Rootgenes - Räumliche und zeitliche Analyse von Mais-Genexpression als Werkzeug zur Analyse von Rhizobiom-Interaktionen

Die Pflanzenwurzel hat einen starken Einfluss auf die Struktur und Aktivität des Rhizosphären-Mikrobioms, basierend auf der Produktion von Rhizodepositen, Wasser- und Nährstoffaufnahme und Veränderungen der Bodeneigenschaften. Die Rhizosphärenmikrobiome sind auf der Ebene ihrer Taxonomie und ihres funktionalen Potenzials vielfältig und haben einen starken Einfluss auf das Pflanzenwachstum. Das vorgeschlagene Projekt untersucht die Wechselwirkungen von Pflanzen und Mikroben auf der Ebene der Genexpression von Maiswurzeln. Es zielt auf räumliche und zeitliche Einblicke in die genetische Antwort von Maiswurzeln auf die mikrobielle Gemeinschaft der Rhizosphäre, und wie diese durch die Anwesenheit oder Abwesenheit von Wurzelhaaren und bei zwei Bodentypen, wie auch bei der Invasion von pathogenen Pilzen beeinflusst wird. Zuerst wird der Einfluss der Röntgentomographie auf die Genexpression von Mais untersucht. Dann wird Material aus dem Bodensäulen-Experiment verwendet, um drei Entwicklungszonen der Maiswurzel durch RNA-Sequenzierung zu vergleichen. Auf der Grundlage einer umfassenden Analyse der Genexpressionsniveaus wird eine Untergruppe von potentiellen Biomarkergenen ausgewählt,

indem Korrelationsmaße zwischen den Genexpressionsniveaus und Datensätzen aus zusammenarbeitenden Projekten verwendet werden. Mit diesen Biomarkern und der qRT-PCR-Array-Technologie wird die räumliche Verteilung der Genexpression von Markergenen, die mit Rhizodeposit-, Nährstoff- und Wasseraufnahme und Verteidigunsprozesse beteiligt sind, analysiert.
Genexpressionsmuster werden dann in Bodensäulen in Gegenwart als auch Abwesenheit eines Wurzelpathogens, und im Feld auf räumlicher und zeitlicher Skala untersucht.