Biodiversität und Evolution der Pflanzen

Folgende Themen können als Bachelor- oder Masterarbeiten in der Arbeitsgruppe durchgeführt werden. Bei Interesse bitte bei Prof. Dirk Albach melden.

Bachelor- und Master-Arbeiten in der AG Biodiversität und Evolution der Pflanzen (* - ein didaktischer Teil ist möglich)

* Gartenführer (B. Ed., M. Ed.)

Der Botanische Garten ist eine der am stärksten besuchten Attraktionen von Oldenburg mit mehr als 60.000 Besuchern. Die Besucher kommen dort nicht nur hin, um sich zu erholen, sondern auch, um etwas zu lernen. Dies kann zum Beispiel über Führungen und Schilder geschehen. Wir wollen verstärkt über gedruckte Führer, neu zu entwickelnde interaktive Experimente und Podcasts den Besuchern botanische und andere biologische Inhalte vermitteln. Die Gestaltung setzt ein gewisses didaktisches Interesse voraus. Themen könnten zum Beispiel das Tropenhaus, das Alpinum, Australien, Pflanzengruppen, z.B. die Rosengewächse, oder das Thema Windbestäubung sein. Genauso kann auch über eine sinnvolle Neugestaltung/-bepflanzung verschiedener Beete gearbeitet werden.

Methoden: didaktische Gestaltung und Konzeption

* Organismische Biologie im Botanischen Garten (M. Ed.)

Der Kurs Organismische Biologie findet an sieben Kurstagen im Wintersemester, in der Regel für Erstsemester statt. In diesem Projekt geht es darum im Botanischen Garten Angebote zu entwickeln, die Kursinhalte im Botanischen Garten zu vertiefen und entsprechend zu erweitern.

Methoden: Homepage-Entwicklung, didaktische Gestaltung und Konzeption

* Hummelhotels (M. Ed.)

Im Rahmen eines EU-Interregio-Projektes werden an ca. 20 Schulen und Vereinen in Nordwestdeutschland Hummelkästen aufgestellt. In diesen Hummelkästen wird Gewicht des Volkes und Ein-/Ausflug-Frequenz der Hummeln gemessen. In dieser Arbeit wird es um die Betreuung der Gruppen, Zusammenfassung der Ergebnisse und Evaluation dessen, was die Gruppen gemacht haben, gehen.

Methoden: Datenanalyse, Interviews, Fragebögen

* Insektengärten (B. Sc., M. Ed.)

Auf dem Campus der Universität (Uhlhornsweg und Wechloy) sollen 4-6 Insektengärten entstehen. Diese bestehen jeweils aus einem Insektenhotel und einem hängenden Garten. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Standorte evaluiert, Konzepte zur Gestaltung der Gärten und zur Aufklärung der Studierenden über die Bedeutung des Projektes gestaltet werden.

Methoden: Literaturarbeit, didaktische Gestaltung und Konzeption

* Insektenhotels (B. Sc.)

Nistplätze für Insekten sind zunehmend schwieriger in unsere Landschaft zu finden. Daher bieten Naturschützer spezielle „Insektenhotels“ an, die verschiedenen Insekten Nistmöglichkeiten geben. In dieser Arbeit soll ein Überblick gegeben werden, welche Möglichkeiten es gibt und welche Insekten davon profitieren. Es soll auch Mechanismen der Evaluation von Insektenhotels entwickelt werden.

Methoden: Literaturarbeit, Interviews, Fragebögen

* Blühwiesen (B. Sc.)

Die Gemeinde Dötlingen legt jedes Jahr ca. 20-30 Blühwiesen mit verschiedenen Blühmischungen an. In diesem Projekt geht es darum, die Blühwiesen über das Jahr zu verfolgen, die Pflanzenzusammensetzung mit der Saatgutzusammensetzung zu vergleichen und Empfehlungen für die Pflege der Fläche zu entwerfen. Daneben geht es darum, einen Führer oder eine Webseite oder Schilder für die Blühwiesen zu entwerfen, um die Bevölkerung über die Aktion besser zu informieren.

Methoden: Pflanzenaufnahmen, Datenanalyse, didaktischen Konzeption und Gestaltung

Grünkohl (B. Sc.)

