Nützliche Bakterien für Pflanzen
Angesichts der steigenden globalen Nachfrage nach Biomasse – sei es als Nahrungs- oder Futtermittel oder als Kraftstoff – werden neue Strategien zur Steigerung von Ernteproduktivität, Effizienz und Nachhaltigkeit benötigt. Ein vielversprechender Ansatz ist die Verwendung von Endophyten (Bakterien, die sich in Pflanzen ansiedeln und dort symbiotisch leben) als Biokontrolle. In einem ersten Schritt müssen die Forscher besser verstehen, wie Endophyten auf molekularer Ebene mit ihren Wirtpflanzen interagieren. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das EU-finanzierte Projekt "Molecular basis of beneficial plant-endophyte interaction - sustainable agriculture from within" (ENDOPHYTES) ins Leben gerufen. Die Forscher nahmen Bakterienproben aus den Wurzeln, Stielen und Blättern der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, welche in verschiedensten Umgebungen gezüchtet wurde. Dabei wurden 77 Bakterienspezies aus drei verschiedenen Gruppen (Actinobakterien, Firmicutes und Proteobakterien) gefunden. Danach untersuchten die Wissenschaftler verschiedene nützliche Interaktionen dieser Bakterien mit den Pflanzen. Dabei wurde unter anderem erforscht, ob die Bakterien Pflanzenhormone erzeugen, das Pflanzenwachstum verbessern und sich in neuen Setzlingen ansiedeln können. Fünfunddreißig Spezies produzierten Pflanzenhormone oder wachstumsfördernde Verbindungen, während 16 das Pflanzenwachstum und die Bildung von Wurzeln förderten. Im Zuge des Projekts wurden ferner genetische Faktoren der Pflanzen untersucht, die Einfluss auf die symbiotische Beziehung mit den Bakterien haben. Das Forschungsteam entdeckte auch einen Mutanten mit verminderter Acetylierung (eine chemische Modifikation) der Pflanzenwände, was sich für die Herstellung von Biobrennstoff als nützlich erweisen könnte. Der wichtigste Beitrag des Projekts ENDOPHYTES war die Entdeckung einer Reihe nützlicher endophytischer Bakterien, die zur Steigerung der Ernteproduktivität beitragen könnten. Ferner entdeckten die Forscher einen Mutanten von A. thaliana, der der Schlüssel zu einer verbesserten Biomasseproduktion für Biobrennstoffe sein könnte.
Schlüsselbegriffe
Bakterien, Pflanzen, Ernteproduktivität, Biomasse, Endophyten, Biokontrolle, Arabidopsis thaliana, Pflanzenwachstum, Biokraftstoffherstellung
