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Im Vergleich zu den Vorgängerprojekten FunWood I-II, die sich weitestgehend mit dem Einfluss von Waldbewirtschaftung auf mikrobielle Diversität im bereits vorhandenem, in Zersetzung  befindlichem Totholz unter Feldbedingungen beschäftigt hat, verlagert sich nunmehr unser Fokus auf eine experimentelle Plattform. Das BELongDead Experiment wurde 2008 unter der Federführung von Prof. Dr. E.D. Schulze (MPI Biogeochemie Jena) initialisiert, mit dem Ziel den Einfluss des umliegenden Habitats auf Totholz und dessen Abbauprozesse zu untersuchen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt hierbei auf der Langzeitbeobachtung der Besiedlung der Totholzstämme durch verschiedenste Organismen.

Es soll untersucht werden, inwiefern I) das umgebende Ökosystem den Totholzabbau beeinflusst, II) wie die Totholzbesiedlung erfolgt und III) wie Mikroorganismen den Totholzabbau steuern und damit Ökosystemprozesse wie z.B. den Nährstoffumsatz beeinflussen. BELongDead ermöglicht uns den Einfluss von Landnutzung in Form von Waldbewirtschaftung  an einem standardisiertem Satz Totholz (13 verschiedene Baumarten von gleicher Größe und gleichem Zersetungsbeginn), die gleichmäßig verteilt in 3 Replikaten in  den 3 Exploratorien sind und in jeweils 3×3 verschieden bewirtschafteten Plots, zu untersuchen.

Ziel unseres Projektes ist es, modernste molekularbiologische Methoden mit klassischen Fruchtkörperkartierungen und Sporensammlungen zu kombinieren, um I) Art und Quantität der Holzabbaus und verschieden Waldbewirtschaftungsaspekten zu determinieren, II) Verbreitungs- und Sukzessionsmuster von Pilzen über einen längeren Zeitraum zu beobachten und zu untersuchen, III) Pilzaktivität auf Transkriptom- und Enzymebene zu bestimmen und diese Ergebnisse mit den Prozessdaten zu korrelieren, IV) daraus resultierende Veränderungen in  der Holzchemie zu bestimmen, V) den Einfluss funktional unterschiedlicher Bakterien auf die Diversität von Pilzen zu bestimmen und  VI) letztendlich Schlüsselarten in diesen komplexen Prozessen zu identifizieren.


Mittlerweile erreicht das Experiment mittlere Zersetzungsgrade bei unterschiedlichen Baumarten. Es wurden folgende zentrale Hypothesen abgeleitet:

1. Erhöhte Waldbewirtschaftungsintensität reduziert den Artenpool holzbewohnender Pilze auf Landschafts- und Waldbestandsebene.

2. Intensive Waldbewirtschaftung ist ein Habitatfilter, der bestimmte Arten mit bestimmten Lebensstrategien (z.B. Generalisten) begünstigt.

3. Waldbewirtschaftung entspannt kompetitive Interaktionen zwischen holzbewohnenden Pilzen, was zu höheren Holzzersetzungsraten führt.

4. Holzzersetzungsprozesse sind anhand von Fruchtkörperdatierungen, kombiniert mit molekular erhobenen Daten zu phylogenetischer und funktioneller Diversität sehr gut vorhersagbar.

5. Es gibt sehr hohe Bakteriendiversitäten und bestimmte Bakterien treten nicht-zufällig mit bestimmten Pilzen auf.

6. Weißfäulepilze sind die relevantesten Pilze im Totholzabbau und nutzen vornehmlich Manganperoxidasen, um Lignin abzubauen und die Bioverfügbarkeit von Elementen zu erhöhen.

 


Zur Beantwortung unserer Fragestellungen verwenden wir modernste molekularbiologische Techniken auf DNA und RNA-Ebene, darunter auch sog. „Next Generation Sequencing“-Techniken (NGS). Holzchemische Parameter und Enzyme werden ebenfalls mit aktuellen Methoden ermittelt. Neben intensiven Fruchtkörperkartierungen werden Sporenkollektoren installiert, um luftströmungsbasierte Verbreitungsmuster zu identifizieren, und zum anderen vergleichen zu können, welche Pilze potentiell vorkommen (species pool), und welche bereits im Totholz angesiedelt sind.


