Artikel zur Kategorie News


10. Mai 2021

Zulassung für erste deutsche Chia-Sorte erteilt

Die blau blühende Chia-Pflanze ist im Spätsommer auch eine Bienenweide. Foto: Samantha Jo Grimes, Uni Hohenheim

Das Bundessortenamt hat den Sortenschutz für eine Züchtung der Universität Hohenheim in Stuttgart für „Juana“ als erster Chia-Sorte in Deutschland zugelassen. Damit ist der Weg frei für den gewerbsmäßigen Anbau des Salbei-Verwandten in hiesigen Breiten. Die Samen der Mexikanischen Chia-Pflanze (Salvia hispanica L.) - auch als „Gold der Azteken“ nezeichnet - sind in vielen Supermarktregalen zu finden. Der nun zugelassene, regionale Anbau auf deutschen Äckern soll auch dazu beitragen, die Umweltbelastung durch Pestizide und Kohlendioxid deutlich zu reduzieren und dazu führen, dass in Südamerika die einheimische Bevölkerung eines ihrer Grundnahrungsmittel verstärkt wieder selber nutzt. Gesucht sind nun Saatzuchtfirmen, die „Juana“ in ihr Programm aufnehmen und Landwirten zur Verfügung stellen wollen.

Quelle: Uni Hohenheim

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06. Mai 2021

Bestäuber-Wechsel: Vögel und Fledermäuse bestäuben Pflanzen der Anden

Wie kommt es dazu, dass die Bestäuber einer Pflanzenart im Laufe der Evolution wechseln? Ein Team um Agnes Dellinger vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung und Jürg Schönenberger von der Universität Wien ist dieser Frage in den Regenwäldern Süd- und Mittelamerikas nachgegangen. In fünf Expeditionen untersuchten sie elf Pflanzenarten der Familie der Schwarzmundgewächse in den Tiefland- und Bergregenwäldern Costa Ricas, Ecuadors und Kolumbiens. "Wir fanden heraus, dass Bienen häufige Blütenbesucher im Tiefland waren, wo die untersuchte Pflanzengruppe vermutlich ihren evolutionären Ursprung hat", erklärt Dellinger. Im Laufe der letzten fünf Millionen Jahre haben sich diese Pflanzen auch in den – durch die Auffaltung der Anden – neu entstandenen Gebirgshabitaten ausgebreitet. "In dieser Höhe von etwa 2.400 bis etwa 3.300 Meter sind Bienen nur sehr seltene Blütenbesucher, während Wirbeltiere wie Fledermäuse, Kolibris und Sperlingsvögel häufig an Blüten anzutreffen sind", so Dellinger. Diese Wirbeltiere transportieren im Vergleich zu Bienen in den tropischen Bergregenwäldern größere Mengen an Pollen zwischen den Blüten. Diese effizientere Pollenübertragung durch Wirbeltiere ist  wahrscheinlich ein wichtiger Faktor in der Evolution von Bestäuberwechseln. "Wechsel von Bienen- zu Wirbeltierbestäubung haben bei Schwarzmundgewächsen ausschließlich in Gebirgswäldern stattgefunden, wo das Klima generell feuchter, kühler und windiger ist als im Tieflandregenwald", so Dellinger. Auch haben sich die Blüten in ihrer Funktionsweise und ihrer Morphologie über lange evolutionäre Zeiträume an die neuen Wirbeltierbestäuber angepasst. Ihre Ergebnisse erschienen in der Fachzeitschrift New Phytologist.

Quelle: Uni Wien

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05. Mai 2021

Honigbienen fliegen auf Raps, Apfelblüten haben das Nachsehen

Raps ist bei Honigbienen beliebt. Foto: Albin Andersson

Rapsfelder ziehen Honigbienen magisch an. Sind die Felder direkt neben Apfelanlagen, fliegen die Insekten eher zu den gelben Blüten als zu den nahegelegenen Obstbäumen. Das zeigt eine neue Studie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Dass die Apfelernte bei den untersuchten Apfelanlagen trotzdem stabil blieb, lag an Hummeln und anderen Wildbienen, die die Bestäubungslücke füllten. Die Studie haben die Forschenden in der Fachzeitschrift Agriculture, Ecosystem and Environment veröffentlicht.

