Die Gattung Allium : taxonomischer Überblick und wissenschaftliche Sammlung im Botanischen Garten der Universität Osnabrück

Allium ist die bei weitem umfangreichste Gattung der Familie Alliaceae (Klasse Liliopsida, Ordnung Asparagales). Ein kurzer Abriss der historischen Entwicklung der Allium-Klassifkationen und das aktuellste, an molekularen Daten orientierte System der Gattung sind als Bezugssystem beigegeben. In den letzten 15 Jahren wurden auf der Grundlage einer immer weiter vervollständigten Allium - Kollektion zuerst am IPK Gatersleben begonnen (340 Arten und über 3000 Akzessionen) und ab August 2000 im Botanischen Garten der Universität Osnabrück (230 Arten und über 800 Akzessionen) mit molekulartaxonomischen Untersuchungen fortgeführt, deren Ergebnisse kurz vorgestellt werden.Allium is by far the most extensive genus of the family Alliaceae (class Liliopsida, order Asparagales). A short summary of the historic development of the Allium - Taxonomy and the most current system, based on molecular data, is added as frame of reference. The enlarged working collection of living Allium accessions, first at the IPK Gatersleben (approximately 340 spp. and about 3 thousand accessions) and since August 2000 also in the Botanical Garden of the University of Osnabrueck (approximately 230 spp. and about more than 800 accessions) enabled to continue taxonomic research in this genus, the results of which are briefly discussed

Diploid \u3ci\u3eAllium ramosum\u3c/i\u3e from East Mongolia: A Missing Link for the Origin of the Crop Species \u3ci\u3eA. tuberosum\u3c/i\u3e?

In eastern Mongolia, a diploid close relative of the tetraploid (4x) crop species Allium tuberosum and its closest wild relative A. ramosum (4x) was found and characterized by karyotype analysis and with molecular marker techniques. An earlier analyses revealed A. ramosum to be sister of the crop but excluded it as its progenitor. At that time a putative diploid cytotype of A. ramosum was hypothesized as a potential progenitor taxon of the tetraploids. New phylogenetic analyses of chloroplast and nuclear DNA sequences including the recently found cytotype (A. aff. tuberosum) together with A. tuberosum and A. ramosum accessions revealed a sister group relationship of both species, with A. aff. tuberosum having sequences very similar or identical with A. ramosum. Two fingerprint analyses (RAPD, SCoT) resulted in phylogenetic trees where aff. tuberosum grouped basal to A. ramosum, although the two taxa are morphologically and ecologically clearly differentiated. We conclude that East Mongolian aff. tuberosum is not the progenitor of A. tuberosum but that it might belong to a stock of ancient lineages that gave rise to both tetraploid taxa

Schutz und Erhalt pflanzengenetischer Vielfalt : In situ- und Ex situ-Maßnahmen

Die ökologische, ökonomische und kulturelle Bedeutung von Wildpflanzenarten und deren Potential an genetischen Ressourcen werden immer offensichtlicher. Aber unsere Biosphäre verändert sich zunehmend drastischer, wodurch die natürliche Artenvielfalt stark bedroht ist. Die „Convention on Biological Diversity“ (CBD) hat sich ein Aufhalten des Biodiversitätsverlustes zum Ziel gesetzt. In situ- Maßnahmen wird dabei eine hohe Priorität zugesprochen, aber Ex situ-Maßnahmen werden immer dringender und dies insbesondere hinsichtlich des Erhalts genetischer Variabilität auf Populationsebene. Botanische Gärten sind durch ihre traditionell großen Sammlungen und Ausstellungen als Standardinstitutionen für eine Ex situ-Erhaltung prädestiniert. Aber der Wert und die Bedeutung dieser Sammlungen für den Erhalt der natürlichen genetischen Variabilität bleibt de facto beschränkt. Wir plädieren daher mit Nachdruck für Saatgutgenbanken für Wildpflanzen. Diese Vorgehensweise wird in mehreren Ländern bereits herangezogen - in Deutschland aber nicht. Saatgutgenbanken sind die einfachste und preisgünstigste Ex situ-Strategie zum Erhalt der pflanzengenetischen Vielfalt. Saatgutgenbanken für Wildpflanzen haben das Ziel, natürliche pflanzengenetische Ressourcen zu schützen und zu erhalten. In Kombination mit In situ-Maßnahmen haben sie große Bedeutung für den Naturschutz, z.B. im Rahmen von Wiederbesiedlungsmaßnahmen.The world is facing a dramatic change of the biosphere. Habitat loss, climate change, pollution, and biological invasions are regarded as greatest threat for biodiversity. To stop the current loss of biodiversity is a matter of worldwide concern, and is the goal of the Convention on Biological Diversity (CBD, 1992). Priority is given to in situ measures against species decline, however should be supported by ex situ conservation, and in the light of the ever increasing loss of biodiversity, ex situ measures are becoming more and more urgent, especially when protecting genetic variation at the population level. There is growing awareness of the ecological, economic and cultural significance of wild plant species and their potential as genetic resources. Botanic gardens are the standard institutions for ex situ conservation. With their huge collections on display botanical gardens are the most effective multipliers for increasing public awareness of the value of biodiversity and conservation needs. However, there are limitations which reduce the value of the collections of the botanical gardens for conservation of genetic variability. We therefore strongly argue for seed gene banks of wild plants, a strategy which has been already adopted in several countries but not in Germany. Seed gene banks are the easiest and least expensive way for preserving plant genetic variability. The aim of seed gene banks for indigenous wild plants are protection and conservation of natural plant genetic resources and promoting integrated ex situ and in situ conservation efforts e.g. for reintroduction strategies

