Anhand ausgewählter Kreuzungspopulationen, die durch die Züchtung von FastWOOD bereitgestellt wurden, werden die in den bereits beschriebenen Arbeitspaketen entwickelten Leistungsindizes der Photosynthese genutzt, um als prädiagnostische Werkzeuge die potentielle Leistungsfähigkeit von Sämlingen im späteren Anbau zu prognostizieren. Die daraus zu schließenden Selektionskriterien sollen maßgeblich die Züchtungseffizienz von Pappeln und Weiden, aber auch anderer Gehölze, erhöhen.

In unserem Projekt wird eine weiterentwickelte biophysikalische Methode auf Basis von CF-Emissionen zur schnellen Erfassung von Leistungsparametern der Photosynthese eingesetzt. Eine Einzelmessung dauert dabei nur eine Sekunde. Innerhalb kürzester Zeit sind dadurch größere Pflanzenbestände erfassbar. Im Gegensatz zu den herkömmlichen CF-Messgeräten, bei denen nur ein einziger verwertbarer Parameter und dessen abgeleitete Parameter je Messvorgang berechnet werden, sind mit dem hier verwendeten feldtauglichen CF-Messgerät „Pocket PEA, Hansatech GB“ mehr als 30 verschiedene Parameter erfassbar. Da pro Einzelmessung 120-140 Messpunkte aufgezeichnet werden (im Gegensatz zu zwei Messpunkten mit der veralteten Methodik), ist eine viel tiefgreifendere Analyse der biophysikalischen Abläufe durch Verrechnung innerhalb neuester Formeln, wie Sie auch schon in der Grundlagenschrift von Strasser et al. 2008 erfolgreich beschrieben und angewandt wurden, möglich. Diese zusätzlichen Informationen über die Gesamtheit aller Photo-Systeme und der dazu gehörigen Elektronen-Transportwege, deren Kapazität und Effizienz, liefern eine sehr genaue Abschätzung des Zustandes und der Photosynthese-Leistung der Pflanzen in Bezug zu ihrer Umwelt und ihres Genotyps.

Hintergrundinformation: Die Neuzüchtung von Gehölzen erfordert wegen des wesentlich längeren Generationswechsels deutlich mehr Zeit als die der Züchtung von herkömmlichen Feld- und Ackerkulturarten. Zudem zeigen die Nachkommen aus Saatgut ausgewählter Herkunft oder  gezielter Kreuzungen ihre Qualitäten wiederum erst nach mehrjährigen Feldprüfungen. Über die Messung der Fluoreszenz des Blattgrüns ist es möglich, Aussagen zur Leistungskapazität und Effizienz der Photo-Systeme eines pflanzlichen Organismus zu treffen. Die in den Photo-Systemen stattfindende Transformation von Lichtenergie in stoffliche Energie ist der grundlegende physiologische Vorgang zur Energiegewinnung aller Pflanzen und demzufolge der maßgebende Engpass für die Ausprägung der Leistung des jeweiligen Genotyps unter den gegebenen Umweltbedingungen. Pappeln und Weiden als schnellwachsende Gehölze sind gekennzeichnet durch ihre klonale Vermehrbarkeit und der im Pflanzenreich unerreichbar hohen photosynthetischen Leistungsfähigkeit. Sie eignen sich durch diese Eigenschaften hervorragend als Modellorganismen und dienen deshalb auch in der Forstgenetik als molekularer Standard.