi.org/10.21248/kochia.v12.42

Hartl, H., Kniely, G., Leute, G. H., Niklfeld, H. & Perko, M. 1992: Verbreitungsatlas der Farn- und Blütenpflanzen Kärntens. – Klagenfurt: Naturwissenschaftlicher Verein für Kärnten.

Hinterhuber, R. & Hinterhuber, J. 1851: Prodromus einer Flora des Kronlandes Salzburg. – Salzburg: Oberer.

Hohla, M., Stöhr, O., Brandstätter, G., Danner, J., Diewald, W., Essl, F., Fiereder, H., Grims, F., Höglinger, F., Kleesadl, G., Kraml, A., Lenglachner, F., Lugmair, A., Nadler, K., Niklfeld, H., Schmalzer, A., Schratt-Ehrendorfer, L., Schröck, C., Strauch, M. & Wittmann, H. 2009: Katalog und Rote Liste der Gefäßpflanzen Oberösterreichs. – Stapfia 91.

Huson, D. H. & Bryant, D. 2006: Application of Phylogenetic Networks in Evolutionary Studies. – Molec. Biol. Evol. 23: 254–267. https://doi.org/10.1093/molbev/msj030

Katoh, K. & Standley, D. M. 2013: MAFFT multiple sequence alignment software version 7: improvements in performance and usability. – Molec. Biol. Evol. 30: 772–780. https://doi.org/10.1093/molbev/mst010

Knuth, P. 1888: Flora der Provinz Schleswig-Holstein. – Leipzig: Otto Lenz.

Leeder, F. & Reiter, M. 1958: Kleine Flora des Landes Salzburg. – Salzburg: Naturwissenschaftliche Arbeitsgemeinschaft des Hauses der Natur Salzburg.

Maurer, W. 1998: Flora der Steiermark 2/1. – Eching: IHW.

Meierott, L. 2008: Flora der Haßberge und des Grabfelds. – Eching: IHW.

NetPhyd & BfN (ed.) 2013: Verbreitungsatlas der Farn- und Blütenpflanzen Deutschlands. – Münster: Landwirtschaftsverlag.

Parisod, C. & Besnard, G. 2007: Glacial in situ survival in the Western Alps and polytopic autopolyploidy in Biscutella laevigata L. (Brassicaceae). – Molec. Ecol. 16: 2755–2767. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2007.03315.x

Phillips, S. J, Anderson, R. P. & Schapire, R. E. 2006: Maximum entropy modeling of species geographic distributions. – Ecol. Modelling 190: 231–259. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2005.03.026

Polatschek, A. & Neuner, W. 2013: Flora von Nordtirol, Osttirol und Vorarlberg 7. – Innsbruck: Tiroler Landesmuseum Ferdinandeum.

Scheerer, H. 1940: Chromosomenzahlen aus der schleswig-holsteinischen Flora. II. – Planta 30: 716–725. https://doi.org/10.1007/BF01917180

Scheunert, A. & Heubl, G. 2017: Against all odds: reconstructing the evolutionary history of Scrophularia (Scrophulariaceae) despite high levels of incongruence and reticulate evolution. – Org. Divers. Evol. 17: 323–349. https://doi.org/10.1007/s13127-016-0316-0

Shaw, J., Lickey, E. B., Schilling, E. E. & Small, R. L. 2007: Comparison of whole chloroplast genome sequences to choose noncoding regions for phylogenetic studies in angiosperms: the tortoise and the hare III. – Amer. J. Bot. 94: 275–288. https://doi.org/10.3732/ajb.94.3.275

Soltis, D. E. & Soltis, P. S. 1999: Polyploidy: recurrent formation and genome evolution. – TREE 14: 348–352. https://doi.org/10.1016/s0169-5347(99)01638-9

Stamatakis, A., Hoover, P. & Rougemont, J. 2008: A rapid bootstrap algorithm for the RAxML web-servers. – Syst. Biol. 75: 758–771. https://doi.org/10.1080/10635150802429642

Starke-Ottich, I., Gregor, T., Barth, U., Böger, K. Bönsel, D., Cezanne, R., Frede, A., Hemm, K., Hodvina, S., Kubosch, R., Mahn, D. & Uebeler, M. (2019): Rote Liste der Farn- und Samenpflanzen Hessens. 5. Fassung. – Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (HMUKLV) & Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie (HLNUG), Wiesbaden.

Stöhr, O., Schröck, C. & Strobl, W. 2002: Beiträge zur Flora der Bundesländer Salzburg und Oberösterreich. – Linzer Biol. Beitr. 34: 1393–1505.

Stöhr, O., Schröck, C., Pilsl, P., Gewolf, S., Eichberger, C., Nowotny, G., Kaiser, R., Krisai, R. & Mayr, A. 2004: Beiträge zur indigenen Flora von Salzburg. – Sauteria 13: 15–114.

Sun, Y., Skinner, D. Z., Liang, G. H. & Hulbert, S. H. 1994: Phylogenetic analysis of Sorghum and related taxa using internal transcribed spacers of nuclear ribosomal DNA. – Theor. Appl. Genet. 89: 26–32. https://doi.org/10.1007/BF00226978

Vaarama, A. & Hiirsalmi, H. 1967: Chromosome studies on some Old World species of the genus Scrophularia. – Hereditas 58: 333–358. https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1967.tb02161.x

Wilcox, M. 2013: The identity of Scrophularia xhurstii Druce. – BSBI News 124: 31–33.

Wörz, A. & Thiv, M. 2020: Aktuelle Verbreitungskarten der Farn- und Blütenpflanzen Baden-Württembergs. – http://www.flora.naturkundemuseum-bw.de, aufgerufen am 7.2.2020.

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Veröffentlicht

2020-04-08

Zitationsvorschlag

Gregor, T., Dillenberger, M. S., Schmidt, M., Hand, R., Abdank, A., Böcker, R., … Mutz, S. 2020: Scrophularia neesii und Scrophularia umbrosa in Deutschland – ähnliche Ökologie, aber unterschiedliche Verbreitung zweier Sippen eines Autopolyploidie-Komplexes. – Kochia 13: 37–52. – doi: 10.21248/kochia.v13.113

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