Phylogeny and New Intrageneric Classification of Allium (Alliaceae) Based on Nuclear Ribosomal DNA ITS Sequences

The internal transcribed spacer region (ITS) of nuclear ribosomal DNA was sequenced from 195 representative species of Allium, two species of Nothoscordum, and one species each of lpheion, Dichelostemma, and Tulbaghia. Within the Allium species the lengths of the ITS regions were in a range from 612 to 661 base pairs and pairwise genetic distances reached up to 46%. The ITS data supported the inclusion of Nectaroscordum, Caloscordum, and Milula into Allium. Subgenera Rhizirideum and Allium, as well as sects. Reticulatobulbosa and Oreiprason were non-monophyletic taxa. Based on the phylogenetic relations, a new classification of genus Allium consisting of 15 monophyletic subgenera is presented. Sections Microscordum, Anguinum, Porphyroprason, Vvedenskya, Butomissa, Cyathophora, and Reticulatobulbosa are raised to subgeneric rank. Sections Austromontana N. Friesen, Eduardia N. Friesen, Mediasia F. O. Khassanov, S. C. Yengalycheva et N. Friesen, Nigrimontana N. Friesen, Falcatifolia N. Friesen, and Condensatum N. Friesen are newly described. Series Daghestanica, Pallasia, and Scabriscapa, as well as subsects. Eremoprasum, Longivaginata, and Sikkimensia are raised to sectional rank. A taxonomic conspectus of Allium at sectional level is given

Loki Schmidt-Genbank für Wildpflanzen am Botanischen Garten der Universität Osnabrück

Zur Erhaltung genetischer Ressourcen, wissenschaftlicher Forschung und im Rahmen zentraler Informationsdatenbanken sind Ex situ-Sammlungen in Form von Genbanken notwendig. Die Botanischen Gärten sollten Saatgutgenbanken von Wildpflanzen zukünftig aufbauen bzw. etablieren, um die Erhaltungsmaßnahmen und den Schutz der natürlichen pflanzengenetischen Ressourcen weiter voranzubringen. Am Botanischen Garten der Universität Osnabrück ist eine Genbank für Wildpflanzen eingerichtet worden, die insbesondere Saatgut gefährdeter Gefäßpflanzenarten Nordwestdeutschlands beherbergt und unter trockenen Bedingungen bei minus 20°C in speziellen Alu-Polyethylenfolien aufbewahrt. Gegenwärtig befinden sich 1800 Saatgutproben von 620 Wildpflanzenarten aus 65 Pflanzenfamilien in der Genbank. In einer Access basierten Datenbank ist jeder Beleg auch online abrufbar (www.wildpflanzen-genbank.de) und im Herbarium “OSBU“ der AG Botanik als Belegexemplar hinterlegt. Wir planen die Integration der Loki Schmidt-Genbank und das dezentrale Netzwerk von regionalen Saatgut-Genbanken für Wildpflanzen in die Organisation „Nationales Inventar Pflanzengenetischer Ressourcen Deutschlands“ (PGRDEU) und hier in das untergeordnete Netzwerk „Deutsche Genbank für Crop Wild Relatives” (CWR), dessen Koordination dem Botanischen Garten Osnabrück obliegen würde. Botanische Gärten können als Institutionen die Nachhaltigkeit der Einrichtung solcher Systeme gewährleisten und sind deshalb die richtigen Ansprechpartner für diese Kooperation.There is a growing awareness for the significance of seed gene banks as an ex situ-strategy for the maintenance of plant genetic resources. At the Botanical Garden of the University of Osnabrueck we established a seed gene bank for wild plants of Northwest Germany. We have already collected material of 1800 accessions from 620 species and 65 families. The seeds are dried and stored in special plastic bags in minus 20°C. Information about each accession is listed in an access database which is online available (www.wildpflanzen-genbank.de). Voucher material is documented in the herbarium OSBU of the AG Botany at the University of Osnabrueck. We plan to integrate the Loki Schmidt Gene Bank and the decentralised network of seed gene banks for wild plants into the organisation “National Inventory of Plant Genetic Resources Germany” (PGRDEU) and here in the subordinated network “German Gene Bank for Crop Wild Relatives” which shall be coordinated in the Botanical Garden in Osnabrueck. Institutions like Botanical Gardens are able to guarantee for the sustainability of such systems and are the most probable partners in the cooperation