Quelle: MLU

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05. Mai 2021

Impulse für kommende Legislaturperiode: Wissenschaft als Schlüssel zur Bewältigung der großen Herausforderungen

Mit einem Impulspapier für die 20. Legislaturperiode des Deutschen Bundestags hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die aus ihrer Sicht wichtigsten Handlungsfelder und -empfehlungen formuliert, damit Wissenschaft auch künftig die Schlüsselrolle bei der Bewältigung zentraler Herausforderungen einnehmen kann. „Erkenntnisgeleitete Forschung stärken, von Wissensspeichern profitieren“ lautet der Titel des Papiers, das die größte Forschungsförderorganisation und zentrale Einrichtung für die wissenschaftliche Selbstverwaltung in Deutschland mit Blick auf den beginnenden Bundestagswahlkampf an politische Akteure adressiert hat und das nun auch im Internetangebot der DFG veröffentlicht worden ist https://www.dfg.de/download/pdf/presse/20210505_pm_impulspapier_legislaturperiode.pdf

Quelle: DFG

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04. Mai 2021

Neue Rhododendron-Art bevorzugt Schiefergestein

Die neu beschriebene Art bevorzugt das schwermetallhaltige Schiefergestein in den Great Smoky Mountains. Foto: Ralf Bauer, Uni Oldenburg

Eine Vorliebe für schwermetallhaltiges Schiefergestein ist charakteristisch für eine neue Rhododendron-Art, die Prof. Dr. Dirk Albach von der Universität Oldenburg und der Rhododendron-Sammler Dr. Ralf Bauer aus Offenburg entdeckt haben. Die neue Art, Rhododendron smokianum genannt, besetzt damit eine ungewöhnliche ökologische Nische, wie die beiden am 1. März in der Fachzeitschrift Systematic Botany schreiben, die sie heute der Öffentlichkeit vorstellten. Die neue Art hat einen kompakteren Wuchs als andere Arten und unterscheidet sich zudem durch kleinere Blüten mit einer kurzröhrigen Blumenkrone. Das Verbreitungsgebiet beschränkt sich auf den Great-Smoky-Mountains-Nationalpark im US-Staat Tennessee, dem Namensgeber der neuen Art.

Quelle: Uni Oldenburg

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03. Mai 2021

Ostsee-Zukunft verstehen durch Zeitreise in die Vergangenheit des Ostsee-Phytoplanktons

Der Klimawandel bedroht die Artenvielfalt in Meeren und Ozeanen und damit auch die Stabilität mariner Ökosysteme. Schon jetzt zeigt das Phytoplankton erste Veränderungen. Das am 1. Mai gestartete Forschungsnetzwerk PHYTOARK unter Leitung des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) will mit Hilfe neuester Methoden der Paläoökologie und Biodiversitätsforschung bis zu 8.000 Jahre zurückschauen und durch natürliche Klimaschwankungen bedingte Veränderungen des Ostsee-Phytoplanktons rekonstruieren. Dieser Blick in die Vergangenheit soll helfen, zukünftige Klimawandelfolgen besser abzuschätzen.

