Der Einfluss von Bakterien auf Blütenduft und Bestäubung

Mikroorganismen, die Blüten besiedeln können die Gestalt von Blüten derart verändern, dass wichtige Bestäuber in ihrem Verhalten gegenüber den Blüten beeinflusst sind. Ein Beispiel dafür sind Veränderungen im Blütenduft. Im dem Projekt mit dem Titel Der Einfluss von Bakterien auf Blütenduft und Bestäubung werden wir die ökologischen Effekte von Bakterien auf die duftvermittelte Kommunikation zwischen Blüten und Bestäubern untersuchen. In zwei geplanten Experimenten werden wir 1) den Effekt von Bakterien auf die Blütenduftemission und den Besuch von Bestäubern, und 2) die Rolle von Bestäubern auf die Verbreitung von mit Blüten assoziierten Bakterien untersuchen. Im Rahmen dieser Experimente werden wir feststellen, ob Bakterien ökologisch relevante Änderungen im Blütenduft hervorrufen, die die Pflanzenreproduktion beeinflussen und ob Bestäuber effizient Bakterien zwischen den Blüten verbreiten und somit die Gemeinschaftszusammensetzung von Bakterien auf Blüten beeinflussen. Innerhalb des Projektes werden wir eine Vielzahl an modernen Techniken und Materialen nutzen, um diese Fragen zu beantworten: Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektroskopie (GC-MS) erlaubt es Blütendüfte zu nutzen, Bakterien, die mit grün- fluoreszierenden Proteinen (GFP) markiert sind kommen zum Einsatz um die Verbreitung von Bakterien zu visualisieren, next-generation sequencing (NGS) ermöglicht eine genaue Charakterisierung der bakteriellen Gemeinschaften, und ein radio frequency identification system (RFID) erlaubt es, das Verhalten von Bestäubern an Kunstblüten aufzuzeichnen. Das geplante Projekt kombiniert verschiedenste aktuelle Forschungsgebiete wie mikrobielle Ökologie, Blütenduft und Bestäubungsbiologie und wird so zu innovativen Erkenntnissen in diesem weitgehend unerforschten Gebiet führen. Da Bestäubung ein wesentlicher Prozess in landwirtschaftlichen und natürlichen Systemen ist, werden die Ergebnisse des Projekts relevante Erkenntnisse für die landwirtschaftliche Produktion, Nahrungsmittelsicherheit und den Erhalt von natürlichen Pflanzengemeinschaften hervorbringen.

Mikroorganismen, die Blüten besiedeln können die Gestalt von Blüten derart verändern, dass wichtige Bestäuber in ihrem Verhalten gegenüber den Blüten beeinflusst sind. Ein Beispiel dafür sind Veränderungen im Blütenduft. In dem Projekt mit dem Titel "Der Einfluss von Bakterien auf Blütenduft und Bestäubung" haben wir die ökologischen Effekte von Bakterien auf die duftvermittelte Kommunikation zwischen Blüten und Bestäubern untersucht. Wir konnten den Effekt von Bakterien auf die Blütenduftemission und den Besuch von Bestäubern quantifizieren und haben die Interaktionen zwischen Bakterien und Blütenduftkomponenten untersucht. In unseren Experimenten haben wir Rapsblüten (Brassica napus) mit zwei bakteriellen Stämmen inokuliert (Pantoea agglomerans und Pseudomonas syringae) und haben deren Effekte auf den Blütenduft, den Bestäuberbesuch und den reproduktiven Erfolg der Pflanzen gemessen.In der Tat konnten wir feststellen, dass die Bakterien den Blütenduft derart ändern, dass die Blüten attraktiver für Bestäuber wurden, was sich wiederrum positiv auf den reproduktiven Erfolg der Pflanzen auswirkte. Weitere Versuche im Labor zeigten, dass die Bakterien Duftstoffe aus Ihrem eigenen Metabolismus emittieren, aber auch pflanzliche Duftstoffe konsumieren oder verändern können. Das abgeschlossene Projekt kombinierte also verschiedenste aktuelle Forschungsgebiete wie mikrobielle Ökologie, Blütenduft und Bestäubungsbiologie und konnte so zu innovativen Erkenntnissen in diesem weitgehend unerforschten Gebiet führen. Da Bestäubung ein wesentlicher Prozess in landwirtschaftlichen und natürlichen Systemen ist, sind die Ergebnisse des Projekts relevante Erkenntnisse für die landwirtschaftliche Produktion, Nahrungsmittelsicherheit und für den Erhalt von natürlichen Pflanzengemeinschaften.