WEL Gene Bank: The National Gene Bank for German Crop Wild Relative Species

Die "Genbank Wildpflanzen für Ernährung und Landwirtschaft" (Genbank WEL) wurde 2009 als ein bundesweites Netzwerk gegründet, um die Nutzung wildlebender pflanzengenetischer Ressourcen in Deutschland zu sichern und deren Verfügbarkeit als Saatgut gewährleisten zu können. Wildpflanzen für Ernährung und Landwirtschaft (WEL-Arten, im englischen crop wild relatives) stellen mit mehr als 2.800 Arten einen beachtlichen Anteil der ca. 4.300 heimischen Farn- und Blütenpflanzen dar. Mit der Saatgutgenbank WEL wurde eine wertvolle Ressource für zukünftige Forschungsprojekte und Anwendungen in der Pflanzenzüchtung geschaffen, die derzeit über 4.500 Akzessionen von 272 WEL-Arten umfasst. An dem Netzwerk sind die Botanischen Gärten Berlin, Karlsruhe, Osnabrück und Regensburg sowie die Pädagogische Hochschule Karlsruhe beteiligt. Der WEL-Genbankbestand soll durch weitere Sammlungsaktivitäten ausgebaut werden. Aufgrund fehlender Finanzierungsmittel kann dies nicht zielgerichtet durchgeführt werden und es besteht dringender Handlungsbedarf zur Weiterentwicklung der WEL-Genbank.The German “Genbank für Wildpflanzen für Ernährung und Landwirtschaft” (WEL) is a gene bank for crop wild relatives for which the German term ‘WEL’ species has been coined. The WEL gene bank was established in 2009 as a national network to protect wild plant genetic resources in Germany to protect and ensure availability of WEL seed material. The 2,800 species of wild plants used for nutrition and agriculture (crop wild relatives) represent a substantial proportion of our native 4,300 fern and flowering plant species. The WEL gene bank project has produced a valuable resource for future research projects and for use in crop breeding. Participating in this network are the Botanical Gardens of Berlin, Karlsruhe, Osnabrück and Regensburg, as well as the Educational College of Karlsruhe. The WEL gene bank is under management of the Botanical Garden of Osnabrück, Germany. The Information and coordination centre of the Federal Office for Agriculture and Food (BLE) is responsible for the integration of the WEL gene bank in the “National Specialist Programme for Plant Genetic Resources” (PGDEU). There are currently 4,500 accessions of 272 species in the WEL gene bank. Currently no further funding is available, although the WEL gene bank needs further development

Allium sulaimanicum: A new Allium species and section from Pakistan

A new species, Allium sulaimanicum, is described from northern Balochistan and southern Khyber Pakhtunkhwa in Pakistan based on morphological, molecular, and cytological studies. The new species is characterised by long runner-like cylindrical rhizomes of adult plants, cylindrical bulbs, linear leaves with minute soft hairs along veins, campanulate perigonium, and white to creamy white, ovate to elliptical, 4.5–5-mm-long acute tepals, with brownish to purplish nerves, stamens as long as to slightly longer than tepals, yellow to brick red anthers, hexagonal ovary, and white and papillate/warty along angles. The presence of long herbaceous rhizomes indicated serious isolation of the new species; hence, a new section Sulaimanicum is proposed to accommodate the new species. The new species is diploid with a chromosome number of 2n = 16. Detailed morphological description, illustrations, phylogenetic analyses based on sequences of plastid spacers (rpl32-trnL (UAG) and trnQ-rps16) and nuclear ITS, karyotype features, and a distribution map of the new species are provided

Development of a network of genetic reserves for wild celery in Germany (GE-Sell)

