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Projekt
Quantitative Krankheitsresistenz und mikrobielle Interaktionen unter abiotischem Stress
Antragstellerin
Professorin Dr. Eva Holtgrewe-Stukenbrock, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 515385982
Pflanzen verfügen über eine große Vielfalt an Immunrezeptoren, die es ihnen ermöglichen, die Anwesenheit von Krankheitserregern zu erkennen und zu regulieren. Einige wichtige Resistenzgene können eine vollständige Resistenz gegen einen bestimmten Krankheitserreger verleihen. In vielen Fällen ist die Pathogenresistenz jedoch quantitativ und wird von verschiedenen genetischen und nicht-genetischen Faktoren beeinflusst. In diesem Teilprojekt der Research Unit (RU) PlantsCoChallenge betrachten wir pilzliche Krankheitserreger als biotische Stressoren und befassen uns mit den zugrundeliegenden Faktoren, die die quantitative Resistenz (QR) gegen Krankheitserreger im Kontext von abiotischem Stress und adaptiver Evolution bestimmen. Zu diesem Zweck führen wir vergleichende Analysen bei zwei verschiedenen Pflanzenarten durch, der Küstenpflanze Seerose (Cakile maritima) und der Getreideart Gerste (Hordeum vulgare). Wir werden einzigartige Pflanzenpopulationen nutzen um Populationsgenomikdaten zu generieren, um Signaturen lokaler Anpassung und Merkmale zu identifizieren, die während der lokalen Anpassung einer positiven Selektion unterworfen waren, bzw. im Falle von H. vulgare einer künstlichen Selektion während der Domestikation. Darüber hinaus haben wir Infektionsversuche mit pilzlichen Krankheitserregern etabliert, die es uns ermöglichen, die Reaktionen der Pflanzen auf biotischen Stress in Anwesenheit und Abwesenheit eines zusätzlichen abiotischen Stressors experimentell zu untersuchen, indem wir die Temperatur als zusätzliche Stressbehandlung einsetzen. Dabei werden wir einheimische Isolate der Pilze Alternaria brassicicola für die Infektion von C. maritima und Zymoseptoria passerinii für die Infektion von H. vulgare verwenden. Darüber hinaus werden wir die Auswirkungen der mikrobiellen Assoziation auf die Stärke der QR durch die Erstellung von Profilen der mikrobiellen Vielfalt unter verschiedenen Stressbedingungen und in Zusammenarbeit mit dem zentralen Projekt Z2 untersuchen. Integrative Analysen von Genom-, Transkriptom-, Metabolom- und Mikrobiomdaten werden es uns ermöglichen, Kandidatengene zu identifizieren, die QR bei den beiden Pflanzenarten definieren. Ein langfristiges Ziel ist es, mechanistische Erkenntnisse über ihre Funktion und Regulierung zu gewinnen. Das Teilprojekt wird im Rahmen des RU-Programms eng miteinander verknüpft sein, so dass wir genetische und genomische Daten mit experimentellen Ökologiestudien (für C. maritima) und mit der molekularen Zellbiologie biotischer Stressreaktionen (für H. vulgare) verbinden können.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
