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„Pflanzenwurzeln und Bodenökosysteme: Bedeutung der Rhizosphäre für die Bioökonomie“

Art
Förderprogramm
Einreichungsfrist
Förderung durch
BMBF
Reichweite
EU und EWR

Die kontinuierliche Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit agrarwirtschaftlich genutzter Böden sind der Schlüssel für eine beständige, ressourcenschonende und nachhaltige Agrarwirtschaft im Kontext einer funktionierenden Bioökonomie.

Das Ziel der Maßnahme ist die Aufklärung relevanter biologischer Schlüsselprozesse im Boden. Die Interaktionen zwischen Pflanzenwurzeln und deren unmittelbarer Umwelt − insbesondere dem Edaphon − ist ein solcher Schlüsselprozess. Um künftig das Pflanzenwachstum und die Pflanzengesundheit mithilfe des Wissens zu Wurzel-Bodenorganismen-Boden-Interaktionen positiv beeinflussen zu können, muss das komplexe Interaktionsnetzwerk zwischen Pflanzen­wurzeln und dem Bodenleben systemisch verstanden werden. Hierzu zählt auch die Gesamtheit der chemischen und physikalischen Prozesse in strukturierten Böden.

Im Kontext der Maßnahme „Pflanzenwurzeln und Bodenökosysteme – Bedeutung der Rhizosphäre für die Bioökonomie“ sollen Forschungsarbeiten gefördert werden, die zum Verständnis von Rhizosphären-Prozessen unter natürlichen Bedingungen (strukturierte, nicht zerstörte Böden bzw. Agrarökosysteme) beitragen. Das gewonnene Prozess­verständnis soll der Erhöhung der Bodenproduktivität, der Abwehr von Schädlingen, der Verbesserung der Resilienz gegenüber abiotischem Stress und der Reduzierung des Gebrauchs von Agrochemikalien dienen. Gefördert werden FuE-Vorhaben der angewandten Grundlagenforschung hinsichtlich des Verstehens, der Prädiktion und der Modulierung von Wechselwirkungen und Prozessen in der Rhizosphäre, die eine Rolle bei der Nährstoffmobilisierung, Stresstoleranz, der Pflanzengesundheit sowie der Schadstoffdegradation spielen. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse soll die Flächenproduktivität agrarisch genutzter Böden bei gleichzeitigem Erhalt ihrer zusätzlichen Funktionalitäten ge­steigert werden.

Forschungsansätze könnten sein:

  • Aufklärung der Mechanismen von Kommunikationsprozessen in der Rhizosphäre
    • zwischen (Mikro)organismen;
    • von der Pflanze zu Mikroorganismen über symbiotische Assoziationen mit Mykorrhizapilzen/Rhizobien hinaus;
    • vom Edaphon zur Pflanze: Effekte auf Genexpression der Pflanze, Wachstum, Wurzelarchitektur, Pflanzenabwehr und Stressantwort;
    • Regulationsprozesse durch Mikro- und Makrofauna.
  • Aufklärung der biotischen und abiotischen Faktoren, die die Assemblierung von Organismen und Organismen­gruppen in der Rhizosphäre steuern.

  • Aufklärung der pflanzlichen morphologischen Anpassungsstrategien gegenüber biotischem und abiotischem Stress in Interaktion mit der Komposition und Funktionalität des Edaphons in der Rhizosphäre. Für eine Relevanz unter Feldbedingungen muss die Wurzeldynamik als Teil einer Rhizosphären-Gemeinschaft betrachtet werden.

  • Spezifische Ausbildung des Wurzelmikrobioms und/oder der Rhizosphären-Gemeinschaft in Abhängigkeit von pflanzlichen, gegebenenfalls züchterisch gesteuerten morphologischen und physiologischen Pflanzeneigenschaften, wie z. B. Art und Umfang der Wurzelexsudat-Bildung.

  • Wissensbasierte Anwendung biotechnologisch erzeugter Bodenorganismen zur Steuerung von Bodenaktivitäten, z. B. gezielte biotechnologische Etablierung von Wurzel-Nutzorganismen-Symbiosen.

  • Assemblierung und Aktivität des Edaphons in der Rhizosphäre in Abhängigkeit von physikochemischen Boden­eigenschaften.

Antragsberechtigt sind Hochschulen und außerhochschulische Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen sowie in der Regel kleine und mittlere Unternehmen (KMU) der gewerblichen Wirtschaft in der Europäischen Union und EWR. Zum Zeitpunkt der Auszahlung einer gewährten Zuwendung wird das Vorhandensein einer Betriebsstätte oder Niederlassung (Unternehmen) bzw. einer sonstigen Einrichtung, die der Tätigkeit des Zuwendungsempfängers dient (Hochschule, außeruniversitäre Forschungs- und Wissenschaftseinrichtungen) in Deutschland verlangt.

Das Antragsverfahren ist zweistufig angelegt.

In der ersten Auswahlrunde sind Projektskizzen schriftlich vorzulegen. Die Einreichungsfrist zur Vorlage der Projektskizzen ist der 3. Dezember 2018.

Glossar

  • Biotechnologie ist die Lehre aller Verfahren, die lebende Zellen oder Enzyme zur Stoffumwandlung und Stoffproduktion nutzen.
  • Ein Gen ist ein Teil der Erbinformation, der für die Ausprägung eines Merkmals verantwortlich ist. Es handelt sich hierbei um einen Abschnitt auf der DNA, der die genetische Information zur Synthese eines Proteins oder einer funktionellen RNA (z. B. tRNA) enthält.
  • Genexpression ist der Begriff für die Biosynthese eines Genprodukts (= Umsetzung der genetischen Information in Proteine). Sie erfolgt in der Regel als Transkription von DNA zu mRNA und anschließender Translation von mRNA zu Protein.
  • Für den Begriff Organismus gibt es zwei Definitionen: a) Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren und selbstständig, d. h. ohne fremde Hilfe, zu existieren (Mikroorganismen, Pilze, Pflanzen, Tiere einschließlich Mensch). b) Legaldefinition aus dem Gentechnikgesetz: „Jede biologische Einheit, die fähig ist, sich zu vermehren oder genetisches Material zu übertragen.“ Diese Definition erfasst auch Viren und Viroide. Folglich fallen gentechnische Arbeiten mit diesen Partikeln unter die Bestimmungen des Gentechnikgesetzes.
  • Symbiose im biologischen Kontext ist das Zusammenleben von zwei oder mehr verschiedenen Arten, das für alle vorteilhaft ist.
  • Die Expression ist die Biosynthese eines Genprodukts (= Umsetzung der genetischen Information in Proteine). Sie erfolgt in der Regel als Transkription von DNA zu mRNA und anschließender Translation von mRNA zu Protein.
  • Die Morphologie ist die Lehre von der Struktur und Form der Organismen.
  • Physiologie ist die Lehre von den biochemischen und physikalischen Vorgängen in Zellen, Geweben und Organen der Lebewesen.
Seiten-Adresse: https://www.biooekonomie-bw.de/de/datenbank/foerderung/pflanzenwurzeln-und-bodenoekosysteme-bedeutung-der-rhizosphaere-fuer-die-biooekonomie/