Genetische Basis und adaptive Entwicklung der Wirts-Mikrobiom-Assoziation in Mais

• Antragsteller: Professor Dr. Peng Yu
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenzüchtung, Pflanzenpathologie ; Genetik und Genomik der Pflanzen ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie ; Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 514003603

Das wirtsassoziierten Mikrobiom ist von überragender Bedeutung für die Gesundheit und Fitness von Pflanzen. Auf Pflanze Mikrobiom Interkationen basierende Innovationen bieten eine neue Strategie für eine nachhaltige Landwirtschaft. Nützliche Assoziationen zwischen dem Bodenmikrobiom und dem pflanzlichen Wurzelsystem führt zur Rekrutierung und Aktivierung von Mikroorganismen, die einen großen Nutzen für die Verbesserung der Pflanzenproduktivität und der Ökosystemfunktion bringen. Das übergeordnete Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, ein mechanistisches Verständnis der Koadaptation der Wirtswurzeln mit ihrem Rhizosphären-Mikrobiom und der genetischen Basis von vorteilhaften Wurzel-Mikroben-Assoziationen zu erhalten, die zur verbesserten Maisleistung beitragen. Wir werden den koadaptiven Vorteil der Wirtsassoziation mit dem Rhizosphären-Mikrobiom untersuchen und herausfinden, wie verschiedene Umweltfaktoren den Aufbau und die Differenzierung des Rhizosphären-Mikrobioms während der Maisdomestikation vorantrieben (Arbeitspaket 1). Als Zweites wollen wir die genetischen Grundlagen der kausalen Beziehungen zwischen dem Rhizosphärenmikrobiom, der genetischen Variation des Wirts und der Wirtsgenregulation verdeutlichen, die vorteilhafte wurzelassoziierte Merkmale und die Maisleistung beeinflussen (Arbeitspaket 2). Gegen Ende des Projekts werden wir repräsentative Schlüsselgene und Schlüsselmikroben mittels reverser Genetik und synthetischer Gemeinschaften funktional validieren. Diese Ergebnisse werden den Weg für eine verbesserte Pflanzenzüchtung und den Einsatz mikrobieller Ressourcen ebnen, um die zukünftige Nahrungsmittelproduktion und eine effiziente Ressourcennutzung in der Landwirtschaft zu sichern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Xinping Chen