Genomweite Dynamik der Diversität von Fagus sylvatica in Raum und Zeit

• Antragsteller: Professor Dr. Marco Thines
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze ; Forstwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426505791

Rotbuche (Fagus sylvatica L.) ist eine bedeutende Waldbaumart in Mitteleuropa. Trotz umfangreicher Bemühungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist jedoch wenig über die räumliche und zeitliche Genomvariation dieser Art bekannt. Noch weniger ist bekannt, wie diese Variation dazu beigetragen hat, dass die Spezies vergangene Klimaschwankungen bewältigen konnte, oder wie das Anpassungspotenzial angesichts zukünftiger Klimaveränderungen aussehen könnte. Diese Einschränkungen sind zum Teil auf unzureichende genomische Ressourcen der Buche zurückzuführen. Vor kurzem haben die Teams, die diesen Antrag gemeinsam eingereicht haben, jedoch das erste hochwertige Referenzgenom von F. sylvatica veröffentlicht.Mit der Erfahrung dieser für beide Seiten vorteilhaften Zusammenarbeit wollen wir in dem nun eingereichten Projekt unsere gemeinsame Forschung fortsetzen und vertiefen, um synergetisch unsere Expertise in den Bereichen Genomik und Populationsgenetik zusammenzuführen und auf die Schließung der oben genannten Wissenslücken hinzuarbeiten. Unter Verwendung des WGS-Ansatzes (WGS = Whole Genome Sequencing) möchten wir die genetische Diversität und Differenzierung zwischen den natürlichen Populationen von F. sylvatica untersuchen, die die drei mitteleuropäischen Hauptlinien dieser Spezies (Referenzpopulationen) repräsentieren, basierend auf unseren früheren ddRADseq Studien. Wir werden sowohl untersuchen, wie die neutrale und nicht-neutrale genetische Vielfalt räumlich verteilt ist und wie sie sich zeitlich geändert hat. Für letztere Fragestellung werden drei verschiedene Altersklassen (alte Bäume > 200 Jahre, Nachwuchs von 40-60 Jahre und Sämlinge < 5 Jahre) untersucht, um Signaturen der Selektion zu ermitteln, die derzeit auf die Populationen in klimatisch unterschiedlichen Teilen des Areals wirken. Diese Ergebnisse werden für das Verständnis der Mechanismen, die Veränderungen in neutralen und anpassungsfähigen Genomregionen zugrunde liegende, von großer Bedeutung sein. Darüber hinaus sind sie auch für das Management genetischer Ressourcen von Baumarten im Zusammenhang des Schutzes genetischer Vielfalt, aber auch in der Forstwirtschaft relevant.Die Forschungsteams, die diesen Antrag einreichen, haben unterschiedliche und sich ergänzende Expertise. Das deutsche Team ist seit langem an der vergleichenden und funktionalen Genomik und der Genomentwicklung interessiert. Das polnische Team hat Erfahrung in der Populationsgenetik und Genomik von Waldbäumen. Die gemeinsame Zusammenarbeit während dieses Projekts wird für beide Forschungsgruppen von Nutzen sein und wird wahrscheinlich zu einer langfristigen Zusammenarbeit im Bereich der funktionellen Populationsgenomik führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Polen
• Partnerorganisation: Narodowe Centrum Nauki (NCN)
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. Jaroslaw Burczyk; Dr. Joanna Meger; Dr. Bartosz Ulaszewski