Die Fitness von und die landwirtschaftlichen Erträge von Nutzpflanzen hängen maßgeblich von den mit der Pflanze assoziierten Mikroben (das Mikrobiom) und vom Boden ab. Die Zusammensetzung und Aktivität der pflanzlichen Mikroben werden durch Faktoren wie Nährstoffe (Mineralstoffwechsel), den Stoffwechsel der Pflanze (Primär und Sekundär) und den Boden (physikalische, chemische und biologische Eigenschaften des Bodens) bestimmt, die mit verschiedenen Pflanzen-Genotypen interagieren.
Forschungsfeld 2 untersucht den Beitrag des Mikrobioms zur Leistungsfähigkeit der Pflanzen und deren Anpassung an bestimmte Bodenbedingungen.
Forschungsfeld 2 wird genetische, molekulare und biochemische Mechanismen identifizieren die die Struktur, Aktivität und Funktion der mit der Pflanzen assoziierten mikrobiellen Gemeinschaften im Wurzel- und Blattraum bestimmen.

Die zentralen Arbeitshypothesen sind:

• die Partnerschaft zwischen Pflanzen und ihren assoziierten Mikroben auf Stoffwechsel-Ebene ist wichtig für den Aufbau von Nährstoffnetzwerken zwischen den Organismen.
• die Variation in diesen stoffwechselbedingten Verbindungen ist die treibende Kraft hinter der Anpassung an Bodenbedingungen und der Gesundheit von Pflanzen.

In Forschungsfeld 2 werden, basierend auf den Untersuchungen von Pflanzen-Mikroben Gemeinschaften die sich in unterschiedlichen Böden und Umgebungen etabliert haben, Stoffwechselmodelle entwickelt werden. Darüber hinaus werden die physiologische Bedeutung dieser Gemeinschaften durch iterative Rekonstruktionsexperimente des Mikrobioms unter kontrollierten Nährstoffbedingungen weiter untersucht und charakterisiert werden. Entscheidend ist dabei auch die umfassende Analyse des Mikrobioms durch die Reduzierung auf einen oder wenige Faktoren.