Einfluss der Kreuzungsumgebung auf die Stressresistenz der Nachkommen von Fichte (<i>Picea abies L. [Karst.]</i>) und <i>Arabidopsis thaliana</i> (L.) Heynh.

Abstract

Die Gemeine Fichte (Picea abies L. [Karst.]) ist die häufigste Baumart in Deutschland und hat eine ökonomisch hohe Relevanz. Aufgrund ihrer langen Generationszeit wird davon ausgegangen, die sie sich nicht schnell genug an die sich aktuell ändernden Klimabedingungen anpassen kann. Neuere Untersuchungen lassen daran zweifeln und prägen den Begriff des epigenetischen bzw. parentalen Effektes. Es werden Fichtennachkommen untersucht, deren Eltern einmal unter warmen und einmal unter kalten Temperaturen gekreuzt wurden. Dabei werden die Reaktionen dieser Nachkommen im Alter von einem bis zwei Jahren auf Trocken- bzw. Froststress untersucht. Es gilt heraus zufinden ob die Kreuzungstemperatur einen Einfluss auf die Stressresistenz und damit auf das Überleben der nachfolgenden Generation hat. Erste Reaktionen der Nachkommen auf Trockenheit und Frost werden anhand der Chlorophyllfluoreszenz ausgemacht und zeigen, in wie weit die Nachkommen aus den verschiedenen Kreuzungsumgebungen unterschiedlich auf den Stress reagieren. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Stressreaktion von Fichte als solche. Diese wird anhand von Messungen der Enzymkinetik und durch Beobachtung von Veränderungen auf Proteinebene mittels Elektrophorese genauer untersucht. Als zusätzliche Versuchspflanze wird mit Arabidopsis thaliana gearbeitet, um die bei der Fichte gewonnen Ergebnisse in bezug auf die parentalen Effekte auf eine einjährige Pflanze zu übertragen. Die Elterngeneration wird unter warmen und kalten Temperaturbedingungen gekreuzt. Die aus diesen Kreuzungen geernteten Samen der Nachkommen werden einer Nährstoffuntersuchung (Fettsäuren, Zucker, Stickstoff) unterzogen. Die Nachkommen aus den verschiednen Kreuzungsumgebungen wurden einem Kältestress ausgesetzt und deren Reaktion mittels Chlorophyllfluoreszenz und Analysen der Genexpression untersucht.