Mikrobiologie, Regulation und ökologische Relevanz der N2O-Bildung im Darm von Regenwürmern
DFG Dr310/2-1
Von 01/2002 bis 12/2007Projektleiter: Harold L. Drake, Andreas Schramm
Mitarbeiter: Marcus A. Horn
Bewilligung: DR 310/2-1 Mikrobiologie, Regulation und ökologische Relevanz der N2O-Bildung im Darm von Regenwürmern
Böden tragen 60-70% zu den jährlichen globalen Emissionen des Treibhausgases N2O bei. Regenwürmer, in vielen Böden die dominierende Fauna bezogen auf Biomasse, setzen durch mikrobielle Prozesse im Darm beträchtliche Mengen an N2O frei. Die beteiligten mikrobiellen Populationen, der exakte Mechanismus der N2O-Bildung und seine Regulation, sowie die quantitative Bedeutung der N2O-Emissionen durch Regenwürmer auf Ökosystem-Ebene sind unbekannt. Diese Fragen sollen nun erstmals untersucht werden.
Die Forschungsschwerpunkte liegen dabei insbesondere auf (1) der Identifizierung und Lokalisierung der verantwortlichen Mikroorganismen mit klassischen und molekularbiologischen Methoden (Isolierung von N2O-produzierenden Mikroorganismen, Analyse funktioneller Gene, Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung), (2) der Aufklärung der beteiligten Prozesse und ihrer Regulation, sowohl in situ im Regenwurmdarm (mit Mikrosensormessungen und 15N-Analyse) als auch in vitro in Mikrokosmen und an ausgewählten Isolaten, und (3) der Abschätzung der Regenwurm-bedingten N2O-Emission auf Wald-, Acker- und Grünlandflächen unterschiedlicher Nutzungsintensität im Jahresverlauf.
Homepage: http://www.bayceer.uni-bayreuth.de/mik/de/top/gru/html.php?id_obj=47668
Publikationsliste dieses Projekts
| Drake, HL; Horn, MA: As the worm turns: the earthworm gut as a transient habitat for soil microbial biomes, Ann. Rev. Microbiol., 61, 169-189 (2007) -- Details |
| Drake, HL; Schramm, A; Horn, MA: Earthworm gut microbial biomes: their importance to soil microorganisms, denitrification, and the terrestrial production of the greenhouse gas N2O. In: König, H, Varma, A.(eds.) Intestinal Microorganisms of Termites and other Invertebrates, Springer Verlag, New York, 65-87 (2006) -- Details |
| Horn, MA; Mertel, R; Kästner, M; Gehre, M; Drake, HL: In vivo emission of dinitrogen by earthworms via denitrifying bacteria in the gut, Applied and Environmental Microbiology, 72(2), 1013-1018 (2006) -- Details |
| Horn, MA; Drake, HL; Schramm, A: Nitrous oxide reductase genes (nosZ) of denitrifying microbial populations in soil and the earthworm gut are phylogenetically similar, Applied and Environmental Microbiology, 72(2), 1019-1026 (2006) -- Details |
| Drake, HL; Horn, MA: Earthworms as a transient heaven for terrestrial denitrifying microbes: a review, Engineering in Life Sciences, 6, 261-265 (2006) |
| Horn, MA; Ihssen, J; Matthies, C; Schramm, A; Acker, G; Drake, HL: Dechloromonas denitrificans sp. nov., Flavobacterium denitrificans sp. nov., Paenibacillus anaericanus sp. nov., and Paenibacillus terrae strain MH72, N2O-producing bacteria isolated from the gut of the earthworm Aporrectodea caliginosa, International Journal of systematic and evolutionary microbiology, 55, 1255-1265 (2005) -- Details |
| Ihssen, J; Horn, MA; Gößner, A; Matthies, C; Schramm, A; Drake, HL: N |
| Horn, MA; Schramm, A; Drake, HL: The Earthworm Gut: An Ideal Habitat for Ingested N |