Mortierellaceae funktionelle Diversität alpiner Ökosysteme

Dieses Projekt untersucht Pilze der Familie Mortierellaceae, die weltweit in Böden vorkommen und eine entscheidende Rolle bei der Bodenentwicklung, der Förderung des Pflanzenwachstums und der Anreicherung von Nährstoffen spielen. Besonders in alpinen Regionen sind Mortierellaceae häufig anzutreffen, jedoch weitgehend unerforscht. Ihr Beitrag zur Bodenbildung und ihr Potenzial zur Unterstützung des Pflanzenwachstums durch die Interaktionen mit Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, könnten wertvolle Erkenntnisse über die Ökologie alpiner Böden liefern und Anwendungsmöglichkeiten für nachhaltige Landwirtschaft aufzeigen. Das Projekt geht davon aus, dass alpine Lebensräume eine bislang unentdeckte Vielfalt an Mortierellaceae-Arten beherbergen, die durch die einzigartigen Bodenbedingungen und Pflanzen in diesen Regionen beeinflusst werden. Zudem wird angenommen, dass spezifische Bakterien mit diesen Pilzen interagieren, wobei die Partnerschaften je nach Bakterienart unterschiedlich ausfallen. Diese Interaktionen könnten nicht nur das Pflanzenwachstum fördern, sondern auch die Produktion spezieller Fettsäuren in den Pilzen anregen, die für deren Überleben und Anpassung an extreme Umweltbedingungen wichtig sind. Die Forschung umfasst die Isolierung von Mortierellaceae-Pilzen aus verschiedenen Gletscher-Vorfeldern in kalk- und silikathaltigen Böden sowie die Erfassung ihrer Vielfalt durch genetische und morphologische Analysen, wobei möglicherweise neue Arten identifiziert werden. Im Labor werden die Wechselwirkungen zwischen Pilzen und Bakterien sowie deren Auswirkungen auf das Wachstum der alpinen Pflanze Arabidopsis arenosa untersucht, indem repräsentative Pilzstämme getestet werden. Moderne Methoden wie Genomik, Lipidomik und Transkriptomik werden eingesetzt, um die molekularen Mechanismen und den Stoffwechsel der Pilze in Anwesenheit und Abwesenheit von Bakterien zu erforschen. Dieses interdisziplinäre Projekt kombiniert klassische Kultivierungstechniken mit modernen molekularbiologischen Methoden und legt so eine Grundlage für die Entwicklung von Multi-Omics-Methoden zur Analyse komplexer biologischer Systeme. Langfristig wird das Projekt das Verständnis der Mortierellaceae in alpinen Ökosystemen erweitern, zur Erhaltung ihrer Vielfalt beitragen und umweltfreundliche Strategien zur Boden- und Pflanzenförderung aufzeigen Ansätze, die insbesondere in sensiblen alpinen Ökosystemen im Kontext der globalen Erwärmung von großer Bedeutung sind.