Forskargrupp Grupp Pawlowski
Vår forskning är inriktad på aktinorhizala kvävefixerande rotknölsymbios. Forskningsomradet är relevant för förståelsen av rotknölsymbios i allmänhet såväl som för aktinorhizala växters roll i fytoremediering, skyddsbälten och erosionskontroll.
I samband med aktinorhizala symbioser fokuserar vi på olika frågor:
1. Alla rotknölsymbioser - rhizobia/baljväxter och actinorhizala symbioser som inträdes av växter av Fabales, Fagales, Rosales och Cucurbitales – går tillbaka till en gemensam förfader, som enligt de senaste fylogenomiska analyserna utvecklade en fullständig symbios. Eftersom syreskyddssystemet för nitrogenas (som krävs i symbioser med rhizobia som mikrosymbiont) är polyfyletiskt, borde mikrosymbionterna förfäder varit en Frankia-stam. Detta tyder på att det tidigaste divergerande Frankia-klustret ("kluster-2") är närmast mikrosymbionternas förfäder. Vi analyserar symbioserna för detta kluster när det gäller närings- och signalutbyte med syftet att använda våra resultat för att överföra den symbiotiska förmågan till en icke-symbiotisk, jordbruksrelevant släkting till värdar av kluster-2, nämligen en melon.
2. Vi analyserar också utvecklingen av specifika egenskaper hos den aktinorhizala mikrosymbionten Frankia för att förstå skillnaderna mellan symbioserna av kluster-2 och de senare divergerande symbiotiska kladerna.
3. De aktinorhizala arterna med störst ekologisk relevans är medlemmar av Casuarinaceae, i synnerhet medlemmar av släktena Casuarina och Allocasuarina. Baserat på genomsekvenserna för Frankia-stammar isolerade från deras knölar, verkar deras mikrosymbionter ha låg diversitet, och deras stresstolerans ex planta – som kan vara hög –motsvarar inte deras stresstolerans in planta. Med tanke på att det finns flera fall där stammar som till synes var isolerade från actinorhizala knölar faktiskt levde på knölytan, kräver detta en omvärdering. Vi utför direkt sekvensering av nodul-DNA för att analysera mikrosymbionternas mångfald med syfte att förbättra inokula för (Allo-)Casuarina.
Gruppmedlemmar
Gruppansvariga
Katharina Pawlowski
Professor
Medlemmar
Nadia Binte Obaid
Doktorand
Marios Kontogiannis
Masterstudent
