Institut für
FG Forstgenetik
Herkunfts- und Züchtungsforschung
Die Erforschung genetischer Unterschiede und deren Bedeutung bei der Anpassung an Umweltbedingungen sind zentrale Bestandteile der modernen Forstwissenschaft. Herkunftsversuche und die Auswertung langfristiger Daten bieten eine solide Basis, um den Herausforderungen des Klimawandels zu begegnen und die Zukunft unserer Wälder aktiv zu gestalten. Nur mit einer fundierten Wissensbasis können wir die richtigen Entscheidungen für eine nachhaltige Waldwirtschaft treffen und resilientere Ökosysteme schaffen.
Forschungsschwerpunkte
Viele Baumarten besitzen ein großes Verbreitungsgebiet, das unterschiedlichste Klima- und Standortsbedingungen umfasst. Dadurch entwickeln sich innerhalb einer Baumart genetische Unterschiede, da sich die einzelnen Populationen an die jeweiligen Wuchsbedingungen anpassen. Dieses Wissen ist entscheidend, um widerstandsfähige und wüchsige Herkünfte zu identifizieren, die den Herausforderungen durch Umwelt- und Klimaänderungen standhalten können.
Um die Anbaueignung und Anpassungsfähigkeit verschiedener Laub- und Nadelbaumarten zu prüfen, setzen wir auf sogenannte Herkunftsversuche. Dabei werden Populationen derselben Baumart aus unterschiedlichen Regionen unter identischen Bedingungen getestet. Dies erlaubt Rückschlüsse auf ihre Leistungsfähigkeit, Resilienz und Anpassungsfähigkeit. Mit dem Klimawandel gewinnt diese Arbeit zunehmend an Bedeutung.
Klimatische Änderungen wie längere Trockenperioden, höhere Temperaturen oder Extremwetterereignisse erfordern Baumarten und Herkünfte, die damit zurechtkommen können. Der Forschungsbedarf ist enorm, da noch viele Fragen offen sind, etwa wie schnell sich Populationen an neue Umweltbedingungen anpassen oder inwiefern genetische Unterschiede dabei eine Rolle spielen. Die Auswertung unserer umfangreichen Datenbestände spielt hierbei eine Schlüsselrolle. Sie bietet die Möglichkeit, fundierte Prognosen über die zukünftige Entwicklung unserer Wälder zu treffen und nachhaltige Strategien für die Forstwirtschaft zu entwickeln.
Daueraufgaben:
- Prüfung der Anbaueignung und Variabilität von Herkünften heimischer Baumarten (u.a. im Klimawandel) (Heimische Baumarten)
- Erfassung der Variabilität nicht heimischer Baumarten und deren Eignung für den Anbau in Deutschland (Nichtheimische Baumarten)
- Abgrenzung von Herkunftsgebieten und Verwendungszonen (Herkunftsgebiete)
In der Züchtungsforschung wird intensiv daran gearbeitet, die Biomasse- und Wertholzproduktion verschiedener Baumarten zu optimieren, um sowohl ökologische als auch ökonomische Anforderungen zu erfüllen. Dabei stehen die Verbesserung der Vitalität, des Wachstums und der Holzqualität im Mittelpunkt, insbesondere im Hinblick auf neuartige Herausforderungen wie den Klimawandel, veränderte Umweltbedingungen und die Ausbreitung von Schadorganismen.
Ziel der Forstpflanzenzüchtung ist es, die Holzproduktion auf gleichbleibender Fläche zu steigern und so einen Beitrag zur Deckung des zunehmenden Bedarfs der Gesellschaft an Holz zu leisten. Dabei trägt die Steigerung der Wuchsleistung zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei. Die Verbesserung der Qualität ist Voraussetzung dafür, dass das Holz mehrfach stofflich genutzt werden kann, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung).
