dc.contributor.author
Wehner, Jeannine
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:05:41Z
dc.date.available
2014-02-26T11:42:21.741Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7384
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11583
dc.description.abstract
This doctoral thesis presents the study of potential determinants for
coexistence of root associated fungi in a dry grassland habitat. In Chapter 2
we used 454 pyrosequencing of the fungal specific ITS region to study root-
associated fungi in 25 plant species within the family of Asteraceae and
tested the influence of three main predictors; host plant phylogeny, spatial
effects and a gradient in soil type on community composition of root
associated fungi. Fungal diversity in the investigated roots was high with
156,816 sequences clustered in 1100 operational taxonomic units (OTUs). In
variance partitioning we found all three predictors explaining fungal
community composition to a certain percentage. Host plant phylogeny was the
most important predictor, explaining 20 % variance, followed by space with 9 %
and soil type with only 1 % of explained variance. Null model analysis
suggested that fungal taxa co-occurred less often than expected by chance,
which demonstrates spatial segregation and indicates negative interactions
within fungal communities. With this study, we demonstrated, for the first
time in a natural setting, that biotic interactions among fungi and with their
plant hosts can be more important than the present edaphic properties and that
host plant phylogeny can constrain these interactions. In Chapter 3 and 4 we
analyzed the importance of AM fungal diversity for protecting host plants
against pathogen attack by reviewing the different mechanism how pathogen
protection could arise when considering a divers community of AM fungi.
Furthermore, we directly tested the effects of an local AM fungal and a local
community of saprobic/pathogenic fungi on two different host plants growing in
sterile soil, all from the “Oderhänge Mallnow” in greenhouse experiment. In a
literature study we found evidence that considering AM diversity might be
important in terms of the different mechanism how pathogen protection could
arise. In the greenhouse experiment in Chapter 4, the AM fungal community
compensated the negative influence of the community of saprobic/pathogenic
fungi on the growth of their host plant. We could further show, that root
colonization of non-AM fungi was significantly reduced in the AM fungal
treatment compared to the non-AM fungal treatment. These results indicate that
interactions between assemblages of beneficial and pathogenic microorganisms
can influence the growth of host plants, but that the magnitude of these
effects might be plant species-specific.
de
dc.description.abstract
Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden zum Einen verschiedene Faktoren
untersucht, die die Zusammensetzung von Pilzgemeinschaften im Wurzelraum
beeinflussen und somit auch deren Koexistenz ermöglichen. In Kapitel 2
pyrosequenzierten wir die pilzspezifische ITS-Region von Pilzen aus dem
Wurzelraum von 25 verschiedenen Arten aus der Familie der Asteraceae und
testeten den Einfluss von drei Hauptfaktoren; Pflanzenphylogenie, räumlicher
Effekt und einem Gradient im Bodentyp auf die Zusammensetzung der
Pilzgemeinschaften. In den untersuchten Wurzel fanden wir eine sehr hohe
Pilzdiversität, 156,816 Sequenzen konnten 1100 sogenannten operational
taxonomic units (OTUs) zugeordnet werden. Durch Partitionierung der Varianz
zwischen den verschiedenen Prädiktoren konnte gezeigt werden, dass alle drei
einen wichtigen Beitrag zur Erklärung der Zusammensetzung der
Pilzgemeinschaften in den verschiedenen Pflanzenarten leisten. Die
Pflanzenphylogenie stellte dabei mit 20 % den wichtigsten erklärenden Faktor
dar, gefolgt von räumlichen Effekten mit 9 % und Bodentyp mit 1 % erklärter
Varianz. Die Ergebnisse einer durchgeführten Null model Analyse zeigten, dass
die Pilze weniger oft miteinander assoziert waren als durch Zufall erwartet
werden würde. Das gefundene Muster gibt Hinweise auf eine räumliche Trennung
der verschiedenen Pilzarten und deutet somit auf negative Interaktionen
innerhalb der Pilzgemeinschaften hin. Mit dieser Studie konnten wir zum ersten
Mal in einer Freilandstudie zeigen, dass die biotischen Interaktionen zwischen
Pilzen und ihren Wirtspflanzen wichtiger sein können als edaphische
Eigenschaften des Untersuchungsgebietes. Vorallem die Phylogenie der
Wirtspflanzen spielt eine zentrale Rolle für die Zusammensetzung der
Pilzgemeinschaften. In Kapitel 3 und 4 wurde analysiert, wie wichtig die
Diversität von arbuskulären Mykorrhizapilzen (im folgenden nur Mykorrhizapilze
genannt) ist, um ihre Wirtspflanzen vor Pathogenen zu schützen. Dafür wurde
zunächst eine Literaturstudie durchgeführt. In dieser wurde kritisch
hinterfragt, was passieren würde, wenn man anstelle von einem Mykorrhizapilz,
eine ganze Gemeinschaft hinsichtlich der unterschiedlichen Mechanismen des
Mykorrhizapilz induzierten Pathogenschutzes betrachten würde. In einem
Gewächshausexperiment testen wir den direkten Einfluss einer lokalen
Mykorrhizapilzgemeinschaft und einer saprobisch/pathogenen Pilzgemeinschaft
auf das Wachstum von zwei verschiedenen Wirtspflanzen aus dem selben
Herkunftsgebiet, “Oderhänge Mallnow” in sterilem Boden. Durch die
Literaturstudie fanden wir Hinweise, dass die Diversität von Mykorrhizapilzen
eine wichtige Rolle für die unterschiedlichen Mechanismen des Mykorrhizapilz
induzierten Schutz vor Pathogenen spielt und das man sie daher zukünftig mit
betrachten sollte. In unserem Gewächshausexperiment konnten die negativen
Effekte der saprobisch/pathogenen Pilzgemeinschaft auf das Wachstum der
Wirtspflanzen durch die Anwesenheit von Mykorrhizapilzen kompensiert werden.
Die Wurzelkolonisation mit nicht-Mykorrhizapilzen war in Anwesenheit von
Mykorrhizapilzen signifikant reduziert im Vergleich zu der Behandlung ohne
Mykorrhizapilzen. Die gefundenen Ergebnisse deuten daraufhin, dass
Interaktionen zwischen Gemeinschaften aus nützlichen und pathogenen
Mikroorganismen das Pflanzenwachstum beeinflussen können. Die Größe dieses
Effekts wird aber stark von der jeweiligen Pflanzenart abhängen.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
arbuscular mycorrhiza
dc.subject
pyrosequencing
dc.subject
host plant phylogeny
dc.subject
pathogenic fungi
dc.subject
root associated fungi
dc.subject
variance partitioning
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie
dc.title
Interactions between root-associated fungi and their host plants in a dry
grassland
dc.contributor.contact
wehner.jeannine@web.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Matthias Rillig
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Jana Petermann
dc.date.accepted
2014-01-22
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000096240-5
dc.title.translated
Interaktionen zwischen Wurzelpilzen und ihren Wirtspflanzen in einem
Trockenrasen
de
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000096240
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000014878
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access