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Free University of Bozen-Bolzano

UniNews

Böden enthüllen genetisches Material

Er liegt zu unseren Füßen, aber wie gesund ist der Boden, speziell nach langer Nutzung durch Monokulturen? So genannte eDNA eröffnet ganz neue Möglichkeiten.

Wie präsentieren sich Böden nach einer Rekultivierung und wie lässt sich ein Ökosystem unter dem Mikroskop einordnen? So genannte eDNA oder „Umwelt-DNA“ eröffnet durch ein biomolekulares Nachweisverfahren neue Möglichkeiten in der Forschung, indem sie ein fast fotografisches Bild der Böden ermöglicht. 

Bisher wurden Böden - speziell nach einer Rekultivierung - über chemische und physikalische Prozesse analysiert und eingeordnet. Auf dem Globalen Symposium zur Biodiversität der Böden (Global Symposium on Soil Biodiversity, veranstaltet in Zusammenarbeit mit der FAO) ging man einen Schritt weiter und stellte die bahnbrechenden Möglichkeiten vor, die eDNA oder Umwelt-DNA bieten, indem genetisches Material aus der Umwelt untersucht wird. Dabei wird genetisches Material direkt aus Umweltproben wie Boden, Sediment oder Wasser entnommen und über DNA-Sequenzierungstechnologie zur Überwachung der biologischen Vielfalt eingesetzt.

Ursprünglich aus der Mikrobiologie stammend, wird die DNA-Forschung inzwischen bei der Untersuchung von Sedimenten genutzt, da damit selbst die genetische Zusammensetzung ausgestorbener Tiere und Pflanzen enthüllt werden kann. Luigimaria Borruso, Forscher an der Fakultät für Naturwissenschaften und Technik an der unibz, unterstrich in seinem Vortrag, dass die eDNA-Analyse unter sehr unterschiedlichen Umweltbedingungen funktioniere, eine minimal invasive Methode sei, die keine nennenswerten Störungen des Ökosystems verursache, und dank derer die biologische Vielfalt untersucht werden könnte. Zudem sei sie schnell und ermögliche die Identifizierung selbst seltener Arten. 

Auf der Konferenz wurde zudem unterstrichen, dass in Hinblick auf eine Ernährungssouveränität das nachhaltige Bodenmanagement ein Schlüsselmoment darstelle, um die landwirtschaftliche Produktion auch künftig zu sichern. In Punkto Bodengesundheit gelte es, durch Informationssysteme auch bei degradierten Böden sicherzustellen, dass Böden saniert werden könnten. „Die Biodiversität hängt auch von den Interaktionen zwischen den Mikroorganismen ab", erklärt Borruso. „Durch die Analyse von DNA können wir Schlüsselspieler wie Pilze und Bakterien identifizieren und eine Korrelation zwischen bestimmten Eigenschaften der Böden und dem Vorhandensein bestimmter Mikroorganismen feststellen." Diese Bodenkartierung sei der Schlüssel für alle zu treffenden Maßnahmen für ein erfolgreiches Bodenmanagement.

An der Fakultät für Naturwissenschaften und Technik forscht Luigimaria Borruso im Team mit den Professoren Tanja Mimmo und Stefano Cesco.
(vic)

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