Quelle: IOW

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03. Mai 2021

Klimawandel dürfte Pflanzenvielfalt in Trockengebieten verändern

Untersuchungsfläche an der Havel, eine von weltweit 72 Freilandexperimenten, deren Daten in die Synthese eingeflossen sind. Foto: Kristin Ludewig

Wasser ist in vielen Ökosystemen der Erde ein knappes Gut. Dieser Mangel dürfte sich im Zuge des Klimawandels weiter verschärfen und zu einem deutlichen Rückgang der Pflanzenvielfalt führen. Mit einer Synthese von experimentellen Daten aus der ganzen Welt haben Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) zum ersten Mal nachgewiesen, dass gerade Trockengebiete besonders empfindlich auf veränderte Niederschlagsmengen reagieren. Das aber kann auch für die Menschen in den betroffenen Regionen Konsequenzen haben, warnt das Team im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: UFZ

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03. Mai 2021

Kakao wird nicht von Gnitzen bestäubt

Eine Kakaoblüte wird von einer winzigen parasitären Wespe besucht. Foto: Manuel Toledo

Ameisen und Fliegen – und nicht wie bisher angenommen Gnitzen – spielen eine entscheidende Rolle beim Bestäuben der Kakao-Pflanzen. Ein Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen hat im indonesischen Zentral-Sulawesi herausgefunden, dass die Förderung der Artenvielfalt sowie der Erhalt von Laubstreu und schattenspendenden Bäume in Agroforstsystemen wichtig sind, um die sehr kleinen Bestäuber der Kakaobäume zu fördern. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Biological Conservation erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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03. Mai 2021

Lichttoleranz von Cyanobakterien erhöht

Sonne, Luft und Wasser: Mehr brauchen Pflanzen und Cyanobakterien – umgangssprachlich auch als Blaualgen bezeichnet – nicht, um durch Photosynthese organische Kohlenstoffverbindungen und Sauerstoff zu produzieren. Dieser Prozess ist die Grundlage allen Lebens auf der Erde. Zuviel Sonnenlicht allerdings wirkt sich negativ aus, weil es die zellulären Solaranlagen beschädigt. Ein Team um den Biologen Dario Leister von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) hat nun mit künstlicher Evolution im Labor die Lichttoleranz von Blaualgen deutlich erhöht und über 100 beteiligte Mutationen identifiziert. Langfristig wollen die Forschenden dazu beitragen, Nutzpflanzen robuster gegen Umweltveränderungen zu machen. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature Plants.

Quelle: LMU

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03. Mai 2021

Essenzielle Virulenzproteine des Maisbeulenbrandes entdeckt

Ustilago maydis-Hyphen im Inneren eines infizierten Maisblattes. Die roten Flecken werden durch ein fluoreszierendes Protein verursacht, das an eines der Proteine im oberflächenexponierten Komplex gebunden ist. Foto und (c): Kahmann, MPI für terrestrische Mikrobiologie

Um die Maispflanze zu infizieren, nutzt der Pilz-Parasit Ustilago maydis einen Komplex aus sieben Proteinen. Zahlreiche Befunde belegen eine essentielle Rolle des Komplexes bei der Krankheitsentstehung und lassen auf ein weit verbreitetes Vorkommen bei pilzlichen Pathogenen schließen. Wie das Forschungsteam um unser Ehrenmitglied, Prof. Dr. Regine Kahmann, vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in der Fachzeitschrift Nature Micrbiology www.nature.com/articles/s41564-021-00896-x schildert, hat es fünf Pilzeffektoren sowie zwei pilzliche Transmembranproteine identifiziert, die einen stabilen Proteinkomplex bilden. Fehlt nur eines dieser sieben Proteine, kommt der Infektionsprozess vollständig zum Erliegen. Ein solch starker Beitrag zur Virulenz ist sehr ungewöhnlich für Effektoren, die einzeln normalerweise nur einen jeweils kleinen Beitrag zur Virulenz leisten. Mutanten, denen Proteine des Komplexes fehlen, können die Wirtsimmunität nicht herunterregulieren, was auf eine Beteiligung des Komplexes an der Effektorabgabe hindeutet. Experimente zur Lokalisierung des Komplexes, die zum Teil mit Kooperationspartnern in den USA und an der Philipps-Universität in Marburg durchgeführt wurden, ergaben, dass sich die Proteine in Strukturen befinden, die vom Pilz in die Wirtszellen hineinreichen.

