Suchergebnisse

During the past decade, the use of DNA for forensic applications has been extensively implemented for plant and animal species, as well as in humans. Tracing back the geographical origin of an individual usually requires genetic assignment analysis. These approaches are based on reference samples that are grouped into populations or other aggregates and intend to identify the most likely group of origin. Often this grouping does not have a biological but rather a historical or political justification, such as "country of origin". In this paper, we present a new nearest neighbour approach to individual assignment or classification within a given but potentially imperfect grouping of reference samples. This method, which is based on the genetic distance between individuals, functions better in many cases than commonly used methods. We demonstrate the operation of our assignment method using two data sets. One set is simulated for a large number of trees distributed in a 120 km by 120 km landscape with individual genotypes at 150 SNPs, and the other set comprises experimental data of 1221 individuals of the African tropical tree species Entandrophragma cylindricum (Sapelli) genotyped at 61 SNPs. Judging by the level of correct selfassignment, our approach outperformed the commonly used frequency and Bayesian approaches by 15% for the simulated data set and by 5–7% for the Sapelli data set. Our new approach is less sensitive to overlapping sources of genetic differentiation, such as genetic differences among closely-related species, phylogeographic lineages and isolation by distance, and thus operates better even for suboptimal grouping of individuals.

Fit für die Zukunft und für künftige Herausforderungen sein: Diesen Anspruch hat nicht nur die Forst- und Holzbranche. Auch die Politik, deren Aufgabe es ist, die richtigen Leitlinien für zukünftige Entwicklungen zu setzen, tut gut daran, sich der Expertise von qualifizierten Forschungseinrichtungen zu bedienen. Aus diesem Grund hatte das Bundeslandwirtschaftsministerium im Jahr 2007 ein "Konzept für eine zukunftsfähige Ressortforschung" vorgelegt und die Forschungseinrichtungen seines Ressorts neu geordnet.

Neben der Landwirtschaft zählen die Forst- und Holzwirtschaft zu den wichtigsten Produzenten nachwachsender Rohstoffe für die Bioökonomie. Holz und Holzreste können zu wertvollen Rohstoffen der Bioökonomie werden. Anders als landwirtschaftliche Produkte stehen sie nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion. Die Bewirtschaftung von Wäldern hat in Deutschland Tradition. Sie ist zu großen Teilen bereits ökonomisch etabliert. In der Summe hat der Cluster Forst und Holz im Jahr 2012 eine Bruttowertschöpfung von 55 Mrd. Euro erwirtschaftet und einen Umsatz von gut 180 Mrd. Euro erzielt. Etwa 1,1 Millionen Menschen sind im Cluster Forst und Holz in Deutschland beschäftigt. Deutschland hat mit 3,7 Mrd. m³ Gesamtvorrat den höchsten Holzvorrat in der Europäischen Union. Neben dem Beitrag zu Einkommen und Beschäftigung leistet die Nutzung dieser Vorräte einen positiven Beitrag zum Klimaschutz insbesondere durch die Herstellung langlebiger Holzprodukte, die Kaskadennutzung sowie den Ersatz nicht-nachwachsender Rohstoffe. Ein Ausbau der Bioökonomie trägt damit zur stärkeren Holznachfrage bei. Ertragssteigerungen lassen sich durch waldbauliche Maßnahmen, veränderte Umtriebszeiten, Züchtungen oder verbessertes Saatgut erzielen. Klimatische Änderungen verlangen jedoch Anpassungsprozesse, um Ertragseinbußen durch Schädlinge, Trockenheit oder häufigere Sturmereignisse zu minimieren. Hier gilt es, den Bestand anzupassen und unter anderem durch Pflanzenschutzkonzepte zu sichern. Holz- und Holzprodukte werden in Deutschland vor allem traditionell genutzt. Aus neuen Produkten oder Verwertungskonzepten könnte sich eine Steigerung der Wertschöpfung ergeben. Dafür kommen vor allem Holzbestandteile wie Fasern oder chemische Grundstoffe in Frage, die aus dem chemischen Aufschluss von Holz gewonnen werden. Beispiele dafür sind Nano- oder Kompositmaterialien, aber auch biotechnologisch und chemisch genutzte Zucker. Der Wald muss aber auch in der Kulturlandschaft anderen Ökosystemdienstleistungen wie Erholung, Bereitstellung von sauberem Trinkwasser und Naturschutz erbracht. Viele dieser Ökosystemdienstleistungen sind bislang nicht ausreichend in Wert gesetzt worden. Hier müssen Zielkonflikte gelöst werden. Holz- und Forstprodukte werden international stark gehandelt. In ökonomisch weniger entwickelten Ländern spielen sie auch lokal eine wichtige Rolle, da sie speziell für einkommensschwächere Menschen die Möglichkeit einer wirtschaftlichen Partizipation bieten. Politische Maßnahmen in Deutschland sind daher auch auf ihre internationalen Auswirkungen wie etwa indirekte Landnutzungsänderungen zu prüfen.

