Description: Ziel des Projekts ist es zu verstehen, wie Wirt-Mikrobiota-Interaktionen in natürlichen Böden lokale und systemische Reaktionen auf nützliche und schädliche wurzelbesiedelnde Pilze beeinflussen und umgekehrt wie diese Interaktionen durch sie geprägt werden. Um dies zu erreichen, haben wir in einem reduktionistischen Ansatz ein gnotobiotisches „split-root“ System etabliert. Bei Verwendung eines natürlichen Bodens können so pflanzliche und mikrobielle Transkripte, Proteine und Metabolite identifiziert werden, die lokal oder systemisch diese Interaktionen beeinflussen. Das beantragte Projekt wird in mit Pilzen und Bakterien besiedelten Gerstenwurzeln lokale und systemische Wurzel-zu-Wurzel Signalwege analysieren. Untersucht werden einzelne und gemeinsame Wurzelinfektionen von Gersten- und Arabidopsis-Wildtyppflanzen und Mutanten mit dem pilzlichen Pathogen Bipolaris sorokiniana, dem mutualistischen Pilzendophyten Serendipita vermifera und selektieren Bakterien aus Gersten- und Arabidopsiswurzeln (Synthetic Communities, SynComs). Die Auswirkungen auf die lokale und systemische Pflanzenresistenz werden durch Analyse proteomischer, metabolomischer und reziproker transkriptioneller Reaktionen auf pilzliche und bakterielle Besiedlung untersucht. Insbesondere werden wir die Wurzel-Nischenspezialisierung durch zytologische Ansätze und Phänotypisierung untersuchen sowie pilzliche und pflanzliche apoplastische Kompatibilitätsfaktoren und neuartige Diterpen-Phytoalexine aus Gerste identifizieren, deren lokale und systemische mikroben-induzierte Biosynthese aus unseren „split-root“ Transkriptom-Daten gefolgert werden kann. Schlussendlich wird ihre Rolle in Multispezies-Wurzelinteraktionen bewertet.
Types:
SupportProgram
Origins:
/Bund/UBA/UFORDAT
Tags:
Gerste
?
Bakterien
?
Bakterienbefall
?
Biosynthese
?
Pilz
?
Krankheitserreger
?
Chemical Ecology
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Microbiomes of Plant Systems
?
Mikrobiome pflanzlicher Systeme
?
Organismic Interactions
?
Organismische Interaktionen
?
chemische Ökologie
?
Region:
Nordrhein-Westfalen
Saxony-Anhalt
Bounding boxes:
6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
11.7333° .. 11.7333° x 52° .. 52°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Organisations
Time ranges:
2018-01-01 - 2025-12-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Characterization of the molecular mechanism underpinning local and systemic responses in root-microbe multispecies interactions
Description: This project aims to understand how host-microbiota interactions in natural soil shape and are shaped by local and systemic responses to beneficial and pathogenic root associated fungi. In order to address this, we have recently established a reductionist approach which takes advantage of a gnotobiotic natural soil-based split root system to identify plant and microbe-derived transcripts, proteins and metabolites that locally and systemically affect these interactions. The proposed work will focus on the role of local and root to root systemic signalling events on barley roots associated fungal and bacterial microbes. We will study single and joint root infection of barley and Arabidopsis wild type and mutants with the root rot fungal pathogen Bipolaris sorokiniana, with the beneficial root endophyte Serendipita vermifera and selected barley and Arabidopsis associated bacteria (Synthethic Communities, SynComs). The consequences for local and systemic plant immunity will be studied by proteomics, metabolomics and reciprocal transcriptional responses to fungal colonization and bacterial accommodation by combining the expert knowledge on molecular plant - fungal endosymbioses and root accommodation programs in barley in the group of Zuccaro (Uni Cologne) with expertise in cell and metabolic biology in the group of Tissier (IPB Halle). Specifically, we will study root niche specialization with cytological and phenotyping approaches, identify fungal and plant derived apoplastic compatibility factors / effector proteins and novel diterpene phytoalexins from barley, whose local and systemic microbe-induced biosynthesis can be inferred from our preliminary split root transcriptome data. Ultimately, their role in multispecies root interactions will be evaluated.
https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140769
Resources
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