P2: Genetische Grundlagen und Genregulation der wurzeleigenschaftsbedingten vorteilhaften Wurzel-Mikroben-Interaktion

Vorteilhafte Interaktionen mit Mikroorganismen sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit und Resilienz von Nutzpflanzen. Es ist jedoch noch unklar, wie erblich das Mikrobiom im Hinblick auf den Genotyp der Wirtspflanze ist und inwieweit wirtsgesteuerte genetische Mechanismen die Interaktionen zwischen Pflanze und Mikrobiota im Hinblick auf Umweltstressfaktoren modulieren können.

Dieses Projekt ermöglicht ein tiefes Verständnis der wechselseitigen Interaktionen zwischen Wirtspflanzen und Rhizosphärenmikroben durch Genexpression und metabolische Signaturen. Dabei wird der Pflanzenphänotyp (d.h. Wurzel- und Rhizosphärenmerkmale) als zentrale Komponente in der Vermittlung solcher vorteilhaften Interaktionen betrachtet. Verschiedene neuartige Ansätze, kombiniert mit Pflanzen-Genom-Editing, Hochdurchsatz-Bakterienkultivierung und zellspezifischen Analysen, sind derzeit in Bearbeitung.

Wichtige Publikation:

• Yu P, He X, Baer M, Beirinckx S, Tian T, Moya YAT, Zhang Y, Deichmann M, Frey FP, Bresgen V, Li C, Razavi BS, Schaaf G, von Wirén N, Su Z, Bucher M, Tsuda K, Goormachtig S, Chen X, Hochholdinger F "Plant flavones enrich rhizosphere Oxalobacteraceae to improve maize performance under nitrogen deprivation." Nature Plants. 2021; 7: 481–499.
   
• Wang D, He X, Baer M, Lami K, Yu B, Tassinari A, Salvi S, Schaaf G, Hochholdinger F, Yu P "Lateral root enriched Massilia associated with plant flowering in maize." Microbiome. 2024; 12(1): 124.