INPLAMINT - Increasing agricultural nutrient-use efficiency by optimizing Plant–soil-Microorganism Interactions TP B (FUB)

Abstract

Um die Schlüsselprozesse aufzuklären, die für eine nährstoffeffiziente landwirtschaftliche Biomasseproduktion relevant sind, wurden in Phase III des Verbundvorhabens INPLAMINT im Teilprojekt B (FUB) die langfristigen Effekte verschiedener landwirtschaftlicher Managementvarianten und Umwelteinflüsse auf die Lebensgemeinschaft von arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) analysiert. AMF sind Schlüssel-Symbionten von Pflanzen in Agrarökosystemen, insbesondere in Hinblick auf die Stöchiometrie (Nährstoffverhältnisse). Hierzu wurden schwerpunktmäßig Untersuchungen entlang einer Rekultivierungschronosequenz eines Braunkohletagebaus, in Fruchtfolgeversuchen, sowie in neu angelegten Feldversuchen durchgeführt. Für die Quantifizierung von AMF Lebensgemeinschaften kamen State-of-the-Art Methoden der Hochdurchsatzsequenzierung zum Einsatz, sowie neueste Bioninformatik und Statistik. Aufgrund dieser Kombination von Methoden konnten Steuergrößen, die verschiedene Aspekte von AMF Lebensgemeinschaften von AMF beeinflussen, identifiziert werden, insbesondere in Hinblick auf die phylogenetische Tiefe der Betrachtung (d.h. der Grad der Genauigkeit in der Bestimmung der pilzlichen Mitglieder der Lebensgemeinschaft). Ebenso konnten wir den Grundstein für neue molekulare Analysen von AMF mithilfe von Nanopore Sequenzierung legen. Datei-Upload durch TIB In order to elucidate the key processes relevant for nutrient-efficient agricultural biomass production, the long-term effects of different agricultural management variants and environmental conditions on the community of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) were analyzed in subproject B (FUB) of phase II of the INPLAMINT collaborative project. AMF are key symbionts of plants in agroecosystems, especially with respect to stoichiometry (nutrient ratios). For this purpose, studies were mainly carried out along a reclamation chronosequence of a lignite open pit mine, in crop rotation experiments and in new field experiments. For the quantification of AMF communities, state-of-the-art methods of high-throughput sequencing were used, as well as the latest bioninformatics and statistics. Based on this combination of methods, control variables affecting different aspects of AMF communities were identified, especially with respect to the phylogenetic depth of consideration (i.e., the degree of precision in determining the fungal members of the community). We additionally laid the groundwork for an analysis of AMF using nanopore sequencing.