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Prägung: ein alternativer Ansatz zur schnellen Entwicklung von Resistenzen bei Forstbäumen

Projekt

Prägung: ein alternativer Ansatz zur schnellen Entwicklung von Resistenzen bei Forstbäumen

„Priming“ fördert Resistenzen, ohne das Genom durch wiederholte Kreuzungen verändern zu müssen. Somit stellt dieser Ansatz eine Strategie dar, wertvolles Pflanzenmaterial aus sogenannten Plusbäumen in ihrer Widerstandsfähigkeit maßgeblich zu stärken.

Hintergrund und Zielsetzung

Die Wälder werden aufgrund der Klimaänderung immer mehr biotischen und abiotischen Stressfaktoren ausgesetzt. Daher müssen zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel effizientere Strategien für die Induktion von Resistenzen in Baumarten entwickelt werden.

Die lange Generationsdauer der Waldbäume hat bisher die Züchtungsmöglichkeiten stark eingeschränkt. Mit Hilfe der Resistenz-Prägung („Priming“) konnte bereits mehrfach bei krautigen Pflanzen und mehreren Baumarten eine schnelle Resistenzverbesserung herbeigeführt werden. Zudem konnte in mehreren Fällen die durch „Priming“ entwickelten Resistenzen einem epigenetischen Hintergrund zugeschrieben und dessen Vererbbarkeit  gezeigt werden.

„Priming“ fördert Resistenzen, ohne das Genom durch wiederholte Kreuzungen verändern zu müssen. Somit stellt dieser Ansatz eine Strategie dar, wertvolles Pflanzenmaterial aus sogenannten Plusbäumen in ihrer Widerstandsfähigkeit maßgeblich zu stärken, ohne deren „genetische Konstitution“ zu verändern. Diese Methode hat das Potential, die Anpassung der einheimischen Wälder an den Klimawandel effizienter zu gestalten und einer genetischen Verarmung entgegenzuwirken, ohne in den vorliegenden Genpool einzugreifen.

Die langfristige Überleben der Gemeinen Esche und der Feldulme in Deutschland gerade in Bezug auf den Klimawandel wird von eingeführten Pilzkrankheiten stark bedroht. Im Rahmen dieses Forschungsvorhaben soll daher an beiden Baumarten eine Resistenzverbesserung durch „Priming“ getestet werden.

Vorgehensweise

Verschiedene „Priming-Methoden“ werden mit jungen Pflanzen und an Samen überprüft. Anschließend sollen Resistenztests mit den behandelten Pflanzen durchgeführt werden. Ausgesuchte Pflanzen werden mittels MSAPs („methylation sensitive amplified polymorphism“) und qPCRs untersucht. Damit soll ein möglicher Zusammenhang zwischen der Entwicklung von Resistenzen und epigenetischen Veränderungen überprüft werden. Darüber hinaus sollen die Pflanzen nach der Behandlung in verschiedenen Zeiträumen phänotypisiert werden, um die Wirkungsdauer des „Primings“ zu erfassen. Ein Feldversuch mit den erhaltenen Pflanzen ist für die zweite Projektphase geplant. 

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Beteiligte externe Thünen-Partner

  • Universität Hamburg
    (Hamburg, Deutschland)

Geldgeber

  • Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)
    (national, öffentlich)

Zeitraum

4.2017 - 3.2020

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektfördernummer: 28WB408101
Förderprogramm: Waldklimafonds (Programmbestandteil des Sondervermögens Energie- und Klimafonds)
Projektstatus: läuft

Publikationen zum Projekt