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Mikroorganismen stellen die diverseste Fraktion des Bodenlebens dar. Mikroorganismen bilden komplexe funktionelle Interaktionsnetzwerke, die unter dem Begriff „Mikrobiom“ zusammenfasst werden und die Grundlage für wichtige Ökosystemdienstleistungen von Böden sind. Dazu zählen die Förderung des Wachstums von Pflanzen, als Basis für Lebens- und Futtermittel sowie nachwachsende Rohstoffe, die Bindung von Kohlenstoff im Boden und die damit einhergehende Abschwächung des Klimawandels, der Abbau von Schadstoffen zur Aufrechterhaltung der Trinkwasserversorgung und ein Schutz für Organismen höherer trophischer Ebenen, z.B. vor Krankheitsbefall.

Neben standortspezifischen Eigenschaften wie Bodentyp und lokalem Klima, stellen auch die Landnutzung und deren Intensität wichtige Treiber für die mikrobielle Bodendiversität dar. Allerdings sind bis heute die funktionellen Zusammenhänge zwischen Umweltfaktoren und mikrobieller Diversität im Boden nur unzureichend erforscht.


Die Hauptziele des Kernprojekts Mikroorganismen sind:

  1. Langzeiterfassung der mikrobiellen Gemeinschaften von Archaeen, Bakterien und Pilzen in allen 300 experimentellen Grünland- und Waldplots (EPs) der Biodiversitätsexploratorien. Basierend auf diesen Diversitätsdaten sollen Netzwerkstrukturen aufgedeckt, Schlüsselarten und die wesentlichen funktionellen Eigenschaften der Bodenmikrobiome identifiziert werden, um sie im Kontext von sich ändernden Landnutzung in Raum und Zeit zu verstehen.
  2. Neben koordinierten Bodenprobennahmen im Mai 2011, 2014, 2017, wird dieses Kernprojekt 8 auch die nächste Beprobung aller 300 EPs im Mai 2021 organisieren.
  3. Weitere Bodenproben im Rahmen der neuen Manipulationsexperimente im Grünland und Wald werden genommen und untersucht.
  4. Im Rahmen des Kernprojekts wird mittels standardisierter Verfahren DNS und RNS aus den Bodenproben extrahiert und die Struktur – Funktionsbeziehungen der jeweiligen Mikrobiome mittels molekularer Barcoding Verfahren bzw. metagenomischer Analysen erfasst. Hierzu werden modernste Verfahren der Hochdurchsatzsequenzierung eingesetzt. Die Nukleinsäureextrakte werden außerdem interessierten Teilprojekten zur Verfügung gestellt.
  5. Das Kernprojekt 8 entwickelt Strategien für die langfristige Archivierung von Bodenproben und extrahierten Nukleinsäuren für zukünftige neue Fragen und Projektpartner.
  6. Das Kernprojekt beteiligt sich an mehreren Syntheseaktivitäten innerhalb der Biodiversitäts-Exploratorien.

Wegen der Covid19 Pandemie musste die zentrale Probenahme in den 300 EPS vom Frühjahr 2020 auf Frühjahr 2021 verschoben werden. Nur im Anschluss können die effektiven Zusammenarbeiten angegeben werden.


  • In den vergangenen Phasen: BELOW, SADE, SCALEMIC, BEECH Transplant,
  • In der aktuellen Phase: Forest Gap Experiment (FOX), Reduced Land-Use Intensity Experiment (REX), Land Use Experiment (LUX)

