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Projekt
Charakterisierung der molekularen Mechanismen lokaler und systemischer Reaktionen in Wurzel-Mikroben Interaktionen mit multiplen Arten
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr. Alain Tissier; Professorin Dr. Alga Zuccaro
Fachliche Zuordnung
Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
Förderung
Förderung seit 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 401865180
Ziel des Projekts ist es zu verstehen, wie Wirt-Mikrobiota-Interaktionen in natürlichen Böden lokale und systemische Reaktionen auf nützliche und schädliche wurzelbesiedelnde Pilze beeinflussen und umgekehrt wie diese Interaktionen durch sie geprägt werden. Um dies zu erreichen, haben wir in einem reduktionistischen Ansatz ein gnotobiotisches „split-root“ System etabliert. Bei Verwendung eines natürlichen Bodens können so pflanzliche und mikrobielle Transkripte, Proteine und Metabolite identifiziert werden, die lokal oder systemisch diese Interaktionen beeinflussen. Das beantragte Projekt wird in mit Pilzen und Bakterien besiedelten Gerstenwurzeln lokale und systemische Wurzel-zu-Wurzel Signalwege analysieren. Untersucht werden einzelne und gemeinsame Wurzelinfektionen von Gersten- und Arabidopsis-Wildtyppflanzen und Mutanten mit dem pilzlichen Pathogen Bipolaris sorokiniana, dem mutualistischen Pilzendophyten Serendipita vermifera und selektieren Bakterien aus Gersten- und Arabidopsiswurzeln (Synthetic Communities, SynComs). Die Auswirkungen auf die lokale und systemische Pflanzenresistenz werden durch Analyse proteomischer, metabolomischer und reziproker transkriptioneller Reaktionen auf pilzliche und bakterielle Besiedlung untersucht. Insbesondere werden wir die Wurzel-Nischenspezialisierung durch zytologische Ansätze und Phänotypisierung untersuchen sowie pilzliche und pflanzliche apoplastische Kompatibilitätsfaktoren und neuartige Diterpen-Phytoalexine aus Gerste identifizieren, deren lokale und systemische mikroben-induzierte Biosynthese aus unseren „split-root“ Transkriptom-Daten gefolgert werden kann. Schlussendlich wird ihre Rolle in Multispezies-Wurzelinteraktionen bewertet.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
