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Bakterielle Gemeinschaften, die mit oberirdischen Pflanzenteilen verbunden sind, sind enorm wichtig für die Gesundheit der gesamten Pflanze. Die Zusammensetzung von Bakteriengemeinschaften, die mit oberirdischen Pflanzenteilen assoziiert sind, kann durch Pflanzeneigenschaften wie der Verfügbarkeit von Kohlenstoff und Stickstoff oder durch die Zusammensetzung von Sekundärmetaboliten geprägt sein. Obwohl Blüten direkt mit der Fitness von Pflanzen verbunden sind, sind bakterielle Besiedler der „Anthosphäre“ bisher nicht ausreichend beschrieben und ihre ökologischen Rollen bisher nicht gut verstanden. Darüber hinaus ist unbekannt, wie die Diversität und Komposition der bakteriellen Gemeinschaften entlang von Umweltgradienten (z.B. Landnutzungsintensität) verteilt sind.


Das Design der Biodiversitäts-Exploratorien ermöglicht es uns, die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Ebenen der Biodiversität zu verstehen. In diesem Projekt werden wir insbesondere die organismische und genetische α-, β- und γ-Diversität floraler Mikrobiome als Funktion von Landnutzung, Pflanzenvielfalt und funktionellen Blütenmerkmalen wie Blütendüften und die Verfügbarkeit von Kohlenstoff und Stickstoff untersuchen.

Anhand dieser Daten und Ergebnisse können wir die relative Bedeutung von umwelt- und pflanzenbasierten Faktoren beurteilen. Unsere Ergebnisse werden somit eine neue Perspektive auf die Assoziationen zwischen Bakterien und Blüten aufzeigen und dazu beitragen, die Auswirkungen anthropogener Veränderungen der Umwelt auf die organismische und genetische Diversität zu verstehen.

Abbildung: Das Foto zeigt kleine Dosen und Behälter aus Kunststoff, die bei der Extraktion von Zuckerverbindungen und bakterieller DNA der Oberflächen von Blüten und Blättern verwendet werden. In einigen offenen Behältern stecken lange dünne Holzstäbe.
Feldlaborarbeit: Extraktion von Zuckerverbindungen und bakterieller DNA von Blüten- und Blattoberflächen.
Abbildung: Das Foto zeigt auf einer Wiese eine Kiste mit unterschiedlichen Behältern für Proben-Nahmen von Düften von Blüten und Blättern mittels Silikon-Schläuchen. Hinter der Kiste kniet ein Wissenschaftler, der Laborhandschuhe trägt und eine Pinzette sowie einen Proben-Behälter in den Händen hält.
Feldlaborarbeit: Probennahme von Blüten- und Blattdüften mittels Silikonschläuchen
Abbildung: Das Foto zeigt auf einer ungemähten Wiese zwei aufgestellte schwarze Notenständer, die zum Sammeln der Düfte von Blüten und Blättern zweck-entfremdet wurden. Die Ablagen für die Notenblätter hängen nach unten. An den Verstrebungen der Ablage sind mit gelben Wäscheklammern Brat-Schläuche aus transparenter Kunststoff-Folie befestigt. In den Schläuchen befinden sich kurze Silikonschlauch-Stücke, an deren Oberflächen die Pflanzenduftmolküle anhaften.
Sammlung von Blüten- und Blattdüften im Feld.
Abbildung: Das Foto zeigt auf einer ungemähten Wiese im Sonnenschein einen aufgestellten schwarzen Notenständer, der zum Sammeln der Düfte von Blüten und Blättern zweck-entfremdet wurde. Die Ablage für die Notenblätter hängt nach unten. An den Verstrebungen der Ablage sind mit gelben Wäscheklammern Brat-Schläuche aus transparenter Kunststoff-Folie befestigt. In den Schläuchen befinden sich kurze Silikonschlauch-Stücke, an deren Oberflächen die Pflanzenduftmolküle anhaften. Links oben im Foto ragt die Ecke einer umzäunten Klimamess-Station ins Bild. Im Hintergrund befindet sich eine Wiese an einem Hang, auf dem oben eine Reihe von Laub-Bäumen zu sehen ist.
Sammlung von Blüten- und Blattdüften im Feld

Doc
Inter- und intraspezifische phytochemische Variationen korrelieren mit epiphytischen Blüten- und Blattbakteriengemeinschaften
Gaube, P., Marchenko, P., Müller, C., Schweiger, R., Tenhaken, R., Keller, A., Junker, R. R. (2023) Inter- and intraspecific phytochemical variation correlate with epiphytic flower and leaf bacterial communities. Environmental Microbiology 25 (9), 1624-1643. doi: 10.1111/1462-2920.16382
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Gaube P., Junker R. R., Keller A. (2021): Changes amid constancy: flower and leaf microbiomes along land use gradients and between bioregions. Basic and Applied Ecology 50, 1-15. doi: 10.1016/j.baae.2020.10.003
Mehr Informationen:  doi.org

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Robert R. Junker
Projektleiter
Prof. Dr. Robert R. Junker
Philipps-Universität Marburg
Prof. Dr. Alexander Keller
Projektleiter
Prof. Dr. Alexander Keller
Ludwig-Maximilians-Universität - LMU München
Paul Gaube
Paul Gaube
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