Bekämpfung des illegalen Holzeinschlages in den Tropen mit DNA-Fingerprints

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Lothar Färber
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1 Bekämpfung des illegalen Holzeinschlages in den Tropen mit DNA-Fingerprints Bernd Degen 1, Aki Höltken 2,3 & Céline Jolivet 2 1) Johann Heinrich von Thünen-Institute (vti), Institut für Forstgenetik, Grosshansdorf 2) Universität Hamburg, Institut für Weltforstwirtschaft 3) GmbH, Grosshansdorf 1

2 Gliederung 1. Einführung 2. Ergebnisse Mahagoni (Swietenia macrophylla) 3. Ergebnisse Teak (Tectona grandis) 4. Ergebnisse Sapele (Entandrophragma cylindricum) und Iroko (Milicia excelsa) 2

1. Einführung Illegaler Holzeinschlag Ursache großer ökologischer und ökonomischer Schäden: 50% aller Holzexporte aus dem Amazonas, Zentral-Afrika, Südostasien und Russland stammen aus illegalem

3 1. Einführung Illegaler Holzeinschlag Ursache großer ökologischer und ökonomischer Schäden: 50% aller Holzexporte aus dem Amazonas, Zentral-Afrika, Südostasien und Russland stammen aus illegalem Holzeinschlag Entwaldung + CO2 Emission + Verlust an Biodiversität Ökonomischer Schaden in Höhe von ca. 150 Milliarden Euro pro Jahr (OECD) Nachteil für nachhaltig wirtschaftende (zertifizierte) Fortwirtschaft Foto: Degen

1. Einführung Kontrolle ist auf drei Ebenen erforderlich: A) Einschlag und Handel mit geschützten Arten (CITES) => Kontrolle der Artzugehörigkeit B) Einschlag in Ländern mit Exportverboten oder

4 1. Einführung Kontrolle ist auf drei Ebenen erforderlich: A) Einschlag und Handel mit geschützten Arten (CITES) => Kontrolle der Artzugehörigkeit B) Einschlag in Ländern mit Exportverboten oder Holzeinschlagsbeschränkungen (CITES) => Kontrolle des Herkunftslandes C) Einschlag in geschützten Gebieten oder außerhalb der deklarierten Einschlagskonzessionen => Kontrolle der Herkunftsregion Foto: Degen

5 1. Einführung Ein räumliches Muster ist die Grundlage für jede Kontrolle!? 5

6 1. Einführung Ursachen für räumlich-genetische Muster bei Baumpopulationen Örtliches Aussterben und Rückwanderung (Eiszeiten, Naturkatastrophen) Räumlich begrenzte Samen- und Pollenverbreitung Räumliche Unterschiede im Niveau der Hybridisierung Genetische Selektion entlang von Umweltgradienten Saatgutquelle bei Kunstverjüngung 6

1. Einführung Genetischer Fingerabdruck Im Genom der Bäume gibt es Regionen, die zwischen Individuen derselben Art stark variieren. In vielen Fällen werden sog.

7 1. Einführung Genetischer Fingerabdruck Im Genom der Bäume gibt es Regionen, die zwischen Individuen derselben Art stark variieren. In vielen Fällen werden sog. Mikrosatelliten genutzt, um diese Variation zu erfassen. Bei einem Mikrosatelliten unterscheiden sich die genetischen Varianten in der Anzahl der Wiederholung kurzer Nukleotidsequenzen DNA Individual Individual Individual 7

2. Ergebnisse Mahagoni Koordinierung Bernd Degen,

Cavers, CEH, Großbritannien Carlos Navarro, CATIE,

USA Alexandre Sebbenn, Sao Paulo Forest Institute,

Brasilien Rogerio Gribel, Botanischer Garten, Rio

8 2. Ergebnisse Mahagoni Koordinierung Bernd Degen, vti, Deutschland Kooperationspartner Stephen Cavers, CEH, Großbritannien Carlos Navarro, CATIE, Costa Rica Sheila Ward, Universität Puerto Rico, USA Alexandre Sebbenn, Sao Paulo Forest Institute, Brasilien Maristerra Lemmes, Inpa Manaus, Brasilien Rogerio Gribel, Botanischer Garten, Rio de Janeiro, Brasilien Finanzierung vti EU-INCO CNPq (Brasilien) 8

9 2. Ergebnisse Mahagoni Stichprobenumfang 33 Populationen mit jeweils Individuen 2038 beprobte Bäume Genetische Variation 7 Mikrosatelliten Insgesamt 200 verschiedene Allele Je Bestand zwischen Allele 9

10 2. Ergebnisse Mahagoni Genetische Differenzierung Korrelation zwischen räumlichen und genetischen Abständen Hohes Maß an genetischen Unterschieden zwischen Beständen (delta = 0,53; Fst = 0,20; Fst_Hedrick= 0,66) 10

11 2. Ergebnisse Mahagoni Praxistest mit 20 Mahagoni Holzproben der Firma Nagel Foto: Degen

12 2. Ergebnisse Mahagoni Praxistest mit 20 Mahagoni Holzproben der Firma Nagel 12

13 2. Ergebnisse Mahagoni Praxistest mit 20 Mahagoni Holzproben der Firma Nagel 13

14 3. Ergebnisse Teak Tectona grandis Java Java Foto: Degen Bäume von 12 Teakplantagen von Perum Perutani auf Java an 7 Mikrosatelliten genetisch untersucht 14

15 3. Ergebnisse Teak 121 Allele delta = 0,26 15

16 3. Ergebnisse Teak 16

17 4. Ergebnisse Sapele & Iroko Forschungsprojekt in Kamerun: Innovative timber tracking using genetic and isotopic fingerprints Kooperationspartner GTZ (Koordinierung) Universität Hamburg & vti Agroisolab - TÜV Rheinland TFT The Forest Trust Finanzierung Europe-Aid 17

18 4. Ergebnisse Sapele & Iroko Forschungsprojekt in Kamerun: Innovative timber tracking using genetic and isotopic fingerprints Foto: Degen

4. Ergebnisse Sapele & Iroko Iroko: Chloroplasten DNA FMU 10-001-4 FMU 00-004 Ccmp2

19 4. Ergebnisse Sapele & Iroko Iroko: Chloroplasten DNA FMU FMU Ccmp2 Verdaut mit DraI Ccmp2- T Ccmp2- C FMU (12%) 130 (88%) FMU (100%) 0 19

20 4. Ergebnisse Sapele & Iroko Sapele: Mikrosatelliten (3 Loci) 94 Allele, Fst= 0.01; Fst(Hedrick)= 0.18; Delta_T=

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