Erforschung von Bakterien aus arktischer Umgebung
In allen Klimazonen und Ökosystemen leben Pflanzen in Symbiose mit einer Vielzahl von Mikroben. Obwohl bereits verschiedene Bakteriengemeinschaften und deren Anpassung an arktische Umgebungen beschrieben wurden, bestehen noch Wissenslücken bei der Erforschung der mikrobiellen Diversität von endophytischen Bakterien auf Pflanzen in kälteren Klimazonen . Dieser Datenmangel ist besonders eklatant, da arktische Mikroben eine nachhaltige Landwirtschaft fördern und von Bedeutung für industrielle und pharmazeutische Anwendungen sein können. Im pflanzlichen Gewebe lebende endophytische Bakterien verbessern Nährstoffverfügbarkeit, Wachstum und Schadstoffabbau und stärken die Abwehr von Krankheitserregern. Das EU-finanzierte Projekt ARCTIC ENDOPHYTES (Diversity and beneficial properties of bacterial endophytes of arctic plants) untersuchte die Diversität endophytischer Bakterien in arktischen Pflanzenarten sowie die Eigenschaften endophytischer Bakterien im Hinblick auf ihre potenzielle ökologische Bedeutung und biotechnologischen Einsatz. Charakterisiert wurde die taxonomische und funktionale Diversität der endobakteriellen Flora bei drei arkto-alpinen Pflanzenarten im Nordwesten Skandinaviens. Die Partner isolierten an drei Standorten Endobakterien von Pflanzenproben und analysierten die Diversität der Endophytengemeinschaft und die funktionelle Diversität an Endobakterienkulturen. Hierfür kamen verschiedene Methoden wie Kultivierung, DNA-basierte Methoden und Aktivitätsassays zum Einsatz. Analysen von mehr als 350 bakteriellen Endophytenisolaten und weitere Untersuchungen ergaben eine außerordentlich hohe Diversität der symbiotisch mit arktischen Pflanzen lebenden Bakterien. Identifiziert wurden mehrere Bakteriengruppen, die mit spezifischen Pflanzenarten in engem Verbund leben, in anderen wiederum so gut wie nicht nachweisbar sind. Weiterhin stellte sich heraus, dass das metabolische Profil des Bakterienstamms Sphigomonas sp. je nach Pflanzenwirt variiert. ARCTIC ENDOPHYTES ist die erste umfassende Studie zur endobakteriellen Diversität in der Arktis. Basierend auf diesen Erkenntnissen sollen die Forschungen auch über das Projektende hinaus fortgeführt werden.
