Klima beeinflusst Genetik einer Modellpflanzenspezies
Anpassung an Umweltveränderungen ist bei Pflanzen besonders wichtig, die weitgehend unbeweglich sind und nur begrenzte Möglichkeiten zur Vermeidung von Stress haben. Angesichts der möglichen zukünftigen Belastungen durch den Klimawandel ist es notwendig, die Genetik der Pflanzenanpassung nachzuvollziehen. Die EU-finanzierte Initiative CLIMATE_ADAPTATION (Genetic adaptations to climate in Arabidopsis thaliana) ermittelte genetische Variationen, die es der Modellpflanze Arabidopsis gestatten, sich bereichsübergreifend an verschiedene Klimazonen anzupassen. Dazu nutzten die Forscher ein Computermodell, das Populationsgenetik, ökologische Modellierung und statistische Verfahren kombiniert, um nach genetischen Signaturen der lokalen Anpassung zu suchen. Zunächst sequenzierte CLIMATE_ADAPTATION die Genome verschiedener Arabidopsis-Stämme und dann verglich man diese genetischen Daten mit Informationen über das Klima, in dem die Pflanzen leben. Folglich konnten die Forscher genetische Merkmale identifizieren, die mit klimatischen Faktoren verknüpft sind. Die Resultate belegen, dass Umweltvariablen im Zusammenhang mit Niederschlägen die stärkste genetische Verbindung zu klimatischen Veränderungen aufwiesen. Das war folgerichtig in Hinsicht auf die wichtige Rolle der Trockenheitstoleranz im Verbreitungsgebiet von Arabidopsis in Asien und Europa. Die Projektforscher konnten überdies nachweisen, dass die meisten Varianten der Arabidopsis wahrscheinlich die Ausbreitung der Spezies repräsentieren, nachden sich die Gletscher zurückzogen, die in der Vergangenheit das Gebiet der Pflanzen bedeckten. Diese Erkenntnisse geben Hilfestellung dabei, die genetische Variation von Arabidopsis gebietsübergreifend und des Weiteren zu erklären, auf welche Weise sich die Pflanze in Asien und Europa an verschiedene Bedingungen anpasst. Da Arabidopsis eine Spezies für Modellstudien ist, werden diese Informationen die Wissenschaftler bei der Erforschung der Auswirkungen des Klimawandels auf andere Pflanzen unterstützen.
Schlüsselbegriffe
Genetik, Pflanzen, Umweltveränderungen, CLIMATE_ADAPTATION, Arabidopsis
