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Unterschiedliche Baumsaaten werden in Händen gehalten, darunter Zapfen und Bucheckern
Unterschiedliche Baumsaaten werden in Händen gehalten, darunter Zapfen und Bucheckern
Institut für

FG Forstgenetik

Rotbuchen für die In-vitro-Kultur

Die Rotbuche ist die bedeutendste Laubbaumart in Deutschland. Mit neuen Protokollen lassen sich Rotbuchen in der In-vitro-Kultur etablieren und für die vegetative Vermehrung oder biotechnologische Forschung nutzen.

Eine Hand mit blauem Handschuh hält einen Kulturbecher. Ansicht von oben in den Becher hinein, in dem kleine Buchen-Pflänzchen wachsen.
© Virginia Zahn

Rotbuchen in der In-vitro-Kultur

Hintergrund

Die Rotbuche hat eine große ökologische und wirtschaftliche Bedeutung in den Wäldern Mitteleuropas. Allerdings sind nach aktuellen Zahlen der Waldzustandserhebung 85% der Bäume von Kronenverlichtung betroffen, einem für Bäume typischen Stresssymptom. Im Klimawandel gerät die Baumart zunehmend unter Druck, insbesondere durch längere Trockenheitsperioden. Die Anpassung der Baumart an den Klimawandel ist aufgrund ihrer langen Generationsdauer erschwert. Mit der In-vitro-Kultur lassen sich nicht nur wertvolle Genotypen erhalten oder vegetativ vermehren, sondern auch biotechnologische Werkzeuge erforschen. 

Veröffentlichung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Thünen-Institut für Forstgenetik haben im renommierten Fachmagazin „Plant Methods“ ihre Ergebnisse zur Etablierung von In-vitro-Kulturen der Rotbuche veröffentlicht. Im Artikel „Benefiting from the past – establishing in vitro culture of European beech (Fagus sylvatica L.) from provenance trial trees and seedlings“ werden Protokolle dargestellt, mit denen Keimlinge und Material, das von Herkunftsversuchen gesammelt wurde, in die Gewebekultur überführt wurden. 

Methoden und Ergebnisse

In der Studie wurden Zweige von Buchen aus einem Herkunftsversuch im Berliner Grunewald verwendet. Damit sollte die genetische Vielfalt in dieser Studie maximiert und die herkunftsspezifische Eignung für die In-vitro-Kultur untersucht werden. Insgesamt wurden 691 Explantate von 22 verschiedenen europäischen Herkünften analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass 13 Herkünfte (57%) erfolgreich in vitro etabliert werden konnten. Herausfordernd blieb allerdings die langfristige Kultivierung dieser Explantate.

Zudem wurden Sämlinge aus Deutschland zur Etablierung von In-vitro-Kulturen verwendet. Hier zeigten sich Sprossbildungsraten zwischen 38% und 94%. Gegen Verluste durch bakterielle und pilzliche Kontaminationen erwiesen sich intensive Sterilisierungsprozesse und die Verwendung von Antibiotika im Medium als wirksam. Für 25 Genotypen gelang die Kultivierung über den Versuchszeitraum von zwei Jahren, was den Vorteil dieses jungen Materials gegenüber den Herkunftsversuchen als Materialquelle aufzeigt.

Detailinformationen

Zahn V, Fendel A, Sievers AJ, Fladung M, Bruegmann T (2025) Benefiting from the past: establishing in vitro culture of European beech (Fagus sylvatica L.) from provenance trial trees and seedlings. Plant Methods 21.1:31. 

Die Publikation wurde im Rahmen des Projekts TreeEdit erstellt, das finanziell vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert wird (Förderkennzeichen 2219NR359).

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