Forschung
Laufendes Forschungsprojekt FNR (Waldklimafonds)
Ätiologie sowie Diversität und Populationsstruktur von Pilzen in der Rhizosphaere − bodenbürtige Infektionen von H. fraxineus an Wurzel und Wurzelstock
Die Europäische Esche Fraxinus excelsior wird durch den Schlauchpilz Hymenoscyphus fraxineus in ihrer Existenz bedroht. Neben der typischen Symptomatik des Eschentriebsterbens treten vielerorts vermehrt Stammfußnekrosen auf und intensivieren die Schäden an den betroffenen Bäumen um ein Vielfaches. Zahlreiche andere pilzliche Schaderreger wurden aus Stammfußnekrosen bereits nachgewiesen. Das Ziel des Vorhabens liegt in der eingehenden Erfassung und Identifikation von Pilzarten, die mit den basalen Gewebeschädigungen assoziiert, bzw. in der Rhizosphäre lokalisiert sind. Hierzu werden Holzproben vorwiegend aus den Randbereichen der Stammfußnekrosen entnommen und die darin vorhandenen Pilzarten in Reinkultur isoliert. Von jedem Morphotyp wird DNA extrahiert und analysiert. Das Mykobiom der Rhizosphäre wird mittels Marker-DNA-Sequenzen detektiert. In Voruntersuchungen wurden neben Saprobionten und Endophyten auch eine Reihe von pflanzenpathogenen Pilzarten meist oberflächennah isoliert. In hoher Frequenz traten Botyrosphaeria stevensii und Nectriaceae wie etwa Neonectria punicea und Vertreter des artenreichen Fusarium solani-Komplexes auf. Letzterer ist im forstlichen Kontext erst in Grundzügen untersucht und beschrieben worden. Weiterhin soll die inhärente Rolle von H. fraxineus an Stammfußnekrosen sowie der Rhizosphäre erforscht werden. H. fraxineus stellte sich als dominante Komponente des Mykobioms von Stammfußnekrosen heraus. Bis zu sechs H. fraxineus -Stämme wurden bereits vom Antragsteller in einer Nekrose gefunden. H. fraxineus -Stämme sollen deshalb mittels Mikrosatellitendaten ermittelt werden. Die aus der Rhizosphäre isolierten Pilzarten sollen in Antagonistenversuchen H. fraxineus gegenübergestellt werden. Schließlich sind die detektierten Pilzarten mit den abiotischen Parametern zu korrelieren. Die genaue Kenntnis der Funktion des Mykobioms des Stammfußes und der Rhizosphäre eröffnet Handlungsmöglichkeiten für die Förderung resistenterer Eschen.
Abgeschlossene Forschungsprojekte
Das hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst förderte ab 2013 den LOEWE-Schwerpunkt "Integrative Pilzforschung" (IPF) mit ca. 4,5 Mio. €. Beteiligt waren folgende hessische Hochschulen: Goethe-Universität Frankfurt am Main (Federführung), Philipps-Universität Marburg, Justus-Liebig-Universität Gießen, Universität Kassel und die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung Frankfurt. Der IPF hatte das Ziel Innovation durch Integration anwendungs- und grundlagenorientierter Forschung zur Nutzung der pilzlichen Vielfalt zu schaffen.
Im Projektbereich A (PbA) - Exploration pilzlicher Diversität arbeiten Prof. Piepenbring (Goethe Univ. Frankfurt, Sprecherin), Prof. Kost (Univ. Marburg), Prof. Langer (Univ. Kassel) und Prof. Schmitt (Goethe Univ. Frankfurt)an der Erforschung der Biodiversität von Pilzen in Hessen und den Tropen (Panama, La Réunion und Südwest-China)
Projekt PbA A1 (Prof. Langer, Universität Kassel)
Aus der Gruppe der Aphyllophorales (Nichtblätterpilze) ist insbesondere die Diversität der corticioiden Arten schlecht untersucht. Aphyllophorales stellen jedoch zwei Drittel aller Naturwaldzeigerarten in Deutschland. Hinweise auf Gebiete mit besonders hoher Artenvielfalt der Pilze finden sich in Hessen besonders für die Rheinauen, den Nationalpark Kellerwald-Edersee und das Naturschutzgebiet Sababurg bei Kassel. In den Tropen sind sie eine der am schlechtesten untersuchten Pilzgruppen überhaupt, mit hohem Potential für Artneubeschreibungen und die Identifizierung von neuen Substanzen. Durch die globale Sporenverbreitung können sie neue Habitate über weite Distanzen relativ schnell besiedeln und dort einen großen Artenreichtum entwickeln. Die erdgeschichtlich sehr junge Maskareneninsel La Réunion eignet sich deshalb zur Untermauerung unserer zentralen Hypothese einer schnellen Radiation corticioider Arten nach der Erstbesiedelung über weite Distanzen. La Réunion konnte nach Vorarbeiten unserer und anderer Arbeitsgruppen als tropischer Diversitätshotspot für diese Gruppe identifiziert werden. Die Präsenz dieser Pilze ist für die Insel La Réunion gut dokumentiert, weitergehende Untersuchungen, insbesondere zur genetischen Diversität und zu chemischen Merkmalen, fehlen jedoch bislang.
In zahlreichen Projekten untersuchen wir die Pilzflora im Natur- und Nationalpark Kellerwald-Edersee. Die Entdeckung seltener Pilz- und Käferarten, die in ihrer Existenz akut gefährdet sind, können dort zur Charakterisierung urwaldähnlicher Wälder herangezogen werden. Unsere Arbeiten haben die Erforschung der Rolle holzabbauender Pilze im Ökosystem zum Ziel.
Wir erheben seit mehreren Jahren die Grunddaten der Pilzflora. Diese Arbeiten werden vom Natur- und Nationalpark Kellerwald-Edersee gefördert.
Die Pilzflora von Süd-Kamerun ist völlig unerforscht und wird in diesem Projekt, das durch den DAAD gefördert wird, erstmals umfassend dokumentiert. Dabei stehen besonders essbare Pilze im Vordergrund, die etnobotanisch genutzt werden. Langfristiges Ziel dieses Projektes ist es, biotechnologisch wichtige Pilze zu finden und für Kamerun nutzbar zu machen.