Quelle: MPI für terrestrische Mikrobiologie

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30. Apr 2021

Forschende begrüßen Einschätzung der EU-Kommission zum europäischen Gentechnik-Recht

Die EU-Kommission hat eine Studie über den Status der neuen Züchtungstechniken veröffentlicht, die Basis für weitere Beratungen über eine Neuregulierung des EU-Gentechnikrechtes sein soll. Verschiedene Gesellschaften und Forschende aus Deutschland - darunter auch der VBIO - begrüßen einen solchen Schritt ganz ausdrücklich. Denn: wie auch in der Studie festgestellt wird, ist die derzeitige GVO-Gesetzgebung, die 2001 verabschiedet wurde, für diese innovativen Technologien nicht geeignet. Die Forschenden machen konkrete, wissenschaftsbasierte Vorschläge, wie das Gentechnikrecht für Pflanzen modernisiert werden kann, um die Zucht nachhaltiger und klimaresilienter Pflanzen zu ermöglichen.

Zu den Unterzeichnern der VBIO-Stellungnahme zählen

  • unser DBG-Präsident, Prof. Dr. Andreas Weber, gleizeitig Sprecher des Exzellenzclusters CEPLAS
  • Prof. Dr. Gabriele Krczal, Gesellschaft für Pflanzenbiotechnologie (GfPB)
  • Prof. Dr. Maria von Korff Schmising, Gesellschaft für Pflanzenzüchtung e.V. (GPZ)
  • Prof. Dr. Karl-Josef Dietz, Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO)
  • Prof. Dr. Klaus-Dieter Jany, Wissenschaftlerkreis Grüne Gentechnik e.V. (WGG)
  • Prof. Dr. Jens Boch, Institut für Pflanzengenetik Leibniz Universität Hannover
  • Prof. Dr. Stephan Clemens, Lehrstuhl Pflanzenphysiologie, Gründungsdekan der Fakultät für Lebenswissenschaften: Lebensmittel, Ernährung und Gesundheit Universität Bayreuth
  • Prof. Dr. Holger Puchta, Botanisches Institut Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
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30. Apr 2021

Wie Pflanzen ihren Symbiosepartnern näherkommen

Ein Wurzelhaar (blau) wächst um die symbiotischen Bakterien (rot) herum. Foto: Pengbo Liang, Uni Freiburg

­In Wurzelzellen haben Forschende einen Faktor nachgewiesen, den die Pflanzen für den ersten physischen Kontakt mit Knöllchenbakterien benötigen. Das Team um den Zellbiologen Prof. Dr. Thomas Ott der Universität Freiburg entdeckte in der Leguminose Medicago truncatula (Schneckenklee) ein nur in Leguminosen vorkommendes Protein namens Symbiotic Formin 1 (SYFO1) und wies dessen essentielle Rolle für die Symbiose nach. Trifft ein Knöllchenbakterium auf die Wurzeln der Leguminosen, verursacht das SYFO1-Protein, dass die Härchen der Wurzel die Wachstumsrichtung verändern. Sie umwickeln so den potenziellen Partner für die Symbiose. „Wenn wir genau verstehen, wie die Symbiose zustande kommt, könnten wir Nutzpflanzen diese besondere Eigenschaft zurückgeben, die sie im Laufe der Evolution verloren haben“, sagt Ott. Zusammen mit dem Molekularbiologen Prof. Dr. Robert Grosse von der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg und dem Evolutionsbiologen Dr. Pierre-Marc Delaux vom Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV) in Toulouse/Frankreich veröffentlicht das Team die Ergebnisse im Fachmagazin Current Biology.

