In unserem Team erforschen wir die Funktionen und Mechanismen von Pflanzenmikrobiomen und explorieren Wege wie Mikrobiome für Anwendungen in der Pflanzenproduktion genutzt werden können. Unser Ziel ist es, die Ökologie von Mikroorganismen sowie deren Besiedelung in verschiedenen Pflanzenhabitaten, v.a. in der Endosphäre von Pflanzen zu untersuchen und herauszufinden, wie diese Mikroorganismen mit ihrem Wirt, anderen Mikroorganismen sowie der Umwelt interagieren.
Pflanzen sind mit komplexen mikrobiellen Gesellschaften, sogenannten Mikrobiomen, vergesellschaftet, die eng mit ihrer Wirtspflanze interagieren. Pflanzen-assoziierte Mikroorganismen besiedeln verschiedene Pflanzenorgane und -gewebe wie die Rhizosphäre, Wurzeln sowie oberirdische Pflanzenteile wie Blätter, Früchte und Samen. Es ist weithin anerkannt, dass Pflanzenmikrobiome äußerst wichtig sind für agronomisch relevante Pflanzenparameter, aber auch für Qualitätsparameter. Zum Beispiel verfügen Mikroorganismen über verschiedene Mechanismen, um Pflanzennährstoffe bereit zu stellen, z.B. über Stickstofffixierung oder die Mobilisierung von Phosphor oder Mikro-Nährstoffen.
VERBESSERUNG DER STRESSRESILIENZ
Mikrobiome können Pflanzen auch vor abiotischem Stress wie z.B. Trockenstress schützen und tragen zu einer verbesserten Stressresistenz bei. Wir bewerten die Fähigkeit einzelner mikrobieller Stämme, Konsortien oder Stammkombinationen, und entwickeln mikrobiombasierte Lösungen zur Linderung von abiotischem Stress. Einige unserer Stämme wurden bereits von unseren Partnerfirmen auf den Markt gebracht.
DAS SAMEN-MIKROBIOM
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Erforschung der Rolle des Samen-Mikrobioms für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen. Wir konnten zeigen, dass Samen wichtige Endophyten beherbergen, die essenziell für die frühe Pflanzenentwicklung sind. Des Weitern hat unsere Forschung gezeigt, dass Samen als Vektor für inokulierte Stämme verwendet werden können, um bestimmte Wirkungen auf die Pflanze zu zeigen oder um Pflanzen-Mikrobiome zu modulieren. Basierend auf diesem Wissen entwickelten wir patentierte Technologien (SeedJection, EndoSeed), die es ermöglichen bestimmte Mikroorganismen in den Samen zu transportieren, wo sie geschützt vor Stress und Konkurrenz effizient die Pflanze besiedeln können.
MULTI-OMIK TECHNOLOGIEN
Insbesondere wichtig ist es uns, die Funktionen von Pflanzen-assoziierten Mikroorganismen zu verstehen. Hier kommen modernster Multi-Omik Technologien (Genomik, Transkriptomik, Phänomik) zum Einsatz. Ein weiteres Forschungsthema ist, wie Mikrobiome mit Nährstoffgehalt oder dem Gehalt von Sekundärmetaboliten zusammenhängen. Basierend auf diesem grundlegenden Verständnis erarbeiten wir neue Lösungen wie die Entwicklung von Mikrobiom-basierten Vorhersage-Tools oder verbesserte Aufbringungs- und Anwendungstechnologien für agronomisch relevante Mikroorganismen.
VOM LABOR AUFS FELD
Unser Motto ist es, Anwendungen basierend auf funktionellem Verstöndnis zu entwickeln, und vom Labor aufs Feld zu bringen. Dies inkludiert die Analyse von Mechanismen, Besiedelungseigenschaften, Effizienz sowie Sicherheits-relevanter Aspekte. Auf der einen Seite entwickeln wir Methoden, um Phytopathogene abzuwehren, auf der anderen Seite entwickeln wir neue Applikationstechnologien (Endoseed, Seedjection) und Formulierungen wie Sprühformulierungen, Granulate oder Coatings.
SERVICES
Als Services bieten wir Mikrobiom- und Metagenomanalysen inklusive bioinformatischer Auswertung an, die Analyse von Genomen, Transkriptomen und Funktionen von individuellen Bakterien- oder Pilzstämmen, sowie deren Besiedelungsverhalten von Pflanzen. Hier werden hoch-auflösende Mikroskopie-Methoden verwendet oder auch molekulare Analysen von Stamm-spezifischen Markern durchgeführt. Mit unseren Partnern entwickeln wir spezifische Applikationen um Pflanzencharakteristika oder die Pflanzenproduktion zu verbessern. Mehr zum Thema: Mikrobiom Lösungen für die Landwirtschaft (/loesungen/microbialapplications-in-agriculture)
Mikrobiom Lösungen für die Landwirtschaft
Biokontrolle von Pflanzenkrankheiten
Formulierungen und Coatings
Mikrobielle Sanierung
Ausgewählte Projekte
| Cluster of Excellence | „Microbiomes Drive Planetary Health“ | FWF |
| MicroSuppress | The role of plant microbiomes of Triticum aestivum in stress suppressiveness | FWF |
| MICROBIOMES4SOY | Healthier diets and sustainable food and feed systems through employing microbiomes for soya production and further use | Horizon Europe |
| Microbes-4-Climate | Microbial services addressing climate change risks for biodiversity and for agricultural and forestry ecosystems: enabling curiosity-driven research and advancing frontier knowledge | Horizon Europe |
| MICROBE | MICRObiome Biobanking (RI) Enabler www.microbeproject.eu/ EU | Horizon Europe |
