Expertise
Flaschenkinder: Wie Gewebekultur bei der Erforschung der Buche hilft
Pascal Eusemann und Ben Bubner | 26.01.2023
Mit Gewebekultur können Bäume für die forstliche Forschung erhalten und vermehrt werden. Am Thünen-Institut versuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, auch die wichtige Rotbuche für künftige Forschung in der Gewebekultur zu vermehren.
Dass man bei Wäldern zuerst an Sonne, frische Luft und den Duft von Harz und Moos denkt, ist kaum verwunderlich. Doch es gibt noch eine andere Art von Wald, an die spontan wohl niemand denkt: in den Laboren von forstlichen Forschungsinstituten. Hier recken sich die Bäume nicht den Strahlen der Sonne entgegen, sondern einer Leuchtstoffröhre. Sie wachsen auch nicht im Humus, sondern in geleeartigem Nährmedium. Vor allem aber ragen sie nicht dutzende von Metern über dem Erdboden empor, sondern begnügen sich mit wenigen Zentimetern in einer Glasflasche.
Solche Pflanzen in der sogenannten Gewebekultur haben auf den ersten Blick nur wenig mit ihren wilden Verwandten gemein. Und doch sind sie ein wichtiger Schatz für die Erforschung, die wirtschaftliche Nutzung und sogar für den Schutz und Erhalt unserer Bäume. Mit der Gewebekultur kann man vom Aussterben bedrohte Arten, ähnlich wie in einer Samenbank, künstlich erhalten und später wieder in der Natur auspflanzen. Ebenso kann man Pflanzen mit besonders wertvollen Merkmalen erhalten, vermehren und bei Bedarf im Wald anpflanzen. Aber auch für die Forschung an Waldbäumen ist die Gewebekultur ein wichtiges Werkzeug, weil sie ermöglicht, Experimente z.B. zur Widerstandsfähigkeit gegen Krankheitserreger oder Umweltstress unter kontrollierten Bedingungen mit genau bekannten Pflanzen durchzuführen. Hierdurch ist es möglich, sehr genaue Erkenntnisse zur Reaktion von Pflanzen auf verschiedene Umweltbedingungen zu erhalten.
Doch obwohl die Rotbuche die wichtigste Laubbaumart in Deutschland ist, fällt sie beim Gang durch eine Sammlung von Waldbäumen in Gewebekultur vor allem durch ihr Fehlen auf. Das liegt daran, dass sie sich im Labor nur sehr widerwillig vermehren lässt. Dadurch fehlt der Forschung eine wichtige Möglichkeit, die Abwehrmechanismen der Art gegen Krankheitserreger oder ihre Widerstandsfähigkeit gegen Umweltbedingungen im Detail zu untersuchen.
Aus diesem Grund versucht das Thünen-Institut für Forstgenetik in dem Projekt BucheTIG, eine möglichst große Zahl an Buchen zu finden, die sich für die Gewebekultur eignen, diese dort zu etablieren und der forstlichen Forschung zu zur Verfügung zu stellen. Hierbei wird von dem traditionellen Ansatz abgewichen, Bäume mit besonderen Eigenschaften auszuwählen und diese individuellen Pflanzen in der Gewebekultur zu etablieren. Vielmehr wird versucht, unter Tausendenden von Pflanzen diejenigen ausfindig zu machen, die sich für die Gewebekultur eignen. Die hierfür verwendeten Pflanzen kommen dabei aus Populationen und Herkunftsversuchen, die am Thünen-Institut und von Partnerinstituten schon lange intensiv untersucht werden. Daher gibt es für alle Pflanzen eine Fülle an Informationen zu Herkunft, Klimabedingungen am Herkunftsort, Wüchsigkeit und Vitalität sowie Widerstandsfähigkeit gegenüber verschiedenen Umweltbedingungen. Diese Informationen werden verwendet, um die erfolgreich etablierten Pflanzen hinterher auf ihre jeweiligen Eigenschaften zu untersuchen.
Der Vorgang dreht also die klassische Herangehensweise einfach um. Die Hoffnung ist, auf diese Weise mehrere Hundert Pflanzen zu erhalten, die eine große Vielfalt ganz unterschiedlicher Merkmale zeigen. So können für weitere Studien ganz gezielt diejenigen Pflanzen ausgewählt werden, die für die Beantwortung einer bestimmten Forschungsfrage am besten geeignet sind. Weiterhin hoffen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, im Zuge ihrer Arbeiten genug über die Etablierung der Buche in der Gewebekultur zu lernen, dass es ihnen später leichter fallen wird, besondere Einzelpflanzen auszuwählen und in die Gewebekultur zu überführen. So könnten dann auch wieder wirtschaftlich oder ökologisch besonders wertvolle Einzelbäume gezielt kultiviert, vermehrt und erhalten werden.
