Zwei Studien mit Beteiligung des Bundesforschungszentrums für Wald (BFW) enthüllen neue Erkenntnisse zur Widerstandskraft der Fichte und bieten frische Ansätze für die Züchtung resistenter Bäume.
Wien, Oktober 2026 – Der Buchdrucker (Ips typographus) bedroht Europas Fichtenwälder massiv. Zwei aktuelle Studien zeigen erstmals detailliert, wie die Fichte (Picea abies) auf erste Borkenkäferangriffe reagiert und wie sich diese Abwehrmechanismen im Labor untersuchen lassen. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Entwicklung widerstandsfähigerer Wälder im Klimawandel.
Freilandversuch: Bäume wehren sich lokal
In einer im Journal of Pest Science veröffentlichten Studie analysierte ein internationales Team kontrollierte Borkenkäferangriffe auf ausgewachsene Fichten. Die Bäume aktivieren sofort nach den ersten Bohrversuchen eine starke, lokale Abwehr. Tausende Gene ändern ihre Aktivität, während Abwehrhormone, Proteine und schützende Pflanzenstoffe ansteigen. Besonders intensiv ist die Reaktion an der Befallsstelle. Die Forscher:innen zeigten, dass hormonelle Signalwege, Abwehrgene und die Produktion von Terpenen und Phenolen innerhalb weniger Tage hochgefahren werden, um die Käfer abzuwehren.
Im Labor: Pflanzen erkennen Käfer
Die zweite Studie, erschienen in Frontiers in Plant Science, baut auf diesen Erkenntnissen auf. Das Team entwickelte ein Laborsystem, um frühe Abwehrreaktionen der Fichte ohne lebende Käfer zu untersuchen. Sie isolierten Käferproteine und brachten sie auf junge Fichtensämlinge auf. Die Pflanzen erkennen die molekularen Signale der Käfer und reagieren mit einer schnellen Immunantwort: Zuerst aktivieren sie Signal- und Wahrnehmungsmechanismen, dann produzieren sie spezifische Abwehrproteine. Diese Reaktionen ähneln denen ausgewachsener Bäume unter realem Käferbefall.
Beide Arbeiten verbinden erstmals Freilandversuche an ausgewachsenen Bäumen mit reproduzierbaren Laborexperimenten. Die identifizierten molekularen Marker könnten helfen, widerstandsfähige Fichten zu erkennen und Züchtungsprogramme zu unterstützen.
„Die Fichte reagiert schnell auf Borkenkäferangriffe. Eine komplexe, lokalisierte Abwehrkaskade wird aktiviert, an der Hormone, Gene, Proteine und schützende Metabolite beteiligt sind“, erklärt Carlos Trujillo-Moya vom BFW. „Die Studien bieten nicht nur ein umfassendes Bild der Abwehrreaktion, sondern auch ein praktisches Werkzeug, um diese Mechanismen gezielt zu erforschen. Das eröffnet neue Möglichkeiten, Merkmale für die Züchtung borkenkäferresistenter Fichten zu identifizieren. “
Anpassungsfähigkeit der Wälder stärken
Angesichts zunehmender Trockenheit und häufiger Borkenkäferkalamitäten in Europa liefern die Studien wichtige Grundlagen, um die Anpassungsfähigkeit der Wälder an künftige Herausforderungen besser zu verstehen und langfristig zu stärken.
Paper 1 – Journal of Pest Science
Ramires, M., Netherer, S., Schebeck, M., Hummel, K., Schlosser, S., Razzazi-Fazeli, E., Ertl, R., Ahmad, M., Espinosa-Ruiz, A., Carrera, E., Arc, E., Caballero, T., Baños, J., Martínez-Godoy, M. Á., Ledermann, T., Breuer, M., Schüler, S., van Loo, M., & Trujillo-Moya, C*. (2026). Pioneer bark beetle attacks orchestrate multifaceted localized defense responses in Norway spruce. Journal of Pest Science, 99, 123. https://doi.org/10.1007/s10340-026-02087-1
Paper 2 – Frontiers in Plant Science
Ramires, M., Netherer, S., Schebeck, M., Ertl, R., Ahmad, M., Arc, E., van Loo, M., & Trujillo-Moya, C*. (2026). Bark beetle (Ips typographus) protein elicitors trigger temporally structured immune responses in Norway spruce (Picea abies) seedlings. Frontiers in Plant Science, 17, 1911806. https://doi.org/10.3389/fpls.2026.1911806
Kontakt
Carlos Trujilo-Moya, Waldgenetiker, carlos.trujillo-moya@bfw.gv.at
Christian Lackner, Bundesforschungszentrum für Wald, Öffentlichkeitsarbeit, 0043 664 8412702
