TUM@Freising: Vortrag zur Interaktion zwischen Mikroorganismen und Pflanzen
Heimliche Helfer im Untergrund
Pflanzen gehen Symbiosen mit Pilzen und Bakterien ein, welche das Innere der Wurzel besiedeln. Rund 80 Prozent der Landpflanzen beherbergen beispielsweise arbuskuläre Mycorrhizapilze – Pilze, die in einem verzweigten Netzwerk aus fadenförmigen Strukturen, den so genannten Hyphen, Nährstoffe aus dem Boden direkt in die Pflanzenwurzeln hinein transportieren. Damit verbessern sie die pflanzliche Nährstoffaufnahme und erhalten im Gegenzug Zucker und Fette, die mit Hilfe der Photosynthese aus CO2 von der Pflanze hergestellt werden.
Symbiose der Pflanzen mit Pilzen und Bakterien
Ein weiteres Beispiel für die Symbiose mit Pilzen liefern viele Bäume in temperierten und kälteren Klimazonen, die mit den so genannten Ektomykorrhiza Pilzen Symbiosen eingehen. Die Pilze bringen essbare Fruchtkörper hervor und sind nur in Symbiose mit bestimmten Baumarten zu finden, etwa Trüffel mit Eiche und Haselnuss.
Ein Beispiel für die Symbiose mit Bakterien liefert eine kleine Gruppe von Pflanzen. Hülsenfrüchte etwa gehen Symbiosen mit Stickstoff-fixierenden Bakterien ein. Diese Bakterien leben in Wurzelknöllchen, welche während der Besiedlung der Wurzel gebildet werden. Die Stickstoff Fixierung in ihren Wurzeln macht Pflanzen von Stickstoff im Boden oder von Stickstoff-Dünger unabhängig.
Entschlüsselung der Funktionsweisen dieser Symbiosen
Auch wenn die Symbiosen im Boden schwer zugänglich sind, erlauben es moderne molekularbiologische Methoden, die präzisen Funktionsweisen dieser Symbiosen zu entschlüsseln.
„Vieles ist noch unbekannt, aber es wurden schon bedeutende Fortschritte im Verständnis dieser Symbiosen erzielt, zum Beispiel wie symbiontische Pilze oder Bakterien mit ihren Wirtspflanzen über chemische Verbindungen kommunizieren, oder wie Nährstoffe ausgetauscht werden“, sagt Caroline Gutjahr, Professorin für Pflanzengenetik an der TUM.
Vortragstermin: Montag, 31. Januar 2022, 19.00 Uhr
In ihrem Vortrag wird Prof. Caroline Gutjahr einen Einblick in die faszinierende Welt der Wurzelsymbiosen geben. Sie erklärt, wie man das Funktionieren dieser Symbiosen erforschen kann und welches Potenzial sie haben, beispielsweise um in einer nachhaltigen Landwirtschaft weniger Kunstdünger verwenden zu müssen.
Nach dem Online-Vortrag via Zoom (Kennwort: 903712), sind alle Interessierten eingeladen, ihre Fragen über die Chatfunktion per Zoom an die Referentin zu stellen. Moderiert wird die Fragerunde von Philipp Benz, Professor für Pilzbiotechnologie in der Holzwissenschaft an der TUM.
Über die Referentin:
Prof. Gutjahr untersucht molekulare Mechanismen, welche die Ausbildung und Funktion einer Symbiose (arbuskuläre Mykorrhiza) zwischen Pflanzen und nützlichen Bodenpilzen bestimmen. Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich besonders auf die Rolle von Pflanzenhormonen und transkriptionellen Netzwerken in der Ausbildung der Symbiose. Der Pilz kann Ernährung und Stressresistenz von Pflanzen verbessern und weckt aus diesem Grund zunehmendes Interesse für die Anwendung in nachhaltiger Landwirtschaft. Prof. Gutjahr verfolgt daher auch genetische Ansätze, welche die Züchtung von Mykorrhiza-optimierten Nutzpflanzen zum Ziel haben.
Prof. Gutjahr studierte Biologie an den Universitäten Freiburg und Aberdeen. Darauf folgte ein einjähriger Forschungsaufenthalt an der Universität Turin und die Promotionsarbeit an den Universitäten Genf und Lausanne. Nach einer kurzen Postdoc Phase in Lausanne ging sie als Forschungsgruppenleiterin an die LMU München. Von 2015 bis 2021 wurde sie durch das Emmy Noether Programm der DFG gefördert und hat 2017 einen ERC starting grant eingeworben. Seit September 2017 ist Prof. Gutjahr Professorin für Pflanzen¬genetik an der TUM.
Über die Reihe:
Die Vortragsreihe „TUM@Freising – Wissenschaft erklärt für ALLE“ wird von der Technischen Universität München gemeinsam mit der Stadt Freising organisiert. In regelmäßigen Abständen stellt die TUM School of Life Sciences ihre Forschung in Form eines für Laien interessanten Vortrags vor. Eine anschließende Diskussion mit dem Publikum ist nach jedem Vortrag ausdrücklich erwünscht. Die Vortragsreihe soll Bürgerinnen und Bürger einen direkten Zugang zur wissenschaftlichen Arbeit am Campus Weihenstephan ermöglichen und bietet den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern öffentlichen Input für ihre Forschungsarbeiten.
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Kontakte zum Artikel:
Prof. Dr. Caroline Gutjahr
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Professur für Pflanzengenetik
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E-Mail: caroline.gutjahr@tum.de
Susanne Neumann
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