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Mittwoch, 26.09.2018
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Genom der Rotbuche entschlüsselt

Forscher sequenzieren vollständiges Erbgut von Deutschlands wichtigstem Laubbaum

Der Buche in die Gene geschaut: Wissenschaftler haben das vollständige Genom der Rotbuche entschlüsselt - dem häufigsten Laubbaum Deutschlands. Bei ihrer Analyse identifizierten sie rund 130.000 Buchen-Gene. Der Blick ins Genom soll nun unter anderem dabei helfen, genetische Anpassungen zu identifizieren, die die Bäume weniger anfällig für die Folgen des Klimawandels machen.
Baum mit Geschichte: Rotbuchen können bis zu 500 Jahre alt werden.

Baum mit Geschichte: Rotbuchen können bis zu 500 Jahre alt werden.

Die Rotbuche (Fagus sylvatica) ist mit einem Anteil von etwa fünfzehn 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 Pflanze allein 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.

Durch den Klimawandel wird es die Buche in ihrer Heimat künftig jedoch schwerer haben. Es droht zunehmende Trockenheit - eine Bedingung, mit der die feucht-gemäßigtes Klima liebende Art weniger gut klarkommt. Um mehr über die Anpassungsfähigkeit und Ökologie der Rotbuche zu erfahren, haben Marco Thines vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt und seine Kollegen dem Baum nun in die Gene geschaut.

Reife Früchte einer Rotbuche

Reife Früchte einer Rotbuche

130.000 Buchen-Gene


"Uns ist es gelungen, das vollständige Genom dieses wohl wichtigsten europäischen Waldbaums zu entschlüsseln", berichtet Thines. Dafür analysierte das Team eine Probe aus einer vermutlich rund 300-jährigen Rotbuche des gut 5.700 Hektar großen, nordhessischen Nationalparks Kellerwald-Edersee. "Wir haben uns für so einen alten Bestandsbaum entschieden, um Einflüsse moderner Forstwirtschaft auf den Baum ausschließen zu können", erklärt der Wissenschaftler.


Beim Blick ins Erbgut identifizierten die Forscher insgesamt rund 130.000 Rotbuchen-Gene. Die gewonnenen Daten offenbarten unter anderem, dass die zahlreichen Pilzarten, die in einer symbiotischen Gemeinschaft mit der Buche leben, ihre Gene nicht mit den Bäumen austauschen. "Dies zeigt einmal mehr, dass Gentransfer keine Selbstverständlichkeit ist", sagt Thines.

Anpassung an den Klimawandel


Mit der Genomsequenz haben die Wissenschaftler nun auch ein Werkzeug für zukünftige naturschutzgenetische Untersuchungen in der Hand - um zum Beispiel die genetische Vielfalt in deutschen Wäldern zu erfassen oder Erbgutbestandteile zu finden, die für Trockenresistenz wichtig sind.

"So können Genotypen identifiziert werden, die als Anpassung an den Klimawandel gepflanzt werden können", schließt Thines. Das vollständige Genom der Rotbuche haben die Wissenschaftler im Internet für die Fachwelt zugänglich gemacht.
(Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen, 12.12.2017 - DAL)
 
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