Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit gegenüber Umweltveränderungen

Überblick

GenMon ist ein Verbundprojekt zwischen zehn Partnerinstitutionen.  Mit der Einrichtung eines deutschlandweiten Beobachtungsnetzwerkes wurde im Juni 2016 begonnen. Bis September 2019 werden 14 Flächen für Buche (Fagus sylvatica) und 10 Flächen für Fichte (Picea abies) für ein Langzeitmonitoring eingerichtet, beprobt und analysiert sein.

Die genetischen Untersuchungen werden an Altbäumen, deren Nachkommenschaften und Samen gemacht. Zusätzlich finden Saatgutprüfungen statt. Für die DNA-Analysen werden hochvariable neutrale DNA-Marker verwendet. Mit ihnen lassen sich einerseits Abstammungsanalysen durchführen, andererseits lassen sich der Genfluss und die genetische Variation innerhalb und zwischen Beständen und Generationen quantifizieren.

Beobachtungen

Auf den Monitoringflächen werden der Istzustand sowie zeitliche und räumliche Veränderungen der genetischen Parameter (Struktur, Vielfalt, Diversität) analysiert. An einzelnen Individuen werden zusätzlich phänologische Merkmale (Austrieb, Blühintensität, Fruktifikationsverhalten) und die Vitalität nach einheitlichen Verfahren beobachtet. So ist es zum Beispiel möglich über die Ergebnisse der Austriebsbonituren, Unterschiede in der Genetik zwischen Früh- und Spättreibern zu charakterisieren. Da Spätfrost-ereignisse, trotz Klimaerwärmung, auch in Zukunft von Bedeutung sein werden, ist die genetische Charakterisierung solcher Selektionsmechanismen für die Anpassungsfähigkeit der Waldbestände wichtig.

 

Relevanz

Das forstgenetische Monitoring soll als ein Frühwarnsystem für mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Stabilität und Vitalität von Waldbeständen genutzt werden. Genetische Informationen haben für die Beurteilung der Anpassungsfähigkeit von Waldpopulationen eine sehr hohe Relevanz. So kann es beispielsweise durch Veränderungen im Blühverhalten einzelner Individuen dazu kommen, dass nicht alle Erbanlagen an nachfolgende Generationen weitergegeben werden. Langfristig führt dies zu einem Verlust der genetischen Vielfalt. Das forstgenetische Monitoring erfasst und bewertet diese äußerlich nicht sichtbaren Veränderungen. Den Waldbewirtschaftern soll es frühzeitig Optionen aufzeigen, einem Verlust an genetischer Vielfalt entgegenzuwirken.