Tobiology

Bäume im Klimawandel

Von Tobias Brügmann (Team: Tobiology) · 17.10.2018

Bäume können sehr alt werden und haben sehr lange Generationszeiten. Eine Eiche blüht beispielsweise frühestens nach 20 Jahren (Aas 2006), eine Buche sogar erst nach 40 Jahren (Felbermeier & Mosandl 2006). Deswegen ist die Forstpflanzenzüchtung sehr langwierig - aber der Klimawandel stellt die Bäume schon früher vor Probleme, insbesondere intensive Trockenperioden.  An der einfach zu kultivierenden Pappel als Modellbaumart wird daher nach Lösungen gesucht, die die Forstpflanzenzüchtung beschleunigen sollen.

Die Euphrat-Pappel ist als einzige Pappelart trockenheitstolerant (Brosché et al. 2005). Sie wächst in subtropischen Regionen mit hoher Sonnenstrahlung, niedrigen Niederschlagsmengen und starker Verdunstung (Weisgerber 2006). Als Faktoren für diese Widerstandsfähigkeit wurden die beiden Gene SCL4 und SCL7 beschrieben (SCL = SCARECROW-like). Diese beiden Gene wurden aus der Euphrat-Pappel in die krautige Modellpflanze Arabidopsis übertragen, die daraufhin tolerant gegen Trockenheit wurde (Ma et al. 2010).

Diese beiden regulativen Gene lassen sich auch in einheimischen Pappeln finden. Am Thünen-Institut für Forstgenetik in Großhansdorf forschen wir daran, ob eine Aktivierung dieser Gene auch in europäischen Baumarten zu einer Trockenheitstoleranz führt. Mittlerweile haben wir erste Hinweise erhalten, dass das tatsächlich der Fall ist. Langfristig könnte der Baumbestand in Deutschland nach sogenannten „Plus-Bäumen“ durchsucht werden, die eine besondere Aktivität der SCL-Gene zeigen und dann für die Züchtung genutzt werden können.

Literatur:

Aas G (2006) Quercus robur. In: Schütt P, Weisgerber H, Schuck HJ, Lang U, Stimm B, Roloff A (Herausgeber) Enzyklopädie der Laubbäume. Nicol Verlagsgesellschaft, Hamburg, 485-499.

Brosché et al. (2005) Gene expression and metabolite profiling of Populus euphratica growing in the Negev desert. Genome Biol 6(12), R101.

Felbermeier B, Mosandl R (2006) Fagus sylvatica. In: Schütt P, Weisgerber H, Schuck HJ, Lang U, Stimm B, Roloff A (Herausgeber) Enzyklopädie der Laubbäume. Nicol Verlagsgesellschaft, Hamburg, 241-261.

Ma et al. (2010) The salt- and drought-inducible poplar GRAS protein SCL7 confers salt and drought tolerance in Arabidopsis thaliana. Journal of experimental botany 61(14):4011-4019

Weisgerber (1994) Populus euphratica. Enzyklopädie der Holzgewächse, 1-10.

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