Effects of cleistogamy and pollen source on seed production and offspring performance in three endangered violets

Bei seltenen Arten, die oft in kleinen oder isolierten Populationen vorkommen, ist die Wahrscheinlichkeit von Selbstbestäubung durch verwandte Individuen als Folge demographischer Stochastizität erhöht. Die Art der Blütenbestäubung kann erhebliche Auswirkungen auf Samenmerkmale und die Fitness der Nachkommen und daher auf die Lebensfähigkeit von Populationen haben. Zur Zeit durchgeführte Maßnahmen zur Wiederherstellung von Stromtalwiesen durch die Übertragung von Pflanzenmaterial aus artenreichen Spenderbeständen können zur Entstehung von anfangs kleinen, aus Individuen verschiedener Spenderbestände zusammengesetzten Populationen führen. Daher untersucht die vorliegende Arbeit die Effekte unterschiedlicher Pollenquellen und des Blütentyps (chasmogame (CH) und kleistogame (CL) Kapseln) auf Samenmerkmale und die Fitness der Nachkommen von drei stark gefährdeten Veilchenarten (V. elatior, V. pumila und V. stagnina) dieser Habitate. Wir ermittelten den Grad der Inzuchtdepression und untersuchten das Keimlingswachstum von Nachkommen aus Selbst- und Fremdbestäubung unter Bedingungen, die sich in Hinblick auf die mikrobielle Umwelt unterschieden, d.h. in Boden, der mit (i) nicht-sterilem Substrat derselben Art ('Heimat'-Bedingungen) und (ii) sterilisiertem Substrat beimpft war. Die Veilchen produzierten mehr CL Kapseln als CH Blüten. Der experimentelle Ausschluss von Bestäubern hatte nur geringe Auswirkungen auf die Produktion von CH Samen. CL Samen hatten im Mittel ein signifikant geringeres Gewicht als CH Samen. Dies kann mit unterschiedlicher Allokation von Ressourcen oder unterschiedlichen Umweltbedingungen bei der Samenbildung zusammenhängen. Das Keimlingswachstum war geringer unter 'Heimat'-Bedingungen als unter Kontrollbedingungen. Unter 'Heimat'-Bedingungen war bei V. stagnina die relative Fitness von Keimlingen aus Selbstbestäubung signifikant höher als die von fremdbestäubten Nachkommen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass ein hoher Grad genetischer Differenzierung als Folge der Isolation der Populationen dieser Art zu Kreuzungsdepression, z. B. durch biochemische oder physiologische Inkompatibilität zwischen Genen oder den Bruch koadaptierter Genkomplexe, führen könnte. Die Fitness von Nachkommen von V. stagnina variierte stark zwischen den Bodenbehandlungen, aber generell fanden wir keine Hinweise auf Inzuchtdepression bei den untersuchten seltenen Veilchenarten.