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| Projektbereiche |
| Die Projektbereiche in Phase II |
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Die Projektstruktur des SFB 607 entspricht dem 'Rationale' des Forschungskonzeptes: Orientierung am pflanzlichen Individuum als zentrale Betrachtungsebene (s. "Umsetzung"), woraus sich die Gliederung der Teilprojekte (TPs) in drei Projektbereiche ergibt (Abb. 4):
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| Projektbereich A: |
Wettbewerb um Ressourcen in der Pflanze |
| Projektbereich B: |
Wettbewerb um Ressourcen von Pflanzen im Bestand |
| Projektbereich C: |
Zentralbereich (Modellierung, Datenmanagement, SFB-Koordination) |
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Die Projektstruktur hat sich in Phase I als vorteilhaft für die angestrebte Datenintegration erwiesen und soll daher in Hinblick auf die Ziele der Phase II beibehalten werden (s. "Konzept" ). Die Projekttitel und Projektleiter der in den jeweiligen Projektbereichen zusammengefaßten TPs sind in der Übersichtstabelle des Kapitels "Umsetzung" aufgelistet.
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Projektbereich A
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Hier sind Arbeitsgruppen vernetzt, die das Wirkungsgefüge von Prozessen der Ressourcen-Verteilung in der Pflanze analysieren. Dies geschieht auf den untergeordneten Ebenen physiologischer und biochemischer Prozesse in Zellen und Organen sowie in Verbindung mit der molekulargenetischen Charakterisierung der Pflanzen. Auswirkungen von Prozeß-Interaktionen werden bis auf die Ebene der gesamten Pflanze skaliert. Schwerpunkte der Analysen bilden die Wirkungen der Wirt-Pathogen/Phytophagen-Interaktion, der intra- und interspezifischen Konkurrenz (inkl. Einflüssen durch Bodenorganismen) und der abiotischen Faktorenregime auf die pflanzeninternen Prozesse der Ressourcen-Verteilung. Die Analyse der organismischen Interaktion im Bereich Boden/Wurzel ist in Phase II gestärkt, dies in Kooperation mit Projektbereich B.
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Projektbereich B
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Die hier integrierten Arbeitsgruppen untersuchen die Auswirkungen der pflanzeninternen Ressourcen-Verteilung auf die biotischen Interaktionen der Bestandsebene und damit auf die Ressourcen-Verteilung zwischen den Pflanzen. In diesem Projektbereich erfolgt die Anbindung der physiologisch-biochemischen und molekulargenetischen Befunde an das ökophysiologische Verhalten der Pflanze und, über deren Interaktion mit Nachbarpflanzen, an die Bestandsentwicklung. Effizienzen der Raumbesetzung, Ressourcen-Aufnahme und -Allokation sowie der daran gekoppelten Unterhaltskosten werden von den Ebenen 'Organ' und 'Pflanze' zur Bestandsebene skaliert, unter Einwirkung von Pathogenen/Phytophagen, pflanzlichen Konkurrenten und abiotischer Faktorenregime. Insbesondere ist hier die zwischen den pflanzlichen Individuen vermittelnde Interaktion mit Mykorrhizen und anderen Bodenorganismen integriert, wofür in Phase II die Analyse dieses Übergangsbereiches zwischen interner und externer Ressourcenverteilung eine Stärkung erfährt. Der Wettbewerb um Ressourcen innerhalb und mit der Mykorrhizosphäre bildet in Phase II eine wichtige Verknüpfung zu Projektbereich A. Insgesamt wird in Projektbereich B durch Kopplung der 'Kosten/Nutzen-Bilanzen' der Stoffallokation an die Allometrie der Pflanze die Grundlage kompetitiver Interaktion faßbar, und der Übergang von der Pflanze zum Bestand vollzogen.
Die Überlappung der Projektbereiche A und B bringt die zentrale Stellung des pflanzlichen Individuums im SFB 607 als 'Schnittstelle' der Regulation zwischen pflanzeninterner und externer Ressourcenverteilung sowie zwischen den Ebenen 'Organ' und 'Bestand' zum Ausdruck. Die genetischen Inventuren (TP A9) verbinden beide Projektbereiche durch die Anbindung von Konkurrenzverhalten und Parasitenabwehr an die gemeinsame, molekulare Basis pflanzlicher Fitneß.
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Projektbereich C
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Dieser stellt den 'Zentral-Bereich' im SFB 607 mit Aufgaben der wissenschaftlich-technischen Koordination und Integration dar.
Dies gilt insbesondere für die Modellierung als analytisches Ordnungsinstrument der Versuchsplanung, der mathematisch quantitativen Abbildung des erzielten Systemverständnisses sowie der Hypothesenprüfung. Zwei Modelle werden weiterentwickelt, eines zur Analyse und Integration der experimentellen Befunde in der Pflanze und Mykorrhizosphäre (TP C2), ein weiteres zur Skalierung dieser Befunde auf die Bestandsebene und Analyse der hier herrschenden Interaktionen (TP C3). C3 verknüpft die experimentelle Modellierung von C2 mit Messungen auf der Bestandesebene, simuliert Rückkopplungen zwischen Bestandsentwicklung und Standortsfaktoren und bietet die Anknüpfung an praxisrelevante Fragestellungen. Schlüsselprozesse des ersteren Modells (C2) werden in Phase II in das Bestandsmodell (C3) integriert und bilden eine gemeinsame Schnittstelle. Auch wird die Modellierung gefundene Regulationsmechanismen der Ressourcenverteilung hinsichtlich Optimierungsprinzipien und Allgemeingültigkeit für die verschiedenen Nutzpflanzentypen prüfen
Als zentrale Einrichtung konnte in Phase I die PCR-Analytik aufgebaut werden (C4 OßWALD) und hinsichtlich seiner Eignung für die im SFB 607 zu klärenden Fragestellungen geprüft werden. Die Zweckmäßigkeit der Methode wurde inzwischen in einer Publikation*) erfolgreich demonstriert. Mit dem Aufbau der PCR-Analytik ist TP C4 abgeschlossen, die Methode ist nun verfügbar und kommt in Phase II in den verschiedenen Teilprojekten zum Einsatz (TPs A1, A6, A7, A8, A9, B5, B7, B9, B11).
Die zentrale, wissenschaftliche SFB-Koordination (TP C1) stimmt die Untersuchungsabläufe an und zwischen den verschiedenen experimentellen Schauplätzen ab, zur Erstellung umfassender, wissenschaftlicher Synthesen des SFB aus den Befunden der Teilprojekte und zur Sicherstellung administrativer/organisatorischer Aufgaben (Mittelverwaltung, Seminare, SFB-Symposium). TP C1 leitet zusammen mit den TPs C2 und C3 das Projekt zur Datenbankentwicklung und -verwaltung an (TP C7 /LASSER, s. "Integration der Ergebnisse, Modellierung und Datenmanagement").
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*)BÖHM, J., HAHN, A., SCHUBERT, R., BAHNWEG, G., ADLER, N., NECHWATAL, J., OEHLMANN, R., OßWALD, W.F. (1999) Real-time quantitative PCR: DNA calculation of spores isolated from the mycorrhizal fungus Glomus mosseae and monitoring of Phytophthora pathogens in host plant extracts. J. Phytopathology 147: 409-416.
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