Quelle: Uni Freiburg

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30. Apr 2021

Mensch beschleunigt Änderung der Zusammensetzung der Pflanzenarten

Auf Teneriffa werden pollenhaltige Sedimente aus einem Bohrloch entnommen. Foto und (c): José María Fernández Palacios

Der Mensch hat die Biodiversität in allen Klimazonen der Erde erheblich beeinflusst. Unter der Leitung von Prof. Dr. Manuel Steinbauer an der Universität Bayreuth und Dr. Sandra Nogué an der University of Southampton hat ein internationales Team untersucht, wie sich die Pflanzenwelt auf 27 Inseln in verschiedenen Weltregionen seit 5.000 Jahren entwickelt hat: Fast überall löste die Ankunft des Menschen in vorher unbeeinflussten Ökosystemen eine deutlich beschleunigten Wandel der Biodiversität aus, berichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Science. Diese Dynamik veränderter Artenzusammensetzungen war auf jenen Inseln besonders stark ausgeprägt, die innerhalb der letzten 1.500 Jahre besiedelt wurden.

Quelle: Uni Bayreuth

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29. Apr 2021

Wie Algen verhindern von Korallen ausgespuckt zu werden

Mit dem Modellsystem Exaiptasia diaphana gelang der Nachweis, dass Mikroalgen aus der Gruppe der Dinoflagellaten intrazelluläre Symbiosen initiieren, indem sie das Immunsystem ihrer Wirtszelle unterdrücken. Foto: Natascha Bechtoldt

Algen aus der Gruppe der Dinoflagellaten gehen seit Urzeiten intrazelluläre Symbiosen mit Korallen ein. Ein Forschungsteam vom Centre for Organismal Studies (COS) der Universität Heidelberg hat nun herausgefunden, dass solche Symbiosen von der Fähigkeit der Mikroalgen abhängen, das Immunsystem ihrer Wirtszelle zu unterdrücken und so die Beseitigung durch „Ausspucken“ zu vermeiden. Die Forschenden fanden außerdem Hinweise darauf, dass es sich bei dieser Immunantwort um einen evolutionär alten Abwehrmechanismus handelt, der weiter verbreitet ist als bisher angenommen. „Die Herausforderung für die Korallen besteht darin, zwischen nützlichen und potenziell schädlichen Mikroorganismen zu unterscheiden. Die Algen wiederum müssen die Immunantwort der Wirtszelle umgehen, eine intrazelluläre Nische etablieren, in der sie überleben können, und die eigenen Zellfunktionen so auf die ihres Wirtes abstimmen, dass Nährstoffe effizient ausgetauscht werden können“, erklärt Prof. Dr. Annika Guse vom COS. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachmagazin Nature Microbiology.

Quelle: Uni Heidelberg

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29. Apr 2021

Netzwerke für Ährchenbildung bei Gerste beschrieben

Gerstenähren. Foto: Eva Siebenhühner, IPK

Wie einzelne Gene bei der Bildung der Ährchen in Gerste zusammenwirken hat ein internationales Forschungsteam unter Führung des Leibniz-Institutes für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in einem mehrjährigen Forschungsvorhaben analysiert. Dazu hat es feinste Gewebeteile, die an der Organbildung der Gerstenähre beteiligt sind, mittels Laser herausgeschnitten und genauer untersucht. Die in der Fachzeitschrift Science Advances vorgestellten Ergebnisse nützen vor allem vergleichende Studien.

Quelle: IPK (pdf)

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29. Apr 2021

Artenvielfalt in Nebelwäldern schwindet – auch in Schutzgebieten

Tropische Bergnebelwälder wie der Manusela-Nationalpark auf der indonesischen Insel Seram sind oft in Wolken gehüllt. Foto: Dirk Karger, WSL

Die Fläche der tropischen Bergnebelwälder wird weltweit kleiner. Dies hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) zum ersten Mal mithilfe von Satellitendaten nachweisen können und in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution dargelegt. Mit der Abnahme ist ein immenser Verlust an Pflanzen und Tieren verbunden, die in diesen Wäldern vorkommen. Schutzgebiete zeigen dabei kaum Wirkung.

