Molekulargenetische Suche nach ursprünglichen Forellenpopulationen in Westösterreich und Südtirol (Interreg-Projekt TroutExamInvest)

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Franz Gehrig
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1 Molekulargenetische Suche nach ursprünglichen Forellenpopulationen in Westösterreich und Südtirol (Interreg-Projekt TroutExamInvest) S. Baric, A. Meraner, A. Riedl & J. Dalla Via Fischereiliche Bewirtschaftung Österreichischer Salmonidengewässer Semmering, November 2011

TroutExamInvest PROJEKTZIELE Genotypisierung der lokalen Populationen der Marmorierten Forelle in Südtirol und der Bachforelle in Südtirol, Tirol und dem Nationalpark Hohe Tauern

2 TroutExamInvest PROJEKTZIELE Genotypisierung der lokalen Populationen der Marmorierten Forelle in Südtirol und der Bachforelle in Südtirol, Tirol und dem Nationalpark Hohe Tauern Identifizierung von möglichen, noch vorhandenen Reliktpopulationen Amt für Jagd und Fischerei Autonome Provinz Bozen Aufbau von genetisch definierten, autochthonen Zuchtstämmen für Besatzmaßnahmen

3 TroutExamInvest UNTERSUCHUNGSGEBIET

4 Im Rahmen des Projektes wurden molekulargenetische Methoden verwendet

5 Im Rahmen des Projektes wurden molekulargenetische Methoden verwendet - Ist es zu einer Hybridisierung mit Besatzfischen gekommen? - Wie groß ist der Anteil der Hybriden bzw. der Individuen der heimischen Linie? - Gibt es Hinweise auf versteckte Hybriden? - Können heimische Fische identifiziert und isoliert werden? - Wie hoch ist die Variabilität innerhalb der Populationen? - Können Inzuchteffekte festgestellt werden? - In welcher Beziehung stehen die Populationen zueinander? - Gibt es einen Austausch zwischen den Populationen (Genfluss)?

- unbeeinflusst von Umweltfaktoren - durch die Anwendung der

- Tiere können nach der Beprobung freigelassen werden -

6 Im Rahmen des Projektes wurden molekulargenetische Methoden verwendet - beruhen auf der direkten Untersuchung des Erbgutes - unbeeinflusst von Umweltfaktoren - durch die Anwendung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) genügen geringste Gewebemengen - Tiere können nach der Beprobung freigelassen werden - Informationen auf verschieden Ebenen (Art Unterart Linie Population Individuum)

7 MARMORIERTE FORELLE IN SÜDTIROL Amt für Jagd und Fischerei

8 Auswirkungen von Besatzmaßnahmen Phänotyp MARMORATA Phänotyp BACHFORELLE x R. Buttinger, 2004 R. Buttinger, 2004 R. Buttinger, 2004 In vielen Beständen der Marmorierten Forelle sind phänotypische Zwischenformen vorhanden

9 Sequenzanalyse der gesamten mtdna Kontrollregion Rund 700 Individuen der phänotypischen Marmorierten Forelle (N = 282) und der phänotypischen Bachforelle (N = 416) aus 20 Gewässern Südtirols und zwei slowenischen Referenzpopulationen analysiert ~ 1000 bp der mitochondrialen DNA Kontrollregion sequenziert 13 verschiedene Haplotypen 3 genetische Linien

10 Verbreitung der Haplotypen der mtdna Linien 10 km Nach: Meraner A, Baric S, Pelster B & Dalla Via J (2007). Hydrobiologia 579: Haplotypen der Marmoratus Linie Haplotypen der Danubischen Linie Haplotypen der Atlantischen Linie 48% der analysierten Fische AT Linie!

