Rhizosphere Spatiotemporal Organisation - SPP 2089

Eine molekulare Perspektive auf Pflanzen-Mikrobiom-Wechselwirkungen während der Rhizosphärenentwicklung

Die Selbstorganisation der Rhizosphäre erzeugt durch das Zusammenspiel von Pflanze und Mikroben vielfältige chemische Gradienten. Die Bodenlösung ist der Teil der Rhizosphäre, in dem molekular-chemische Gradienten des organischen Kohlenstoffs durch Wurzelwachstum und Eintrag von organischem Kohlenstoff zuerst entstehen. Bodentyp, Umweltfaktoren, Pflanzengenotyp, mikrobielle Gemeinschaft usw. steuern dann die molekulare Entwicklung der Bodenlösung. Chemische und biologische Muster in einer sich entwickelnden Rhizosphäre spiegeln somit die komplexen Wechselwirkungen zwischen diesen Treibern wider.
Dieses Projekt innerhalb des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms 2089 (koordiniert von Prof. Vetterlein, UFZ Halle) zielt darauf ab, die räumlich-zeitliche Entwicklung kleinskaliger molekularer Gradienten organischen Kohlenstoffs in der frühen Rhizosphärenentwicklung zu untersuchen. Wir werden die Wurzelentwicklung von zwei Zea mays Genotypen (Wildtyp- und rth3-Mutanten) verfolgen. Dazu dienen in erster Linie Experimente mit Bodensäulen, in denen wir gezielt die Bodenlösung beproben. Ultrahochauflösende Massenspektrometrie (FT-ICR MS) wird verwendet, um die Freisetzung von organischen Molekülen durch Wurzeln zu verfolgen, während Computertomographie (MicroCT) exakte Informationen zur räumlichen Anordnung und Entwicklung der Wurzeln genutzt wird. Darüber hinaus werden wir bildgebende massensp    ektrometrische Techniken anwenden, um die Prozesse in der Rhizosphäre mit höherer räumlicher Auflösung zu analysieren. Durch Kombination der ultrahochauflösende Massenspektrometrie mit einem Bioassay sowie durch Markierungsexperimente mit stabilen Isotopen wollen wir zudem die Herkunft der Moleküle in der Rhizosphäre aufklären.

Kontakt:
Dr. Oliver Lechtenfeld
Martin Lohse

Externe Links:
SPP 2089 website
UFZ Pressemitteilung