Abstract-Band und Exkursionsführer zur 7. Tagung der Sektion Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung: Beiträge von Forstpflanzenzüchtung und Forstgenetik für den Wald von Morgen
Die im Jahr 2020 mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnete Technologie zur Genomeditierung CRISPR/Cas bietet der Pflanzenforschung vielversprechende neue Perspektiven. Im Gegensatz zu einjährigen Kulturpflanzen ist die Forschung an Bäumen aufgrund ihrer häufig langsamen Regeneration von kompletten Pflanzen aus Einzelzellen besonders herausfordernd. Am Thünen-Institut für Forstgenetik in Großhansdorf werden Genomeditierungstechniken an Baumarten angepasst, wobei vor allem Pappelhybriden, für die eine in vitro-Pflanzenregeneration aus Einzelzellen bereits etabliert ist, als Modellbäume verwendet werden. In diesen Pappellinien wurden am Institut bereits sehr effizient CRISPR/Cas-vermittelte Gen-Knockouts ausgelöst. Weitergehende, darauf aufbauende Techniken werden zunehmend wichtiger, darunter DNA-freie Genomeditierungstechniken, Nickase-vermittelte Editierungen oder Methoden zum präzisen Einbau bzw. Austausch von Sequenzen durch Homologie-abhängige Reparaturmechanismen. Für die meisten Waldbaumarten wurden die Genomeditierungstechniken bislang noch nicht
angepasst. Erstmalig werden nun Forschungen zur Editierung der Rotbuche (Fagus sylvatica) angestrengt. Dabei sind drei, zur Etablierung grundlegende Schritte vorgesehen: in vitro-Kultivierung, genetische Transformation und CRISPR/Cas-Editierung. Drängende Herausforderungen wie der Klimawandel sind durch die extreme Trockenheit, wie 2018, in der Landschaft unübersehbar. Die Übertragung der neuen Genomeditierungstechniken auf Waldbäume bietet großes Potenzial, um gezielt genetische Veränderungen bei anpassungsrelevanten Genen vorzunehmen. So kann beispielsweise schnell und kostengünstig ein Beitrag zur Charakterisierung von physiologischen Prozessen wie der Trockenstresstoleranz geleistet werden.