Neben der Landwirtschaft zählen die Forst- und Holzwirtschaft zu den wichtigsten Produzenten nachwachsender Rohstoffe für die Bioökonomie. Holz und Holzreste können zu wertvollen Rohstoffen der Bioökonomie werden. Anders als landwirtschaftliche Produkte stehen sie nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion. Die Bewirtschaftung von Wäldern hat in Deutschland Tradition. Sie ist zu großen Teilen bereits ökonomisch etabliert. In der Summe hat der Cluster Forst und Holz im Jahr 2012 eine Bruttowertschöpfung von 55 Mrd. Euro erwirtschaftet und einen Umsatz von gut 180 Mrd. Euro erzielt. Etwa 1,1 Millionen Menschen sind im Cluster Forst und Holz in Deutschland beschäftigt. Deutschland hat mit 3,7 Mrd. m³ Gesamtvorrat den höchsten Holzvorrat in der Europäischen Union. Neben dem Beitrag zu Einkommen und Beschäftigung leistet die Nutzung dieser Vorräte einen positiven Beitrag zum Klimaschutz insbesondere durch die Herstellung langlebiger Holzprodukte, die Kaskadennutzung sowie den Ersatz nicht-nachwachsender Rohstoffe. Ein Ausbau der Bioökonomie trägt damit zur stärkeren Holznachfrage bei. Ertragssteigerungen lassen sich durch waldbauliche Maßnahmen, veränderte Umtriebszeiten, Züchtungen oder verbessertes Saatgut erzielen. Klimatische Änderungen verlangen jedoch Anpassungsprozesse, um Ertragseinbußen durch Schädlinge, Trockenheit oder häufigere Sturmereignisse zu minimieren. Hier gilt es, den Bestand anzupassen und unter anderem durch Pflanzenschutzkonzepte zu sichern. Holz- und Holzprodukte werden in Deutschland vor allem traditionell genutzt. Aus neuen Produkten oder Verwertungskonzepten könnte sich eine Steigerung der Wertschöpfung ergeben. Dafür kommen vor allem Holzbestandteile wie Fasern oder chemische Grundstoffe in Frage, die aus dem chemischen Aufschluss von Holz gewonnen werden. Beispiele dafür sind Nano- oder Kompositmaterialien, aber auch biotechnologisch und chemisch genutzte Zucker. Der Wald muss aber auch in der Kulturlandschaft anderen Ökosystemdienstleistungen wie Erholung, Bereitstellung von sauberem Trinkwasser und Naturschutz erbracht. Viele dieser Ökosystemdienstleistungen sind bislang nicht ausreichend in Wert gesetzt worden. Hier müssen Zielkonflikte gelöst werden. Holz- und Forstprodukte werden international stark gehandelt. In ökonomisch weniger entwickelten Ländern spielen sie auch lokal eine wichtige Rolle, da sie speziell für einkommensschwächere Menschen die Möglichkeit einer wirtschaftlichen Partizipation bieten. Politische Maßnahmen in Deutschland sind daher auch auf ihre internationalen Auswirkungen wie etwa indirekte Landnutzungsänderungen zu prüfen.

The vulnerable African timber species Nauclea diderrichii is threatened because of its overexploitation and illegal trade. We sampled individuals across Ghana, Nigeria, Cameroon, Congo Brazzaville, Gabon and Democratic Republic of Congo and performed restriction associated DNA sequencing and low coverage MiSeq genome sequencing to discover SNP and INDEL loci. After MassARRAY genotyping of 95 individuals covering the sampled distribution range at 205 loci, a set of 88 loci were selected according to their differentiation among geographical regions. It is the first time that molecular markers are described for N. diderrichii and it should encourage genetic studies in this valuable species.