Doc
Rieker D., Runnel K., Baldrian P., Brabcová V., Hoppe B., Kellner H., Moll J., Vojtěch T., Bässler C. (2024): How to best detect threatened deadwood fungi – comparing metabarcoding and fruit body surveys. Biological Conservation 296, 110696. doi: 10.1016/j.biocon.2024.110696
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Doc
Enzymatische Maschinerie von Holz bewohnenden Pilzen, die temperate Baumarten abbauen.
Kipping L., Jehmlich N., Moll J., Noll M., Gossner M. M., Van Den Bossche T., Edelmann P., Borken W., Hofrichter M., Kellner H. (2024): Enzymatic machinery of wood-inhabiting fungi that degrade temperate tree species. The ISME Journal 18 (1), wrae050. doi: 10.1093/ismejo/wrae050
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Doc
Roy F., Ibayev O., Arnstadt T., Bässler C., Borken W., Groß C., Hoppe B., Hossen S., Kahl T., Moll J., Noll M., Purahong W., Schreiber J., Weisser W. W., Hofrichter M., Kellner H. (2023): Nitrogen addition increases mass loss of gymnosperm but not of angiosperm deadwood without changing microbial communities. Science of The Total Environment 900, 165868. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.165868
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Doc
Genomsequenzierung von Truncatella angustata (Anamorph) S358
Kellner H., Friedrich S., Schmidtke K.-U., Ullrich R., Kiebist J., Zänder D., Hofrichter M., Scheibner K. (2022): Draft genome sequence of Truncatella angustata (Anamorph) S358. Microbiology Resource Announcements 11 (7), e00052-22. doi: 10.1128/mra.00052-22
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Doc
Entflechtung der Bedeutung von Raum und Wirtsbaum für die Beta-Diversität von Käfern, Pilzen und Bakterien: Lehren aus einem großen Totholzexperiment
Rieker D., Krah F.-S., Gossner M. M., Uhl B., Ambarli D., Baber K., Buscot F., Hofrichter M., Hoppe B., Kahl T., Kellner H., Moll J., Purahong W., Seibold S., Weisser W. W., Bässler C. (2022): Disentangling the importance of space and host tree for the beta-diversity of beetles, fungi, and bacteria: Lessons from a large dead-wood experiment. Conservation Biology 268, 109521. doi: 10.1016/j.biocon.2022.109521
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Doc
Hofrichter M., Kellner H., Herzog R., Karich A., Kiebist J., Scheibner K., Ullrich R. (2022): Peroxide-Mediated Oxygenation of Organic Compounds by Fungal Peroxygenases. Antioxidants 11 (1), 163. doi: 10.3390/antiox11010163
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Bewertung von Primern für den Nachweis von totholzbewohnenden Archaeen mittels Amplikonsequenzierung
Moll J., Hoppe B. (2022): Evaluation of primers for the detection of deadwood-inhabiting archaea via amplicon sequencing. PeerJ 10: e14567. doi: 10.7717/peerj.14567
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Molekulare Analyse endophytischer Pilzgemeinschaften in Buchen- und Fichtenstämmen und ihre öklogische Bedeutung
Krause L. (2022): Molekulare Analyse endophytischer Pilzgemeinschaften in Buchen- und Fichtenstämmen und ihre öklogische Bedeutung. Bachelor thesis, University Leipzig / UFZ Halle
Doc
Moll J., Heintz-Buschart A., Bässler C., Hofrichter M., Kellner H., Buscot F., Hoppe B. (2021): Amplicon Sequencing-Based Bipartite Network Analysis Confirms a High Degree of Specialization and Modularity for Fungi and Prokaryotes in Deadwood. mSphere 6 (1): e00856-20. doi: 10.1128/mSphere.00856-20.
