In der Pflanzenanalytik/Phytochemie untersuchen wir die Vielfalt und Funktion niedermolekularer Inhaltsstoffe (Metaboliten) in Wild- und Kulturpflanzen, um diese für eine nachhaltige Landwirtschaft zur Verfügung zu stellen. Unter Verwendung moderner nicht-zielgerichteter und zielgerichteter analytischer Verfahren in Verbindung mit biologischen Testsystemen identifizieren und quantifizieren wir resistenz- und qualitätsbestimmende als auch bioaktive Inhaltstoffe. Wir untersuchen den Einfluss von genetischen und Umweltfaktoren auf das metabolische Profil pflanzlicher Gewebe und Organe und identifizieren (und kartieren) metabolische Marker für die gewünschten Eigenschaften. Diese Erkenntnisse fließen in die Pflanzenzüchtung und die Entwicklung alternativer Pflanzenschutzkonzepte ein und dienen dem Verständnis chemisch-ökologischer Interaktionen zwischen Pflanzen, Schad- und Nutzorganismen im Agrarökosystem. Dazu entwickeln wir entsprechende analytische Methoden und zerstörungsfreie Messverfahren.

Pflanzengenetische Ressourcen bieten eine Vielzahl an bisher ungenutzten Inhaltstoffen, die ein hohes Potential für Züchtung, Pflanzenschutz und Bioökonomie aufweisen. Primäres Ziel des Screenings der Pflanzenvielfalt ist es, Struktur, Zusammensetzung und Abundanz biologisch aktiver pflanzlicher Metaboliten aufzuklären und in Beziehung zu genetischem Hintergrund und Resistenz- und Qualitätseigenschaften zu setzen sowie ihre bioökonomische Nutzung zu fördern.

Wir korrelieren das Metabolom mit dem Phänotyp zur Identifikation von putativ wirksamen Inhaltstoffen (Markern). Die Bioaktivität von chemischen Markern untersuchen wir in verschiedenen Testsystemen an Schadorganismen und nutzen diese anschließend zur Entwicklung nachhaltiger Pflanzenschutzkonzepte. Im Rahmen von genomweiten Assoziationsstudien und QTL-Analysen klären wir die genetischen Grundlagen bioaktiver Inhaltstoffe auf.

Für die Analyse von Metaboliten verwenden wir analytische Plattformen auf Basis von Gas- und Flüssigkeitschromatographie-gekoppelter Massenspektrometrie und zerstörungsfreier Schwingungsspektroskopie und entwickeln effiziente Methoden zum Screening größerer Pflanzenpopulationen. Für die daraus entstehenden, umfangreichen quantitativen Datensätze erarbeiten wir Verfahren zur statistischen Auswertung. Zur Messung volatiler Signalstoffe und deren chemisch-ökologischer Interaktionen entwickeln wir innovative Probenahmetechniken direkt in den Pflanzenbeständen.