Teilprojekt eines Verbundes

Auswirkungen vertikaler Pathogenübertragung auf die Dysbiose von Pflanzen und die Gesundheit von Grünland

Förderkennzeichen: 01KI2509B
Fördersumme: 451.519 EUR
Förderzeitraum: 2026 - 2031
Projektleitung: Prof. Dr. Patrick Schäfer
Adresse: Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Phytopathologie
Heinrich-Buff-Ring 26-32
35392 Gießen

TropicHealth beschäftigt sich mit der Ausbreitung zoonotischer Krankheitserreger und Resistenzen gegen antimikrobielle Substanzen (AMR) durch Ausbringung organischer Dünger aus der Viehhaltung. Dabei wird untersucht, wie Erreger und Resistenzen vom Viehbestand in die Umwelt und zurück gelangen. Ein zentraler Aspekt ist die Frage, ob und wie die Resilienz von Ökosystemen diesen Kreislauf unterbrechen kann und welche Auswirkungen dies auf die Gesundheit von Menschen, Tieren und Pflanzen sowie auf das gesamte Ökosystem hat. TrophicHealth untersucht diese Fragen in umfangreichen Feldstudien an unterschiedlichen Stellen der zirkulären Landwirtschaft und der Nahrungskette. Anschließend werden die Ergebnisse durch Experimente im Labormaßstab überprüft. Auf Basis der Ergebnisse werden Hypothesen zur potenziellen Ausbreitung von AMR und Krankheitserregern sowie Maßnahmen zu deren Eindämmung formuliert. Im Falle der pflanzlichen Dysbiose bilden Krankheitserreger Gemeinschaften, die aus pflanzlichen und tierischen Bakterien bestehen, die AMR tragen und Pflanzen infizieren können. Die Häufigkeit und Effizienz pflanzenpathogener AMR-Bakterien aus Schweinegülle ist derzeit nicht bekannt. Dazu muss deren genetische Zusammensetzung und wichtigsten bakteriellen Gencluster erkannt werden. In diesem Teilprojekt werden Metagenomanalysen von Bakteriengemeinschaften aus Grünlandpflanzen durchgeführt, die mit Schweinegülle behandelt wurden, um die vertikale AMR-Übertragung entlang der Boden-Wurzel-Blatt-Achse zu bestimmen und mit der genetischen Clusterdiversität der identifizierten AMR-Erreger zu korrelieren. In funktionellen Assays wird aufgeklärt, inwiefern AMR-Bakterien sich ergänzen, und den horizontalen Gentransfer zur erfolgreichen Pflanzeninfektion nutzen können. Abschließend wird die Fähigkeit nützlicher Mikroben untersucht, diese vertikale Übertragung von Krankheitserregern zu verhindern.