Die slawonische Stieleiche (Quercus robur subsp. slavonica (Gáyer) Mátyás) als Alternative für den Klimawandel: Experimentelle und genomische Ressourcen

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Artikel aus einer Zeitschrift

200209758

Die slawonische Stieleiche wurde erst Ende des 19. Jahrhunderts mit Beginn des Samentransportes über weite Strecken im Zuge des Schienennetzausbaus nach Deutschland eingeführt. Der Ursprung des genetischen Materials liegt vermutlich in den Save-Niederungsgebieten im Osten des heutigen Kroatiens. Sie zeichnet sich im Vergleich zur einheimischen Stieleiche besonders durch ihren späten Blattaustrieb sowie ihre Geradschaftigkeit und stärkere Wuchsleistung aus. Obwohl die slawonische Stieleiche aufgrund ihrer aus ertragskundlicher Sicht sehr guten Eigenschaften in der Forstwirtschaft immer mehr an Bedeutung gewinnt, befassten sich in jüngster Vergangenheit erst wenige Studien mit
der genetischen Variation und/oder Merkmalsvariation dieser Art. Das Ziel dieses Übersichtsartikels ist eine umfassende Betrachtung der slawonischen Stieleichen als alternative Baumart für den Waldumbau im Hinblick auf die potenzielle Anpassungsfähigkeit an den prognostizierten Klimawandel. Die aktuell für die Forstwirtschaft relevantesten Erkenntnisse zur slawonischen Stieleiche sollen zusammenfassend dargestellt werden, um eine Grundlage für zukünftigen Forschungsarbeiten zu bieten. Im Rahmen eines Herkunftsversuches aus 22 österreichischen und kroatischen Stieleichenpopulationen ließen sich signifikante Unterschiede in der Überlebensrate sowie Höhenwachstum als Zeichen lokaler Anpassung an den Wasserhaushalt ableiten. Die höchsten Überlebensraten wiesen Populationen aus trockenen Lebensräumen Kroatiens auf. Zudem konnten aus Untersuchungen zu genetischer Variation sowie räumlich genetischer Strukturen bei slawonischen Stieleichen zeitlich unterschiedliche Knospenaustriebe zwischen den Stieleichen-Varietäten festgestellt und eine Korrelation zwischen dem Austriebszeitpunkt und der genetischen Variation im Chloroplastengenom nachgewiesen werden. Anhand der räumlichen Variation genetischer Strukturen der Stieleiche konnten mithilfe molekulargenetischer Marker Herkünfte der slawonischen Stieleiche eindeutig identifiziert werden. Zudem können QTL-Kartierungen genutzt werden, um die genetischen Grundlagen der Differenzierung zwischen den Taxa (Q. robur subsp. robur und Q. robur subsp. slavonica) zu klären. In zukünftigen Untersuchungen werden wir mit Hilfe der genomweiten genetischen Kartierung und Assoziationsanalysen in Herkunftsversuchen die genetische Basis der Wuchsleistung und Stammqualität der slawonischen Stieleiche in Deutschland sowie die mögliche Übertragung wünschenswerter Merkmale durch die Hybridisierung mit der einheimischen Stieleiche untersuchen.
Slawonische Stieleiche; genetische Variation; Sonderherkunft; QTL; Assoziationskartierung
Slavonian oak; genetic variation; special origin; QTL; association mapping.
The Slavonian oak was introduced into Germany at the end of the 19th century with the beginning of seed transport by the expansion of railway connections. The origin of the genetic material probably lies in the Sava lowlands in the east of today’s Croatia. Compared to the common oak, it is characterized especially by its late bud burst as well as its straightness and stronger growth performance. Slavonian pedunculate oak is becoming increasingly important in forestry due to its very good characteristics from a yield point of view. However, only a few studies were conducted on the genetic variation
and/or trait variation of this species. The objective of this review is to give an overview on Slavonian oak as an alternative variety for forest restructuring in terms of its adaptability to predicted climate change. The findings on Slavonian oak that are currently most relevant to forestry are summarized to provide a basis for future research. Based on studies of height growth and survival of 22 Austrian and Croatian pedunculate oak populations in a provenance trial, significant differences in survival as well as height growth could be determined and local adaptations to the water regime could be deduced. Populations from dry regions in Croatia showed the highest survival rates. In addition, studies on genetic variation as well as spatial genetic structures in Slavonian oaks showed differences in timing of vegetative bud burst between pedunculate oak varieties, and based on this, statistical associations between bud burst and genetic variation in the haploid plastids, as an indicator of the geographic origin in Croatia, were detected. Nuclear microsatellites were used to differentiate between native pedunculate and Slavonian oak stands. In addition, QTL mapping can be used to clarify the genetic basis of differentiation between taxa (Q. robur subsp. robur und Q. robur subsp. slavonica). In future studies, we will use genome-wide genetic mapping and association analyses in provenance trials to investigate the genetic basis of growth performance and stem quality of Slavonian oak in Germany, as well as possible transfer of desirable traits through hybridization with native oak.