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Doc
Moll J., Roy F., Bässler C., Heilmann-Clausen J., Hofrichter M., Kellner H., Krabel D., Schmidt J. H., Buscot F., Hoppe B. (2021): First evidence that nematode communities in deadwood are related to tree species identity and to co-occurring fungi and prokaryotes. Microorganisms 9 (7), 1454. doi: 10.3390/microorganisms9071454
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Nematode Diversity and Community Composition in Deadwood of 13 Temperate Tree Species
Roy F. (2020): Nematode Diversity and Community Composition in Deadwood of 13 Temperate Tree Species. Master thesis, TU Dresden
Doc
Genomsequenzierung des saprobionten holzbewohnenden Askomyzeten Xylaria longipes
Büttner E., Gebauer A. M., Hofrichter M., Liers C., Kellner H. (2019): Draft Genome Sequence of Xylaria longipes DSM 107183, a Saprotrophic Ascomycete Colonizing Hardwood. Microbiology Resource Announcements 8:e00157-19. doi: 10.1128/MRA.00157-19
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Genom- und Sekretomanalyse von Chondrostereum purpureum
Reina R., Kellner H., Hess J., Jehmlich N., García-Romera I., Aranda E., Hofrichter M., Liers C. (2019): Genome and secretome of Chondrostereum purpureum correspond to saprotrophic and phytopathogenic life styles. PLoS ONE 14(3): e0212769. doi: 10.1371/journal.pone.0212769
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Molekulare pilzliche Gemeinschaftsstruktur und deren Aktivitäten im Totholzabbau von Splint- und Kernholz 13 temperater Baumarten
Leonhardt S., Hoppe B., Stengel E., Noll L., Moll J., Bässler C., Dahl A., Buscot F., Hofrichter M., Kellner H. (2019): Molecular fungal community and its decomposition activity in sapwood and heartwood of 13 temperate European tree species. PLoS ONE 14 (2): e0212120. doi: 10.1371/journal.pone.0212120
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Genomsequenzierung vom holzverfärbenden Askomyzeten Chlorociboria aeruginascens
Büttner E., Liers C., Gebauer A. M., Collemare J., Navarro-Muñoz J. C., Hofrichter M., Kellner H. (2019): Draft genome sequence of the wood-staining ascomycete Chlorociboria aeruginascens DSM 107184. Microbiology Resource Announcements 8 (17), e00249-19. doi: 10.1128/MRA.00249-19.
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Genomsequenzierung von Xylaria hypoxylon, einem weitverbreiteten Askomyzeten an Laubholz
Büttner E., Liers C., Hofrichter M., Gebauer A. M., Kellner H. (2019): Draft genome sequence of Xylaria hypoxylon DSM 108379, a ubiquitous fungus on hardwood. Microbiology Resource Announcements 8:e00845-19. doi: 10.1128/MRA.00845-19.
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Genomsequenzierung des ubiquitär verbreiteten saprotrophen Askomyzeten Scytalidium lignicola
Büttner E., Gebauer A. M., Hofrichter M., Liers C., Kellner H. (2018): Draft genome sequence of Scytalidium lignicola DSM 105466, a ubiquitous saprotrophic fungus. Resource Announcements 7:e01208-18. doi: 10.1128/MRA.01208-18
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Moll J., Kellner H., Leonhardt S., Stengel E., Dahl A., Bässler C., Buscot F., Hofrichter M., Hoppe B. (2018): Bacteria inhabiting deadwood of 13 tree species are heterogeneously distributed between sapwood and heartwood. Environmental Microbiology 20 (10), 3744-3756. doi: 10.1111/1462-2920.14376
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Öffentliche Datensätze

