Metasoil Untersuchung der mikrobiellen Diversität der Luxemburger Böden

Projektziel

Im Projekt Metasoil wird die mikrobielle Diversität luxemburgischer Böden untersucht. Hauptziel ist es zu untersuchen, ob und wie die mikrobiellen Bodengemeinschaftsstrukturen, ihre Diversität sowie ihr funktionelles genetisches Potenzial von verschiedenen Landnutzungen und Umweltfaktoren beeinflusst werden.

Beschreibung

Bodenmikroorganismen sind für Ökosystemfunktionen von entscheidender Bedeutung. Der Erhalt der Biodiversität der Böden ist Teil des europäischen Green Deal. Das laufende Projekt konzentriert sich auf drei Forschungsfragen (in Arbeit):

• Wie beeinflusst Landnutzung die mikrobielle Bodengemeinschaftsstruktur und Biodiversität?
• Welche Umwelteinflüsse beeinflussen die mikrobielle Gemeinschaft und Vielfalt? Welche Rolle spielt die landwirtschaftliche Praxis?
• Beeinflusst die Betriebsführung (biologisch vs. konventionell) die mikrobielle Funktionsvielfalt?

Um diese Fragen zu beantworten, werden modernste Verfahren wie Metatranskriptomik des gesamten Genoms und Hochdurchsatz-Sequenzierung angewendet. Mit diesen kann man Bakterien und Pilzen charakterisieren und so die mikrobielle Biodiversität untersuchen. Die Proben hierfür wurden jährlich über einen Zeitraum von drei Jahren auf vier typischen Bodentypen Luxemburgs und jeweils auf Acker-, Grünland- und Waldstandorten gesammelt. Untersucht wird der Einfluss von Landnutzung sowie konventioneller und ökologischer Landwirtschaft auf die mikrobielle Gemeinschaftsstruktur, die Biodiversität und das funktionell genetische Potenzial der Böden. Die bisherige Forschung konzentrierte sich auf den Bereich Bakterien und den Vergleich von Landnutzung, bzw. Bio- und konventioneller Landwirtschaft (Analysen laufen noch) sowie ihre Entwicklung über die Zeit. Pilzuntersuchungen laufen derzeit noch.

Dauer

2019 - 2022

Projektträger

• Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST)

Resultate

Die meisten Proteine konnten nicht funktionell annotiert, das heißt sie konnten keiner bestimmten Bakterien- oder Pilzart zugeordnet werden, höchstens übergeordneten Familien. Dies ist auch der Fall in anderen Forschungsprojekten zur Bodenbiodiversität und somit bleibt heutzutage meist ein großer Teil des genetischen Potenzials des Bodens unbekannt, da die bakteriellen Gene noch nicht hinreichend charakterisiert sind. Die insgesamt zugeordnete Genexpression (Funktionspotential) unterschied sich stärker nach einzelnen Feldern als nach Landnutzung oder Betriebsführung. Bodenbakterien reagieren stark auf pH-Gradienten.

Eine abschließende Analyse der Resultate ist für Mitte 2022 zu erwarten.

Kosten

Die Kosten für das gesamte Projekt, die vom Ministerium laut Projektantrag übernommen werden, belaufen sich auf maximal 264.272 Euro.