FOR 666: Mechanisms of compatibility: Reprogramming of plant metabolism by fungal effector molecules
Biologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Arbeiten der DFG Forschergruppe FOR 666 zielten auf eine vergleichende Analyse von Kompatibilitätsmechanismen bei Interaktionen von Getreidepflanzen mit Mikroorganismen. Im Zentrum der Analysen standen dabei insbesondere Mikroorganismen mit biotrophem und hemibiotrophem Lebensstil und die Frage, wie sich parasitäre und mutualistische Interaktionen auf zellbiologischem und molekularem Niveau unterscheiden. Eine Schlüsselstrategie bestand in der vergleichenden Bearbeitung komplementärer Projekte, bei denen jeweils die Wirtspflanze bzw. der korrespondierende Mikroorganismus intensiv gemeinsam auf Basis langjähriger Expertise der Projektleiter bearbeitet wurden. Die vergleichende Analyse von Wirt-Mikrobe-Interaktionen wurde über eine zentrale Bioinformatik-Plattform (CET, Central Experiment) koordiniert, wobei Versuchsplanung und Auswertung von CET überwacht wurden, um identische Standards und Versuchsbedingungen von Beginn an zu gewährleisten und statistisch verwertbare Datensätze zu erhalten. Auf diese Weise konnten die in den unterschiedlichen Wirt-Mikrobe-Interaktionen erzeugten Genomsequenzen sowie Transkriptom- und Metabolom-Daten in FOR 666 zusammengeführt und gemeinsam genutzt werden. Entsprechend des in FOR 666 verfolgten translationalen Forschungsansatzes konnten die in grundlagenorientierten Experimenten erzeugten Ergebnisse einerseits zur Hypothesenbildung genutzt und gezielt vergleichend in unterschiedlichen Wirt-Mikrobe-Systemen überprüft werden; andererseits konnte auch die Feldexpertise verschiedener Projektpartner genutzt werden, um neu gezüchtete bzw. biotechnologisch erzeugte Getreidegenotypen auf ihr agronomisches Potenzial zu testen. Entsprechend der verfolgten translationalen Strategie des Forschungsansatzes konnten auf Basis erfolgreicher FOR 666 Arbeiten in erheblichem Umfang anwendungsorientiertere Begleitprojekte meist gemeinsam von an FOR 666 beteiligten Arbeitsgruppen eingeworben werden. Dies umfasste sowohl Projekte der vorwettbewerblichen Forschung, meist unterstützt im GABI Programm des BMBF, als auch Industrieprojekte, die direkt auf die Anwendung der neuen Erkenntnisse zielten. Ergebnisse der in FOR 666 durchgeführten Grundlagenforschung konnten in zahlreichen Zeitschriften mit sehr hohem fachfeldspezifischem Impact Faktor international sichtbar veröffentlicht werden und speziell auch auf den von FOR 666 organisierten internationalen workshops erfolgreich präsentiert werden. Zusammenfassend kann festgestellt werden, das die in FOR 666 erhaltenen Ergebnisse (1) zu einem umfassenden Bild von gemeinsamen, generellen molekularen Mechanismen von Wirt- Mikrobe-Interaktion, (2) zu einem neuen Verständnis von mutualistischen im Vergleich zu parasitischen Interaktionen, (3) zu neuen Erkenntnissen über die molekularen Grundlage erfolgreicher Pflanze-Pilz-Symbiosen und (4) nicht zuletzt zur Entdeckung neuer mikrobieller Partner in Symbiosen mit Pflanzen beigetragen haben. Aus Sicht der Agrarwissenschaft ist besonders interessant, dass die neu entdeckten Symbiosepartner ein hohes Potenzial für den Einsatz im Biologischen Pflanzenschutz haben. Nicht zuletzt haben die Arbeit in FOR 666 sehr erfolgreich zum Aufbau neuer internationaler Kooperationen, insbesondere mit französischen, britischen und amerikanischen Wissenschaftlern beigetragen.
