ISBN 9783843955645

978-3-8439-5564-5, Reihe Lebensmittelchemie

Sabrina Schalk
Einfluss von Mikroorganismen und arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen auf das Metabolom von Lotus japonicus Exsudat

264 Seiten, Dissertation Technische Universität München (2024), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Landwirtschaft steht vor Herausforderungen wie veränderten Umweltbedingungen, wachsender Konkurrenz um Ackerland und neuen Verbraucherpräferenzen. Innovative Ansätze in der Pflanzenzüchtung, wie die Entwicklung stressresistenter Genotypen, sind nötig. Metabolomik-Studien liefern dabei Erkenntnisse über pflanzliche Metaboliten, die Parameter wie Nährwert, Geschmack und Toxizität beeinflussen. Besonders relevant ist die Symbiose von Pflanzen mit arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen (AM), die Wachstum und Nährstoffaufnahme fördern, jedoch durch den temporären Kollaps der Arbuskeln begrenzt wird. Diese Arbeit untersucht die Auswirkungen der AM-Symbiose auf das Metabolom der Modellpflanze Lotus japonicus. Massenspektrometrie-Analysen identifizierten Sojasaponine als Marker-Metaboliten, die unter AM-Bedingungen verstärkt gebildet werden. Die isolierten Sojasaponine wurden strukturell charakterisiert und ihre fungiziden Eigenschaften bestätigt. Mutanten mit reduziertem Sojasaponin-Gehalt zeigten eine stärkere AM-Besiedlung, was auf einen möglichen Einsatz in der Landwirtschaft hinweist. Zusätzlich wurde ein synthetisches Exsudat (SynEx) entwickelt, das das Wachstum symbiotischer Mikroben wie Acidovorax delafieldii fördert. Dies ermöglicht neue Studien zu synergistischen Effekten von Mikroorganismen in der Rhizosphäre. Die Ergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse über Wechselwirkungen zwischen pflanzlichen Metaboliten, Mikroorganismen und AM-Pilzen. Sie bilden eine Grundlage für nachhaltige Strategien zur Ertragssteigerung und ressourcenschonender Landwirtschaft.