Quelle: WSL

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29. Apr 2021

Studie der EU-Kommission zur Anpassung des europäischen Gentechnik-Rechts

Zum Status der neuen Züchtungstechniken wie GenomEditierung und die Genschere CRISPR hat die EU-Kommission hat eine Studie veröffentlicht, die die Basis für weitere Beratungen über eine Neuregulierung des EU-Gentechnik-Rechtes sein soll. Wie die EU berichtet können die neuen Züchtungstechniken dazu beitragen nachhaltige Nahrungsmittelwirtschaft zu etablieren und damit den Grean Deal und die Farm-to-Fork-Strategie der EU umzusetzen. Wie sie darin auch feststellt, ist die derzeitige GVO-Gesetzgebung aus dem Jahr 2001 für diese Technologien nicht geeignet und macht eine Reform der veralteten Gentechnik-Gesetzgebung notwendig.

Quellen:
Zur Übersicht (in English) https://ec.europa.eu/food/plant/gmo/modern_biotech/new-genomic-techniques_en
Zur Pressemitteilung https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/de/ip_21_1985
Zum deutschen Executive Summary (pdf) https://ec.europa.eu/food/sites/food/files/plant/docs/gmo_mod-bio_ngt_exec-sum_de.pdf

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28. Apr 2021

Stephen-Hales-Preis für Detlef Weigel

Die American Society of Plant Biologists (ASPB) verleiht Detlef Weigel den Stephen-Hales-Preis. Damit würdigt sie die grundlegenden Beiträge des Direktors der Abteilung Molekularbiologie am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen zu mehreren Forschungsgebieten in der Pflanzenbiologie, insbesondere seine wegweisende Arbeit zu genetischer Variation und wie diese es Pflanzen ermöglicht, sich auf veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Der Preisverleihung wird online während des Jahrestreffens der ASPB vom 19.-23. Juli stattfinden.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie beim idw

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27. Apr 2021

Baumplantagen tragen nur bedingt zum Schutz der Biodiversität bei

Käfer erfüllen wichtige Funktionen bei verschiedenen natürlichen Prozessen, so wie dieser Mistkäfer (Oxysternon aff. conspicillatum), der sich im tropischen Regenwald Boliviens von Dung ernährt. Foto: Jaime Rodriguez

Künstlich angelegte Baumplantagen sollen helfen, den Verlust naturbelassener Wälder auszugleichen, tragen aber nur bedingt zum Schutz der Biodiversität bei. So beherbergen Plantagen weniger Käferarten als naturbelassene Altbestände und auch die Zahl der Tiere ist deutlich geringer. Das zeigt eine globale Analyse unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), die im Fachmagazin Forest Ecology and Management veröffentlicht wurde.

Quelle: iDiv

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23. Apr 2021

Auszeichnung für Pflanzenwissenschaftler Nils Stein

Prof. Dr. Nils Stein. Foto: Andreas Bähring, IPK

Auf Einladung der Königlichen Physiographischen Gesellschaft und der Mendelschen Gesellschaft in Lund (Schweden) nimmt Prof. Dr. Nils Stein vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) heute an einem virtuellen Symposium teil, auf dem die jüngsten Durchbrüche bei der Sequenzierung komplexer Genome gewürdigt werden. Der Leiter der Arbeitsgruppe Genomik genetischer Ressourcen wird dabei für seine erfolgreiche Forschung auf dem Gebiet der Getreidegenomik ausgezeichnet. Erst kürzlich war es einem internationalen Forschungsteam unter Führung des Leibnitz-Institutes gelungen, das große und komplexe Genom von Roggen vollständig zu entschlüsseln.

Quelle: IPK (pdf)

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22. Apr 2021

Wie spüren und verarbeiten Pflanzen ihre Umgebungstemperatur?

