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Projekte - Details

Verbundvorhaben Mykotree: Erhöhung der Pflanzenausbeute und des Biomasseertrags schnellwachsender Gehölze für geringwertige Standorte durch den Einsatz in-vitro vermehrter arbuskulärer Mykorrhizapilze; Teilvorhaben 3: Überprüfung und Nachweis der Mykorrhizierung der in-vitro-vermehrten Pflanzen

Anschrift
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
06466 Gatersleben
Corrensstr. 3
Kontakt
Prof. Gotthard Kunze
Tel: +49 39482-5247
E-Mail: kunzeg@ipk-gatersleben.de
FKZ
22011008
Anfang
01.06.2008
Ende
31.05.2011
Aufgabenbeschreibung
Ziel ist die Senkung der Mortalitätsrate während der Freisetzung und die Steigerung der Biomasseproduktion von in-vitro vermehrten Gehölzen durch Zusatz von in-vitro kultivierten arbuskulären Mykorrhizapilzen. Mit dem Artenspektrum wird eine breitere Nutzungsmöglichkeit ökologisch interessanter Pflanzungen angestrebt, die wegen der mit der Mykorrhizierung verbundenen Leistungssteigerung besonders auf geringwertigen Standorten interessant wird. Dazu erfolgt die In-vitro-Kultivierung von Aspen und Vogelkirschen in Gegenwart von in-vitro vermehrten Sporen arbukulärer Mykorrhizapilze. Die erhaltenen mykorrhizierten Pflanzen sind an unterschiedlichen Standorten, die auch extreme Standorte einschließen, einzeln und in Kombination freizusetzen und bezüglich Mortalitätsrate und Biomassezuwachs zu untersuchen. Die Ergebnisse und entwickelten Methoden sollen neue Möglichkeiten der Nutzung geringwertiger Standorte zur Produktion von Energie- und Wertholz eröffnen. Gezeigt werden soll, wie mit neuen forstwirtschaftlich leistungsfähigen Klonen von Vogelkirsche und Aspe eine größere genetische Vielfalt im Vergleich zu traditionell verwendeten Klonen von Pappel und Weide erreichbar ist.
Ergebnisdarstellung
Im Rahmen der Arbeiten wurden neue molekularbiologische Methoden zum schnellen und eindeutigen Nachweis von mykorrhizierten und nicht-mykorrhizierten Pflanzen entwickelt. So lassen sich mit dem vom Projektpartner IPK etablierten Mikrotiterplatten-Assay schnell und effizient quantitative und qualitative Aussagen zur Mykorrhizierung von Wurzeln treffen. Der Mikrotiterplatten-Assay wurde im Lauf der Projektbearbeitung hinsichtlich Nachweises von mykorrhizierten Pflanzen so optimiert, dass er sich auch zur Messung von den im Rahmen des Projektes erhaltenen Realproben einsetzen ließ. U.a. konnten während der gesamten Projektlaufzeit Baumproben von den verschiedenen Standorten bezüglich Mykorrhizierungsgrad untersucht werden. In Kombination mit konventionellen Vergleichsmethoden (Amplifikation der AMP-IST Regionen, DNA-Filterhybridisierung) konnte der Assay seine Praxistauglichkeit unter Beweis stellen und der nachwies erbracht werden, dass der Mykorrhizierungsgrad und damit die Nachweisbarkeit einer Mykorrhizierung von der Jahreszeit abhängt. Basierend auf diesen Ergebnissen konnten alle vom Projektpartner erhaltenen realproben per Mikrotiterplatten-Assay auf Mykorrhizierung untersucht werden. Hierbei ließen sich Aussagen bezüglich mykorrhizierter und nicht-mykorrhizierter Pflanzen treffen. Durch parallel vom Projektpartner Baumschule Oberdorla vorgenommenen Untersuchungen hinsichtlich des Wachstumsverhaltens dieser Bäume, konnte eine positive Korrelation von Mykorrhizierung und Wachtumsverhalten ermittelt werden. Zusätzlich wurde erstmals eine neu etablierte SPR-Plattform als Referenzmethode für den AMP-Nachweis eingesetzt. Mit diesem auf SPR-Chips arbeitenden sog. Hochdurchsatzverfahren kann bei hohen Probenzahlen ein Nachweis von Mykorrhizapilzen an Pflanzenwurzeln schnell und effektiv durchgeführt werden.

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