|
|
|
| Projektbereiche |
| Die Projektbereiche und Strukturanpassungen in Phase II |
|
Die Projektstruktur des SFB 607 wird, wie in Phase I initiiert, in der Phase II fortgeführt, entsprechend 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 ):
|
| Projektbereich A: |
Wettbewerb um Ressourcen in der Pflanze |
| Projektbereich B: |
Wettbewerb um Ressourcen von Pflanzen im Bestand |
| Projektbereich C: |
Zentralbereich (Modellierung, Datenmanagement, SFB-Koordination) |
|
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.
|
Projektbereich A
|
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. Die Analyse der molekulargenetischen Regulation und des involvierten Signaltransfers erfährt in Phase II eine Stärkung, wofür durch die neu vorgeschlagenen TPs A10neu (WENZEL; zusammen mit dem bereits bestehenden TP A9) und A11neu (FROMM) Rechnung getragen wird. Außerdem bildet die Ebene der Transkription in TP A1 einen Schwerpunkt. 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 wird in Phase II ebenfalls gestärkt, dies in Kooperation mit Projektbereich B.
|
Projektbereich B
|
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 auch die Analyse dieses übergangsbereiches zwischen interner und externer Ressourcenverteilung eine Stärkung erfährt (u.a. durch die neu vorgeschlagenen TPs B11neu/SCHMIDHALTER & SCHNYDER und B12neu/MUNCH, letzteres für die Untersuchungen in den GSF-Lysimetern). 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. Auch die geplante Einbindung der Analyse stabiler Isotope zur saisonalen Integration von Stoffflüssen soll zur angestrebten Datensynthese in Phase II beitragen (TPs B4, B5, B6, B9, B11, B12). Insbesondere die genetischen Inventuren (TP A9) verbinden beide Projektbereiche durch die Beurteilung der Repräsentativität von Versuchspflanzen gegenüber Bestandspopulationen und die Anbindung von Konkurrenzverhalten und Parasitenabwehr an die gemeinsame, molekulare Basis pflanzlicher Fitneß.
|
Projektbereich C
|
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 soll die Modellierung nun zunehmend 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 somit abgeschlossen, die Methode ist nun verfügbar und wird inPhase II weiterhin in den verschiedenen Teilprojekten zu Einsatz kommen (TPs A1, A6, A7, A8, A9, B5, B7, B9, B11). Die erforderlichen Mittel (Unterhalt, Verbrauch) sind von den entsprechenden TPs beantragt.
Die zentrale, wissenschaftliche SFB-Koordination (TP C1) ist weiterhin erforderlich zur Abstimmung der Untersuchungsabläufe an und zwischen den verschiedenen experimentellen Schauplätzen, zur Erstellung umfassender, wissenschaftlicher Synthesen des SFB aus den Befunden der Teilprojekte und zur Sicherstellung administrativer/organisatorischer Aufgaben (Mittelverwaltung, Seminare, SFB-Symposium). Der in Phase I zutage getretene Arbeitsaufwand für die genannten Aufgaben macht den Fortbestand der zugeordneten (jeweils halben) Verwaltungs- und Wissenschaftlerstelle auch in Phase II unverzichtbar. TP C1 leitet zusammen mit den TPs C2 und C3 auch das neu vorgeschlagene Projekt zur Datenbankentwicklung und -verwaltung an (TP C7neu /LASSER, s. unten ).
|
Anpassungen in der Projektstruktur in Phase II
|
Die bisherigen TPs A4, B3, B8 und C4 werden in Phase II nicht mehr dem SFB-Konzept angehören:
A4: wegen Wegberufung;
B3 und B8: aufgrund stärkerer Fokussierung des SFB-Konzepts auf die zentralen Fragestellungen
C4: aufgrund erfolgreichen Projektabschlusses, wie für Phase I vorgesehen.
Wie bereits erläutert, sind die neuen TPs A10, A11, B11, B12 und C7 zur Aufnahme in den SFB 607 beantragt.
|
*)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.
|
|
|
|
