Projektlaufzeit
01/2025 - 12/2027
Kurzbeschreibung
Extreme Wetterereignisse wie Dürren und Überschwemmungen reduzieren die Ernteerträge drastisch. In unserem Projekt wollen wir natürlich vorkommende Bodenbakterien nutzen, um den Hormonhaushalt der Pflanzen zu beeinflussen, ihr Wachstum zu fördern und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltbelastungen zu stärken.
Infolge des vom Menschen verursachten Klimawandels nehmen Überschwemmungen und Dürren sowohl an Häufigkeit als auch an Schwere zu. Diese abiotischen Stressfaktoren führen zunehmend zu erheblichen Ernteausfällen in der Landwirtschaft, was lokal zu schweren wirtschaftlichen Verlusten führt und weltweit die Ernährungssicherheit gefährdet. Unsere früheren Arbeiten haben gezeigt, dass die Aktivierung des Pflanzenhormons Ethylen bei Umweltstress für die Stressakklimatisierung, -anpassung und -resilienz von entscheidender Bedeutung ist. In diesem Projekt wollen wir natürlich vorkommende nützliche Bodenbakterien einsetzen, um die Ethylensignalisierung in Pflanzen zu steuern und die Pflanzenleistung unter Umweltstress zu verbessern.
In Zusammenarbeit mit Dr. Gabriel Castrillo von der University of Nottingham haben wir mehrere Bakterienstämme gewonnen, die Unterschiede in der Ethylenbiosynthese und der Fähigkeit zur Beeinflussung des Pflanzenwurzelwachstums aufweisen. Mit Unterstützung des CIBSS konnten wir mehrere vielversprechende Bakterienstämme identifizieren, die die Architektur des Wurzelsystems und die Stressresilienz unserer Modellpflanzenart Arabidopsis thaliana modulieren. Die Bakterien förderten die Ethylen-vermittelte Wurzelhaarbildung, die für die Bildung der Rhizosphäre und die Nährstoffaufnahme bei im Boden wachsenden Wurzeln unerlässlich ist. Spannenderweise konnten wir auch zeigen, dass unsere Bakterienstämme die Widerstandsfähigkeit gegenüber sowohl durch Überschwemmungen bedingtem Sauerstoffmangel als auch gegenüber Trockenstress bei mehreren Kulturpflanzenarten, darunter Mais und Gerste, fördern können. Wir planen nun, ein umfassendes Verständnis dafür zu gewinnen, wie diese Bakterien die Stressresilienz fördern, und in Zusammenarbeit mit unseren lokalen Partnerlandwirten die vielversprechendsten Kandidaten in den kommenden Jahren in Feldversuchen zu testen.