The timber of the species Lophira alata (azobe) is very popular for outdoor constructions, which favours its overexploitation and illegal logging. We sampled individuals from Liberia, Ivory Coast, Ghana, Nigeria, Cameroon, Gabon, Congo Brazzaville and Republic Democratic of Congo to discover new nuclear and plastidial SNP and INDEL loci through restriction associated DNA sequencing (RADSeq) and low coverage MiSeq genome sequencing. From an initial set of 397 loci, a final set of 126 loci was selected for timber tracking purposes. ; SCOPUS: ar.j ; info:eu-repo/semantics/published

The timbe of the species Lophira alata (azobe) is very popular for outdoor constructions, which favours its overexploitation and illegal logging. We sampled individuals from Liberia, Ivory Coast, Ghana, Nigeria, Cameroon, Gabon, Congo Brazzaville and Republic Democratic of Congo to discover new nuclear and plastidial SNP and INDEL loci through restriction associated DNA sequencing (RADSeq) and low coverage MiSeq genome sequencing. From an initial set of 397 loci, a final set of 126 loci was selected for timber tracking purposes.

German Federal Ministry of Food and Agriculture ; Conseil Regional d'Aquitaine ; European Union, FEDER ; Investissements d'avenir ; Chico Mendes Biodiversity Institute ; Conseil Regional d'Aquitaine: 20030304002FA ; Conseil Regional d'Aquitaine: 20040305003FA ; European Union, FEDER: 2003227 ; Investissements d'avenir: ANR-10-EQPX-16-01 ; Investissements d'avenir: CEBA: ANR-10-LABX-25-01 ; Chico Mendes Biodiversity Institute: 47960 ; Chico Mendes Biodiversity Institute: 49369 ; A combination of restriction associated DNA sequencing (RADSeq) and low coverage MiSeq genome sequencing was used for the development of single nucleotide polymorphisms (SNP) and INDEL (insertion/deletions) genetic markers for Ipe (Handroanthus sp.). Of the 402 putative loci identified, 389 SNPs and INDELs (315 nuclear SPNs, six chloroplast INDELs, 15 chloroplast SNPs, 12 mitochondrial INDELs and 41 mitochondrial SNPs) were successfully genotyped at 93 individuals from Brazil, Bolivia and French Guiana using a - MassARRAY (R) iPLEX (TM) platform. This set of markers will be invaluable for population genetics, phylogeography and DNA fingerprinting studies.

Mit Auslaufen der im §40(4) Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) gewährten Übergangsfrist im Jahr 2020 ergibt sich für die Produzenten von Vermehrungsgut gebietseigener Gehölze die Herausforderung, geeignete Saatgutquellen zu finden. Die Gewinnung von Saatgut in Samenplantagen kann eine wichtige Alternative zur Ernte in geeigneten Spenderpopulationen sein. Weder das BNatSchG noch der 'Leitfaden zur Verwendung gebietseigener Gehölze' machen explizit Vorgaben für die Anlage von Samenplantagen. Deshalb hat die Bund-Länder-Arbeitsgruppe 'Forstliche Genressourcen und Forstsaatgutrecht' einen Vorschlag für Mindeststandards für Plantagen auf der Basis populationsgenetischer Überlegungen und vorhandener Regelungen in einzelnen Bundesländern und in benachbarten europäischen Ländern erarbeitet. Es werden Empfehlungen zu der Art und dem Umfang des Ausgangsmaterials, geeigneten Standorten einschließlich der Isolation von einkreuzbaren Vorkommen, der Anlage von Plantagen und deren Beerntung formuliert. ; With the end of the transition period formulated in Article 40(4) of Germany's Federal Nature Conservation Act, producers of propagation material of indigenous woody species are challenged to identify suitable seed sources. Production of seed in orchards presents an important alternative to natural seed sources. Neither the Act nor the 'Guidelines for deployment of indigenous woody species' stipulate explicit standards for seed orchards. Thus the Federal/Länder Working Group 'Forest Genetic Resources and Legislation on Forest Reproductive Material' elaborated standards based on population genetic considerations and on regulations already existing in some Länder and neighbouring countries. Recommendations on the composition and location of seed orchards, including isolation from conspecific sources, and harvesting operations are presented.

