Survivor-Oaks

Federführendes Institut FG Institut für Forstgenetik

Anpassungspotential von Eichen an biotischen und abiotischen Stress im Rahmen des Klimawandels

Bereitstellung von Stieleichen mit erhöhter Toleranz gegen Klimawandel-relevante biotische und abiotische Stressoren

Hintergrund und Zielsetzung

Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald sind besonders gravierend, da Bäume langlebig und ortsfest und damit den raschen Klimaveränderungen nicht gewachsen sind. Die Stieleiche (Quercus robur) zeigt ein vergleichsweises hohes Anpassungsvermögen an Umweltveränderungen und ist damit ein Hoffnungsträger in Zeiten verstärkten Klimawandels. Deshalb setzt sich das Projekt zum Ziel, für den Wald der Zukunft Klima-angepasste Stieleichen zur Verfügung zu stellen, die sich durch erhöhte Toleranz gegen Klimawandel-relevante biotische und abiotische Stressoren auszeichnen, wobei sowohl die Toleranz gegenüber Insektenbefall (Herbivorietoleranz) als auch Pilz- und Trockentoleranz im Fokus stehen.

Vorgehensweise

Im Teilvorhaben 1 am Thünen-Institut für Forstgenetik werden die Ergebnisse aus neuen molekularen Untersuchungen zur Herbivorietoleranz von Eichen gegenüber einem Generalisten mit dem Wissen aus vorangegangenen Projekten zur Herbivorietoleranz gegenüber einem Spezialisten kombiniert, um mit Hilfe von Next Generation Sequencing (NGS) genetische Marker für eine breitere Herbivorietoleranz zu entwickeln. Der bereits bestehende Bestand an selektierbarem Pflanzenmaterial aus verschiedenen Klimazonen Deutschlands („Common Garden“) wird phänotypisch und/oder genotypisch auf Herbivorie- und Mehltau-Toleranz (Pilzerkrankung) getestet und daraus ausgewählte Plusbäume selektiert.

Im Teilvorhaben 2 des Projektpartners am Helmholtz-Zentrum München werden adaptive genetische Marker für Trockentoleranz etabliert. Zum einen erfolgt dazu eine populationsgenetische Gen-Umwelt-Assoziationsstudie. Zum anderen werden Genotyp-Phänotyp-Assoziationen analysiert, basierend auf einem gemeinsamen Trockenstressexperiment beider Projektpartner, welches mit den im Common Garden bereits über mehrere Jahre kultivierten Stieleichen aus sieben Klimazonen Deutschlands durchgeführt wird. Dabei werden die Eichen phänotypisch und ökophysiologisch auf Trockentoleranz getestet und selektierte Bäume mit NGS analysiert. Über d¹³C/¹²C Isoptopendiskriminierung im Kohlenstoff der Blätter wird die intrinsische Wassernutzungseffizienz der Pflanzen ermittelt.

Die gemeinsam aus allen Ansätzen ausgewählten Plusbäume werden dann in einer Plusbaumplantage angebaut. Damit kann das Projekt nicht nur dazu beitragen, zukünftige waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten, sondern auch geeignetes Pflanzenmaterial für die Züchtung zur Verfügung zu stellen.