Ko-Kultivierung von Cyanobakterien mit Arabidopsis thaliana

Masterarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Chemie - Biochemie, Note: 1,7, Rheinland-Pfalzische Technische Universitat Kaiserslautern-Landau, Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Arbeit wurde der Einfluss der Ko-Kultivierung von Cyanobakterien, insbesondere Nostoc muscorum, Nostoc calcicola und Anabaena cylindrica, auf das Wachstum von Arabidopsis thaliana mit und ohne Trockenstress untersucht. Die Ko-Kultivierung erfolgte im Gewachshaus als Topfkultur, wobei die Anzahl der Blatter, die Pflanzenhohe, die Anzahl der Bluten, die Biotrockenmasse und die Pigmentkonzentration der Pflanzen gemessen wurden. Bei der Ko-Kultivierung ohne Trockenstress hatten die Cyanobakterien einen positiven Einfluss auf das Pflanzenwachstum, mit Ausnahme eines statistisch signifikanten negativen Einflusses auf die Pflanzenhohe. Insbesondere die Ko-Kultur mit N. calcicola bzw. N. muscorum + A. cylindrica zeigte vergleichbare oder bessere Ergebnisse als die Negativkontrolle, wobei unter Trockenstressbedingungen die Ko-Kultur mit N. calcicola bzw. N. muscorum am besten geeignet war. Insgesamt wurde ein uberwiegend positiver Einfluss der Cyanobakterien auf das Pflanzenwachstum festgestellt, wobei sich die Nostoc-Stamme als besonders vorteilhaft erwiesen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Cyanobakterien das Potenzial haben, die Auswirkungen von Trockenstress auf das Pflanzenwachstum zu mildern. Die anhaltende Trockenheit in Deutschland im Jahr 2018 wurde auf der Grundlage belastbarer Schadensmeldungen der Bundeslander und der Erntestatistik als Ereignis von nationalem Ausma eingestuft. Die Trockenheit hatte deutliche Auswirkungen auf die deutsche Landwirtschaft, die Hektarertrage lagen zum Beispiel bei Getreide um 16 % unter dem dreijahrigen Mittel der Vorjahre. Ziel der Landwirtschaft ist es daher, die Widerstandsfahigkeit der Pflanzen gegen Trockenstress zu verbessern und die negativen Auswirkungen zu reduzieren. Eine mogliche Losung konnten Cyanobakterien sein, da sie auf verschiedene Weise gegen Trockenheit wirken und symbiotische Beziehungen mit Pflanzen eingehen konnen. Dabei konnen sie Stickstoff aus der Luft binden und in eine pflanzenverfugbare Form umwandeln, was das Pflanzenwachstum fordert und den Bedarf an Stickstoffdunger verringert.