Wirtschaftliche, soziale und klimatische Veränderungen stellen Herausforderungen für die moderne Landwirtschaft dar und erfordern neue Ideen, Lösungsansätze und Methoden. Dazu gehört der Anbau bisher nicht verwendeter bzw. neu gezüchteter Nutzpflanzen und Sorten. Diese müssen auf ihre Anbaueignung unter regionalen Bedingungen getestet und auf ihre Auswirkungen auf die Umwelt untersucht werden. Dazu zählen beispielsweise die unbeabsichtigte Kreuzung mit heimischen Pflanzenarten oder die Gefahr einer invasiven Ausbreitung

Weiter erfordert ein verantwortungsvoller Umgang mit knapper werdenden natürlichen Ressourcen wie Boden oder Wasser auch die Entwicklung neuer Anbausysteme. Die zurzeit eingesetzten Sorten in der konventionellen Landwirtschaft sind aber stark an die etablierten Anbaumethoden angepasst und umfassend optimierte Anbausysteme brauchen hierfür angepasste Pflanzen und Sorten. Vorrausschauende Untersuchungen sollen sowohl negative Auswirkungen auf die Umwelt als auch eine negative Beeinflussung benachbarter Anbausysteme (Koexistenz) ausschließen.

Pflanzen stehen ortsgebunden in Kontakt mit ihrer Umwelt. Neben Interaktionen mit pathogenen Organismen zählen dazu auch symbiotischen Lebensgemeinschaften, die der Pflanze Vorteile bringen. Diese können für die Wirtspflanze von entscheidender Bedeutung sein, da sie die Stresstoleranz beeinflussen und damit die generelle Fitness der Pflanze erhöhen. In Zeiten gesteigerten Anpassungsdrucks durch den Klimawandel gewinnen diese Wechselbeziehungen zunehmend an Bedeutung. Die Kommunikationswege zwischen Pflanze und Symbiont sind sehr komplex. In der Wurzelsphäre der Pflanze lebt eine Vielzahl von Organismen, die sich alle über Kleinstmoleküle und Signalstoffe beeinflussen können. Auch die Pflanze formt maßgeblich das Mikrobiom des Bodens. Viele dieser Kommunikationswege sind bislang noch nicht verstanden. Ziel unserer Arbeiten ist es deshalb, diese Signalwege auf molekularer Ebene sowohl zwischen Pflanze und Symbionten zu entschlüsseln, um diese Prozesse bei der Züchtung sowie für den Anbau gezielter zu berücksichtigen. Für die Untersuchungen nutzen wir sowohl konventionell gezüchtete Modellpflanzen als auch moderne biotechnologische Ansätze zur Aufklärung von Genfunktionen.