Wir arbeiten intensiv mit den wirtschaftlich bedeutenden Nadelbaumarten Kiefer und Douglasie. Von besonderem interesse sind dabei die sogenannten Plusbäume, das sind Bäume die aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften ausgewählt werden. Diese werden durch Veredelung vegetativ vermehrt, um genetisch identische Klone zu erzeugen, die in Klonarchiven und Samenplantagen gesichert werden. Mittelfristig ermöglichen Samenplantagen eine effiziente und qualitativ hochwertige Saatgutproduktion, die für die Anlage von stabilen und leistungsfähigen Waldbeständen entscheidend ist.
Darüber hinaus haben wir im letzten Jahrzehnt über schnellwüchsige Baumarten wie Pappel, Lärche, Robinie und Weide geforscht, die sich durch ihre kurze Umtriebszeit und vielseitige Verwendbarkeit auszeichnen. Diese Baumarten sind nicht nur für die Energie- und Rohstoffproduktion von Bedeutung, sondern auch für die Erhöhung der Kohlenstoffbindung und die Bereitstellung ökologischer Dienstleistungen.
Daueraufgaben:
- Prüfung von Nachkommenschaften aus gelenkten Kreuzungen (Erbwertermittlung von Elternbäumen) (Nachkommenschaftsprüfung)
- Prüfung der Eignung schnellwachsender Baumarten für die Holzerzeugung (schnellwachsende Baumarten)
Die Evaluierung und Dokumentation forstlicher Genressourcen auf nationaler und europäischer Ebene sind ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeit. Die zu erhaltenden Bestände sind eine wichtige Grundlage für die Forstpflanzenzüchtung und ihre langfristige Bobachtung dient der Beantwortung von Fragen im Klimawandel. Hierfür werden Klonarchive als Ex-situ-Maßnahme unterhalten.
Daueraufgabe:
- Erhaltung forstlicher Genressourcen (Generhaltung)
Projekte
- Fagus orientalis als Alternativbaumart im Klimawandel (Orient-Buche)
- Beschleunigte Kiefernzüchtung auf Wachstum und Trockentoleranz mit Hilfe genomischer Selektion (GS Kiefer)
- Hainbuche - Von der dienenden Baumart zum Zukunftsbaum (Hainbuche)
- Samenplantagen der Zukunft (OptiSaat)
- Forschungsschwerpunkt Genetik und Dendroökologie der Rotbuche: Trockenstress, In-vitro-Kultur und Genomik (BucheTIG)
- Beurteilung von Anpassungsfähigkeit und Wuchsleistung beim Spitz-Ahorn (SpitzAhorn)
- Strategien zur Erzeugung von Werthölzern (Wertholz)
- Wuchsverhalten und Trockenstresstoleranz in einem Roteichen-Herkunftsversuch (RubraSelect)
- Genetik und Züchtung der Esche (FraxGen)
- Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel (AdaptForClim)
- Bereitstellung von leistungsfähigem und hochwertigem Forstvermehrungsgut für den klima- und standortgerechten Wald der Zukunft (FitForClim)
- Genetisches Monitoring für Buche und Fichte in Deutschland (GenMon)
- Züchtung und genetische Charakterisierung sowie Potentialabschätzung bei Weiß- und Zitter-Pappeln (Sektion Populus) sowie Robinie (FastWOOD I - III)
- Forstliches Management in zugelassenen Erntebeständen der Buche (Fagus sylvatica L.) zur Erzeugung von genetisch hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut (Buchensaatgut)
- Erfassung von Klon-Standort-Wechselwirkungen bei Pappel und Weide (ProLoc)
- Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen (Fichte-Trockenheit)
- Optimising the management and sustainable use of forest genetic resources in Europe (GenTree)
- Designing trees for the future (Trees4Future)
Publikationen
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Eisold A-M, Bubner B, Blunk V, Schneck V (2025) Detection of Hymenoscyphus fraxineus in leaf rachises from European ash (Fraxinus excelsior) in Germany. Forests 16(1):149, DOI:10.3390/f16010149
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Burghard V, Wende S, Schneck V, Ulrich A (2025) Inoculation of Fraxinus excelsior seedlings with bacterial strains to enhance the tolerance against ash dieback. J Plant Dis Protect 132(1):9, DOI:10.1007/s41348-024-01014-9
