Ugrás a tartalomhoz

Erdészeti - természetvédelmi genetika

Mátyás Csaba

Mezőgazda Kiadó

A „genetikai tartamosság” ellenőrzése

A „genetikai tartamosság” ellenőrzése

A „genetikai tartamosság” célkitűzése a populáció, tágabb értelemben a faj evolúciós képességének megőrzése. A genetikai erőforrások hosszú távú fenntartása a diverzitást meghatározó folyamatok működőképességétől függ. A dinamikát meghatározó négy fő indikátor a következő (Boyle in Mátyás Cs., 1999):

  • a genetikai változatosság mértéke,

  • a gén, ill. genotípus-gyakoriság változásának iránya,

  • a génáramlás lehetősége populációk között,

  • a párosodás és a szaporodás hatékonysága.

A géndiverzitás közvetlen meghatározásának nehézségei és költségessége miatt az esetek nagy részében közvetett indikátorok alkalmazására van szükség.

Az ökológiai-demográfiai indikátorok alkalmazása azon a feltételezésen alapszik, hogy a genetikai diverzitást a faji és demográfiai diverzitás fenntartásával analóg hatások befolyásolják. Magas fajdiverzitással rendelkező ökoszisztémákban feltehető, hogy – egyéb feltételek megléte esetén – a populációk génkészlete is változatos. Az „egyéb feltételek” alatt elsősorban a demográfiai jellemzőket kell érteni, tehát pl. a területegységen előforduló egyedek számát (egyedsűrűség), az egyedek kor- és méreteloszlását, térbeli elegyedését, a termőkorú (ill. szexuálisan érett) egyedek arányát stb.

Az alábbiakban ismertetett és részben módosított indikátorrendszert a FAO szakértői testülete dolgozta ki erdei fafajokra (Boyle in Mátyás Cs., 1999).

A géndiverzitás fenntarthatóságának ellenőrzésére alkalmas genetikai indikátorok

A genetikai változatosság mértéke
  • Kvantitatív tulajdonságok additív varianciája: a legfontosabb és legmegbízhatóbb jellemző, sajnos általában közös tenyészkerti kísérletek létesítését igényli;

  • Allélszám a polimorfizmust mutató lokuszokon;

  • Véletlen alapon kiválasztott DNS-szakaszok genetikai diverzitása;

  • Heterozigóta lokuszok aránya.

A művelési beavatkozások hatására bekövetkező változások a populációban
  • Kvantitatív tulajdonságok genetikai átlagának változása: bonyolultsága és időigényessége miatt a legritkább esetben mért jellemző;

  • Genetikai markerekkel jellemzett allélgyakoriság-változás;

  • Genotípusok gyakoriság-változása: jellemezhető pl. a heterozigózis mértékének megváltozásával.

A génkészlet eltérései nemzedékek között
  • Markerekkel jellemzett eltérések a szülőnemzedék, a magtermés és a különböző korú utódnemzedékek allél- és géngyakorisága között.

Génáramlás populációk között
  • Ritka allélok felhasználása az idegen eredetű virágpor termékenyítésének hatáselemzésére;

  • Semleges markerek gyakoriságeltérései populációk között, azaz a populációk közötti differenciálódás mértéke (FST, GST).

Párosodás, szaporodás hatékonysága
  • Rokonpárosodás, ill. beltenyésztés mértéke;

  • Beltenyésztési leromlás (depresszió) mértéke;

  • Beltenyésztést gátló letális génhelyek száma.

A géndiverzitás fenntarthatóságának közvetett ellenőrzésére alkalmas demográfiai jellemzők

A vizsgált faj genetikai rendszerét (párosodás mértéke és hatékonysága, vegetatív szaporodási hajlam, magterjedés, pollen- és termésszállító vektorok stb.) figyelembe kell venni a demográfiai feltételek értékelésekor. Kisebb populációméret, ill. alacsonyabb egyedsűrűség elegendő az idegenbeporzó, és hatékony génáramlást felmutató fajok, így a rovarbeporzó valamint a nagy virágportömeget termő fajok esetében.

A genetikai változatosság mértéke
  • Kvantitatív tulajdonságok fenotípusos szórása: a populációban megfigyelhető fenotípusos eltérések alapján megközelítő információ szerezhető a genetikai változatosságról;

  • A populáció egyedszáma, az egyedek térbeli eloszlása (elegyedése) a területegységen;

  • Az egyedek kor- és méreteloszlása.

Génáramlás populációk között
  • A térségben előforduló populációk (állományok) térbeli eloszlása, esetleges izoláltsága;

  • A pollen- és magterjedést akadályozó fizikai vagy biológiai korlátok megléte.

Párosodás, szaporodás hatékonysága
  • A virágzást és terméshozást lehetővé tevő feltételek megléte (a faállományban elfoglalt szociális helyzet);

  • A párosodásra képes ivarérett egyedek száma és eloszlása;

  • A termett mag minősége (ezermagsúly, léhamagtartalom).

A géndiverzitás fenntarthatóságának közvetett ellenőrzésére alkalmas ökológiai jellemzők

A termőhely alkalmassága és mozaikossága, ill. a populáció bolygatottsága önmagában is alkalmas arra, hogy a géndiverzitás mértékét, és a fenntarthatóság esélyeit becsüljük a következők szerint. Indikátorok lehetnek:

  • A termőhely alkalmassága a kérdéses fafaj szempontjából;

  • A termőhely mozaikossága, a területen jelentkező ökológiai grádiens (pl. lejtő);

  • A területen tapasztalható fajváltozatosság (fajdiverzitás);

  • Az ökológiai feltételek alkalmassága a természetes újulat szempontjából;

  • A természetes szelekciót módosító természeti és antropogén tényezők (pl. fagyzug, légszennyezés);

  • Vadkárosítás mértéke;

  • Indikátorokkal jellemezhető bolygatottság mértéke.