Die Waldbaureferenten des Bundes und der Länder erteilten im Oktober 2019 der Bund-Länder-Arbeitsgruppe 'Forstliche Genressourcen und Forstsaatgutrecht' BLAG-FGR zwei Arbeitsaufträge: (1) Einteilung der für Deutschland relevanten Baumarten und Identifizierung von Arten im Klimawandel sowie (2) Erarbeitung eines länderübergreifenden Konzepts zur Anlage von Vergleichsanbauten (Herkunftsversuche) für alternative Baumarten im Klimawandel. An Hand von Expertenwissen, Veröffentlichungen, grauer Literatur, Konzepte, Erfahrungswissen und Versuchsergebnissen wurden 101 Baumarten identifiziert, von denen neun als zukunftsfähig erachtet werden. Es sind die Baumarten Hainbuche (Carpinus betulus), Winter-Linde (Tilia cordata), Spitz-Ahorn (Acer platanoides), Flaum-Eiche (Quercus pubescens), Nordmanns-Tanne (Abies nordmanniana), Orient-Buche (Fagus orientalis), Atlas-Zeder (Cedrus atlantica) sowie Elsbeere (Sorbus torminalis) und Baum-Hasel (Corylus colurna), die vorrangig für die länderübergreifende Identifizierung von zukunftsfähigen Baumarten in den Aktivitäten des Bundes und der Länder zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel berücksichtigt werden sollten. Für die neun Baumarten wurde ein länderübergreifendes Konzept zur Anlage von Vergleichsanbauten (Herkunftsversuchen) erarbeitet und Handlungs- sowie Forschungsbedarf sowie Risiken bei der Umsetzung aufgezeigt. ; In October 2019, the silvicultural consultants of the federal and state governments gave the working group "Forest Genetic Resources and Law on Forest Reproductive Material" BLAG-FGR two work assignments: (1) Classification of tree species relevant for Germany and identification of tree species in climate change, and (2) Development of a transnational concept for the establishment of provenance experiments for alternative tree species in climate change. Based on expert knowledge, publications, grey literature, concepts, empirical knowledge and trial results, 101 tree species were identified, of which nine are considered sustainable. The tree species are common hornbeam (Carpinus betulus), little leaf linden (Tilia cordata), Norway maple (Acer platanoides), downy oak (Quercus pubescens), Caucasian fir (Abies nordmanniana), Oriental beech (Fagus orientalis), Atlas cedar (Cedrus atlantica) as well as wild service tree (Sorbus torminalis) and Turkish hazel (Corylus colurna), which should primarily be taken into account for the national identification of sustainable tree species in the activities of the federal government and the federal states to adapt forests to climate change. For the nine tree species, a national concept for the establishment of provenance experiments was developed and the need for action and research as well as the risks involved in implementation was identified.

Die Waldbaureferenten des Bundes und der Länder erteilten im Oktober 2019 der Bund-Länder-Arbeitsgruppe "Forstliche Genressourcen und Forstsaatgutrecht" BLAG-FGR zwei Arbeitsaufträge: (1) Einteilung der für Deutschland relevanten Baumarten und Identifizierung von Arten im Klimawandel sowie (2) Erarbeitung eines länderübergreifenden Konzepts zur Anlage von Vergleichsanbauten (Herkunftsversuche) für alternative Baumarten im Klimawandel. An Hand von Expertenwissen, Veröffentlichungen, grauer Literatur, Konzepte, Erfahrungswissen und Versuchsergebnissen wurden 101 Baumarten identifiziert, von denen neun als zukunftsfähig erachtet werden. Es sind die Baumarten Hainbuche (Carpinus betulus), Winter-Linde (Tilia cordata), Spitz-Ahorn (Acer platanoides), Flaum-Eiche (Quercus pubescens), Nordmanns-Tanne (Abies nordmanniana), Orient-Buche (Fagus orientalis), Atlas-Zeder (Cedrus atlantica) sowie Elsbeere (Sorbus torminalis) und Baum-Hasel (Corylus colurna), die vorrangig für die länderübergreifende Identifizierung von zukunftsfähigen Baumarten in den Aktivitäten des Bundes und der Länder zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel berücksichtigt werden sollten. Für die neun Baumarten wurde ein länderübergreifendes Konzept zur Anlage von Vergleichsanbauten (Herkunftsversuchen) erarbeitet und Handlungs- sowie Forschungsbedarf sowie Risiken bei der Umsetzung aufgezeigt. ; In October 2019, the silvicultural consultants of the federal and state governments gave the working group "Forest Genetic Resources and Law on Forest Reproductive Material" BLAG-FGR two work assignments: (1) Classification of tree species relevant for Germany and identification of tree species in climate change, and (2) Development of a transnational concept for the establishment of provenance experimentsfor alternative tree species in climate change. Based on expert knowledge, publications, grey literature, concepts, empirical knowledge and trial results, 101 tree species were identified, of which nine are considered sustainable. The tree species are common hornbeam (Carpinus betulus), little leaflinden (Tilia cordata), Norway maple (Acer platanoides), downy oak (Quercus pubescens), Caucasian fir (Abies nordmanniana), Oriental beech (Fagus orientalis), Atlas cedar (Cedrus atlantica) as well as wild service tree (Sorbus torminalis) and Turkish hazel (Corylus colurna), which should primarily be taken into account for the national identification of sustainable tree species in the activities of the federal government and the federal states to adapt forests to climate change. For the nine tree species, a national concept for the establishment of provenance experiments was developed and the need for action and research as well as the risks involved in implementation was identified.

