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Projekt
P03: Pilzlicher Selbstschutz und antimikrobielle Resistenz als Treiber der Nischenanpassung
Antragsteller
Professor Dr. Armin Djamei
Fachliche Zuordnung
Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
Förderung
Förderung seit 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520490591
Die Zusammensetzung eines pflanzlichen Mikrobioms kann als Ergebnis eines Selektionsprozesses betrachtet werden, der antimikrobielle Aktivitäten und deren Umgehung beinhaltet. Sowohl die Pflanze als auch die Mitglieder der mikrobiellen Gemeinschaft scheiden antimikrobielle Wirkstoffe aus, und nur Arten, die sich an diese Selektion anpassen, bleiben bestehen. Wir gehen davon aus, dass sich pflanzenbesiedelnde Pilze so entwickelt haben, dass sie die von der Wirtspflanze und dem Mikrobiom ausgeschütteten antimikrobiellen Aktivitäten tolerieren oder ihnen entgehen. Dazu gehören auch Mechanismen, um die eigenen antimikrobiellen Aktivitäten zu umgehen, die abgesondert werden, um mit anderen Mikroben zu konkurrieren. Hier werden wir erforschen, wie der hemibiotrophe, Gerste-infizierende Ascomycet Magnaporthe oryzae antimikrobielle Aktivitäten des Mikrobioms der Gerste oder des Wirts selbst toleriert oder umgeht. Wir werden eine Bibliothek von aus Gerste isolierten Bakterien und Pilzen auf neutrale oder antagonistische Wechselwirkungen mit M. oryzae untersuchen. Diese Interaktionen werden die Grundlage für nachfolgende genetische Screenings zur Identifizierung von "Schutzgenen" in M. oryzae bilden. Zur Vorbereitung der Screenings werden wir mithilfe der Transposon-Mutagenese eine genomweite Einzel-Insertions-Mutantenbibliothek in M. oryzae erstellen. Mithilfe der iPool-Seq-Technologie werden wir negative Selektionsscreens auslesen, um Gene zu identifizieren, die an der antimikrobiellen Abwehr beteiligt sind. Unabhängig davon wird ein Kandidatenansatz verfolgt, der auf RNAseq und bioinformatischen Analysen basiert, um die Faktoren zu identifizieren, die an der Selbstverteidigung gegen antimikrobielle Aktivitäten beteiligt sind. Abschließend werden die Kandidatengene weiter funktionell charakterisiert und die mögliche Konserviertheit der Schutzmechanismen untersucht. Das Ziel dieses Antrags ist die Identifizierung der zugrunde liegenden Gene der Selbstverteidigung gegen antimikrobielle Aktivitäten. Dies wird unser grundlegendes Verständnis vertiefen und potenzielle neue Wirkstoffziele im Pflanzenschutz eröffnen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
