P3: Genetische Grundlagen und Umweltregulation des durch das Rhizosphärenmikrobiom gesteuerten Resilienzpotentials von Nutzpflanzen

Komplexe Genotyp-Umwelt-Interaktionen (G×E) zwischen Nutzpflanzen und Mikroben an der Wurzel-Boden-Schnittstelle, die Rhizosphären-assoziierte mikrobielle Gemeinschaften strukturieren und deren potenzielle Auswirkungen auf die Resilienz gegenüber Stress (z. B. Wassermangel, Nährstoffmangel), sind nach wie vor unklar.

Dieses Projekt zielt darauf ab, ein mechanistisches Verständnis für das Zusammenspiel von genetischer Kontrolle und Umweltregulation der Wurzel-Mikroben-Interaktionen zu erlangen. Wir werden Multi-Omics-Daten (Genom, Transkriptom, Metabolom und Mikrobiom) durch die Anwendung genetisch vielfältiger Pflanzengenotypen und Mutanten unter verschiedenen Bodenbedingungen im Gewächshaus sowie im Feld integrieren. Wir gehen davon aus, dass potenziell vorteilhafte symbiotische Assoziationen während der historischen Anpassung an extrem raue Lebensräume im Rahmen der Verbreitung und Expansion von Nutzpflanzen mitgeprägt worden sein könnten.

Wichtige Publikation:

• He X, Wang D, Jiang Y, Li M, Delgado-Baquerizo M, McLaughlin C, Marcon C, Guo L, Baer M, Moya YAT., von Wirén N, Deichmann M, Schaaf G, Piepho H-P, Yang Z, Yang J, Yim B, Smalla K, Goormachtig S, de Vries F, Hüging H, Sawers RJH, Reif JC, Hochholdinger F, Chen X, Yu P "Heritable microbiome variation is correlated with source environment in locally adapted maize varieties." Nature Plants. 2024; 10(4): 598–617.