SPP 2089:  Rhizosphere Spatiotemporal Organisation - a Key to Rhizosphere Functions

• Fachliche Zuordnung: Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin ; Biologie ; Mathematik ; Medizin ; Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 359183561

Der Koordinationsantrag für das SPP 2089 Raum-zeitliche Organisation der Rhizosphäre – der Schlüssel zum Verständnis von Rhizosphärenfunktionen - Phase 2 bietet eine kurze Einführung in das Konzept und die Hypothesen des SPP (Abschnitt 1.1), gibt einen kurzen Überblick über die experimentellen Plattformen und die gemeinsamen Probenahmestrategien (Abschnitt 1.2) und umfasst die Zusammenfassung der Forschungsergebnisse aus Phase 1 (Abschnitt 1.3.1 - 1.3.6). Diese Zusammenfassung enthält auch die von der Koordination durchgeführten feldbezogenen Messungen, die nicht an anderer Stelle dargestellt werden können. Die Datenintegration und die Initiierung gemeinsamer Manuskripte wurden adressiert (Abschnitt 1.3.7) und die Ziele des SPP in Phase 2 werden abgeleitet (Abschnitt 1.4), einschließlich der Forschungsfragen und der damit verbundenen gemeinsamen Experimente für Phase 2. Eine besondere Herausforderung ist die Integration von Daten aus verschiedenen Skalen und Disziplinen (Abschnitt 1.5). Dies führt zu den spezifischen Aufgaben der Koordination (Kommunikation, PP-Datenbank BExIS, Soil-Plot-Experiment, Organisation von Treffen/Workshops, Röntgencomputertomographie-Service, Öffentlichkeitsarbeit), die alle darauf abzielen, eine Datensynthese zu ermöglichen (Abschnitt 1.6). Erste Beispiele für integrierte Arbeiten sind in der Bibliographie aufgeführt (Abschnitt 1.7). In Anbetracht des begrenzten Platzes ist die Beschreibung der Forschungsergebnisse sehr kurz und zielt darauf ab, die Ergebnisse in einer integrierten Weise zu präsentieren. Gleiches gilt für die Beschreibung neuer gemeinsamer Experimente, auch hier finden sich die Details in den jeweiligen Einzelanträgen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Österreich, Schweiz