Es ist immer wieder zu hören, dass Grünkohl Frost bräuchte, um süß und schmackhaft zu werden. Diese Behauptung soll in diesem Projekt konkretisiert werden, indem der Kohlenhydrat- und Zucker-Gehalt in verschiedenen Grünkohl-Sorten sowohl unter niedrigen als auch warmen Temperaturen vergleichend analysiert wird. Dazu kann ein einfacher kolorimetrischer Phenol-Schwefelsäure-Test (total carbohydrate assay) verwendet werden. Alternativ können auch kleinere Oligosaccharide mittels einer LC-MS Methode gemessen werden (Kooperation mit Jacobs Uni Bremen).

Methoden: phytochemische Analyse

Selbstinkompatibilität bei Veronica (M. Sc.)

Viele Arten von Veronica sind selbstinkompatibel, d. h. es gibt Genprodukte, die es Pflanzen ermöglichen Pollen der eigenen Pflanze zu erkennen (gametophytische Selbstinkompatibilität). Neuere molekularbiologische Methoden, insbesondere Transkriptomik/RNA-Sequenzierung, erlauben es nun die entsprechenden Gene zu identifizieren. Innerhalb der Plantaginaceae ist dies bisher nur für Antirrhinum geschehen. In diesem Projekt geht es darum für V. filiformis, V. spicata und V. chamaedrys RNA aus dem Griffel zu sequenzieren und die entsprechenden homologen Gene für Veronica zu identifizieren.

Methoden: RNA-Sequenzierung

Hybridisierung bei Veronica Untergattung Pseudolysimachium ({B. Sc.}/M. Sc.)

Die Untergattung Pseudolysimachium umfasst ca. 25-30 Arten, die häufig zu zwei bis drei Arten sympatrisch vorkommen. Mithilfe von Hochdurchsatz-Sequenzierung (genotyping-by-sequencing) soll ein SNP-Datensatz erstellt werden, mit dem untersucht werden soll, ob die Arten auch wirklich miteinander hybridisieren. Dafür stehen Sammlungen von Pflanzen aus Ungarn, der Slowakei und der Ukraine zur Verfügung. Neben der Analyse genomischer Daten sollen die Arten auch künstlich im Gewächshaus gekreuzt werden. Es besteht auch die Möglichkeit die Arten morphologisch zu vergleichen.

Methoden: GBS-Sequenzierung, SNP-Analyse, Kreuzungsexperimente, Morphometrie

* Veronica hederifolia in Norddeutschland (B. Sc.)

Veronica hederifolia and Veronica sublobata sind hexa- bzw. Tetraploide Arten in Norddeutschland, wobei V. hederifolia vermutlich durch Kreuzung von V. sublobata mit V. triloba entstanden ist. Fischer hat die morphologischen Unterschiede für Österreich herausgearbeitet und Vermutungen über Änderungen entlang eines geographischen Gradienten aufgestellt. Es gibt Hinweise auf eine ökologische Differenzierung, dafür müsste aber kleinräumig die Verbreitung der Arten untersucht werden und entsprechende Untersuchungen über die Verbreitung der Arten durchgeführt werden. Ziel ist es die Unterscheidung dieser beiden Arten besser zu ermöglichen.

Methoden: Durchflusszytometrie, Morphometrie, Mikroskopie, DNA-Sequenzierung, Herbararbeit, Untersuchungen im Freiland

Polyploidisierung (M. Sc.)

Polyploide Pflanzen entstehen natürlich durch Fehler in der Meiose, die eine Vielzahl von Gründen haben kann. Man kann aber auch künstlich Polyploidisierung durch Zugabe von Chemikalien wie Colchicine verursachen. In diesem Projekt soll die Polyploidisierung für verschiedene Pflanzen ausprobiert werden und die Pflanzen mit ihren diploiden Verwandten verglichen werden. Als Pflanzen stehen Grünkohl, Queller/Salicornia und Veronica zur Verfügung.

Methoden: Polyploidisierung, Gewächshaus-Untersuchung

Festuca rubra (B. Sc., M. Sc.)

Festuca rubra ist ein weit verbreitetes Wiesengras, das auch in Salzwiesen vorkommt. Es gibt hexaploide und oktoploide Sippen, wobei es erste Hinweise gibt, dass in den Salzwiesen vor allem die oktoploide Sippe vorkommt. Diese Hypothese gilt es zu überprüfen und Unterschiede zwischen den Cytotypen zu finden. Ist die oktoploide Sippe wirklich salztoleranter? Gibt es anatomische Unterschiede, z.B. in der Leitbündel-Anatomie.

