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DroughtMarkers

Entwicklung genetischer Marker zur Analyse von Anpassungen an Trockenstress bei Trauben-Eiche (Quercus petraea) und Buche (Fagus sylvatica L.)

Waldökosysteme haben neben anderen Funktionen wie dem Erhalt der Biodiversität und der Produktion des Rohstoffes Holz eine besondere Bedeutung als Kohlenstoffsenke. Diese Senkenfunktion ist abhängig von der Zusammensetzung und Vitalität der Wälder. Als Konsequenz des Klimawandels wird für Deutschland eine Abnahme des Flächenanteils und der Produktivität von Rotbuche und ein Anstieg des Flächenanteils von Eichen prognostiziert. Um das CO2-Senkenpotential von Buchen- und Eichenlaubwaldökosystemen in Deutschland zu erhalten bzw. zu stärken, ist es erforderlich trockenheitsangepasste Ökotypen und Individuen zu identifizieren und unter Erhalt genetischer Vielfalt gezielt zu fördern. Zu diesem Zweck sollen in diesem Projekt validierte genetische Marker für Trockenstresstoleranz von Rotbuche und Trauben-Eiche entwickelt werden.

Mit Hilfe genomweiter Assoziationsstudien mit natürlichen Populationen von Buche und Trauben-Eiche aus West-Rumänien werden signifikante Assoziationen zwischen phänotypischen Trockenstressmerkmalen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) getestet. Natürliche Populationen entlang von standörtlichen Trockenheitsgradienten in West-Rumänien sind für diesen Ansatz besonders geeignet, weil das gegenwärtige Klima dort den klimatischen Bedingungen stark ähnelt, die in Deutschland in etwa 50 Jahren zu erwarten sind. Zusätzlich sollen mit dem gleichen methodischen Ansatz vergleichende Analysen in Eichen-Herkunftsversuchen in Deutschland durchgeführt werden. Ergänzend werden Trockenstressexperimente mit kontrollierter Bodenwasserverfügbarkeit mit Jungpflanzen von Buche und Trauben-Eiche durchgeführt und auf signifikante Assoziationen zwischen SNPs und Trockenstressmerkmalen getestet. Durch die Untersuchung unterschiedlicher Herkünfte und Populationen beider Arten können validierte genetische Marker für Trockenstressreaktionen beider Arten entwickelt werden. Diese Marker können dann eingesetzt werden, um Bäume und Ökotypen mit hoher Vitalität unter zukünftigen klimatischen Bedingungen in Deutschland zu identifizieren.

Laufzeit:
03/2020 bis 03/2023
Beteiligte Sachgebiete der NW-FVA:
Antragsteller:in für die NW-FVA:
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In Kooperation mit:

Teilnehmende Projektpartner sind die Hochschule für Angewandte Wissenschaft und Kunst (HAWK), die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA), die Georg-August-Universität Göttingen sowie die Universität Transilvania Braşov. Von der Arbeitsgruppe der HAWK wird das Projekt zwischen den Partnern und den beteiligten Dritten federführend koordiniert. Die HAWK-Arbeitsgruppe ist außerdem für das Vorhaben AP 1a, AP 3a und AP 4 verantwortlich. Die Arbeitsgruppe GAUG ist für die AP 1b, 2 und 3b verantwortlich. Die Arbeitsgruppe der NW-FVA Sachgebiet 3 ist verantwortlich für die Auswahl der Eichenherkunftsversuche und das AP 1b. Darüber hinaus ist die Gruppe für die Saatgutbeschaffung und Anzucht der Eichen-Jungpflanzen für AP 3a verantwortlich. Die Arbeiten in Rumänien sollen in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Alexandru Lucian Curtu durchgeführt werden. Alle Trockenstressversuche in AP 3 werden in Kooperation mit dem NEKLIM-Partner Prof. Dr. Christoph Leuschner in der Universität Göttingen durchgeführt.

Förderung:

Das Projekt wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) durch die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Förderkennzeichen: 2218WK43C4

Kontakt: