Der Buche in die Gene schauen
(12.12.2017) Senckenberg-Wissenschaftlern ist es gelungen das vollständige Genom der Rotbuche zu entschlüsseln. Die Erfassung des Genoms zeigt unter anderem, dass es keinen Genaustausch mit den zahlreichen Pilzarten, die in enger Symbiose mit der Buche leben, gibt. Die Genomsequenz gibt Wissen-schaftlern ein Werkzeug in die Hand, das für nachfolgende naturschutzgenetische Untersuchungen wichtig ist und mittelfristig ermöglicht, trockenresistente Genotypen zu identifizieren und für die Forst-wirtschaft in Anpassung an den Klimawandel zu verwenden.
Die Rotbuche (Fagus sylvatica) ist mit etwa 15 Prozent der häufigste Laubbaum Deutschlands – die bis zu 50 Meter hohen Bäume können ein Alter von 500 Jahren erreichen und sind ein wichtiger Lebensraum für zahlreiche Pilze, Insekten und Vögel. Studien zeigen, dass an dieser Zeigerpflanze für feucht-gemäßigtes Klima bis zu 180 Insekten- und Milbenarten leben können. Zudem ist Buchenholz mit einem Einschlag von jährlich etwa sieben Millionen Quadratmetern eines der bedeutendsten Laubhölzer als Nutz- und Industrieholz.
„Uns ist es nun gelungen das vollständige Genom dieses wohl wichtigsten europäischen Waldbaums zu entschlüsseln“, erklärt Prof. Dr. Marco Thines vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt und fährt fort: „Dabei haben wir insgesamt rund 130.000 Rotbuchen-Gene identifiziert.“
Für die genetische Analyse hat das Team rund um Thines mit Unterstützung der Park-Ranger eine Probe aus einer vermutlich rund 300-jährigen ↗Rotbuche des gut 5.700 Hektar großen, nordhessischen Nationalparks Kellerwald-Edersee entnommen. „Wir haben uns für so einen alten Bestandsbaum entschieden, um Einflüsse moderner Forstwirtschaft auf den Baum ausschließen zu können“, ergänzt der Frankfurter Wissenschaftler.
Genom ist für die Fachwelt zugänglich
Das Genom haben die Senckenberg-Wissenschaftler nun mit der Website ↗Fagus sylvatica Genome Resource für die Fachwelt zugänglich gemacht, eine Fachpublikation ist in Vorbereitung. „Aus den gewonnenen Daten konnten wir beispielsweise zeigen, dass Pilze die eng mit der Buche in Gemeinschaft leben, ihre Gene nicht mit den Bäumen austauschen. Dies zeigt einmal mehr, dass Gentransfer keine Selbstverständlichkeit ist. Das Buchengenom ist eine wichtige Ressource für zukünftige naturschutzgenetische Untersuchungen, zur Erfassung der genetischen Vielfalt in deutschen Wäldern, aber auch für die Identifizierung der Erbgutbestandteile, die beispielsweise für Trockenresistenz wichtig sind. So können Genotypen identifiziert werden, die als Anpassung an den Klimawandel gepflanzt werden können“, schließt Thines.
Das Genom haben die Senckenberg-Wissenschaftler nun mit der Website ↗Fagus sylvatica Genome Resource für die Fachwelt zugänglich gemacht, eine Fachpublikation ist in Vorbereitung. „Aus den gewonnenen Daten konnten wir beispielsweise zeigen, dass Pilze die eng mit der Buche in Gemeinschaft leben, ihre Gene nicht mit den Bäumen austauschen. Dies zeigt einmal mehr, dass Gentransfer keine Selbstverständlichkeit ist. Das Buchengenom ist eine wichtige Ressource für zukünftige naturschutzgenetische Untersuchungen, zur Erfassung der genetischen Vielfalt in deutschen Wäldern, aber auch für die Identifizierung der Erbgutbestandteile, die beispielsweise für Trockenresistenz wichtig sind. So können Genotypen identifiziert werden, die als Anpassung an den Klimawandel gepflanzt werden können“, schließt Thines.
(Senckenberg / red)