Molekulare Epidemiologie des die Krankheit verursachenden Erregers Phytophthora x cambivora als ein mitentscheidender Faktor des Rückgangs von Buchen in europäischen Wäldern

• Antragstellerin: Dr. Tetyana Tsykun
• Fachliche Zuordnung: Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420020032

Die Rotbuche (Fagus sylvatica) ist eine spätsukzessive Baumart, die in europäischen Wäldern heimisch und weit verbreitet ist. Daher ist es wichtig, Baum und Ihr Rückgang könnte schwerwiegende ökologische und wirtschaftliche Konsequenzen kurz- und langfristig haben. Die Ergebnisse des anfänglichen Projekts mit dem Titel "Rolle des Genpools im Boden als Rekrutierungsquelle von virulenten Genotypen von Phytophthora plurivora ", das von der DFG unterstützt wurde, bestätigten, dass die Krankheit der Rotbuche hauptsächlich durch zwei Phytophthora-Arten, P. plurivora und P. x cambivora, verursacht wird. Die Untersuchung der Vielfalt von Phytophthora spp. im Boden und im symptomatischen Baumgewebe in von Buchen dominierten Wäldern in europäischen gemäßigten Wäldern zeigte, dass P. plurivora die am häufigsten wiederhergestellte Art war, gefolgt von der co-dominanten P. x cambivora. Während des ersten Projekts wurde das hochwertige Genom von P. plurivora auf Chromosomenebene assembliert und veröffentlicht. Es lieferten entscheidende Informationen für den weiteren genomischen Vergleich zwischen Populationen aus der Umwelt (Boden und Wasser) und Populationen, die Krankheiten und Schäden am Baumgewebe verursachen. Die Ergebnisse einer Reihe von genomweiten statistischen Tests ermöglichten der genomischen Regionen von P. plurivora, die vermutlich an der erhöhten Virulenz von Genotypen beteiligt sind, die die Krankheit verursachen. Dadurch wurden die Ergebnisse des anfänglichen Projekts bestätigt, seine Grundlage und Hypothese bestätigt und sein Hauptziel erreicht. In diesem Projekt ziele ich auf genomische Regionen bei P. x cambivora ab, die mit Pathogenität für die Rotbuche assoziiert sind. Ich werde die molekulare Epidemiologie im Pathosystem P. x cambivora - Fagus sylvatica untersuchen, um zu testen Hypothesen, dass virulente Genotypen aus einem diversen genetischen Pool aus dem Bodenmikrobiom rekrutiert werden, und dass sie genomische Regionen haben, die an einer erhöhten Pathogenität assoziiert sind, ähnlich wie wurde für P. plurivora entdeckt. Die nächsten drei Hauptziele sind wie folgt vorgeschlagen: (1) Fertigstellung der Assemblierung und Annotation des wahrscheinlich polyploiden Genoms der P. x cambivora Art; (2) Erweiterung der bestehenden Isolatsammlung und Bewertung der populationsgenetischen Diversität von P. x cambivora im Boden und im Baumgewebe; (3) Durchführung einer genomweiten Assoziationsstudie, um festzustellen, ob der epidemiologische Prozess der bodenbürtigen Phytophthora spp., die in Wäldern aggressive Pathogene werden, einem gemeinsamen genetischen Muster über Arten hinweg folgt oder ob er auf eine bestimmte Art spezifisch ist. Ein besseres Verständnis der genetischen Muster, die zur Entstehung aggressiver Genotypen führen, ist auch für die Risikobewertung und das Management von zukünftigen Epidemien von Phytophthora-Arten von entscheidender Bedeutung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen