Abhängigkeit von Symbiosen zwischen endophytischen Pilzen und Gräsern von der Landnutzungsintensität

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

PD Dr. Jochen Krauss

Prof. Dr. Martin Müller

Julia König

(Uni Würzburg)


Endophytische Pilze in Grasarten gemäßigter Breiten (Poaceae) produzieren für Herbivore toxische Alkaloide, welche Artengemeinschaften und Ökosystemfunktionen beeinflussen. Diese Alkaloide können abhängig von ihrer Zusammensetzung und Konzentration für Vertebraten (Kühe, Schafe, Pferde) aber auch Evertebraten toxisch sein. Jedoch sind die Kenntnisse über die Abhängigkeit von Infektionen und der Alkaloidkonzentrationen von der Landnutzungsintensität weitestgehend unbekannt. Lückenhaft sind auch die Kenntnisse über den Einfluss von Pilz-Gras Symbiosen unterschiedlicher Arten auf Herbivorieraten und die Herbivorendiversität.

In diesem Projekt wollen wir Infektionen (Vorkommen und Abundanzen) und die Alkaloidkonzentrationen von Poaceae in den Grasland-EPs der Biodiversitätsexploratorien untersuchen.

Wir haben 2014 über 600 Proben des Deutschen Weidelgrasses Lolium perenne entnommen und werden den endophytischen Pilz Neotyphodium lolii mit Immunoplot Assays und qPCR mit genomischer DNA nachweisen. Zur Quantifizierung der Alkaloide werden wir ein UPLC-Tandem-MS nutzen. Wir planen weitere Proben von Arten der Poaceae zu sammeln, um mögliche Infektionen mit Neotyphodium/Epichloë Arten und ihre Alkaloid-Zusammensetzungen zu erfassen. In einem weiteren Teilprojekt wollen wir die Diversität der Endophyten in dem Gras Lolium perenne in den Graslandflächen der Biodiversitätsexploratorien mit Barcoding Methoden erfassen.

Folgende Kernfragen basierend auf der Diversität von endophytischen Pilz-Wirtsgrass Symbiosen und den Ökosystemfunktionen der infizierten Gräser sollen beantwortet werden:

1. Welche endophytische Pilz-Gras Symbiosen gibt es auf den Graslandflächen und werden diese durch die Landnutzungsintensität beeinflusst?

2. Sind die Alkaloid Zusammensetzungen und Konzentrationen der Endophyten-Gras Assoziationen in den Biodiversitätstexploratorien toxisch für Herbivore?

 

Vergangene Projektbeteiligung von PD Dr. Jochen Krauss: BATMAN

Endophytischer Pilz der Gattung Neotyphodium in einem Gras
Blattläuse sind häufige Invertebrate Herbivore auf Gras
Endophyten infizierte Gräser können zu Vergiftungen bei Vertebraten führen wie hier an einem Schaf in Neuseeland gezeigt