Apomixis bei Arnica montana?

Die Medizinalpflanze Arnika (Arnica montana) wird in ihrem Verbreitungsgebiet in Mitteleuropa seit einigen Jahrzehnten deutlich seltener. Ihr Fortpflanzungssystem könnte dabei eine Rolle spielen: Arnika gilt als selbst-inkompatibel, kann aber zur vegetativen Vermehrung klonale Tochterrosetten bilden. Allerdings gibt es auch Berichte, nach denen die Meiose in Arnika-Blüten manchmal irregulär verläuft, wodurch ohne Befruchtung Samen gebildet werden. Diesen Vorgang nennt man Apomixis.

Durch Präparation und Mikroskopie von Arnika-Blütenköpfen soll festgestellt werden, wie häufig Apomixis bei den untersuchten Pflanzen auftritt. Die Arbeit an diesem Projekt erfolgt in enger Kooperation mit der AG Strukturelle und Funktionelle Pflanzendiversität.

• Methoden: Präparation, Mikrotom-Schnitte, Färbung, Lichtmikroskopie

• Erst-/Zweitbetreuung: Dr. Katja Reichel, Prof. Dr. Julien Bachelier

Molekularphylogenetische Einordnung von drei Arten der Sperguleae

In der heimischen Flora werden aktuell über 90 Blütenpflanzenarten als Verantwortungsarten für Deutschland gelistet. D.h. der Schutz dieser Arten ist in Deutschland besonders wichtig, da das Aussterben in Deutschland (äußerst)
gravierende Folgen für den Gesamtbestand hätte bzw. deren weltweite Gefährdung erhöhen oder deren Erlöschen bedeuten würde. Unter diesen Arten befinden sich drei Vertreter der Nelkengewächse (Caryophyllaceae) aus zwei nah verwandten Gattungen des Tribus Sperguleae: Spergula morisonii Boreau, Spergularia echinosperma (Čelak.) Asch. & Graebn. und Spergularia segetalis (L.) G. Don.

Bisher verfügbare molekulare Phylogenien der beiden Gattungen beinhalten nur einen Teil aller Arten und auch nur eine der drei Verantwortungsarten. Ein erster Schritt zum besseren Verständnis der Verwandtschaft und Evolution dieser Arten soll daher eine erweiterte Phylogenie darstellen, die insbesondere die fehlenden Verantwortungsarten ergänzt.

Anhand von Herbarmaterial oder frisch gesammeltem Silica-Material sollen verschiedene genetische Marker sequenziert werden (Sanger-Sequenzierung). Anhand der Sequenzen soll anschließend ein molekularer Stammbaum der Gruppe erstellt werden um die Frage zu beantworten, wer die nächsten Verwandten der Verantwortungsarten sind.

• Methoden: DNA-Extraktion, PCR, Sequenzauswertung, molekulare Stammbaumanalysen
• Start: voraussichtlich ab WiSe 22/23 (ein späterer Start ist nach Absprache auch möglich)

Erstbetreuung: Dr. Markus Dillenberger