Teilprojekt A2 untersucht die biochemische Interaktion von submersen Makrophyten mit anderen Primärproduzenten sowie mit Herbivoren. Dabei sollen die beteiligten Allelochemikalien identifiziert und ihre physiologische Wirkung charakterisiert werden. Makroinvertebrate Herbivore, wie Larven von Acentria ephemerella (Lepidoptera: Pyralidae) kommen im Bodensee in hoher Abundanz vor und führen zu Schädigungen submerser Makrophyten. Mit verschiedenen Labor-, Mesokosmos- und Freilandarbeiten wird die Anpassung von Acentria an Wirtspflanzen und deren Sekundärmetabolite untersucht. Der Einfluss von Allelochemikalien auf die Larven wird in life-history-Experimenten sowie durch Mikroelektrodenmessungen der Darmparameter und analytischen Untersuchungen des Futters und des Darminhalts untersucht. Weiterhin wird der Einfluss dieser Herbivoren auf Wirtspflanzen untersucht, insbesondere auf die Wuchsform und life-history sowie Veränderungen im Gehalt frasshemmender Sekundärmetabolite.<br>
Wir haben allelopathisch aktive Verbindungen in drei im Bodensee häufig vorkommenden Makrophyten macrophytes (M. spicatum, E. nuttallii, N. marina) gefunden, so dass Allelopathie als Abwehrmechanismus gegen Aufwuchs-algen und Phytoplankton auch hier eine grosse Bedeutung zukommt. Die Allelochemikalien aus Elodea und Najas werden weiter aufgereinigt und identifiziert. Daran schliessen Studien zur Exsudation der aktiven Verbindungen aus axenischen und nicht-axenischen Pflanzen sowie zum Wirkmechanismus auf verschiedene
Zielorganismen an. Durch die im ersten Antragszeitraum gewonnenen Isolate von epiphytischen Bakterien, Cyanobakterien (Kooperation mit TP B3) und Algen kann sowohl die Metabolisierung der von Makrophyten ausgeschiedener Substanzen durch diese Epiphyten geprüft werden als
auch die Spezifität der gefundenen Allelochemikalien gegen die verschiedenen Isolate. Ein weitere Ziel ist, die Biotestsysteme auf die Wirkmechanismen abzustimmen und daraus neue Tests zu entwickeln, die in kürzerer Zeit als das bisher verwendete Screeningverfahren
Hemmeffekte zeigen.<br>
Da allelopathisch aktive Substanzen aus Makrophyten auch einen hemmenden Einfluss auf Acentria als Herbivore haben, vermuten wir eine multifunktionelle Rolle der beteiligten Allelochemikalien in Elodea, Najas und Myriophyllum
