36. BioSC Lecture 

Claudia Knief, INRES - Molekularbiologie der Rhizosphäre, Universität Bonn

"Spatial patterns in the maize rhizosphere microbiota: related to root structure and defined by photosynthate allocation"

25. Februar 2026 | 16:00 Uhr - 17:30 Uhr | Geb. 15.1, Raum 249, Forschungszentrum Jülich 

Pflanzen transportieren erhebliche Mengen an assimiliertem Kohlenstoff in das Wurzelsystem und in die Rhizosphäre, wo Prozesse der Rhizodeposition das mikrobielle Leben fördern. Unsere Arbeiten zeigen, dass die Mikrobiota der Rhizosphäre räumliche Heterogenitäten aufweist in Abhängigkeit von Wurzeltyp und -region. Weil wir davon ausgehen, dass die Verteilung der Photosynthese-Produkte zur Bildung solcher räumlichen Muster beiträgt, haben wir die räumliche Verteilung der Photosynthese-Produkte im Wurzelsystem untersucht. Betrachtet wurden die Verteilungsmuster innerhalb des Wurzelsystems, wie diese mit der Rhizodeposition zusammenhängen und wie das wiederum mit der Etablierung der mikrobiellen Gemeinschaften in der Rhizosphäre zusammenhängt. Um die Verteilung der Photosynthese-Produkte in den Wurzeln zu analysieren, wurde der kurzlebige Tracer ¹¹C in Form von ¹¹CO₂ appliziert und die Tracerverteilung mittels Positronen-Emissions-Tomographie (PET) in Kombination mit Magnetresonanztomographie (MRT) visualisiert. Der weitere Weg der Photosynthese-Produkte in die Rhizosphäre und die Mikrobiota wurde verfolgt, indem zusätzlich das stabile Isotop ¹³C appliziert wurde. Die ¹³C-Akkumulation im Rhizosphärenboden wurde dabei mittels Isotopenverhältnis-Massenspektrometrie (IRMS) quantifiziert und die Aufnahme in die Rhizosphärenmikrobiota über DNA-basierte stabile Isotopenbeprobung. Im Vortrag werden Daten präsentiert, die die Verteilung von ¹¹C im Wurzelsystem zeigen und belegen, wie diese mit den räumlichen Mustern der Rhizosphärenmikrobiota zusammenhängt. Die gewonnenen Daten deuten auf eine lokale Unterstützung spezifischer mikrobieller Taxa durch Rhizodeposite hin und damit auf eine Differenzierung mikrobieller Habitate innerhalb des Pflanzenwurzelsystems.

Wenn Sie Zugang zum Forschungszentrum benötigen, kontaktieren Sie bitte die BioSC Geschäftsstelle bis 23. Februar 12:00 Uhr (biosc@fz-juelich.de).