Populationsgenetische Untersuchungen an slowakischen Braunbären mit Hilfe mitochondrialer und nukleärer DNS
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Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeit war eine populationsgenetische Untersuchung der slowakischenBraunbärenpopulation, die Anfang der 30er Jahren einen Flaschenhals mit nur noch 20 bis 40Tieren durchlief. Die Population erholte sich dank rigoroser Schutzmaßnahmen relativ schnellund beinhaltet nun ca. 650 Tiere. Die Untersuchung fand anhand zweier Abschnitte dermitochondrialen DNS und dreier Mikrosatelliten der Kern-DNS statt. Es wurde mittels PCR ein 515 bis 520 bp großer Abschnitt aus dem D-loop und ein 307 bpgroßer Abschnitt aus dem Cytochrom-b-Gen amplifiziert und anschließend sequenziert.Im D-loop wurden als einzige genetische Variation Längenunterschiede im sogenannten T -und C-Stretch , die unmittelbar aufeinander folgen, entdeckt. Es wurden Haplotypen mit 4,5, 6 oder 8 Thyminbasen und 6, 7 oder 8 Cytosinbasen gefunden. Bei den meisten deruntersuchten Bären ließ sich an diesem DNS-Abschnitt Heteroplasmie, verursacht durch dieungewöhnlich hohe Mutationsrate in diesem Bereich, beobachten.Im Cytochrom-b-Gen wurden zwei Haplotypen gefunden, die sich an Basenposition 225 desuntersuchten Abschnitts (Position 294 des Cytochrom-b-Gens) durch eine A/G-Transitionvoneinander unterscheiden (0,37% Divergenz). Es wurden drei verschiedene Mikrosatelliten (CAN 7, G10B, G10L) untersucht, indem siemittels PCR amplifiziert, auf einem Polyacrylamidgel elektrophoretisch aufgetrennt und mitradioaktiver Markierung sichtbar gemacht wurden. Der Mikrosatellit CAN 7 war vorher nurbeim Hund benutzt worden und wurde hier erstmalig bei Braunbären verwendet. Er zeigtezwei verschiedene Allele und drei Genotypen, die erwartete Heterozytie betrug 0,305 und diebeobachtete Heterozygotie 0,25. Bei Mikrosatellit G10B wurden drei Allele, fünf Genotypen,eine erwartete Heterozygotie von 0,6192 und eine beobachtete Heterozygotie von 0,6875gefunden, bei Mikrosatellit G10L acht Allele, 11 Genotypen, eine erwartete Heterozygotievon 0,703 und eine beobachtete Heterozygotie von 0,84375. Diese Werte liegen im Vergleichzu anderen Populationen, insbesondere mit den relativ ungestörten nordamerikanischenBraunbärvorkommen, im Normalbereich. Die durchschnittliche Anzahl von Allelen propolymorphem Locus ist mit 4,33 leicht erniedrigt. Es konnten bei diesen Untersuchungen weder ein Zusammenhang zwischen Genotyp undgeographischer Distanz der Bären zueinander festgestellt werden, noch war einZusammenhang zu geographischen Barrieren, wie z. B. Straßen, dichtbesiedelten Gebieten,Tälern etc. ersichtlich. Verwandtschaftliche Verhältnisse der Braunbären untereinanderkönnten zu der teilweise beobachteten örtlichen Häufung einiger Genotypen geführt haben.180 Im europäischen Vergleich konnten für den D-loop die Untersuchungsergebnisse andererAutoren bestätigt und somit die Einordnung der slowakischen Braunbären in dengesamteuropäischen Zusammenhang als zur östlichen genetischen Linie gehörigvorgenommen werden. Die Sequenz des Cytochrom-b-Gens war beim slowakischenBraunbären noch nicht untersucht worden und wies im Vergleich zu Braunbären derwestlichen genetischen Linie (Bären aus Italien, Kroatien und den Pyrenäen) eine relativgroße Sequenzdivergenz von 4,56 bis 4,98 % auf, die aber erwartungsgemäß etwas kleiner istals im D-loop (bis zu 7,11 %). In der mtDNS wurde eine reduzierte genetische Variabilität festgestellt, die ihren Grund indem Bottle neck hat, den die Population in den 30er Jahren durchlief. Die besondere Fähigkeitder mtDNS zur Aufdeckung von Bottle necks, Fragmentation und Isolation von Populationenwird durch diese Untersuchung bekräftigt. Untersuchungen der Mikrosatelliten sind dazuweniger geeignet. In einer weiteren Untersuchung wurde geprüft, ob die DNS von Futtertieren im Kot vonBraunbären nachzuweisen ist. Der Bärenkot stammte von zwei Braunbären des Kölner Zoosund wurde nach Anwendung eines Fütterungsschemas, in dessen Rahmen nur Pferdefleischals tierische Eiweißquelle gefüttert wurde, mittels PCR und anschließenderRestriktionsenzymanalyse mit dem Restriktionsenzym HaeIII untersucht. Dabei konnte nurPferde-DNS nachgewiesen werden. Der Anteil an Braunbären-DNS muss daher nach der PCRunter 10 % des gesamten DNS-Gemisches betragen haben. Die DNS der Futtertiere ist also imBärenkot nicht nur nachzuweisen, sondern kann darin auch den größten Anteil ausmachen.Dies kann genetische Analysen stören, so dass als Konsequenz dieser Ergebnisse beigenetischen Studien über Braunbären anhand von Bärenkot bärenspezifische Primerverwendet werden müssen. Andererseits ist es möglich, die Ernährungsgewohnheiten derBären anhand ihres Kotes zu untersuchen.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Wettenberg : VVB Laufersweiler 2004