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Pakull B, Schneck V, Liesebach H (2024) Clonality in black locust (Robinia pseudoacacia L.) and implications for seed production. Ann Forest Sci 81:39, DOI:10.1186/s13595-024-01257-4
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Liepe KJ, van der Maaten E, van der Maaten-Theunissen M, Kormann JM, Wolf H, Liesebach M (2024) Ecotypic variation in multiple traits of European beech: selection of suitable provenances based on performance and stability. Eur J Forest Res 143(3):831-845, DOI:10.1007/s10342-024-01656-2
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Lazic D, Geßner C, Liepe KJ, Lesur-Kupin I, Mader M, Blanc-Jolivet C, Gömöry D, Liesebach M, González-Martínez SC, Fladung M, Degen B, Müller NA (2024) Genomic variation of European beech reveals signals of local adaptation despite high levels of phenotypic plasticity. Nature Comm 15:8553, DOI:10.1038/s41467-024-52933-y
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Kormann JM, van der Maaten E, Liesebach M, Liepe KJ, van der Maaten-Theunissen M (2024) High risk, high gain? Trade-offs between growth and resistance to extreme events differ in northern red oak (Quercus rubra L.). Front Plant Sci 15:1374498, DOI:10.3389/fpls.2024.1374498
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Liepe KJ, Rieckmann C, Mittelberg HS, Liesebach M (2024) Phenotypic variation in 1,100 provenances of Picea abies measured over 50 years on 33 German trial sites. Sci Data 11:854, DOI:10.1038/s41597-024-03726-x
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Unterholzner L, Stolz J, van der Maaten-Theunissen M, Liepe KJ, van der Maaten E (2024) Site conditions rather than provenance drive tree growth, climate sensitivity and drought responses in European beech in Germany. Forest Ecol Manag 572:122308, DOI:10.1016/j.foreco.2024.122308
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Kormann JM, van der Maaten-Theunissen M, Unterholzner L, Liesebach M, Liepe KJ, van der Maaten E (2024) Variation in vessel traits of northern red oak (Quercus rubra L.) provenances revealed high phenotypic plasticity to prevailing environmental conditions. Trees 38(5):1283-1295, DOI:10.1007/s00468-024-02557-y
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James J, Kastally C, Budde KB, González-Martínez SC, Milesi P, Pyhäjärvi T, Lascoux M, Alizoti P, Alía R, Ambrosio O, Aravanopoulos FA, Arx G von, Audrey A, Auñón F, Avanzi C, Avramidou EV, Bagnoli F, Liesebach M, Pakull B, Schneck V, et al (2023) Between but not within-species variation in the distribution of fitness effects. Mol Biol Evol 40(11):msad228, DOI:10.1093/molbev/msad228
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Liepe KJ, Liesebach M, van der Maaten E, van der Maaten-Theunissen M (2024) Accounting for phenotypic plasticity and local adaptation in species distribution models to support prescriptions on assisted migration. In: Forests & society towards 2050 : 26th IUFRO World Congress, Stockholm, Sweden, 23-29 June 2024 ; Book of abstracts. p 550
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Eisold A-M, Karfik V, Bäucker C, Liesebach H, Schneck V (2024) Das Projekt WERTHOLZ - eine (Erfolgs-)Geschichte in der Forstpflanzenzüchtung. In: Liesebach M, Tröber U, Neophytou C (eds) 8. Tagung der Sektion Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung "Wald der Zukunft - Beitrag von Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung" : Freiburg, 11. bis 13. September 2024 ; Abstract-Band und Exkursionsführer. p 27