Die Technik des genetischen Erhaltungsgebiets ist ein anwendungsbereites Verfahren zur In-situ-Erhaltung von wildlebenden Verwandten unserer Kulturpflanzen. Bei dem Verfahren wird die dynamische Erhaltung von Populationen, die in ihren natürlichen Lebensräumen Evolutionsprozessen ausgesetzt sind, mit der statischen Erhaltung pflanzengenetischer Ressourcen in Genbanken kombiniert und somit die nachhaltige Nutzung dieser Arten ermöglicht. Im Modell- und Demonstrationsvorhaben "Genetische Erhaltungsgebiete für Wildselleriearten (Apium und Helosciadium) als Bestandteil eines Netzwerks genetischer Erhaltungsgebiete in Deutschland" (GESell) wurden wissenschaftliche und organisatorische Fragestellungen zur Umsetzung dieser Technik bearbeitet. Ziel des Projekts war die modellhafte Einrichtung von 45 genetischen Erhaltungsgebieten (GenEG) für Wildselleriearten und der Aufbau eines bundesweiten Netzwerks aus lokalen Akteuren. Zur Identifizierung der GenEG wurde das monografische Verfahren angewendet. Für die vier in Deutschland vorkommenden Wildselleriearten wurden zum Projektstart im Jahr 2015 aus 2400 Fundortdaten 322 Standorte für Präsenzkontrollen ausgewählt. Im Anschluss wurden für rund 100 möglichst vitale und ungefährdete Vorkommen, die sich über verschiedene Naturräume und Habitate verteilen, genetische Diversitätsanalysen durchgeführt. Anhand der Kartierungs- und Analyseergebnisse wählte das Projektteam zwischen 11 und 15 Vorkommen pro Art aus, die insgesamt die innerartliche Vielfalt der jeweiligen Arten bestmöglich repräsentieren. Für diese Vorkommen wurden die Einrichtung und ein langfristiges Management der GenEG in Zusammenarbeit mit lokalen Akteuren angestrebt. Bis zum April 2020 wurden bereits 15 GenEG eingerichtet.The genetic reserve conservation technique is a ready-to-use procedure for in situ conservation of crop wild relatives. The approach combines the dynamic conservation of populations exposed to evolutionary processes in their natural habitats with the static conservation of plant genetic resources in gene banks, thus enabling the sustainable use of these species. In the model and demonstration project "Genetic reserves for wild celery species (Apium and Helosciadium) as part of a network of genetic reserves in Germany" (GE-Sell) scientific and organisational aspects of the implementation of genetic reserves were investigated. The aim of the project was the establishment of 45 genetic reserves for wild celery species and the establishment of a nationwide network of local stakeholders. The monographic approach was used to identify the genetic reserves. For the four wild celery species occurring in Germany, around 350 occurrences were selected from 2400 known sites for the verification of these occurrences at the project start in 2015. Thereafter, genetic diversity analyses were carried out for approximately 100 occurrences that are as vital as possible, non-endangered and distributed over various ecogeographic regions and habitat types. Based on the survey and analysis results, the project team selected between 11 and 15 occurrences per species, which together represent the intra-species diversity of the respective species best. For these occurrences, the project team aimed at the establishment and long-term management of the genetic reserves in cooperation with local stakeholders. By April 2020, 15 genetic reserves had already been established

Новые комбинации и названия сосудистых растений Азиатской России.

In this paper, we present nomenclatural novelties required in the course of the preparation of the second, revised version of the checklist of vascular plants of Asian Russia. The first version was published in 2012 (Baikov 2012). At the family level, we accepted the modern classification systems (APG IV for flowering plants, PPG I for lycophytes and ferns, and GPG for gymnosperms). At the genus level, we follow the generic concepts applied for particular taxonomic groups according to the Catalogue of Life (COL; https://www.catalogueoflife.org/), version COL23.5. At the species level, we consistently apply the monotypic species concept (also known in Russia as Komarov’s concept). In total, this paper presents one new nothogenus name (× Sibirotrisetokoeleria Chepinoga nom. nov., Poaceae) and 156 new names in the rank of species, in 28 families: Amaranthaceae Juss. (1 name), Amaryllidaceae J. St.-Hil. (1), Apiaceae Lindl. (2), Asteraceae Bercht. & J.Presl (12), Boraginaceae Juss. (4), Caryophyllaceae Juss. (11), Crassulaceae J. St.-Hill. (3), Cyperaceae Juss. (8), Ericaceae Juss. (2), Fabaceae Lindl. (16), Gentianaceae Juss. (1), Geraniaceae Juss. (1), Juncaceae Juss. (1), Lamiaceae Martinov (1), Menyanthaceae Dumort. (1), Orchidaceae Juss. (1), Orobanchaceae Vent. (1), Papaveraceae Juss. (4), Plantaginaceae Juss. (1), Poaceae Barnhart (49), Polygonaceae Juss. (4), Primulaceae Batsch. ex Borkh. (6), Ranunculaceae Juss. (4), Rosaceae Juss. (5), Salicaceae Mirb. (2), Saxifragaceae Juss. (11), Vitaceae Juss. (1), Zygophyllaceae R. Br. (2 names)