INRES - Molekularbiologie der Rhizosphäre | Universität Bonn

Prof. Dr. Claudia Knief

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Forschungsthemen und Profil (mit Bezug zur Bioökonomie)

Unser Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich der Ökologie pflanzenassoziierter und bodenlebender Mikroorganismen. Unsere Arbeiten zielen darauf ab zu verstehen, in welcher Weise Mikroorganismen Prozesse in Ökosystemen beeinflussen und steuern, und wie pflanzenassoziierte und bodenlebende Mikroorganismen durch ihre Aktivitäten die Entwicklung und das Wachstum von Pflanzen positiv beeinflussen können. Dazu zählen neben den direkten Mikroben-Pflanzen-Interaktionen mikrobielle Umsetzungsprozesse organischer Verbindungen im Boden und der Rhizosphäre. Der Eintrag dieser Substrate erfolgt vor allem in Form von Wurzelexsudaten und abgestorbenen Pflanzenteilen. Die mikrobiellen Abbauprozesse dieser organischen Verbindungen sind ein entscheidender Schritt für die Freisetzung und somit die Verfügbarkeit von Nährstoffen. In weiteren Studien möchten wir ein tieferes Verständnis darüber erlangen, wie Abundanz und Aktivität von Pflanzen-assoziierten Mikroorganismen durch Umweltfaktoren gesteuert wird. Insbesondere interessiert uns, welche Faktoren für die Besiedelung der Pflanzen von Bedeutung sind, wie Pflanzen diesen Prozess beeinflussen können und welche Eigenschaften Mikroorganismen für eine erfolgreiche Kolonisierung benötigen.

Beiträge zum BioSC

Mit unseren Arbeiten können wir im Rahmen des BioSC einen Beitrag dazu leisten, die Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln sowie die Bereitstellung von Biomasse als Rohstoff zu optimieren, indem wir das Potential, welches in bodenlebenden und Pflanzen-assoziierten Mikroorganismen steckt, besser verstehen und somit Ansätze entwickelt werden können, bei denen dieses Potential effektiver genutzt wird, um die Pflanzenproduktivität zu steigern. Zu diesem Zweck werden die zuvor genannten Forschungsschwerpunkte mit Hilfe verschiedener Methoden bearbeitet. Dazu zählt die Analyse der Zusammensetzung und Aktivität von mikrobiellen Gemeinschaften mittels molekularbiologischer Methoden. Darüber hinaus geben Transkriptom- und Proteomanalysen Aufschluss über physiologische und regulatorische Anpassungsmechanismen. Analysen komplexer Proben aus der Umwelt werden ergänzt durch Versuchsansätze unter kontrollierten Bedingungen und Studien an Modellorganismen, die in Reinkultur gezogen werden oder für synthetische Gemeinschaften definierter Zusammensetzung eingesetzt werden.