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Eisold A-M, Karfik V, Bäucker C, Liesebach H, Schneck V (2024) Das Projekt WERTHOLZ - eine (Erfolgs-)Geschichte in der Forstpflanzenzüchtung [Poster]. In: Technische Universität Dresden (ed) FowiTa 2023 : Forstwissenschaftliche Tagung vom 11.-13. September 2023 in Dresden ; Wald- und Holzforschung zwischen Klimawandel, Bioökonomie und gesellschaftlichen Umbrüchen [Abstractband]. p 290, DOI:10.25368/2024.36
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Liepe KJ, Unterholzner L, Gömöry D, Wolf H, van der Maaten E, Liesebach M (2024) Die Klimasensitivität der Rot-Buche und ihre Bedeutung für die Herkunftswahl. In: Liesebach M, Tröber U, Neophytou C (eds) 8. Tagung der Sektion Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung "Wald der Zukunft - Beitrag von Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung" : Freiburg, 11. bis 13. September 2024 ; Abstract-Band und Exkursionsführer. p 62
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Mittelberg HS, Klenke K, Liepe KJ, Liesebach H, Liesebach M (2024) Erste Ergebnisse eines 50-tägigen Trockenstresses an Herkünften der Hainbuche (Carpinus betulus L.) in der Jungwuchsphase. In: Liesebach M, Tröber U, Neophytou C (eds) 8. Tagung der Sektion Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung "Wald der Zukunft - Beitrag von Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung" : Freiburg, 11. bis 13. September 2024 ; Abstract-Band und Exkursionsführer. p 12
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Lazic D, Geßner C, Liepe KJ, Lesur-Kupin I, Mader M, Blanc-Jolivet C, Gömöry D, Liesebach M, González-Martínez SC, Fladung M, Degen B, Müller NA (2024) Genomic variation of a keystone forest tree species reveals signals of local adaptation despite high levels of phenotypic plasticity [Preprint]. Cold Spring Harbor: bioRxiv, 20 p, DOI:10.1101/2023.05.11.540382
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Liesebach H, Bäucker C, Pakull B, Liepe KJ, Mittelberg HS, Eusemann P (2024) Gewinnung von hochwertigem forstlichen Vermehrungsgut - Schlussfolgerungen aus Analysen zum artspezifischen Reproduktionsverhalten. In: Liesebach M, Tröber U, Neophytou C (eds) 8. Tagung der Sektion Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung "Wald der Zukunft - Beitrag von Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung" : Freiburg, 11. bis 13. September 2024 ; Abstract-Band und Exkursionsführer. p 29
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Liepe KJ, van der Maaten E, van der Maaten-Theunissen M, Liesebach M (2024) Hohe phänotypische Plastizität, aber geringe Signale lokaler Anpassung an das Klima in einem europaweitem Fichten-Herkunftsversuch. In: Technische Universität Dresden (ed) FowiTa 2023 : Forstwissenschaftliche Tagung vom 11.-13. September 2023 in Dresden ; Wald- und Holzforschung zwischen Klimawandel, Bioökonomie und gesellschaftlichen Umbrüchen [Abstractband]. p 315, DOI:10.25368/2024.36
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Rieckmann C, Liepe KP, Liepe KJ, Schneck V, Liesebach M, Liesebach H (2024) Hybridanteil und individuelle Klonbeteiligung in einer norddeutschen Hybridlärchen-Samenplantage. In: Liesebach M, Tröber U, Neophytou C (eds) 8. Tagung der Sektion Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung "Wald der Zukunft - Beitrag von Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung" : Freiburg, 11. bis 13. September 2024 ; Abstract-Band und Exkursionsführer. p 43
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Eisold A-M, Bubner B, Schneck V (2024) Hymenoscyphus sp. isolate Hfra_Wsd_c1 internal transcribed spacer 1, partial sequence; 5.8S ribosomal RNA gene, complete sequence; and internal transcribed spacer 2, partial sequence. : PP905194.1 [Datenpublikation] [online]. Hinxton, Cambridgeshire: European Nucleotide Archive, zu finden in <https://www.ebi.ac.uk/ena/browser/view/PP905194.1> [zitiert am 09.01.2025]
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