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Genetischer Fingerabdruck von Mahagonigewächsen

Der illegale Handel mit Tropenhölzer ist nicht zuletzt möglich, weil Brettern oder fertigen Möbelstücken nicht mehr anzusehen ist, welcher Baum dafür gefällt wurde. Doch künftig könnten kleine Holzstückchen ausreichen, um dies aufzudecken, denn Wissenschaftler des Biodiversität und Klima Forschungszentrums, des Forschungsinstitutes Senckenberg und des französischen Services Géographiques haben eine Möglichkeit gefunden, verschiedene Arten von Mahagonigewächsen anhand von kurzen DNA-Abschnitten zu unterscheiden.

Wie die aktuelle Ausgabe des Fachjournals „Molecular Ecology Resources“ berichtet, untersuchte das deutsch-französische Team um Prof. Dr. Alexandra N. Muellner, Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Frankfurt am Main, dazu DNA-Stücke von 25 Arten der kommerziell wichtigen Gattung Cedrela, zu denen beispielsweise die Spanische Zeder gehört, und weiterer nahe Verwandter aus der Familie der Mahagonigewächse. Die Botaniker verglichen sechs unterschiedliche Bereiche aus dem Erbgut, das in den Chloroplasten und im Zellkern vorliegt, um einen Gen-Abschnitt zu finden, mit dem sich verschiedene Arten von Mahagonigewächsen identifizieren lassen.

Methode und Ergebnisse
Die DNA wurde aus kleinen Stücken getrockneter Blätter gewonnen und anschließend die ausgewählten Abschnitte entziffert. Das Resultat ist eindeutig: Der ITS genannte Abschnitt aus dem Erbgut des Zellkerns zeigt die größten Unterschiede zwischen den Arten. Im Vergleich zu anderen Abschnitten lassen sich damit die meisten Proben zweifelsfrei einer Art zuordnen, so Alexandra N. Muellner. 

Die Ergebnisse sind ein weiterer Schritt, um die Artbestimmung von Pflanzen per Abgleich charakteristischer Erbgutregionen voranzutreiben. Dieses DNA-Barcoding genannte Verfahren vereinfacht die Artbestimmung, denn selbst aus kleinen Pflanzenproben lässt sich ein definierter Teil der DNA entziffern. Der Abschnitt wird mit vorhandenen Daten verglichen und so eindeutig einer Art zugeordnet.

Zur Identifizierung von Pflanzenarten wurde bisher das Doppelpack von zwei Abschnitten aus dem Erbgut der Chloroplasten empfohlen. Falls dies zur Artunterscheidung nicht ausreicht, sollte die Hinzunahme eines dritten Markers Gewissheit bringen. Muellner und ihr Team zeigte nun, dass zumindest bei Mahagonigewächsen die einzelne ITS-Region in der Regel genug Informationen zur artspezifischen Unterscheidung liefert. Die Ergebnisse lassen sich jedoch nicht einfach auf alle anderen Pflanzenarten übertragen.

Artenschutz
Fast ein Drittel der weltweit vorkommenden etwa 575 Mahagoni-Arten stehen bereits auf der Roten Liste der International Union for Conservation of Nature, und diverse Arten unterliegen internationalen Handelsbeschränkungen des Washingtoner Artenschutzabkommens. Der Handel geht indessen weiter, wie u.a. das Beispiel Peru zeigt, wo 70 bis 90 % der Mahagoni-Exporte illegal abgeholzt wurden. Ein DNA-Scan könnte helfen, den Artenschutz stringenter durchzusetzen. Internationale Zoll- und Handelsbehörden könnten anhand einer Holzlatte bestimmen, um welche Baumart es sich handelt. Außerdem könnte die Artbestimmung für ökologische Studien eingesetzt werden, u.a. wenn es darum geht, die Waldstruktur unter dem Einfluss des Klimawandels zu untersuchen (z.B. durch Dürre-Ereignisse erhöhter Totholzanteil).

In Zukunft soll die Analyse so verfeinert werden, dass zusätzlich zur Art auch die Herkunftsregion festgestellt werden kann.

Originalveröffentlichung: Muellner, A.N., Schaefer, H. & Lahaye, R. Evaluation of candidate DNA barcoding loci for economically important timber species of the mahogany family (Meliaceae). Molecular Ecology Resources 11: 450–460.

idw online

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