Methoden: Kartierung, Durchflusszytometrie, Wuchsexperimente im Bot. Garten, anatomische Untersuchungen

Klee als Bienenweide (B. Sc., M. Sc.)

Klee ist der wichtigste Nektarlieferant auf Weiden in Norddeutschland. Es gibt aber unterschiedliche Genotypen, die sich wohl in der Blütezeit, Nektar- und Pollenproduktion unterscheiden. Dies könnte auch vom Boden und der Umgebung abhängen, aber für Bienen und Hummeln entscheidend sein. In diesem Projekt soll die Variabilität unterschiedlicher Herkünfte von Weißklee (Trifolium repens L.) untersucht werden, sowohl im Freiland als auch unter kontrollierten Bedingungen im Gewächshaus.

Methoden: Blütenbiologie, Freiland- und Gewächshaus-Untersuchungen

Phylogenie und Genomgröße der Salzwiesen-Arten (M. Sc.)

Pflanzen haben sich mehrfach unabhängig an salzige Standorte (wieder) angepasst. Manche Anpassungen sind artspezifisch, andere generell. Ziel dieses Projektes ist es einen Stammbaum der norddeutschen Salzwiesen-Arten zu erstellen und diesen für die Analyse verschiedener Fragen der Evolution zu benutzen. Woher kommen die norddeutschen Salzwiesen-Arten? Sind die nächsten Verwandten auch schon an Salz angepasst? Welche Merkmale haben die Salzwiesen-Arten gemeinsam, die sie nicht von ihren Vorfahren haben? Diese Fragen sollen insbesondere mit Hilfe von Genomgrößen-Daten untersucht werden.

Methoden: Durchflusszytometrie, phylogenetische und Vergleichende Analysen am Computer

Genomgröße der norddeutscher Wiesen-Arten/Neuseeländischer Arten (M. Sc.)

Genomgröße ist die Menge der DNA pro Zelle. Diese kann auf verschiedene Weise das Leben der Pflanzen beeinflussen, z.B. die Geschwindigkeit der Zellteilung oder den Phosphor-Bedarf. Die Korrelationen der Genomgrößen von norddeutschen Wiesenpflanzen mit anderen Merkmalen der Pflanzen sollen in diesem Projekt untersucht werden. Ein großer Datensatz von Pflanzenmerkmalen ist vorhanden. Es müssen allerdings noch einige Genomgrößen ergänzt werden und die Korrelationen analysiert werden. Vergleichbares ist für einen Datensatz neuseeländischer Arten machbar.

Methoden: Durchflusszytometrie, phylogenetische und Vergleichende Analysen am Computer

Puccinellia maritima (B. Sc., M. Sc.)

Puccinellia maritima, das Andelgras, ist ein häufiges Gras der unteren Salzwiese. Neitzel (Neitzel, J. (1978): Cytotaxonomische Untersuchungen an Puccinellia maritima (Huds.) Parl. in Schleswig-Holstein, p.1-106) stellte fest, dass sich die Chromosomenzahlen des Andelgrases stark unterscheidet. Er stellte 14 bis 112 Chromosomen pro Zelle fest. Dabei ist nicht klar, ob es sich um distinkte Ploidiegrade handelt. Für die niedersächsische Nordseeküste ist derzeit nichts über die Chromosomenzahlen oder Ploidie bekannt. In diesem Projekt soll dies nachgeholt werden und die Variabilität in Ploidie und Morphologie untersucht werden.

Methoden: Durchflusszytometrie, Morphologie, Mikroskopie

Salicornia (B. Sc., M. Sc.?)

Der Queller (Gattung Salicornia L.) ist die bestimmende Pflanze der unteren Salzwiese und der Pionierzone. Es finden sich dort zwei Arten, eine diploide und eine tetraploide Art. Wir sind daran interessiert, wie sich die beiden Arten einnischen. Es scheint, dass die tetraploide Art eher in der Pionierzone, die diploide Art eher darüber in der unteren Salzwiese zu finden ist. Ziel der Arbeit ist es Unterschiede zwischen den Cytotypen zu finden.

