Mikrobiom – Interdisziplinäre Themenkoordination
Was ist das Mikrobiom?
Mikroorganismen sind überall in der Umwelt zu finden, sie besiedeln Böden, Pflanzen und Tiere. Sie interagieren miteinander und mit ihrem Wirt. Darüber hinaus bilden sie stabile Gemeinschaften, die essentiell sind für ein gut funktionierendes Zusammenspiel und die Gesundheit von Boden, Pflanzen und Tieren. Mikororganismen, die einen spezifischen Lebensraum bewohnen, heissen “Mikrobiota”, das “Mikrobiom” bezieht sich auf die Gesamtheit der Mikrobiota und deren Genome.
Warum ist das Mikrobiom als Forschungsthema wichtig für den Biolandbau?
Bei grundlegenden landwirtschaftlichen Prozessen spielen mikrobielle Gemeinschaften eine Schlüsselrolle: Im Boden katalysieren Mikroben wichtige Schritte im Nährstoffkreislauf, die für die Bodenfruchtbarkeit und Pflanzenernährung eine grosse Rolle spielen. Mikroben zersetzen tote Pflanzen und Tiere und tragen so zur Humusbildung bei. Die mit Pflanzen assoziierte Mikrobiota umfasst sowohl Pathogene, die Krankheiten in verschiedenen Kulturen verursachen wie Pythium ultimum und Rhizoctonia solani als auch Symbionten wie stickstofffixierende Bakterien und arbuskuläre Mykorrhizapilze, die für das Pflanzenwachstum notwendige Nahrungselemente bereitstellen. Bei Wiederkäuern sind die Mikroben im Darm essentiell für die Verdauung vom Pflanzenpolymer Zellulose. Das Wissen über die Wechselwirkungen zwischen Mikrobiota und ihrem Wirt/Lebensraum und wie die landwirtschaftliche Bewirtschaftung die Gesundheit des Mikrobioms beeinflusst, sind entscheidende Ziele für die Entwicklung einer nachhaltigeren Landwirtschaft.
Warum haben wir einen interdisziplinären Ansatz für dieses Thema gewählt?
Mit der aktuellen Entwicklung neuer DNA-Sequenzierungstechnologien hat sich die Mikrobiomforschung enorm weiterentwickelt. Mit einer Technologie namens "Metagenomik" kann nun beispielsweise die DNA aus einer Umweltprobe extrahiert und direkt sequenziert werden. Die Methoden zur Erforschung des Mikrobioms für die verschiedenen Lebensräume sind sich ähnlich. Daher bietet die Interdisziplinäre Themenkoordination unter anderem eine Plattform für den Austausch von Laborprotokollen und bioinformatischen Tools am FiBL. Darüber hinaus werden wir neue Finanzierungsmöglichkeiten suchen, um den Nutzen von mikrobiellen Gemeinschaften für Pflanzen und Tiere zu erforschen und zu verstehen, um so die Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft zu verbessern. Zudem werden wir unseren Kolleginnen und Kollegen am FiBL helfen, Strategien zur Nutzung mikrobieller Gemeinschaften in der biologischen Landwirtschaft zu entwickeln.