Barcodes für Bäume: Forscher bestimmen genetische Fingerabdrücke von bedrohten Nadelhölzern

In den Tropen und Subtropen sind viele immergrüne Nadelbäume vom Aussterben bedroht. Biologen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben die weltweit größte Sammlung an Steineibengewächsen zusammengetragen. Sie sequenzierten zusammen mit Kollegen vom „The New York Botanical Garden“ charakteristische Abschnitte des Erbguts dieser Nadelbäume, um für jede Art einen „DNA-Barcode“ zu erstellen. Anhand dieses genetischen Fingerabdrucks lassen sich Individuen eindeutig den verschiedenen Steineibenarten zuordnen, die äußerlich oft nur schwer zu unterscheiden sind. Das hilft, Individuen bedrohter Populationen zu identifizieren. Das Team berichtet in der Zeitschrift „PLOS ONE“.

Viele Steineibengewächse sind schwer bis unmöglich zu identifizieren

„Viele Steineibengewächse haben sehr kleine Verbreitungsgebiete, und in diesen kommen sie teilweise mit nur wenigen Individuen vor – nicht wie unsere einheimischen Nadelgehölze als flächendeckende Wälder“, sagt Dr. Patrick Knopf vom RUB-Lehrstuhl Evolution und Biodiversität der Pflanzen. „Von einer Art auf Fidschi gibt es nur noch knapp zehn Exemplare.“ Um die wenigen seltenen Vertreter der gefährdeten Arten zu schützen, muss man die Arten eindeutig identifizieren können. „Anhand von äußeren Merkmalen ist das bei Steineibengewächsen schwer bis unmöglich“, weiß RUB-Biologe Dr. Christian Schulz. „Deshalb haben wir das DNA-Barcoding-Projekt ins Leben gerufen.“

Bedrohte Arten vermehren und weitergeben

Auf Forschungsreisen nach Südamerika, Südostasien, Australien, Neukaledonien und Fidschi sammelten die Bochumer Forscher 320 Individuen aus 145 Steineibenarten. Für alle Individuen erstellten sie DNA-Barcodes, die sie über die Online-Plattform „GenBank“ öffentlich machten. Außerdem bauten sie im Botanischen Garten der RUB eine Steineibensammlung auf, die hilft, seltene und gefährdete Arten zu erhalten. Die Bochumer vermehren die Arten und geben Sie an andere Botanische Gärten weltweit weiter.

Bedeutung in der Holzwirtschaft und Krebsforschung

Die Steineibengewächse, auch Podocarpaceae genannt, bilden die zweitgrößte Familie der Nadelhölzer. Sie wachsen vorwiegend in den Gebirgen der Südhemisphäre. Unter den 198 Arten sind viele Vertreter, deren Holz von wirtschaftlichem Interesse ist, da diese besonders resistent gegen Insekten und Pilze sind. Inhaltsstoffe der Blätter gewinnen außerdem in der Krebsforschung an Bedeutung. Derzeit stehen 27 Arten der Podocarpaceae auf der Roten Liste der vom Aussterben bedrohten Pflanzen. Insgesamt sind 86 Arten gefährdet.

Titelaufnahme

D.P. Little, P. Knopf, C. Schulz (2013): DNA barcode identification of Podocarpaceae – the second

largest conifer family, PLOS ONE, DOI: 10.1371/journal.pone.0081008

Weitere Informationen

Dr. Christian Schulz, Lehrstuhl für Evolution und Biodiversität der Pflanzen, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-25579, E-Mail: Christian.Schulz-3@rub.de

Dr. Patrick Knopf, Lehrstuhl für Evolution und Biodiversität der Pflanzen, Fakultät für Biologie und Biotechnologie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-28064, E-Mail: Patrick.Knopf@rub.de

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Link zum frei verfügbaren Originalartikel
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0081008
Redaktion: Dr. Julia Weiler