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Projekt
SP7 - Die Rolle von Baum-Nematoden-Interaktionen bei der Akklimatisierung und Anpassung von Bäumen
Antragstellerinnen / Antragsteller
Dr. Simone Cesarz; Professor Dr. Nico Eisenhauer; Stephanie Jurburg, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507084794
Die Gesundheit von Bäumen sowie ihre Fähigkeit, sich an sich verändernde Umweltbedingungen anzupassen und zu akklimatisieren (A&A), sind eng mit Bodenorganismen verbunden. Während die Rolle von Bodenmikroben für die Gesundheit von Bäumen bei vielen von Arten nachgewiesen wurde, wurde die Rolle von Bodennematoden, die sowohl mit dem Baum als auch mit den zugehörigen Mikroben interagieren, bisher wenig beachtet. Nematoden besetzen alle trophischen Ebenen im Boden und können die Beziehungen zwischen ober- und unterirdischen Prozessen modulieren, indem sie den Baum direkt durch Fraß (z.B. als pflanzenparasitäre Nematoden) und indirekt durch selektiven Fraß an der mikrobiellen Gemeinschaft (z.B. fungivore und bakterivore Nematoden) beeinflussen. Gleichzeitig können diese Interaktionen die Genexpression von Pflanzen beeinflussen und Abwehrmechanismen auslösen, welche die Nährstoffkreisläufe verändern und damit die Gesundheit der Bäume, A&A und die Anfälligkeit für Umweltstress modulieren. Da Nematoden im Wasserfilm des Bodens leben, reagieren sie besonders empfindlich auf Veränderungen der Wasserverfügbarkeit. Trockenheit kann daher die Gemeinschaften und ihren direkten und indirekten Einfluss auf die Pflanzengesundheit und A&A-Mechanismen verändern. In diesem Projekt wird die Rolle von Bodennematodengemeinschaften bei der Modulation von A&A von trockenheitsgestressten DF159-Eichenklonen und ihrer zugehörigen Mikrobiota untersucht. In sechs Arbeitspaketen (AP) werden wir taxonomische und molekulare Methoden mit Daten zu Bodenfunktionen kombinieren, um die direkten und indirekten Auswirkungen von trockenheitsbedingten Veränderungen der Gemeinschaften zu bewerten. Dazu untersuchen wir oberirdische (AP1) und unterirdische (AP2) Herbivorie, manipulieren das Vorhandensein und die Abundanz von Bodenorganismen (AP3), und erfassen Veränderungen entlang lokaler (AP4) und regionaler (AP5) Klimagradienten. Wir gehen davon aus, dass sowohl der Baum als auch seine Reaktion auf die Trockenheit die Nematodengemeinschaft beeinflussen werden, und dass Veränderungen in der nematodengemeinschaft aufgrund von Trockenheit die Baumgesundheit und die A&A-Mechanismen, sowie das Mikrobiom beeinflussen werden. Die Kombination von taxonomischen und molekularen Methoden in AP6 wird die Interpretation der Daten erhöhen und die Integration von Nematodendaten mit den anderen Daten des PhytOakmeter Konsortiums ermöglichen. Die sechs Arbeitspakete werden von zwei Doktorand:innen durchgeführt: Eine/r wird die Rolle biotischer Faktoren in der Beziehung zwischen Nematoden und Baumgesundheit und A&A-Mechanismen untersuchen (AP1-3), während der/die andere die Rolle abiotischer Faktoren und von räumlicher Skalierung (AP4-6) untersuchen wird. Durch den Austausch von Transkriptom-, Ökophysiologie- und Bodenmikrobiom-Daten mit anderen RU-Teilprojekten wird dieses Projekt die ökologische Rolle von Nematoden bei der der A&A von DF159-Eichenklonen auf umfassende und integrierte Weise untersuchen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
