Genetische Diversität in adaptiven Genen und ihre Assoziation mit Umwelt-, Management- und Biodiversitätsgradienten

• Antragsteller: Professor Dr. Oliver Gailing
• Fachliche Zuordnung: Forstwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433288081

Gene für adaptive Merkmale wie z.B. Frost- oder Trockentoleranz oder phenologische Merkmale zeigen häufig ein klinale genetische Variation entlang von Umweltgradienten als Resultat lokaler genetischer Anpassung. Allerdings könnte die Verfrachtung von forstlichem Vermehrungsgut in der Vergangenheit lokal schlechtangepasste Genotypen und Populationen zur Folge gehabt haben, die z.B. anfällig gegenüber abiotischen und biotischen Stressfaktoren sind. Während die genetische Struktur in Gründerarten wie Waldbäumen nachweislich die biotische und abiotische Umwelt beeinflussen kann, wurde der Zusammenhang zwischen adaptiver genetischer Variation und Biodiversität entlang von Umweltgradienten in Waldbaumpopulationen mit unterschiedlicher Bestandesgeschichte noch nicht untersucht. Die große Anzahl der in den Biodiversitätsexploratorien erhobenen Biodiversitätsparameter und Umweltvariablen ermöglicht solche Assoziationsanalysen, um die wechselseitigen Zusammenhänge zwischen der Gendiversität, Artendiversität, Umweltvariablen und Pflanzenfitness zu entschlüsseln.Die Hauptziele dieses Antrags sind die Untersuchung der genetischen Diversität in Waldbeständen mit unterschiedliche Landnutzungsintensität und Bestandesgeschichte und deren Assoziation mit Umweltfaktoren und Mikroorganismen-, Pilz- und Tierdiversität. Dazu werden wir die genetische Diversität in Kandidatengenen für den Blüh- und Austriebszeitpunkt und für Trocken- und Frosttoleranz bei der Rotbuche und der Fichte in allen Waldflächen charakterisieren. Statistische Assoziationen zwischen genetischer Variation in diesen Genen mit der Fitness der Pflanzen wird zusätzlich im Buchentranslokationsexperiment ermittelt. Zudem werden ober- und unterirdische genetische Diversität der Buchen im „multi-forest-split-plot“ Experiment gemessen, um in Zusammenarbeit mit Andrea Polle (Projekt: ECTOMYC, Universität Göttingen) den Einfluss von Baumgenotyp und Kohlenhydratversorgung auf die Mykorrhiza-Artengemeinschaft zu quantifizieren. Schließlich werden wir Assoziationen zwischen Pilzdiversität, Baumartendiversiät, Umweltvariablen und Wurzelphysiologie bestimmen, um den Einfluss dieser Faktoren auf die räumliche und zeitliche Variation der Mykorrhiza-Artengemeinschaften zu entschlüsseln (Kooperation mit ECTOMYC).

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1374: Biodiversitäts-Exploratorien