Forschung

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Biodiversität symbiontischer Bodenpilze in einheimischen Wäldern

Arbeitsgruppe Prof. Dr. G. M. Rothe

A. Haese, C. von Meltzer und C. Wilson

Institut für Allgemeine Botanik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Buchenwald
Abb. 1:
Beprobter Buchenbestand in Heppenheim (Abteilung 101).

Die meisten Waldbäume bilden mit Bodenpilzen eine Wurzelsymbiose, die Ektomykorrhiza.

Diese Symbiose führt zu einer verbesserten Versorgung der Bäume mit Wasser und Nährelementen. Dadurch werden das Wachstum und die Widerstandskraft der Bäume verstärkt. Zudem können die Pilzhyphen auch verschiedene Bäume miteinander verbinden, wobei ein Austausch von organischen Verbindungen möglich ist. Daraus wird ersichtlich, von welcher Bedeutung eine hinreichende Mykorrhizierung für das Ökosystem Wald ist.

Während die Diversität von europäischen Waldbäumen vielfach untersucht wurde, fehlt es an Kenntnissen über biologische Vielfalt ihrer Mykobionten.

Wir bearbeiten derzeit folgende Projekte:

BIODIVERSITÄT:

Bestimmung des Mykorrhiza-Spektrums an Eichen (Quercus petrea) unter dem Einfluß der Boden-Versauerung.

VARIABILITÄT EINER ART:

Untersuchungen der intra- und interspezifischen Variabilität verschiedener Xerocomus chrysenteron-Populationen an Buche (Fagus sylvatica).
Hierzu werden die Techniken der Isoenzymanalyse sowie der PCR-RFLP-Analyse eingesetzt.

Rotfußröhrling
Abb. 2:
Xerocomus chrysenteron (Rotfußröhrling), Fruchtkörper.

UNTERSUCHUNGEN ZUR GENETISCHEN VARIABILITÄT BEI XEROCOMUS CHRYSENTERON

Ektomykorrhiza
Abb. 3:
Ektomykorrhiza von Xerocomus chrysenteron an Fagus sylvatica.
Amplifikationsmuster
Abb. 4:
Amplifikationsmuster der IGS1-Region von Mykorrhizen einer Xerocomus chrysenteron-Population aus Heppenheim.
Zymogramm
Abb. 5:
Zymogramm des Isoenzymsystems Peptidase 1 (Substrat: Glycin-Leucin) von Mykorrhizen einer Xerocomus chrysenteron-Population aus Heppenheim.
Genotypen am Genort Pep 1-B von links nach rechts: 1/2, 1/1, 2/2, 2/2, 1/1, 1/2, 2/2, 1/2, Kontrolle, 1/2. Kontrolle:
Extrakt nicht-mykorrhizierter Buchenfeinwurzel.

LOKALISATION VON Al3+-IONEN IN MYKORRHIZEN

EktomykorrhizaQuer
Abb. 6:
Querschnitt einer Ektomykorhiza des Pilzes Hydrum rufescens an Eiche (etwa 1 mm von der Spitze entfernt).


EktomykorrhizaQuerFluor
Abb. 7:
Autofluoreszenz der Gewebe und gelbe Fluoreszenz nach Behandlung mit Morin, einem Al3+-Chelatbildner.
WurzelQuer
C
Hm
H
Hn
Rd
Wh
Z
Cortex
Hyphenmantel
Hyphe
Hartigsches Netz
Rhizodermis
Wurzelhaar
Zentralzylinder
Abb. 8:
Querschnitt einer Wurzelspitze, links ohne, rechts mit Ektomykorrhiza.

BIODIVERSITÄT VON MYKORRHIZA-ARTEN

Vergleich der Häufigkeiten von Mykorrhiza-Arten an Eiche (Quercus petraea) auf gekalkten und nicht gekalkten Flächen (Bodentiefe: 50-60 cm).

gekalkt:
Mykorrhiza_gekalkt

nicht gekalkt:
Mykorrhiza_ungekalkt