Analysis of the influence of host plant, soil and beetle species on microbial diversity in Longitarsus flea beetles (Coleoptera: Chrysomelidae)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt hatte zum Ziel zu überprüfen, inwieweit die bakteriellen und pilzlichen Darmgemeinschaften von drei verschiedenen Flohkäferarten, Longitarsus luridus, L. melanocephalus und L. pratensis, durch artspezifische, wirtspflanzenspezifische oder standortspezifische Unterschiede geprägt werden. Eine vorangegangene Studie während eines Aufenthaltes von Prof. Kelley als Humboldt-Stipendiat im Labor von Prof. Dobler hatte keine Hinweise auf artspezifische Bakterienmuster gegeben und bisher auch keine klare Korrelation mit den Wirtspflanzen gezeigt. Da sich die Larven an den Wurzeln der Wirtspflanze ernähren und in der ersten Studie vorwiegend Bodenbakterien gefunden wurden, sollten die Aspekte Wirtspflanze und Boden am Standort nochmals fokussiert untersucht werden. Alle drei Arten wurden an drei Fundpunkten gesammelt (Süderheversiel auf Eiderstedt, Nordfriesland, Schleswig-Holstein; Aumühle nahe Hamburg, Schleswig-Holstein; Schönberg oberhalb Wittnau bei Freiburg, Baden-Württemberg), wo sie jeweils syntop vorkommen und die gleichen Wirtspflanzen nutzen. L. melanocephalus und L. pratensis sind auf Plantago-Arten spezialisiert, wobei am Standort jeweils P. lanceolata bei Weitem überwog und P. major nur marginal vertreten war, L. luridus nutzt verschiedene Wirtspflanzen, von denen jeweils zusätzlich zu P. lanceolata noch Ranunculus repens an den Standorten vertreten war. Pro Standort wurde jeweils DNA von allen drei Käferarten (mit 2-10 gepoolten Individuen) sowie von je drei P. lanceolata Individuen Wurzeln, Blätter und an den Wurzeln anhaftende Erde (= Rhizosphäre) extrahiert. Nach einer langen Serie von Optimierungen gelang es von allen Proben, PCR-Produkte nicht nur mit bakterienspezifischen Primern für das 16S rRNA-Gen, sondern auch mit pilzlspezifischen Primern für das ITS-Gen zu erzeugen und zur Sequenzierung zu geben. Da zum einen die Wahl einer Extraktionsmethode, mit der alle verschiedenartigen Proben gute PCR-Produkte lieferten, wesentlich aufwändiger war als vermutet und vor allem die Suche nach geeigneten pilzspezifischen Primer weit länger dauerte als erwartet, sind die Proben erst jetzt sequenziert und liegen Prof. Kelley zur Auswertung vor. Erst danach lässt sich entscheiden, ob wie vermutet die Bodenmikrobiota am Standort bei diesen Käfern den größten Einfluss auf die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften in den Käferdärmen haben.
