Die Rolle von Rhizosphären-Mikroorganismen bei der Hyper-Toleranz und Hyper-Akkumulation von Schwermetallen in Pflanzen auf Serpentin-Boden

Projektziel ist die Aufklärung der Wechselwirkung von Boden-Mikroorganismen mit schwermetall-toleranten und ¿akkumulierenden Pflanzen auf Serpentin-Boden. Serpentin-Böden stellen einen Extremstandort für die Besiedelung von Pflanzen dar, da sie einerseits hohe Schwermetall-Gehalte andererseits nur geringe Nährstoffgehalte aufweisen. Die an diesen Standort angepassten Pflanzen haben eine sehr hohe Toleranz gegenueber diesen Schwermetallen (Hyper-Toleranz), einige haben auch die Fähigkeit entwickelt, diese Schwermetalle auch in extrem hohen Mengen zu speichern (Hyper-Akkumulatoren). Über die Prozesse im Wurzelraum (Rhizosphäre) zur Metall-Verfügbarkeit weiß man noch sehr wenig. V.a. die Rolle von Wurzel-Ausscheidungen bei der Metall-Mobilisierung bzw. ¿Immobilisierung ist noch weitgehend ungeklärt. Da in der Rhizosphäre auch immer erhöhte mikrobielle Aktivitäten induziert werden, ist zu erwarten, dass diese eine wesentliche Rolle bei der Verfügbarkeit der Metalle für die Pflanzen und damit bei der Anpassung an diesen Standort spielen. Über die Wechselwirkung zwischen Pflanzenwurzeln und Rhizosphären-Mikroorganismen ist nur sehr wenig bekannt. In diesem Projekt sollen daher folgende Punkte anhand von Thlaspi goesingense (Akkumulator) und Silene vulgaris (Tolerant) näher untersucht werden: Die Biogeochemie der Schwermetalle am Serpentinstandort unter Einfluß zweier verschiedener pflanzlicher Strategien (Toleranz und Akkumulation). Wurzelausscheidungen und deren Einfluss auf die Schwermetall-Mobilität sowie deren mikrobielle Umsetzung. Isolierung und Charakterisierung von Mikroorganismen im Wurzelraum von Metall-toleranten und ¿akkumulierenden Pflanzen sowie deren Wechselwirkung mit Wurzelausscheidungen. Aufklärung der Rolle von Mykorrhiza-Pilzen bei der Metall-Toleranz. Diese Versuche sollen zu einem besseren Verständnis der Interaktion von Pflanzen mit Boden-Mikroorganismen auf einem schwermetallbelasteten Standort beitragen. Diese Erkenntnisse könnten auch zu einer Verbesserung der Phytosanierungs-Technologien beitragen.