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Projekt
Identifizierung der Rolle von Knöllchenendophyten bei der Wirksamkeit der Stickstofffixierung
Antragstellerin
Professorin Dr. Macarena Marin
Fachliche Zuordnung
Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 401830362
Ineffektive Wurzelknöllchen treten häufig auf landwirtschaftlich genutzten Feldern auf und sind damit ursächlich für eine geringe Verbreitung von Hülsenfrüchten in landwirtschaftlichen Bereichen. Die Effektivität von Wurzelknöllchen ist das Produkt mehrerer Faktoren, die von der inhärenten Fähigkeit von Rhizobien, Stickstoff zu binden, bis zu ihrer Kompatibilität mit dem Wirt reichen. Wie andere wurzelassoziierte Mikroben die Wurzelknöllchenfunktion beeinflussen, wurde bisher nicht gründlich untersucht. In der ersten Förderperiode haben wir gezeigt, dass i) obwohl Lotus- Wurzelknöllchen verschiedener Arten und Bodeninokula von Rhizobiales-Bakterien dominiert werden, die Diversität und die genaue Zusammensetzung stark variieren können, ii) die Wurzelknöllchenzusammensetzung hauptsächlich vom Inokulum abhängt, aber der Wirtsgenotyp und Gesundheitszustand ebenfalls dazu beitragen, iii) L. burttii promiskuitiver als andere Lotus Pflanzen ist, was zur Bildung unwirksamer Wurzelknöllchen führen kann, iv) gesunde L. burttii-Wurzelknöllchen mit Pseudomonas angereichert sind und v) co-isolierte Wurzelknöllchenendophyten das Wachstum auf hostspezifische Weise fördern. In der zweiten Förderperiode wollen wir untersuchen, wie Wurzelknöllchenendophyten die Wurzelknöllchenfunktion durch Wechselwirkungen mit Rhizobien und dem Wirt beeinflussen.Für diese Versuche werden wir einen reduktionistischen Ansatz auf Grundlage der Rekonstruktion synthetischer mikrobieller Gemeinschaften in gnotobiotischen Systemen verwenden. In einer interdisziplinären Studie werden wir mit Hilfe mikrobiologischer, bioinformatischer und genetischer Methoden i) Wurzelknöllchenendophyten, die die Bildung wirksamer Wurzelknöllchen fördern, identifizieren und charakterisieren und ii) die genetischen Determinanten finden, die der wirtsspezifischen Wachstumsförderung durch Wurzelknöllchenendophyten zugrunde liegen. Dieses interdisziplinäre und gemeinschaftliche Projekt wird uns helfen, die Bildung wirksamer Wurzelknöllchen zu verstehen und damit zukünftige landwirtschaftliche Praktiken zu verbessern, um die Etablierung ineffektiver Wurzelknöllchen-Symbiosen zu vermeiden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Internationaler Bezug
Schweiz
