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Symbolfoto: Das AIT ist Österreichs größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung

Mikrobiom Lösungen für die Landwirtschaft

Mikrobiom Lösungen für die Landwirtschaft

Mikrobiomanalysen

AIT-Wissenschaftler untersuchen die Vielfalt und Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften von Pflanzenoberflächen und -innenräume (Endophyten), und enträtseln ihr metabolisches / funktionelles Potenzial für Anwendungen in nachhaltiger Landwirtschaft und in Lebensmittelsystemen. Die Bioresources Unit verfügt über langjährige Erfahrung in der Untersuchung pflanzenassoziierter mikrobieller Assemblagen und war eine der ersten, die Endophytengemeinschaften und deren Einflussfaktoren mithilfe kultivierungsunabhängiger Methoden beschrieb.

Wir bieten

  • Mikrobiomanalysen, basierend auf variablen Regionen der 16S-rRNA-Gene für Bakterien und der ITS-Region für Pilze, sowie Studiendesign, bioinformatische und statistische Datenanalyse.
  • (Meta)Genomik- und Transkriptomik-Ansätze zur Untersuchung der biologischen Funktion der Pflanzenmikrobiota sowie der molekularen Mechanismen der Pflanzen-Endophyten Kommunikation und Interaktion.

Mehr zu Formulierungsentwicklung unter: Formulierungen und Coating

Stammlizenzierung für Biokontrolle und Pflanzenwachstumsförderung

Am AIT wurden mehr als 5.000 Bakterienstämme und mehrere hundert Pilzstämme aus verschiedenen Pflanzenarten und ökologischen Habitaten isoliert, von Holzbaumarten über landwirtschaftliche Nutzpflanzen bis hin zu Wildblumen.

Die Stämme werden unter Verwendung verschiedener phylogenetischer Marker identifiziert und in unserer Stammsammlung organisiert. Dabei wird allen Anforderungen des Nagoya-Protokolls entsprochen. Funktionelle in vitro Screenings und in planta Experimente liefern wertvolle Informationen über das biotechnologische und agronomische Potenzial der Stämme.

Wir bieten

  • Screening von Mikroorganismen auf bestimmte agronomische Merkmale wie höhere Ernteerträge oder verbesserte Stresstoleranz.
  • Auswahl von Mikroben basierend auf genomischen und mechanistischen Merkmalen wie Pflanzenhormonproduktion oder ACC-Desaminase-Aktivität.
  • Stammlizenzierung: Nach Abschluss der Lizenzvereinbarungen stellen wir unsere Stämme für kommerzielle Nutzung zur Verfügung.

Mehr zum Thema unter: Biokontrolle

Stammidentifizierung, Charakterisierung und Genomanalysen

Im Zuge der Entwicklung und Registrierung mikrobieller Biokontrollprodukte ist die exakte Identifizierung und Charakterisierung der anzuwendenden Mikroorganismen essentiell. Die Bioresources Unit des AIT bietet die detaillierte Analyse von Genomen, Transkriptomen und metabolischen Funktionen einzelner Bakterien- und Pilzstämme. Darüber hinaus verfügen unsere Wissenschaftler über langjährige Erfahrung in der Erforschung von Wirkungsweisen mikrobieller Biokontrollmechanismen.

Wir bieten

  • Phylogenetische und genomische Analysen zur Identifizierung von Bakterien und Pilzen.
  • Genom- und Transkriptomanalysen zur Charakterisierung von Mikroorganismen hinsichtlich ihrer Stoffwechselaktivitäten wie ACC-Desaminase-Aktivität, Produktion von Pflanzenhormonen, Toxinen und Sekundärmetaboliten oder P-Solubilisierung, einschließlich Risikomanagement.
  • Erforschung und Beschreibung der Wirkmechanismen.

Analyse der Pflanzenbesiedlung assoziierter Mikroorganismen

Viele Biokontrollmittel und Biostimulanzien basieren auf nützlichen Bakterien oder Pilzen. Um ihre Funktionalität in der Pflanze sicherzustellen, sollten die aufgebrachten Mikroorganismen die Rhizosphäre, Pflanzenoberflächen oder das innere Pflanzengewebe effizient besiedeln. Wir überwachen die Besiedlung pflanzenassoziierter Mikroben, indem wir diese zuerst markieren, ihre Position in Pflanzen visualisieren und ihre Translokation überwachen. Diese Verfahren ermöglicht es, Ihren Kunden Daten zur Besiedlung und Etablierung der aufgebrachten Mikroorganismen in der Pflanze zu zeigen. Dies ist ein wertvolles Instrument für die Kommerzialisierung und Verbreitung Ihrer mikrobiellen Produkte.

Wir bieten

  • Markierung von Bakterien und Pilzen mit modernsten In-situ-Techniken wie DOPE-FISH- und GFP-Markierung.
  • Visualisierung der markierten Mikroorganismen innerhalb oder auf der Oberfläche von Pflanzengeweben mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie.
  • Darüber hinaus entwickeln wir spezifische qPCR-Assays, um Stämme zu identifizieren und zurück zu verfolgen. Dies ermöglicht auch eine effiziente Analyse der Pflanzenkolonisierung in Feldversuchen.

Formulierungsentwicklung

Ein entscheidender Aspekt mikrobieller Biokontrollprodukte und Biostimulanzien ist die Sicherstellung ihrer Bioaktivität bei der Anwendung auf dem Feld. Dafür sind Aufbringungstechnologien und maßgeschneiderte Formulierungsentwicklungen ein Schlüssel zum Erfolg. AIT Bioresources bietet Forschungsdienstleistungen und Beratung bei der Entwicklung von Formulierungen wie Verkapselungstechnologien, Samenbeschichtungen und Blattsprays.

Wir bieten

  • Entwicklung von maßgeschneiderten Formulierungen im Labormaßstab (Kapseln, Samenbeschichtungen, Blattsprays)
  • Vollständige biologische (Lebensfähigkeit, Keimung, Haltbarkeit) und physikalische (Abrieb, Fließfähigkeit, Morphologie, Abrollwinkel, Benetzbarkeit) Charakterisierung formulierter Mikroorganismen.
  • In planta Wirksamkeitsstudien von formulierten Produkten (Gewächshaus- oder Feldversuche).

Mehr zu Formulierungsentwicklung unter: Formulierungen und Coating

Bioinformatik

Die Bioresources Unit des AIT bietet ein Portfolio modernster Bioinformatik-Dienstleistungen im Gebiet der Mikrobiologie und Pflanzengenomik. Unsere Bioinformatik-Experten haben Pipelines entwickelt, um konventionelle Sequenzierungs- und NGS-Daten effizient zu analysieren und zusammenzustellen. Wir verwenden robuste Statistik-Tools, um Ihre Daten zu interpretieren und umfangreiche Berichte bereitzustellen. Unsere Servicepakete beginnen bei Studiendesign und Datenverarbeitung und reichen bis zur Sequenzierung, statistischer Analyse und Dateninterpretation.

Wir bieten

  • Illumina-basierte 16S-rRNA- oder ITS-Community-Analyse
  • Multi-Locus-Sequenzanalyse (MLSA)
  • Whole genome analysis
  • Entwicklung stammspezifischer qPCR-Systeme
  • Genomweite Assoziationsstudien (GWAS)
  • Beratung - vom Studiendesign bis zur Datenanalyse