Dataset
Rieker, Daniel (2024): Threatened fungi on deadwood sampled via metabarcoding or fruitbody 2012 - 2018. Version 8. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31703?version=8
Dataset
Moll, Julia; Kellner, Harald (2023): Fungal communities of BELongDead logs in Hainich 2017 (ITS amplicon sequencing). Version 5. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31456?version=5
Dataset
Moll, Julia; Kellner, Harald; Noll, Matthias (2023): Bacterial communities BEShortDead: 16S amplicon sequencing of wood blocks in forest and grassland experimental plots (EPs). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31647?version=4
Dataset
Kellner, Harald (2023): Microbial communities in deadwood of 13 temperate tree species after nine years of elevated N deposition. Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31523?version=4
Dataset
Moll, Julia; Kellner, Harald; Noll, Matthias (2023): Fungal communities BEShortDead: ITS amplicon sequencing of wood blocks in forest and grassland experimental plots (EPs). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31639?version=4
Dataset
Kellner, Harald (2023): Fungal communities in deadwood of 13 temperate tree species after nine years of elevated N deposition. Version 5. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31524?version=5
Dataset
Rieker, Daniel (2023): Bryophyt, lichen, vascular plant inventory on dead-wood of the BELongDead in 2020. Version 7. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31525?version=7
Dataset
Moll, Julia; Hoppe, Björn (2022): Wood-inhabiting archaeal community - primer comparison: Data set 'V56' (16S amplicon sequencing). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31303?version=4
Dataset
Kipping, Lydia (2022): Fungal communities of BELongDead logs in Hainich 2017(Metaproteomic). Version 6. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31417?version=6
Dataset
Moll, Julia; Hoppe, Björn (2022): Wood-inhabiting archaeal community - primer comparison: Data set 'Prok' (16S amplicon sequencing). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31300?version=4
Dataset
Moll, Julia; Hoppe, Björn (2022): Wood-inhabiting archaeal community - primer comparison: Data set 'V34' (16S amplicon sequencing). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31301?version=4
Dataset
Moll, Julia; Hoppe, Björn (2022): Wood-inhabiting archaeal community - primer comparison: Data set 'V46' (16S amplicon sequencing). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31302?version=4
Dataset
Kellner, Harald (2022): Deadwood decomposition under elevated nitrogen deposition. Version 9. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31380?version=9
Dataset
Baber, Kristin (2021): BELongDead fungi sporocarp inventory 2012-2018. Version 7. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31058?version=7
Dataset
Moll, Julia; Hoppe, Björn; Kellner, Harald (2021): Prokaryotic communities of BELongDead logs in 2012, 2015, 2017 (16S amplicon sequencing). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31061?version=4
Dataset
Kellner, Harald (2021): Draft genome sequence of Truncatella angustata (Anamorph) S358. Version 3. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31125?version=3
Dataset
Moll, Julia; Hoppe, Björn; Kellner, Harald (2021): Fungal communities of BELongDead logs in 2012, 2015, 2017 (ITS amplicon sequencing). Version 4. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/31056?version=4
Dataset
Hoppe, Björn; Moll, Julia (2020): Nematode communities in sapwood and heartwood of the BELongDead logs (selection cutting, Hainich NP, 2014). Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/27566?version=2
Dataset
Kellner, Harald (2019): Draft genome sequence of Xylaria hypoxylon DSM 108379, an ubiquitous fungus on wood. Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/25486?version=2
Dataset
Kellner, Harald (2019): Draft genome sequence of the wood-degrading ascomycete Kretzschmaria deusta DSM 104547. Version 3. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/24627?version=3
Dataset
Hofrichter, Martin; Leonhardt, Sabrina; Kellner, Harald; Moll, Julia (2018): Fungal composition and species richness in logs of the BELongDead experiment (plenter forest, Hainich NP, year 2014) - related to DS 24209. Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/24210?version=2
Dataset
Hofrichter, Martin; Leonhardt, Sabrina; Kellner, Harald; Moll, Julia (2018): Extracellular enzymes and wood physico-chemical parameters in logs of the BELongDead experiment (plenter forest, Hainich NP, year 2014). Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/24209?version=2
Dataset
Kellner, Harald; Leonhardt, Sabrina; Hoppe, Björn; Moll, Julia (2018): Fungal communities in sapwood and heartwood of logs of the BELongDead experiment (selection cutting, Hainich NP, 2014). Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/24408?version=2
Dataset
Kellner, Harald; Hoppe, Björn; Buscot, Francois; Leonhardt, Sabrina; Moll, Julia (2018): Bacterial communities in sapwood and heartwood of logs of the BELongDead experiment (selection cutting, Hainich NP, 2014). Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/22547?version=2
Dataset
Kellner, Harald (2018): Genome and secretome of Chondrostereum purpureum. Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/22466?version=2
Dataset
Kellner, Harald (2018): Draft genome sequence of the ascomycete Chlorociboria aeruginascens DSM 107184. Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/24366?version=2
Dataset
Kellner, Harald (2017): Draft genome sequence of Xylaria longipes, a saprotrophic ascomycete colonizing hardwood. Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/22307?version=2
Dataset
Kellner, Harald (2017): Draft genome sequence of Scytalidium lignicola, a ubiquitous saprotrophic fungus. Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/22306?version=2
Dataset
Hofrichter, Martin; Kellner, Harald; Leonhardt, Sabrina (2017): Draft genome sequence of the sordariomycete Lecythophora hoffmannii CBS 245.38. Version 2. Biodiversity Exploratories Information System. Dataset. https://www.bexis.uni-jena.de/ddm/data/Showdata/22186?version=2

Projekt in anderen Förderperioden

Abbildung: Das Foto zeigt einen Pilz, der auf einem im Wald liegenden Totholz-Baumstamm wächst.
BLD-MFD-HZG III (Teilprojekt)
#Wald & Totholz  #FOX  #BELongDead  #2020 – 2023  #Artenvielfalt […]
BLD-MultiFuncDiv IV (Teilprojekt)
#Wald & Totholz  #BELongDead  #2023 – 2026  #Totholzabbau […]

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Claus Bässler
Projektleiter
Prof. Dr. Claus Bässler
Universität Bayreuth
Prof. Dr. Francois Buscot (assoz.)
Alumni
Prof. Dr. Francois Buscot (assoz.)
Prof. Dr. Martin Hofrichter
Projektleiter
Prof. Dr. Martin Hofrichter
TU Dresden
Dr. Björn Hoppe
Projektleiter
Dr. Björn Hoppe
Julius Kühn-Institut
Dr. Harald Kellner
Projektleiter
Dr. Harald Kellner
TU Dresden
Dr. Julia Moll
Mitarbeiterin
Dr. Julia Moll
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Sabrina Leonhardt
Alumni
Sabrina Leonhardt
Aleksandar Zarkov
Alumni
Aleksandar Zarkov
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