Einleitung
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Nährstoff- und Wasseraufnahme aus dem Boden in Pflanzen ist abhängig von der Ausbildung des Wurzelsystems und stark beeinflusst durch die Besiedlung der Wurzeln durch eine pflanzenwachstumsfördernde symbiotische oder assoziierte Mikroflora. Diese sogenannte Rhizosphärenmikroflora entwickelt sich aus der vorhandenen Bodenmikroflora und wird in ihrer Zusammensetzung und Leistung von den in Wurzelexudaten enthaltenen Kohlenstoffquellen und anderen speziellen Habitatbedingungen des Wurzelraums beeinflusst.
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Methoden
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Mikrobielle Aktivitätsparameter
- Bestimmen der mikrobiellen Biomasse durch Mikrocalorimetrie
- Bestimmen funktioneller Charakteristika mit BIOLOG
Analysen mikrobieller Populationen
- Sequenzanalyse ribsomaler DNA von Bakterien und Pilzen in Waldböden
- Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) von Mykorrhiza-assoziierten Bakterien
Als Vorgehensweise für die molekulargenetische Analyse der mikrobiellen Gemeinschaft von Forstböden und Mykorrhiza-assoziierten Bakterien wurde der "zyklische rRNA-Ansatz" genutzt:
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Ergebnisse
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Mikrocalorimetrische Messungen
Die mikrobielle Aktivität wurde durch eine Erhöhung der Ozonkonzentration bei Buche gehemmt, bei Fichte stimuliert.
Die mikrobielle Biomasse und Aktivität wurden durch Erhöhung der CO2-Konzentration bei Buche und Fichte stimuliert.
Eine Erhöhung der Konzentrationen von Ozon und CO2 kompensierte den negativen Effekt des Ozon auf die mikrobielle Biomasse und Aktivität.
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Funktionelle Charakteristika
Der Vergleich von Substratverwertungsmustern (BIOLOG) zeigte, dass mikrobielle Gemeinschaften aus Waldböden eher komplexe Kohlenstoffquellen und Aminosäuren verwerten, während Bakteriengemeinschaften aus dem Gründland eher leicht abbaubare organische Säuren und Zucker verwerteten.
FISH mit Gruppen-spezifischen 16S rRNA gerichteten Oligonukleotidsonden
LSM-Aufnahmen von Bakterien, die den Hyphenmantel einer Lactarius vellereus-Ektomykorrhiza besiedeln.
Maßstab 10 µm
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xy-scan, Probe: Bet42a-Fluos
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xy-scan, Proben: Eub338-Fluos, GAM42a-TRITC, Bet42a-Cy5
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xy-scan, Probe: Eub338-Cy5
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Phylogenetische Analyse von 16S rDNA einer Genbank aus Forstboden
am Beispiel Bacillus
fett: Sequenzen aus der Genbank
kursiv: Referenzsequenzen
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