FOR 3000:  Ökologie und Evolution intraspezifischer Chemodiversität von Pflanzen

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 415496540

In vielen Pflanzenarten findet man eine erstaunlich hohe intraspezifische chemische Diversität, d.h. Chemodiversität. Diese Chemodiversität hat vermutlich wichtige ökologische Effekte auf Mutualisten und Antagonisten, assoziierte Nahrungsnetze und letztlich Biodiversität. Studien zu Pflanzen unter abiotischem und biotischem Stress vernachlässigen häufig intraspezifische Pflanzenchemodiversität als Ebene relevanter phänotypischer Variation. Dies limitiert unser Verständnis davon, wie intraspezifische Chemodiversität evolvierte und was dessen ökologische Funktionen sein könnten. Übergeordnetes Ziel unserer Forschungsgruppe (RU) ist es daher, ökologische Konsequenzen sowie die Entstehung und Erhaltung intraspezifischer Chemodiversität zu erforschen. In der ersten Förderperiode hat unsere RU verschiedene Faktoren aufgezeigt, die intraspezifische Chemodiversität beeinflussen, sowie statistische Werkzeuge zu deren Quantifizierung entwickelt. Das COR-Projekt organisierte einen Ringversuch, um die Ebenen der Variation bei der Sammlung und Analyse von Volatilen zwischen Laboren zu untersuchen. Mit kontrollierten Labor- und Freilandversuchen testeten die Projekte der RU die Konsequenzen von pflanzlicher Chemodiversität auf verschiedene Mutualisten und Antagonisten und zeigten auf, dass die Skala von Chemodiversität und die Artzugehörigkeit der Interaktionspartner wichtige Einflussgrößen sind. Wie pflanzliche Chemodiversität genetisch determiniert und erhalten wird, wurde mit chemischen und genetischen Analysen kombiniert mit Modellierung untersucht. Verschiedene Erklärungsansätze für Faktoren, die hohe Chemodiversität ermöglichen, wurden aufgedeckt. In einer zweiten Förderperiode werden wir unsere zentralen Fragen erweitern. Wir möchten Effekte von abiotischem Stress, insbesondere Trockenstress, auf Chemodiversität einbeziehen, sowie Interaktionen im Wurzelbereich und Wurzel-Chemodiversität, um weitere mögliche Selektionsdrücke aufzuklären. Das COR-Projekt wird die übergeordnete Integration aller Teilprojekte der RU gewährleisten und schrittweise die Synthese der Forschungsergebnisse aller Teilprojekte vorantreiben. Außerdem wird COR ein gemeinsames Experiment durch Untersuchung von Plastizität von Chemodiversität koordinieren, zu dem alle Teilprojekte beitragen. Des Weiteren wird es ein citizen science Projekt initiieren, um die Öffentlichkeit in die Erforschung von Effekten pflanzlicher Chemodiversität auf Insekten einzubeziehen. Es wird ferner eine Serie von fokussierten Projekttreffen und Workshops, u.a. eine internationale Konferenz, mit Beteiligung von Expert*innen außerhalb der RU koordinieren. Das COR-Projekt garantiert außerdem die Durchführung von Gleichstellungsmaßnahmen und die Förderung junger Wissenschaftler*innen innerhalb der RU. Zusammenfassend werden die Aktivitäten des COR-Projektes sicherstellen, dass der Mehrwert der RU, der über die Errungenschaften der Einzelprojekte hinausgeht, erreicht wird.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Chemodiversität als Dimension des pflanzlichen Merkmalsraumes und ökonomischen Spektrums (Antragsteller Junker, Robert R. )
• Der Einfluss von intraspezifischer Chemodiversität in Tanacetum vulgare auf ober- und unterirdische Lebensgemeinschaften (Antragsteller Heinen, Robin ;  Weisser, Wolfgang W. )
• Die Rolle der Chemodiversität von Tanacetum vulgare in Interaktionen mit Phloemsaftsaugern und Zielkonflikte zwischen Herbivorie und Bestäubung (Antragstellerinnen / Antragsteller Dussarrat, Thomas ;  Müller, Caroline )
• Die Rolle konstitutiver und induzierter Chemodiversität in Solanum dulcamara für Pflanze-Herbivor-Interaktionen (Antragstellerin Steppuhn, Anke )
• Koordinationsfonds (Antragstellerin Müller, Caroline )
• Modelle für die Ursachen und Folgen innerartlicher Chemodiversität bei Pflanzen in einer sich ändernden Umwelt (Antragstellerin Wittmann, Meike )
• Molekulare Basis der Chemodiversität in Genomen (Antragstellerin Bräutigam, Andrea )
• Molekulare Regulierung und ökologische Konsequenzen von Chemodiversität in Solanum dulcamara (Antragstellerin van Dam, Nicole M. )
• Verknüpfung von Populus nigra Metabotypen mit genetischer Variation und Pflanzen-Herbivore-Interaktionen (Antragsteller Schnitzler, Jörg-Peter )
• Wie wird die Chemodiversität bei Populus nigra durch Antagonisten beeinflusst und wie wirkt sie sich auf die Artenzusammensetzung von Arthropoden und Mikroorganismen aus? (Antragstellerin Unsicker, Sybille )
• Zielkonflikt zwischen Bestäuberanlockung und Florivorenabschreckung in Tanacetum vulgare (Antragstellerin Müller, Caroline )

• Sprecherin: Professorin Dr. Caroline Müller