Mittels Einkreuzung

Forscherin will Nadelbäume klimafitter züchten

Christbäume wie die Gemeine Fichte leiden in Österreich sehr unter Hitze und Trockenheit, die ihnen der Klimawandel vermehrt beschert.(Bild: Petro Teslenko - stock.adobe.com)

Christbäume wie die Gemeine Fichte leiden in Österreich sehr unter Hitze und Trockenheit, die ihnen der Klimawandel vermehrt beschert. Die in Wien forschende Pflanzengenetikerin Kelly Swarts will sie mithilfe eingekreuzter Gene ihrer Verwandten vom Balkan fitter für den Klimawandel machen.

Die Fichten vom Balkan würden besser mit hohen Temperaturen und Wassermangel zurechtkommen, so die Forscherin in einem Interview auf der Website der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖWA). Die so gezüchteten Bäume könnten für besser angepasste Wassertransportzellen gegen Trockenstress sorgen.

„Für die Fichte stellen unsere Breiten schon fast das südliche Ende ihres Verbreitungsgebiets dar“, so Swarts, die am Gregor Mendel Institut für molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der ÖAW in Wien forscht: „Durch den Klimawandel wird es heißer und trockener, und die Populationen hier sind nicht an diese Bedingungen angepasst.“ Deshalb wachsen sie langsamer, sind anfälliger für Borkenkäfer sowie andere Bedrohungen und sterben vermehrt ab.

Fichten am Balkan besser an Hitze angepasst
Es gibt auch weiter im Süden Fichten, zum Beispiel auf der Balkanhalbinsel. Solche Exemplare sind Hitze und Trockenheit gewohnt. „Diesen Vorteil könnte man gut in unseren Populationen gebrauchen“, sagte die Wissenschaftlerin.

Fichtenpollen werden zwar oft mehrere hundert Kilometer weit verfrachtet, trotzdem sei die Balkanpopulation zu weit weg, als dass ihr genetisches Material auf natürlichem Weg die heimischen Fichten stärken könnte. „Positive Anpassungen würden Generationen und Jahrhunderte brauchen, bis sie bei uns ankommen“, so Swarts: „Das ist viel zu langsam, um dem rasanten Klimawandel etwas entgegenzusetzen.“

Will relevante Gene in Bäume einkreuzen
„Was wirklich helfen würde, wäre das Einkreuzen der für die gewünschten Anpassungen relevanten Gene“, meint die Expertin. Diese will sie identifizieren, indem sie anhand der Wachstumsringe untersucht, wie gut ein Individuum in einem Jahr mit Trockenheit und Hitze zurechtgekommen ist, und welche Gen-Varianten es auf dem Erbgut trägt. Durch Modellberechnungen könne man außerdem anhand des Erbguts vorhersagen, wie einzelne Individuen mit den in Österreich im Jahr 2050 erwarteten klimatischen Bedingungen zurechtkämen.

Solche Gene beeinflussen zum Beispiel die Größe der Zellen, die am Wassertransport im Baum beteiligt sind, erklärte sie: „Wir vermuten, dass weniger und größere Zellen die Bäume anfälliger für Trockenstress machen.“ Ihr Team habe ein System mit Künstlicher Intelligenz (KI) trainiert, Zellen auf Bildern zu kategorisieren, um diese These zu prüfen. So wurden 20 Genveränderungen entdeckt, die die Form solcher Zellwände beeinflussen.