Untersuchung der Interaktionen zwischen Pflanzenimmunität und der Blattmikrobiota auf molekularer Ebene

• Antragstellerin: Professorin Dr. Julia Vorholt
• Fachliche Zuordnung: Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie ; Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 402123997

Pflanzen werden von einer grossen Vielfalt von Mikroorganismen besiedelt, die als Pflanzenmikrobiota bezeichnet werden. Unter diesen sind Bakterien die häufigsten Bewohner, und besiedeln Pflanzen in ähnlich strukturierter Gemeinschaftszusammensetzung. Diese bakteriellen Microbiota erweitern den Phänotyp des Wirts und spielen eine wichtige Rolle für das Wachstum und die Gesundheit der Pflanzen. Unsere früheren Arbeiten im SPP2125 haben gezeigt, dass das angeborene Immunsystem der Pflanze im Allgemeinen und die durch reaktive Sauerstoffspezies vermittelte Immunität im Besonderen einen bedeutenden Einfluss auf die Zusammensetzung der Mikrobiota in der Phyllosphäre hat und Dysbiosen verhindert. Es ist derzeit unklar, ob das pflanzliche Immunsystem die Mehrzahl der Stämme direkt beeinflusst oder ob es vor allem Schlüsselspezies in Schach hält, die ihrerseits zum Aufbau der Gemeinschaft beitragen. In diesem Projekt werden wir einen synthetischen Gemeinschaftsansatz verwenden, der aus der Modellpflanze Arabidopsis thaliana und einer genomsequenzierten Blattbakterienstammsammlung besteht, die Exemplare der meisten in der Natur auf Blättern von A. thaliana vorkommenden Arten umfasst. Wir werden synthetische Gemeinschaften verwenden, um zu verstehen, wie das Immunsystem der Pflanze die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft und die Häufigkeit der verschiedenen Stämme beeinflusst. Wir werden die Hypothese testen, dass die ROS-Signalisierung ein zentraler Teil eines genetischen Netzwerks ist und als Rheostat funktioniert, um die Struktur der Mikrobiota dynamisch zu steuern. Darüber hinaus werden wir die Grenzen zwischen dem pathogenen und dem nützlichen Potenzial der Mitglieder der Mikrobiota und die Konsequenzen für den Gesundheitszustand des Wirts untersuchen und versuchen, neue immunmodulierende Eigenschaften zu identifizieren. Insgesamt wird dieses Projekt zu unserem Verständnis des pflanzlichen Immunsystems und seiner Rolle bei der Kontrolle der Struktur und Funktion der pflanzlichen Mikrobiota beitragen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2125: Dekonstruktion und Rekonstruktion der pflanzlichen Mikrobiota "DECRyPT"
• Internationaler Bezug: Schweiz