Saatgutquellen für zukünftige Eichenwälder im Klimawandel

Angesichts der Geschwindigkeit des Klimawandels stellt sich die Frage, ob die lokalen Genpools der Waldbäume in der Lage sein werden, sich an die veränderten Umweltbedingungen anzupassen. Der Transfer von forstlichem Vermehrungsgut (FoV) von trockenen Standorten könnte notwendig sein, um die Fähigkeit der Wälder zu verbessern, mit zunehmender Trockenheit und höheren Temperaturen fertig zu werden. Die Ausgangspopulationen für solches FoV können (i) aus niedrigeren Breitengraden oder (ii) von ariden Standorten innerhalb einer größeren Region stammen. Die aktuellen Richtlinien für FoV konzentrieren sich jedoch stark auf lokale Saatgutquellen. Hier schlagen wir den Einsatz von genetischen und genomischen Werkzeugen vor, um Populationen zu identifizieren, die in der Lage sind, künftigen Trockenstress aufgrund des Klimawandels zu bewältigen. Unsere Untersuchungsregionen sind (i) Mitteleuropa (einschließlich der Schweiz, Süddeutschland und Österreich) und (ii) der östliche Mittelmeerraum mit Griechenland und der Türkei. Unsere Studienarten sind die drei eng verwandten Eichenarten Quercus robur, Q. petraea und Q. pubescens, die in beiden Regionen heimisch sind. Wir stellen die Fragen: (1) ob Gene und genomische Regionen spezifische oder gemeinsame Signaturen der Anpassung auf regionaler (innerhalb von Regionen) oder kontinentaler Ebene (über Regionen hinweg) tragen; (2) ob wir Assoziationen zwischen Genotyp und Phänotyp bei Merkmalen identifizieren können, die an der Reaktion auf Trockenstress beteiligt sind; (3) ob der Transfer von FoV auf regionaler/kontinentaler Ebene die Anpassungsfähigkeit zukünftiger Wälder deutlich erhöhen wird und (4) welche Strategie des FRM-Transfers optimal ist, um den Nutzen zu erhöhen und die Risiken solcher Transfers zu verringern. Um diese Fragen zu beantworten, planen wir, die genomischen Signaturen der lokalen Anpassung an Dürre in jeder Region mit Hilfe der Environmental Association Analysis (EAA) zu charakterisieren. Darüber hinaus wird angestrebt, die Gene zu identifizieren, die phänotypischen Merkmalen bei der Selektion zugrunde liegen, indem eine genomweite Assoziationsanalyse (GWAS) zwischen Genotyp und Phänotyp in zwei Provenienzversuchen anwandt wird. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse werden wir ein innovatives Konzept für FoV-Richtlinien entwickeln, das den aus dem Klimawandel resultierenden Anforderungen Rechnung trägt. Dieses Konzept wird die adaptive genetische Variation, wie sie durch EAA und GWAS aufgezeigt wurde, berücksichtigen. Durch die Beteiligung von Instituten der angewandten Forschung, die auch für die Formulierung von FoV-Richtlinien verantwortlich sind, wird sichergestellt, dass alle praktischen und politikbezogenen Aspekte von Beginn des Projekts an berücksichtigt werden. Darüber hinaus wird ein breiteres Netzwerk von Stakeholdern und politischen Entscheidungsträgern aus allen kooperierenden Ländern von Beginn des Projekts an einbezogen und am Ende des Projekts im Rahmen eines Workshops über Forschungsergebnisse und das Konzept für FoV-Richtlinien informiert werden.