German Federal Ministry of Food and Agriculture ; Conseil Regional d'Aquitaine ; European Union ; FEDER ; Investissements d'avenir ; Conseil Regional d'Aquitaine: 20030304002FA ; Conseil Regional d'Aquitaine: 20040305003FA ; FEDER: 2003227 ; Investissements d'avenir: ANR-10-EQPX-16-01 ; Investissements d'avenir: CEBA: ANR-10-LABX-25-01 ; : 001-2016-SERFOR-DGGSPFFS-DGSPF ; Nuclear and plastidial single nucleotide polymorphism (SNP) and INDEL markers were developed using restriction associated DNA sequencing (RADSeq) and low coverage MiSeq genome sequencing for population genetics and timber tracking purposes in the Neotropical timber species Jacaranda copaia. We used 407 nuclear SNPs, 29 chloroplast, and 31 mitochondrial loci to genotype 92 individuals from Brazil, Bolivia, French Guiana, and Peru. Based on high amplification rates and genetic differentiation among populations, 113 nuclear SNPs, 11 chloroplast, and 4 mitochondrial loci were selected, and their use validated for genetic tracking of timber origin.

German Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL) ; Programa Nacional de Innovacion para la Competitividad y Productividad ; Conseil Regional d'Aquitaine ; European Union, FEDER ; Programa Nacional de Innovacion para la Competitividad y Productividad: 381-PNICP-PIAP-2014 ; Conseil Regional d'Aquitaine: 20030304002FA ; Conseil Regional d'Aquitaine: 20040305003FA ; European Union, FEDER: 2003227 ; European Union, FEDER: ANR-10-EQPX-16-01 ; European Union, FEDER: ANR-10-LABX-25-01 ; We developed nuclear and plastid single nucleotide polymorphism (SNP) and insertion/deletion (INDEL) markers for Dipteryx species using a combination of restriction associated DNA sequencing (RADSeq) and low coverage MiSeq genome sequencing. Of the total 315 loci genotyped using a MassARRAY platform, 292 loci were variable and polymorphic among the 73 sampled individuals from French Guiana, Brasil, Peru, and Bolivia. A final set of 56 nuclear SNPs, 26 chloroplast SNPs, 2 chloroplast INDELs, and 32 mitochondrial SNPs identifying significant population structure was developed. This set of loci will be useful for studies on population genetics of Dipteryx species in Amazonia.

German Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL) ; Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) ; Investissements d'Avenir, Convention attributive d'aide EquipEx Xyloforest ; European Union, FEDER ; Investissements d'Avenir, Convention attributive d'aide EquipEx Xyloforest: ANR-10-EQPX-16-01 ; European Union, FEDER: ANR-10-EQPX-16-01 ; European Union, FEDER: 2003227 ; European Union, FEDER: ANR-10-LABX-25-01 ; We developed nuclear and chloroplastic single nucleotide polymorphism (SNP) and INDEL (insertion/deletion) markers using restriction associated DNA sequencing (RADSeq) and low coverage MiSeq genome sequencing to set up a genetic tracking method of the geographical origin of Hymenaea sp. From two initial sets of 358 and 32 loci used to genotype at least 94 individuals, a final set of 75 nSNPs, 50 cpSNPs and 6 INDELs identifying significant population structure was developed.