Genbank Bayern Arche

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Aufgrund der vielfältigen Bedrohungen der bayerischen Flora wurde im Oktober 2009 im Rahmen des Bayern Arche-Projekt des Bayerischen Umweltministeriums ein Projekt zum Aufbau einer Genbank für seltene und gefährdete Wildpflanzenarten Bayerns ins Leben gerufen, das zudem besonders auch Arten berücksichtigen sollte, für die Bayern innerhalb Deutschlands eine besondere Verantwortung trägt. Dieser Genbank hatte das Ziel, die genetische Vielfalt der Arten, welche die Voraussetzung für den Erhalt der Anpassungsfähigkeit in einer sich ständig ändernden Umwelt darstellt, zu sicheren und das Wissen über deren optimale Keimungsbedingungen zu erweitern. Damit liegen im Bedarfsfall rasch hochwertige Informationen vor, die bei der Wiederansiedlung erloschener Populationen bzw. der Erweiterung bestehender aber stark gefährdeter Populationen genutzt werden können. Die Laufzeit dieses Projekts wurde 2013 nochmal um 2 Jahre verlängert.

Der besondere Wert von Genbanken

Ex situ- Sammlungen können außerordentlich wertvoll werden, wenn es darum geht, ob eine Art ausstirbt oder nicht. Genbanken tragen aktuell beträchtlich zur Erhaltung alter Obst- oder Getreidesorten bei. Auch im Bereich des Naturschutzes liegen die Vorteile von Genbanken auf der Hand, denn nur mit ihnen ist eine qualitativ hochwertige Ex situ-Erhaltung langfristig möglich. Sie ermöglichen die Sicherung von großen Individuenzahlen und damit einer hohen genetischen Vielfalt auf kleinstem Raum bei einer deutlich geringeren Kosteninanspruchnahme im Vergleich zur In situ-Erhaltung oder Kulturen.

Somit stellt die Genbank für seltene und gefährdete Arten die optimale, weil leistungsfähige und dabei kostengünstige Ex situ-Erhaltungsmethode als Ergänzung zum In situ-Schutz dar.

Projektträger war das Bayerische Landesamt für Umwelt. Angesiedelt war das Projekt an der Universität Regensburg, Institut für Botanik. Die Projektleitung des von Simone Tausch und Martin Leipold durchgeführten Projektes hatten Prof. Dr. Peter Poschlod und Prof. Dr. Christoph Reisch.

Zielarten und Vorgehen

Neben für den botanischen Artenschutz Bayerns prioritären Arten (wurden zusätzlich Arten der Alpen und weiterer bedrohter Lebensräume in Bayern als Zielarten festgelegt. Die Prioritätenliste stuft 417 Arten als wesentliche Zielarten ein, hinzukommen rund 239 Arten der Alpen.

Fruchtstand der Sumpf-Gladiole (Gladiolus palustris); Foto: Martin Leipold

Fruchtstand der Finger-Küchenschelle (Pulsatilla patens); Foto: Martin Leipold

Darstellung der räumlichen Verteilung der Arten pro Landkreis. Dabei wurden 406 Arten der prioritären Liste und der Alpenliste zu Grunde gelegt

Um möglichst effektive Besammlungen durchführen zu können, ist vor allem die Planung der Sammelexkursionen entscheidend. Aufgrund der Daten der Flora von Bayern wurde die räumliche Verteilungen der Arten analysiert und die Besammlung geplant.

Besammlung der Zielarten

Zur erfolgreichen Samensammlung müssen die Quell-Populationen qualitative und quantitative Mindestansprüche erfüllen. So dürfen die Aufsammlungen von geschützten Sippen und in Naturschutzgebieten nur durchgeführt werden, wenn eine behördliche Genehmigung vorliegt. Zudem dürfen die Aufsammlungen den Fortbestand der lokalen Populationen nicht gefährden.

Eine eindeutige Identifizierung der Zielart ist für die Aufsammlung essentiell. Oft ist dies bei fruchtenden Individuen aber nur noch mit viel Erfahrung und auf Grundlage von Vorabbegutachtungen möglich. Dabei kann neben einer Identifizierung der Sippe auch ein Herbarbeleg angefertigt, kleinere Populationen für besseres Wiederauffinden markiert und der Zeitpunkt der Fruchtreife eingeschätzt werden. Die Informationen zur Samensammlung wurden im Flyer "Sammelanleitung" mit ergänzendem Formblatt zusammengestellt.

Ergebnisse

In vier Jahren Projektlaufzeit wurden 478 Arten besammelt und eingelagert. Bei 170 Arten konnten mehr als eine Population besammelt werden, sodass insgesamt 803 lokale Populationen (Akzessionen) besammelt wurden. Darunter waren 50% (= 84 Arten) aller in Bayern auf der Roten Liste als unter "vom Aussterben bedroht" geführten Arten. Des Weiteren wurden 2013 37 Arten dem Botanischen Garten Regensburg zur Vermehrungskultur übergeben, von welchen zumeist Samen gewonnen und eingelagert werden konnten. Bei über 66% aller Akzessionen konnten mehr als 500 Samen gesammelt werden, bei 25% konnten sogar Samenmengen von mehr als 5.000 Stück erreicht werden. Untersuchungen mittels Röntgengerät ergaben jedoch, dass bei 21% der untersuchten Akzessionen mehr als 50% Samen entweder leer, von Schädlingen befallen oder tot waren. Bei 10% aller Akzessionen waren sogar mehr als 75% der Samen leer, befallen oder tot.

Ergebnisse der Keimungsexperimente

Bis Ende 2013 wurden an 300 gesammelten Arten 1.400 Keimtests durchgeführt, um die besten keimungsökologischen Bedingungen zu erfassen und um Wissen für spätere Wiederansiedlungen im natürlichen Habitat zu gewinnen. Im Anschluss wurde mittels Lebensfähigkeitstest (Tetrazolium-Tests) geprüft, ob die Keimungsbedingung für die Akzessionen geeignet sind.

Arten, die trotz geeigneter Umweltbedingungen nicht keimen, werden als ruhend (dormant) bezeichnet. Dormanz besteht entweder bereits bei der Fruchtreife oder wird durch ungünstige Bedingungen hervorgerufen. Spezielle Behandlungen wie Stratifikation, Skarifikation und Nachreifen sind dann nötig, um die Dormanz aufzuheben.

Welchen Einfluss unterschiedliche Umweltbedingungen auf den Keimungserfolg von Pflanzen haben können, kann am Beispiel der spät fruchtenden Lilienblättrigen Becherglocke (Adenophora liliifolia) gezeigt werden. Hier kann die Dormanz, die das Auskeimen während der ungünstigen Wintermonate verhindert erst durch mehrwöchige Kälteeinwirkung (Stratifikation) aufgehoben werden.

Adenophora-Keimlinge in einer Petrischale

Samen der Becherglocke und deren Keimungserfolg in Abhängigkeit von den getesteten Keimungsbedingungen. Anzahl untersuchter Samen pro Variante N = 100. 22/14, 14/6 = fluktuierende Temperaturen (°C), 22/22, 14/14 = konstante Temperaturen, Strat = Stratifikation. Alle Versuche mit Tag/Nacht-Wechsel (14 h Licht, 10 h Dunkelheit).

Weitere Informationen, auch zu Samen grundsätzlich, den Arbeitsabläufen der Genbank und vielen wertvollen Ergebnissen finden sich zusammengefasst in einer umfassenden LfU-Broschüre.