Hohe Melanisierung von Dark Septate Endophytes: ein vorteilhaftes Merkmal für Pflanzenbesiedlung und Stresstoleranz

Mikroskopische Aufnahme von trypanblaugefärbten Wurzelzellen einer Tomatenpflanze mit den intrazellulären Fäden des Pilzes Rhexocercosporidium (schwarzer Pfeil, Quelle: Gaber et al., Front Microbiol. 2023)

DARK&STRONG ist ein französisch-deutsches Kooperationsprojekt, bei dem die Rolle schwarz pigmentierter Bodenpilze für das Wachstum wirtschaftlich bedeutender Nutzpflanzen untersucht wird.

Dark Septate Endophytes (DSEs) sind Pilze, die Pflanzenwurzeln besiedeln und durch hohe Melaninkonzentrationen in ihren Hyphen charakterisiert sind. Möglicherweise ist die Melanisierung bei Pflanzen-DSE-Assoziationen von Vorteil und eine Reaktion auf eine Vielzahl biotischer und abiotischer Stressfaktoren. Es ist ebenfalls wahrscheinlich, dass Melanin eine Rolle bei der Penetration der Wurzeloberfläche durch die pilzlichen Hyphen und der anschließenden Besiedelung der Wurzelrinde spielt.

In diesem französisch-deutschen Kooperationsprojekt wird der Melanisierungsprozess in einem DSE-Modell durch komplementäre genetische, pharmakologische, physikalisch-chemische, physiologische und Omics-Ansätze von vier Partnern untersucht. Die vier Forschergruppen verfügen über komplementäre Fachkenntnisse zu den Interaktionen zwischen Pflanzen und Mikroorganismen, Ökologie, Multi-Omic-Analysen und Bioinformatik. Besondere Techniken und Themen sind die genetische Transformation von DSEs und die Rasterkraftmikroskopie (Université de Lorraine), miRNA-Analysen und Metallstress (Université de Bourgogne Franche-Comté), Epigenetik und RNAseq-Analysen (Fachhochschule Erfurt) sowie Interaktionen zwischen Pilzen und Mykoparasiten (Hochschule Wismar).

Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, diese wichtige Pilzressource für die nachhaltige und wirtschaftlich sinnvolle Pflanzenproduktion zu nutzen. Die Projektergebnisse werden folglich in der wissenschaftlichen Gemeinschaft und innerhalb von Interessengruppen aus Landwirtschaft, Gartenbau und der Forstwirtschaft Verbreitung finden.


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