Projekte

• Auswirkung genetischer Störungen auf die räumliche Heterogenität und Ko-Okurrenzmuster in der Mikrobiota der Mais-Mykorrhizosphäre in Interaktion mit Boden (Antragsteller Bucher, Marcel )
• Auswirkungen von Wurzelhaaren auf die Interaktion zwischen Pflanze, Boden und Wasser auf der Pflanzenskala (Antragsteller Ahmed, Mutez Ali ;  Vanderborght, Jan )
• Charakterisierung des Einflusses von Keimwurzelhaaren auf Rhizosphären-Prozesse zur Sicherstellung der Aufnahme von Wasser und Nährstoffen bei ungünstigen Saatbettbedingungen (Antragsteller Bienert, Gerd Patrick )
• Der Fußabdruck der Rhizosphäre: Wie mehrjährige Wurzelaktivität die Bildung von Bodenstrukturen und den Aufbau organischer Bodensubstanz fördert (Antragstellerinnen / Antragsteller Kögel-Knabner, Ingrid ;  Müller, Carsten Werner )
• Die Protistengemeinschaft von Mais und ihre funktionelle Rolle bei der Selbstorganisation des bakteriellen Mikrobioms in der Rhizosphäre (ProtistBiome II) (Antragsteller Bonkowski, Michael ;  Edelmann, Hans Georg )
• Die Rolle der Selbstorganisation von Wurzelmucilage bei der Ausbildung zeitlich-räumlicher Benetzungsmuster in der Rhizosphäre (Antragstellerinnen Diehl, Dörte ;  Kröner, Eva ;  Schaumann, Gabriele )
• Funktionelle mikrobielle Netzwerke in Bodenaggregaten und ihre Anpassung an Wurzeleigenschaften und Bodenbedingungen (Antragsteller Tebbe, Ph.D., Christoph )
• Funktionen der Rhizosphäre bei der Wasseraufnahme von Pflanzen: Mechanische Verbindung zwischen Kohlenstoff- und Wasserflüssen im System Pflanze-Boden (Antragstellerinnen / Antragsteller Holz, Ph.D., Maire ;  Pausch, Johanna ;  Zare, Mohsen )
• Hot gradients & cold spots - Räumliche Zusammenhänge zwischen C-Ausbreitung und Nährstoffimmobilisierung in der Rhizosphäre und Konsequenzen für die Pflanzenernährung (Antragstellerinnen Gocke, Martina ;  Lehndorff, Eva )
• Koordinationsfonds (Antragstellerin Vetterlein, Doris )
• Mehrskalenmodellierung mit veränderlicher Mikrostruktur: Ein Ansatz zur Emergenz in der Rhizosphäre mit effektiven Bodenfunktionen (Antragstellerinnen / Antragsteller Prechtel, Alexander ;  Ray, Nadja )
• Mikrobielles Leben in der Rhizosphäre: Kinetik und Visualisierung der Funktionen (Antragstellerin Blagodatskaya, Evgenia )
• Mikromechanik des Wurzelwachstums und physikalische Habitateigenschaften in der Rhizosphere (Antragsteller Peth, Stephan )
• Modellierung von Selbstorganisation in der Rhizosphäre (Antragstellerin Schnepf, Andrea )
• Molekulare Einblicke auf Pflanzen-Mikrobiom-Wechselwirkungen während der Rhizosphärenentwicklung (Antragsteller Lechtenfeld, Oliver )
• Mysterium Wurzelexsudate 2 – Auswirkungen von Umweltveränderungen auf die Wurzelexsudation (Antragstellerin Oburger, Eva )
• Nachtrag zur Deckung der gestiegenen Baukosten für die Anlage des zentralen Feldversuches im Schwerpunktprogramm 2089 (Antragstellerin Vetterlein, Doris )
• Raumzeitliche Plastizität der Kohlenstoffallokation und Rhizodeposition im Wurzelsystem von Mais und dessen Auswirkungen auf das Rhizosphärenmikrobiom (Antragstellerinnen / Antragsteller Knief, Claudia ;  Koller, Robert )
• Relevanz von Wurzelwachstum und assoziierter Bodenstruktur für raum-zeitliche Muster chemischer und biologischer Parameter und emergente Systemfunktionen (Antragstellerinnen / Antragsteller Mikutta, Robert ;  Schlüter, Steffen ;  Vetterlein, Doris )
• Räumlich-zeitliche Organisation des durch externe Faktoren beeinflussten Rhizosphären-Mikrobioms (Antragstellerinnen / Antragsteller Smalla, Kornelia ;  Yim, Bunlong )
• Räumliche Organisation der flüssigen Phase in der Rhizosphäre (Antragsteller Carminati, Andrea ;  Schlüter, Steffen )
• Räumliche und zeitliche Analyse von Mais-Genexpression als Werkzeug zur Analyse von Interaktionen mit Rhizobiom und Umwelt (Antragsteller Tarkka, Mika )
• Skalenübergreifende Visualisierung biogeochemischer Gradienten zur Entschlüsselung der Interaktion Wurzel-Bodenmikrobiom-Bodenmatrix in der Rhizosphäre (Antragsteller Richnow, Hans Hermann )
• Trockenstress-Abdrücke in der Rhizosphäre durch veränderte Wurzelexsudate (Antragstellerin Wimmer, Monika )
• Wurzelexsudate und Enzymaktivitäten in der Rhizosphäre (Antragstellerinnen Razavi, Bahar S. ;  Spielvogel, Sandra )
• Wurzelhaar-abhängige Mikrobiom-Zusammensetzung in der Rhizosphäre und ihre funktionelle Rückkopplung zu den Wirtspflanzen (Antragsteller Hochholdinger, Frank )

• Sprecherin: Professorin Dr. Doris Vetterlein