Zusammensetzung und Funktion des Wurzelmikrobioms

root microbiome

Die Aktivität von Mikroorganismen nimmt in der Nähe der Wurzeln zu und hat deshalb Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum. Wir untersuchen die Struktur und Funktion der mikrobiellen Flora mit modernsten DNA-Sequenzierungsmethoden und den Einfluss der Anbaumethoden auf der Stufe des Mikrokosmos.

Zusammensetzung und Funktion des Wurzelmikrobioms von Trifolium

Weil Trifolium pratense (Rotklee) in der Lage ist, atmosphärischen Stickstoff zu fixieren, wird er in der Schweiz oft für Grasland eingesetzt. Allerdings ist nur wenig über Struktur und Funktionen der Gemeinschaften von Pilzen und Bakterien in der Rhizosphäre dieser Pflanze bekannt. Wir kombinieren vom Anbau abhängige und unabhängige Methoden zur Charakterisierung der Zusammensetzung und der ökologischen Funktion des Wurzelmikrobioms von T. pratense. Unter Verwendung von mikrobiologischen Standardmethoden isolieren wir Bakterien und Pilze verschiedener taxonomischen Gruppen von den Wurzeln dieser landwirtschaftlich bedeutenden Pflanzenart. In einem zweiten Schritt erstellen wir Profile der mikrobiellen Gemeinschaften mit Hilfe von DNA-Sequenzierungen und phylogenetischen Markergenen. Mit diesen Informationen setzen wir künstlich Gemeinschaften von Mikroorganismen zusammen und testen ihre ökologische Funktion in axenischen Mikrokosmos-Experimenten. Unsere Forschung befasst sich mit folgenden spezifischen Punkten:

  • Folgen eines Verlust der mikrobiellen Diversität
  • Rolle bestimmter Gruppen von Mikroorganismen in Nährstoffkreisläufen 

Auswirkungen von Anbaumethoden auf die Dynamik des Wurzelmikrobioms

Seit 2009 werden im Rahmen des FAST-Versuchs die Wirkungen von Ackerbausystemen, Bodenbearbeitungsmethoden und Zwischenfrüchten auf ökologische Leistungen untersucht. Wir interessieren uns für die Auswirkungen von biologischen gegenüber konventionellen Anbaumethoden sowie von verschiedenen Bodenbearbeitungssystemen auf die Zusammensetzung der Bakterien- und Pilz-Gemeinschaften in der Rhizosphäre von Weizen. Durch die Sequenzierung von Wurzelproben von Weizenpflanzen, die unter verschiedenen Anbausystemen gewachsen sind, möchten wir die dynamische Entwicklung der mikrobiellen Gemeinschaften in Abhängigkeit der verschiedenen Anbaumethoden beleuchten. Spezifische Forschungsschwerpunkte sind:

  • Vergleich mikrobieller Gemeinschaften unter konventionellen und unter biologischen Anbaumethoden
  • Einfluss von Bodenbearbeitungsmethoden auf mikrobielle Gemeinschaften

Ansprechpersonen

Mais beeinflusst Mikroorganismen, um Schädlinge abzuwehren

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Pflanzen scheiden Abwehrstoffe von ihren Wurzeln in den Boden aus. So beeinflussen sie die mikrobiellen Gemeinschaften im Boden und verbessern damit die Gesundheit der nächsten Pflanzengeneration.