Population genetic structure of Heracleum mantegazzianum SOMMIER & LEVIER in Central Germany indicates multiple introductions, recent gene flow and weak management impact

Abstract

Zusammenfassung

Populationsgenetische Analysen sind ein wertvolles Instrument, um das Invasionspotenzial und die Ausbreitungshistorien invasiver Arten zu verstehen. Der Riesen-Bärenklau (Heracleum mantegazzianum) ist eine der problematischsten invasiven Pflanzenarten in Europa, doch bislang fehlen populationsgenetische Daten aus Deutschland. In dieser Studie haben wir die Populationsstrukturen von 28 Populationen in Mitteldeutschland mithilfe von Mikrosatellitenmarkern analysiert und untersucht, ob aktives Management die genetische Struktur beeinflusst. Die Ergebnisse zeigen eine schwache genetische Differenzierung mit vier genetischen Clustern. Diese Cluster sind unabhängig von der geografischen Entfernung zwischen Populationen, was darauf hindeutet, dass die Ausbreitung von H. mantegazzianum primär durch den Menschen erfolgt und dass es sogar auf regionaler Ebene zu mehreren Einführungsereignissen gekommen ist. Das Management hatte einen Einfluss auf die Populationsgröße, aber es wurden keine signifikanten Unterschiede in der genetischen Struktur zwischen aktiv und nicht aktiv gemanagten Populationen festgestellt, was vermuten lässt, dass die derzeitigen Maßnahmen entweder unwirksam sind oder uneinheitlich angewendet werden. Darüber hinaus stand die genetische Vielfalt in keinem Zusammenhang mit der Populationsgröße, was darauf hindeutet, dass kurzfristige demografische Schwankungen noch nicht zu Inzucht oder einer verminderten Fortpflanzungsfähigkeit geführt haben. Unsere Ergebnisse liefern den ersten genetischen Beweis für wiederholte Einführungen von H. mantegazzianum in Deutschland und unterstreichen die Notwendigkeit, eine Vermischung zwischen genetisch unterschiedlichen Ausgangspopulationen zu verhindern.

Schlagwörter: Invasive Arten, Riesen-Bärenklau, Populationsgenetik, multiple Einführungen, Management Erfolg