Forschungsarbeiten zum Thema Biodiversität aus den ... - Genres

Nr. 032
Sektor Landwirtschaft
Stichworte mikrobielle Ökologie, Antagonist, Pathogen, Ralstonia solanacearum, Verticillium
dahliae, Rhizoctonia solani
Einrichtung und Institut BBA – Institut für Pflanzenvirologie, Mikrobiologie und biologische Sicherheit
bzw. Abteilung
Projekttitel Pathogen-Antagonist-Pflanze-Interaktion
Projektbeschreibung Mit einer Kombination von Methoden untersuchen wir die Rhizosphärekompetenz von
in-vitro Antagonisten unter Gewächshausbedingungen. Durch die Verwendung von
Markergenen können sowohl die Antagonisten als auch das jeweilige Pathogen in der
Phytosphäre lokalisiert werden. Um die Effekte der Inokulation auf die Biodiversität zu
untersuchen, werden Gesamt-DNA bzw. -RNA extrahiert, mit Hilfe der PCR 16S
rRNA-Genfragmente amplifiziert und mit molekularen Fingerprints analysiert. Die
Ergebnisse von Felduntersuchungen im bisherigen DFG-Projekt haben gezeigt, dass die
Pflanzenart, aber auch der Standort die relative Abundanz bakterieller und pilzlicher
Populationen in der Rhizosphäre beeinflusst. Unter definierten Gewächshausbedingungen
wollen wir in einem beantragten DFG-Projekt untersuchen, wie sich diese Faktoren
auf die Rhizosphärenkompetenz von inokulierten Antagonisten auswirken. Erdbeer- und
Rapspflanzen werden mit den ausgewählten GFP-markierten Antagonisten (Pseudomonas
sp. und Serratia sp.) inokuliert und in Boden verschiedener Standorte (Braunschweig,
Berlin und Rostock) gepflanzt. Die Kolonisierung der Rhizosphäre durch den
Antagonisten (ohne die bzw. mit den Pathogenen Verticillium dahliae bzw. V. longisporum)
sowie die Beeinflussung der mikrobiellen Gemeinschaften wird mit einer Kombination
von kultivierungsabhängigen und -unabhängigen Methoden verfolgt (konfokale
Laserscanning-Mikroskopie, quantitative PCR; DGGE). Es soll geklärt werden, ob sich
das Kolonisierungsverhalten der Antagonisten in Gegenwart des Pathogens ändert und
inwiefern dies auch vom Boden oder der Pflanzenart beeinflusst wird. Das experimentelle
Design erlaubt weiterhin zu untersuchen, ob autochthone oder allochthone Antagonisten
einen besseren Biokontrolleffekt der Verticillium-Welke leisten und welchen
Einfluss die Antagonisten auf die relative Abundanz und Zusammensetzung von Bakterien-
und Pilzpopulationen haben.
Laufzeit DFG beantragt; GTZ Brasilien (2005); BMELV China (2007 bis 2009)
Projektleiter / Ansprechpartner
Zukünftige Entwicklung /
Forschungsbedarf
Hinweise / Links
Prof. Dr. Kornelia Smalla, Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft,
Institut für Pflanzenvirologie, Mikrobiologie und biologische Sicherheit, Messeweg
11/12, 38104 Braunschweig, Tel.: 0531-2993814, Fax: 0531-2993013,
k.smalla@bba.de
Die Lokalisierung der Markergen-tragenden Antagonisten bzw. Pathogene mit Hilfe des
CLSM ist eine Methode, die erst jüngst in unserem Institut etabliert wurde und daher
methodischer Weiterentwicklung bedarf.
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