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FOR 666 nimmt im März die Arbeit zur Erforschung der molekularen Grundlagen von pflanzlichen Symbiosen mit Pilzen auf - Sprecher: Prof. Dr. Karl-Heinz Kogel
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Neueinrichtung der Forschergruppe "Mechanismen der Kompatibilität" (FOR 666) an der Justus-Liebig-Universität Gießen bewilligt, die im März 2006 ihre Arbeit aufnimmt. Initiiert wurde die FOR 666 von Prof. Dr. Karl-Heinz Kogel, Interdisziplinäres Forschungszentrum (IFZ) für Umweltsicherung an der Universität Gießen, der auch Sprecher der neuen Forschergruppe ist. Beteiligt sind von Gießener Seite zudem eine Arbeitsgruppe "Biostatistik" (Prof. Dr. Wolfgang Köhler) sowie das Institut für Allgemeine Botanik (Prof. Dr. Art van Bel, Prof. Dr. Hubert Felle). Weitere Kooperationspartner sind das Max-Planck-Institut für Terrestrische Mikrobiologie in Marburg (Prof. Dr. Regine Kahmann) und Wissenschaftler des Instituts für Pflanzenzüchtung und Pflanzenschutz der Universität Halle, des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben sowie Biologen der Universität Erlangen-Nürnberg. Zudem ist ein intensiver Austausch mit französischen Partnern des Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) in Antibes, Toulouse und Montpellier vorgesehen.
Die Erforschung der molekularen Grundlagen von pflanzlichen Symbiosen mit Pilzen ist das Ziel dieser neuen Forschergruppe. Diese Symbiosen spielen eine enorm wichtige Rolle für Ökologie und Landwirtschaft. Man schätzt heute, dass 80 % bis 90 % aller Landpflanzen in vorteilhafter symbiotischer Beziehung zu Bodenpilzen leben. Aber es gibt auch zahlreiche Parasiten unter diesen Pilzen, die gerade unsere Kulturpflanzen schädigen und den Ertrag teilweise dramatisch reduzieren. Im Zentrum der Untersuchungen stehen die Mechanismen der Kompatibilität und damit der erfolgreichen Besiedelung der "Wirtspflanze". Die Forscher wollen herausfinden, wie Moleküle der Pilze den pflanzlichen Stoffwechsel so umsteuern, dass dieser vom Pilz zu seinem Vorteil nutzbar ist.
Untersucht werden verschiedene parasitäre Pilze, die im Verlauf der Evolution unterschiedliche Ernährungsstrategien entwickelt haben, um pflanzliche Wirtszellen als Nährstoffquelle zu nutzen. Neben diesen parasitären Organismen wird zusätzlich ein nützlicher Pilz mit dem Namen Piriformospora indica untersucht, dessen Interaktion mit der Pflanze als mutualistisch, also für beide Partner förderlich, bezeichnet wird. Es ist bekannt, dass mit P. Indica-besiedelte Pflanzen eine Reihe positiver Effekte zeigen, wie etwa verstärktes Wachstum, erhöhte Resistenz gegen Pathogene oder gegen Trockenstress.
Durch den Einsatz der neuen Micro-Array-Technologie ("DNA-Chips") zur Genexpressionsanalyse, mit der in Getreide heute mehr als 20.000 Gene gleichzeitig erfasst werden können, werden in der FOR 666 die verschiedenen Formen der Lebensweise von pflanzenbesiedelnden Pilzen vergleichend untersucht. Eine gleichzeitige Analyse der pflanzlichen Stoffwechselprodukte erlaubt die Aufklärung der molekularen Netzwerke, die an der Reprogrammierung des pflanzlichen Metabolismus beteiligt sind und damit die erfolgreiche Besiedelung (Kompatibilität) der Pflanze erlauben. Zur bioinformatischen Verarbeitung der zu erwartenden erheblichen Datenmengen wird in Gießen ein zentrales Datenbanksystem sowie ein zentrales Netz- und Web-Management aufgebaut, das alle Teilprojekte koordiniert und miteinander verknüpft.
Von ihrem Projekt erhoffen sich die Forscher unter anderem einen konkreten Nutzen für die Landwirtschaft: Die Ergebnisse versprechen neue Möglichkeiten der Ertragssteigerung sowie eine Verbesserung der Widerstandskraft von Nutzpflanzen.
Mit der FOR 666 wird am Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie der Justus-Liebig-Universität Gießen bereits die zweite DFG-Forschergruppe eingerichtet. Insgesamt arbeiten dann an der Universität Gießen fünf DFG-Forschergruppen, davon zwei in Zusammenarbeit mit Marburg und eine Klinische Forschergruppe:
- Erhöhung des Resistenzpotentials der Gerste (FOR 343, Sprecher: Prof. Dr. Karl-Heinz Kogel, Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie)
- Mechanismen der Kompatibilität (FOR 666, Sprecher: Prof. Dr. Karl-Heinz Kogel, Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie)
- Chromatin-mediated Biological Decisions (FOR 531, Gießen-Marburg, Sprecher: Prof. Dr. Rainer Renkawitz, Institut für Genetik)
- Wahrnehmung und Handlung (FOR 560, Gießen-Marburg, Sprecher: Prof. Dr. Karl R. Gegenfurtner, Ph.D., Allgemeine Psychologie)
- Klinische Forschergruppe "Pathomechanismen und Therapie der Lungenfibrose" (Sprecher: Priv.-Doz. Dr. Andreas Günther, Medizinische Klinik II)
Literatur zum Thema:
Waller F, Achatz B, Baltruschat H, Fodor J, Becker K, Fischer M, Heier T, Hückelhoven R, Neumann C, Franken P, Kogel KH (2005) The endophytic fungus Piriformospora indica reprograms barley to salt stress tolerance, disease resistance and higher yield. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 102, 13386-13391.
Kontakt:
Prof. Karl-Heinz Kogel
Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie
IFZ für Umweltsicherung
Heinrich-Buff-Ring 26-32, 35392 Gießen
Tel.: 0641/99-37490 und 99-37491 (Sekretariat)
Fax : 0641/99-37499
E-Mail: Karl-Heinz.Kogel@agrar.uni-giessen.de
http://www.uni-giessen.de/ipaz
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Environment / ecology, Information technology, Oceanology / climate, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Organisational matters, Research projects
German
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