Doc
Goldmann K., Ammerschubert S., Pena R., Polle A., Wu B.-W., Wubet T., Buscot F. (2020): Early stage root-associated fungi show a high temporal turnover, but are independent of beech progeny. Microorganisms 8 (2), 210. doi: 10.3390/microorganisms8020210
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Goldmann K., Boeddinghaus R. S., Klemmer S., Regan K. M., Heintz-Buschart A., Fischer M., Prati D., Piepho H.-P., Berner D., Marhan S., Kandeler E., Buscot F., Wubet T. (2020): Unraveling spatio‐temporal variability of arbuscular mycorrhiza fungi in a temperate grassland plot. Environmental Microbiology 22 (3), 873-888. doi: 10.1111/1462-2920.14653
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Auswirkung von pflanzlichen Nachbarschaftseffekten auf die pilzliche Diversität und Gemeinschaftszusammensetzung in der Rhizosphäre
Lohmaier A. (2018): Auswirkung von pflanzlichen Nachbarschaftseffekten auf die pilzliche Diversität und Gemeinschaftszusammensetzung in der Rhizosphäre. Master thesis, University Halle-Wittenberg
Doc
Der Einfluss von Borkenkäfern (Curculionidae, Scolytinae) auf das Mykobiom der Gemeinen Fichte (Picea abies (L.) H. Karst., Pinaceae) im Biodiversitäts-Exploratorium Hainich-Dün
Masch D. (2020): Der Einfluss von Borkenkäfern (Curculionidae, Scolytinae) auf das Mykobiom der Gemeinen Fichte (Picea abies (L.) H. Karst., Pinaceae) im Biodiversitäts-Exploratorium Hainich-Dün. Bachelor thesis, FU Berlin
Doc
Belowground plant microbiome diversity and community composition in grassland ecosystems along land-use gradients in the German Biodiversity Exploratories
Unterirdische Pflanzenmikrobiomvielfalt und Gemeinschaftszusammensetzung in Grünlandökosystemen entlang von Landnutzungsgradienten in den deutschen Biodiversitäts-Exploratorien
Schöps R. (2020): Belowground plant microbiome diversity and community composition in grassland ecosystems along land-use gradients in the German Biodiversity Exploratories, Dissertation, Leipzig University
Doc
Landnutzungsintsität anstatt von funktionellen Pflanzengruppen beeinflussen die bakterielle und pilzliche Rhizosphärengemeinschaft
Schöps R., Goldmann K., Herz K., Lentendu G., Schöning I., Bruelheide H., Wubet T., Buscot F. (2018): Land-use intensity rather than plant functional identity shapes bacterial and fungal rhizosphere communities. Frontiers in Microbiology 9:2711. doi: 10.3389/fmicb.2018.02711
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Vergleichbare Pilzgemeinschaften in der Rhizosphäre von ansässigen Pflanzen und Phytometerpflanzen in bewirtschafteten Grünlandökosystemen
Schöps R., Goldmann K., Korell L., Bruelheide H., Wubet T., Buscot F. (2020): Resident and phytometer plants host comparable rhizosphere fungal communities in managed grassland ecosystems. Scientific Reports 10: 919. doi: 10.1038/s41598-020-57760-x
Doc
Weißbecker C., Buscot F., Wubet T. (2017): Preservation of nucleic acids by freeze-drying for next generation sequencing analyses of soil microbial communities. Journal of Plant Ecology 10 (1), 81-90. doi: 10.1093/jpe/rtw042
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Verbreitung von medizinisch relevanten Antibiotikaresistenzgenen und mobilen genetischen Elementen in Wald- und Grünlandböden
Willms I. M., Yuan J., Penone C., Goldmann K., Vogt J., Wubet T., Schöning I., Schrumpf M., Buscot F., Nacke H. (2020): Distribution of Medically Relevant Antibiotic Resistance Genes and Mobile Genetic Elements in Soils of Temperate Forests and Grasslands Varying in Land Use. Genes 11 (2), 150. doi: 10.3390/genes11020150
Mehr Informationen:  doi.org

Die sogenannten Kernprojekte der BE gingen aus dem Projekt zur Flächenauswahl und dem Aufbau der Exploratorien (2006-2008) hervor. Sie stellen seit 2008 die Infrastruktur bereit und erheben für alle Projekte wichtige Basisinformationen zu Landnutzung, Diversität und Ökosystemprozessen (Langzeitmonitoring). Zudem sie koordinieren projektübergreifende Aktivitäten wie etwa verschiedene Grossexperimente.

Projekt in anderen Förderperioden

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Francois Buscot
Projektleiter
Prof. Dr. Francois Buscot
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Prof. Dr. Jörg Overmann
Projektleiter
Prof. Dr. Jörg Overmann
Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen
Prof. Dr. Michael Schloter
Projektleiter
Prof. Dr. Michael Schloter
Technische Universität München (TUM)
Dr. Stefanie Schulz
Mitarbeiterin
Dr. Stefanie Schulz
Helmholtz Zentrum München
Dr. Kezia Goldmann
Mitarbeiterin
Dr. Kezia Goldmann
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Dr. Johannes Sikorski
Mitarbeiter
Dr. Johannes Sikorski
Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen
Dr. Selma Gomes Vieira
Mitarbeiterin
Dr. Selma Gomes Vieira
Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen
Julia Kurth
Mitarbeiterin
Julia Kurth
Technische Universität München (TUM)
Luis Daniel Prada Salcedo
Mitarbeiter
Luis Daniel Prada Salcedo
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Beatrix Schnabel
Mitarbeiterin
Beatrix Schnabel
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Franziska Burkart
Mitarbeiterin
Franziska Burkart
Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen
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