Genetische Anpassung und Variation an der Frosttoleranz beteiligter Gene in der eingeführten Baumart Sequoia sempervirens, einer schnell wachsenden Wertholzbaumart und ihre Perspektive für die deutsche Forstwirtschaft. (06/2016 – 05/2020)

Das natürliche Verbreitungsgebiet von Sequoia sempervirens (D.Don) Endl., umfasst einen schmalen Küstenstreifen im nördlichen Kalifornien und südlichen Oregon. Klimatisch ist das Gebiet durch das „US Department of Agriculture“ (USDA) in die Härtezonen 10a - 9a eingeteilt. Deutschland ist hauptsächlich durch ein kontinentaleres, kälteres Klima geprägt, Härtezonen 8b - 7b. Angesichts des Klimawandels und die daraus resultierenden Veränderungen in Niederschlag und Temperatur, stellt der kalifornische Küstenmammutbaum, mit seinen exzellenten Holzeigenschaften, eine interessante Option für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung in Deutschland dar.
Momentan sind die klimatischen Unterschiede zwischen Deutschland und natürlichem Verbreitungsgebiet ein Risiko für den Anbau von S. sempervirens in Deutschland. Jedoch zeigen einige Genotypen eine höhere Frostresistenz auf.
Diese wurden in den letzten 50 Jahren durch Stecklinge vermehrt und hauptsächlich in botanischen Gärten und Arboreten in Deutschland angepflanzt.
Um die verfügbaren genetischen Ressourcen von frostresistenten S. sempervirens Genotypen zu optimieren, werden Herkünfte aus dem gesamten kalifornischen Verbreitungsgebiet in kontrollierten Klimakammerexperimenten mit Frosttemperaturen getestet. Die Versuchspflanzen werden in ihrer phänotypischen Reaktion auf Frost beobachtet und mit selektiv neutralen (SSRs) und adaptiven (SNPs) genetischen Markern untersucht. Weiterhin werden vor und nach der Härtungsphase, und nach dem Frostereignis, Klone derselben Herkünfte für Genexpressionsanalysen beprobt. Unterschiedlich exprimierte Gene werden für die Entwicklung eines Selektionsverfahrens, basierend auf adaptiven genetischen Markern, SNPs, für die Identifizierung von frostresistenten Genotypen verwendet.