Methoden: wahlweise Keimungsexperimente, morpholog. Beschreibung, Durchflusszytometrie, Mikrosatelliten (Freilandarbeit erst ab Sommer möglich)

Callitriche (B. Sc., M. Sc.)

Die Gattung Callitriche L. ist artenreich in Norddeutschland mit zwei häufigen, vier selteneren Arten und einigen Hybriden. Leider sind jedoch die Arten morphologisch schwer voneinander im vegetativen Zustand zu unterscheiden. Kürzlich haben tschechische Kollegen publiziert, dass sich die Arten anhand ihrer Genomgröße unterscheiden lassen. Dies soll hier für norddeutsche Populationen nachgewiesen werden.

Methoden: Durchflusszytometrie, ggf. DNA-Sequenzierung, morphologische Untersuchungen

Die Tauben-Skabiose - Scabiosa columbaria (B. Sc., M. Sc.)

Mitteleuropa besitzt so gut wie keine eigenen, neuen Pflanzenarten, weil fast alle Arten erst nacheiszeitlich einwandern mussten. Eine Ausnahme ist die Tauben-Skabiose (Scabiosa columbaria L.), die vermutlich als nacheiszeitlicher Hybrid eine eigene, rein mitteleuropäische Art bildet. Eine Resynthese aus den vermutlichen Eltern soll mit Kreuzungsexperimenten versucht werden. Experimente zum Keimungsverhalten der Samen in Klimakammern und im Feld sollen mögliche Gründe für den Erfolg der neuen Art beleuchten. Weiter soll ein molekularer Marker etabliert werden, der in zukünftigen Analysen Auskunft über den Enstehungsort und die Wandergeschichte geben könnte. F1-Hybriden erstellen, Vermessen 3 Arten (ca. 30 Ind.), Saatgut 200, Keimungsverhalten qualitativ.

Methoden: Keimungsexperimente, morphologische Untersuchungen, DNA-Sequenzierung

Disteln auf Kreta (B. Sc.)

Die Gattung Carlina, die Silberdisteln, enthält u.a. eine Artengruppe (die Corymbosen), die im gesamten Mittelmeergebiet verbreitet ist, aber oft genug schwierig zu unterscheiden ist. Mit vorhandenem Material soll eine molekulare Analyse mit zu etablierenden Sequenzmarkern zeigen, ob die gegenwärtigen Artgrenzen objektiv sind.

Methoden: DNA-Sequenzierung oder DNA-Fingerprint

Endozoochorie bei Veronica (B. Sc., M. Sc.)

Endozoochorie durch Vögel ist ein wichtiges Instrument für die Fernverbreitung von Pflanzenarten, gerade bei Wiesen- und Uferpflanzen. Pollux und andere haben verschiedene Pflanzenarten untersucht und dabei auch Arten der Gattung Veronica untersucht. Das Potential der Vogel-Endozoochorie ist allerdings nicht genau untersucht. Es soll untersucht werden, inwiefern sich verschiedene Arten (V. chamaedrys, V. serpyllifolia, V. beccabunga, V. officinalis, V. persica, V. hederifolia, V. spicata) verschiedener Habitate in ihrem Endozoochorie-Potential unterscheiden. Dabei soll Verbreitung durch Hühnervögel und Singvögel getrennt untersucht werden.

Methoden: Fütterungsexperimente, Keimungsexperimente

Magellans Enzian (B. Sc., M. Sc.)

Gentianella magellanica hat ein sehr weites, zum Teil abenteuerliches Verbreitungsgebiet an der Südspitze Südamerikas. Die morphologische Variation ist erheblich, so dass diese Art auch in mehrere kleinere Arten aufgeteilt wurde. Durch Vermessung von vielen Herbarbögen, und durch Entwicklung und Anwendung von molekularen Markern soll dieses Problem und die eiszeitliche Wanderungsgeschichte untersucht werden.

Methoden: morphologische Untersuchungen, DNA-Sequenzierung oder DNA-Fingerprint

Coleofasciculus (B. Sc., M. Sc.)

Coleofasciculus ist eine Blaualgen-Gattung, von der man bisher annahm, dass es nur eine Art gibt. Vorläufige Analysen zeigen jedoch, dass die genetische Diversität für viele Arten spricht. Die Daten sollen genauer phylogenetisch und biogeographisch analysiert werden.

Methoden: phylogenetische Analyse, biogeographische Analyse