Das Projekt "GABI-DIGENFOR - Charakterisierung von Genen, die Anpassungseigenschaften von Waldbäumen bestimmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-niversität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung durchgeführt. Das Ziel dieses Projektes besteht in der Identifizierung von funktionell wichtigen Genen und in der Überprüfung der Relevanz der Mutationen (SNPs) in solchen Genen, die von adaptiver Bedeutung sind. Dies soll durch deren Assoziation mit phänotypischer Variation analysiert werden. In dem Projekt werden die Struktur und Regulation von Kandidatengenen betrachtet, die an der Anpassung von Waldbäumen beteiligt sind und besonders an deren Austriebsphänologie (Traubeneiche, Quercus petraea) und dem Trockenstress-Respons (Strand-Kiefer, Pinus pinaster). In der Praxis können die Ergebnisse des Projektes in Konservierungsprogrammen genutzt werden, wobei die Information über die genetische Kontrolle von physiologischen Funktionen von Bäumen dazu beiträgt, wichtige gefährdete Genotypen rechtzeitig zu konservieren. Ein weiterer wichtiger Aspekt für die Anwendung funktioneller Genomanalyse ist die Anpassung von Bäumen an umweltbedingte Veränderungen jeglicher Art und ihre physiologischen Reaktionen auf abiotische Stressoren. Betrachtet man die große Anzahl der Gene, die untersucht werden (ungefähr hundert) und ihre Funktion (strukturell gegenüber regulatorisch), kann man erwarten, dass die Ergebnisse dieses Projektes weit über die analysierten Spezies und Merkmale hinausgehen. Dies betrifft besonders den Typ von Genen oder Mutationen mit adaptiver Relevanz oder die methodischen und molekularen Kriterien, die notwendig sind, um die adaptive Diversität in Pflanzen zu bewerten. So werden die hier gefundenen Ergebnisse für die maritime Kiefernart Pinus pinaster auf die in Deutschland heimische Kiefernart Pinus sylvestris 1:1 zu übertragen sein.
Das Projekt "GABI - PLANT-KBBE II - Genomische Werkzeuge zur verbesserten Biomasse-Produktion und nachhaltigen Forstwirtschaft von maritimer Kiefer (SUSTAINPINE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-niversität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist es mit Hilfe innovativer Technologien solche Gene zu identifizieren, die an anpassungs-relevanten Merkmalen in Koniferen beteiligt sind und somit für die Produktivität, die Konservierung und die Bewirtschaftung von Wäldern von Bedeutung sind. In dem hier beschriebenen Teilaspekt des Gesamtvorhabens, soll die Diversität von Kandidatengenen, die am Wachstum, der Lignin-Biosynthese, der Holzbildung und an der umweltbedingten Stressantwort beteiligt sind, in natürlichen Populationen der maritimen Kiefer (Pinus pinaster) analysiert werden, um die umweltbedingte allelischen Differenzierung dieser Gene zu bestimmen. Aus dem natürlichen Verbreitungsgebiet der maritimen Kiefer (Pinus pinaster) werden jeweils 10 Bäume aus acht Populationen beprobt (CIFOR-INIA, INRA-Pierroton) und zur Verfügung gestellt. Es wird Gesamt-DNA aus dem haploiden Gewebe der Megagametophyten der Samen isoliert. Basierend auf den 'volle Länge' cDNA-Sequenzen (UMA) der ausgesuchten Kandidatengen werden Primerpaare entwickelt, um mit Hilfe der Polymerasenkettenreaktion (PCR) die genomischen Abschnitte der Kandidatengene zu amplifizieren. Die Amplifizierungsprodukte werden von beiden Richtungen sequenziert. Für die populationsgenetischen Analysen, wie Nukleotid-Diversität, Kopplungs-Ungleichgewichte und Neutralitätstests werden so für 50 Kandidatengene insgesamt 8 000 Sequenzen erstellt und analysiert.