Mit dem voranschreitenden Klimawandel kommt es für Pflanzen öfter und in kürzeren Abständen zu Stresssituationen: Hitze, Trockenheit, intensive Niederschläge, aber auch Kälte und ein veränderter Salzgehalt im Boden. All dies setzt vielen Pflanzen zu, teilweise auch unseren Nutzpflanzen. Um sich an die veränderten Bedingungen anzupassen, haben Pflanzen diverse Strategien entwickelt. Eine davon sind Veränderungen im Erbgut.
Stress verändert das Erbgut der Pflanze
Innerhalb des EU-Projekts «EpiDiverse» hat Agroscope untersucht, ob und wie Stress das Erbgut von Wald-Erdbeeren beeinflusst. Dafür haben Forschende die Pflanzen verschiedenen Stresssituationen ausgesetzt und die Epigenetik der Erdbeere studiert. Die Epigenetik beschreibt Veränderungen im Erbgut, der DNA, welche die Genaktivität beeinflussen, jedoch ohne die eigentliche DNA-Sequenz zu verändern. Die Studie zeigt: Alle getesteten Stressarten – aber ganz besonders der Hitzestress – führten bei den Wald-Erdbeeren zu Veränderungen im Erbgut.
Sind die Anpassungen vererbbar?
Die Studie zeigt zudem, dass die festgestellten Veränderungen eine gewisse Zeit erhalten bleiben. Sie dienen der Stressbewältigung und könnten so der Pflanze helfen, beim nächsten Mal besser mit dem Stress umgehen zu können. Sie kann sich sozusagen «erinnern». Das heisst auch, dass die Pflanzen nebst der natürlichen Mutation eine weitere, dynamische Möglichkeit haben, sich an veränderte Umweltbedingungen anzupassen.
Als nächstes untersucht Agroscope nun, wie lange sich Pflanzen an Stress «erinnern». Zudem gehen die Forschenden der Frage nach, ob diese Eigenschaften an die Folgegenerationen weitergegeben werden – und falls ja, über wie viele Generationen. Diese Erkenntnisse können später möglicherweise auch auf andere landwirtschaftliche Nutzpflanzen übertragen und für deren Anpassung an Hitze oder andere Stresssituationen genutzt werden.