11 Inwieweit ist die Hybridisierung fortgeschritten? Rund 400 Individuen wurden einer Mikrosatelliten-Analyse an 12 variablen Loci unterzogen Sieben Gewässer(abschnitte) beherbergten sowohl Individuen der phänotypischen Marmorata als auch der phänotypischen Bachforelle, während in zwei Gewässern nur phänotypische Bachforellen vorhanden waren Es wurde jeweils eine Referenzpopulation der Marmoratus-Linie, der Danubischen Linie und der Atlantischen Linie in die Analysen eingeschlossen

12 Inwieweit ist die Hybridisierung fortgeschritten? In allen Beständen konnte eine Vermischung zwischen den Forellen der Atlantischen Linie und der Marmoratus-Linie nachgewiesen werden Hybriden verschiedener Generationen (F1 und Rückkreuzungen) sind vorhanden In fünf Gewässern wurden Individuen nachgewiesen, bei denen es sich um die ursprüngliche Marmorata handeln könnte Können aus diesen Gewässern reine Marmorata-Individuen für die Nachzucht selektiert werden?

13 Keine Vermischung q Geringe Vermischung q Vollständige Vermischung q Nach: Meraner A, Baric S & Dalla Via J (2008). CBPD 3: 36-42

14 Anteil Zugehörigkeit 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Mikrosatelliten-DNA Analyse Anwendungen I Freiland Passer Rückkreuzung mit Bachforelle Reine Bachforellen Hybriden F1 Reine Marmoratas Rückkreuzung mit Marmorata

15 Untersuchung von Zuchtstämmen aus der Landesfischzucht Passer 2005 und 2008 wurden 270 Stichproben aus 10 Zuchtstämmen verschiedener Herkunft durch Anwendung molekularer Marker analysiert Zwei Stämme (Herkunft Talfer) mussten aufgrund von Hinweisen auf Hybridisierung aufgelassen werden Bei den restlichen Zuchtstämmen gibt es: - KEINE Hinweise auf Inzuchteffekte - KEINE reinen Bachforellen - KEINE Hybriden der ersten Generation - EINIGE Individuen mit geringen genetischen Anteilen der Bachforelle

16 BACHFORELLE IN WEST-ÖSTERREICH

17 Sequenzanalyse der gesamten mtdna Kontrollregion Haplotypen der Danubischen Linie Haplotypen der Atlantischen Linie Aus: Baric S, Riedl A, Meraner A, Medgyesy N, Lackner R, Pelster B & Dalla Via J (2010). Freshwater Biology. Doi: /j x

18 Molekulargenetische Analysen der Bachforellen- Populationen im westlichen Österreich Aus: Baric S, Riedl A, Meraner A, Medgyesy N, Lackner R, Pelster B & Dalla Via J (2010). Freshwater Biology. Doi: /j x

19 TroutExamInvest ZUSAMMENFASSUNG Durch die genetische Charakterisierung konnten: - Informationen über den aktuellen Zustand der Forellenpopulationen in Südtirol und im westlichen Österreich gewonnen werden - Besonders schützenswerte Populationen, in denen die Hybridisierung noch nicht so weit vorangeschritten ist, identifiziert werden - Genetisch geprüfte Zuchtstämme aufgebaut werden - Grundlagen für Schutzmaßnahmen und die Wiederansiedlung der Marmorierten Forelle und der danubischen Linie der Bachforelle geschaffen werden

TroutExamInvest ZUSAMMENARBEIT Mitarbeiter am Versuchszentrum Laimburg:

Kerschbamer, Sanja Baric, Josef Dalla Via Nikolaus Medgyesy Reinhard Lackner

Nikolaus Eisank, Ferdinand Lainer Florian Jurgeit Nationalpark Hohe Tauern

Fischerei PROJEKTPARTNER INTERREG III A TroutExamInvest Land- und

20 TroutExamInvest ZUSAMMENARBEIT Mitarbeiter am Versuchszentrum Laimburg: Andreas Meraner, Andreas Riedl, Ana Sprajc, Janine Wagner, Christine Kerschbamer, Sanja Baric, Josef Dalla Via Nikolaus Medgyesy Reinhard Lackner Bernd Pelster Universität Innsbruck Michael Martys Alpenzoo Innsbruck Nikolaus Eisank, Ferdinand Lainer Florian Jurgeit Nationalpark Hohe Tauern Peter Gasser Landesfischzucht Passer Heinrich Erhard Amt für Jagd und Fischerei PROJEKTPARTNER INTERREG III A TroutExamInvest Land- und Forstwirtschaftliches Versuchszentrum Laimburg Nationalpark Hohe Tauern Universität Innsbruck Alpenzoo Innsbruck

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