Für seine zukunftsweisende Forschung im Projekt „TIPTOP - Temperature Integration via Phase Change and Translation of Proteins in Plants“ erhält Philip Wigge, Programmbereichsleiter am Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) und Professor an der Universität Potsdam, einen ERC Advanced Grant von der Europäischen Kommission mit 2,14 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren. In seinem ehrgeizigen Forschungsprojekt "TIPTOP" möchte Wigge molekulare Mechanismen zur Temperaturmessung in Pflanzen aufklären, um zu verstehen, wie sie auf ihre aktuellen Umweltbedingungen reagieren.

Quelle: IGZ beim idw

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22. Apr 2021

Pflanzenherkunft beeinflusst Bestäuber

Eine Erdhummel ist mit Pollen von der Acker-Witwenblume bedeckt. Foto: Peter Leßmann, WWU

Das Insektensterben und der Rückgang der biologischen Vielfalt stellen Herausforderungen für das Bestäuben von Wild- und Kulturpflanzen dar. Landschaftsökologinnen und -ökologen der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster haben jetzt genauer untersucht, wie sich die Saatgutauswahl bei Renaturierungsmaßnahmen, also die Wiederherstellung von naturnahen Lebensräumen aus kultivierten und genutzten Bodenoberflächen, auf die Förderung der Insektenvielfalt auswirkt. Dabei spielt nicht nur die Pflanzenart, sondern auch die geografische Herkunft der Samen eine wichtige Rolle: Sie hat nämlich Einfluss auf die Insektenvielfalt und darauf, wie oft die Bestäuber die Blüten besuchen. Sie publizierten ihre Studienergebnisse in der Fachzeitschrift Journal of Applied Ecology.

Quelle: WWU

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22. Apr 2021

Kiwellin-Proteine gegen Pilzbefall

Der Pilz Ustilago maydis befällt Mais und verringert den Ernte-Ertrag durch seine starken Auswucherungen am Kolben. Foto: Florian Altegoer

Pathogene Pilze können schwerwiegende Pflanzenkrankheiten verursachen. Damit gefährden sie entscheidend die globale Ernährungssicherheit und Pflanzenökologie. Prof. Dr. Gert Bange vom Zentrum für synthetische Mikrobiologie und dem Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg steht den Pflanzen nun helfend zur Seite: Ab Sommer 2021 wird Bange seine Forschung zu Kiwellin-Proteinen vertiefen. Diese Proteine könnten Pflanzen auf molekularer Ebene gezielt gegen Pilzbefall schützen. Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) fördert das Projekt „KIWIsome - Kiwellins in the plant defense against pathogenic invaders“ mit 2,4 Millionen Euro über fünf Jahre.

Quelle: Uni Marburg

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21. Apr 2021

Globale Nachhaltigkeit: Kombination von Ökolandbau und Gentechnik

Für mehr Nachhaltigkeit auf globaler Ebene sollte die EU-Gesetzgebung geändert und der Einsatz der Gen-Schere im Ökolandbau erlaubt werden. Dies fordert ein internationales Forschungsteam. Die EU-Kommission hatte im Mai 2020 die Farm-to-Fork-Strategie vorgelegt, die Teil des European Green Deal ist. Das Ziel ist es, die europäische Landwirtschaft und das Ernährungssystem nachhaltiger zu gestalten. Insbesondere soll der Anteil des ökologischen Landbaus an der Agrarwirtschaft innerhalb der EU bis 2030 auf 25 Prozent erhöht werden. Diese Steigerung gewährleistet jedoch - wenn es bei der derzeitigen EU-Rechtslage bleibt - keineswegs mehr Nachhaltigkeit, wie die Studie in der Zeitschrift Trends in Plant Science zeigt, zu der Wissenschaftler*innen aus Bayreuth, Göttingen, Düsseldorf, Heidelberg, Wageningen, Alnarp und Berkeley beigetragen haben. „Den Ökolandbau unter den gegenwärtigen rechtlichen Beschränkungen der Biotechnologie weiter auszudehnen, könnte leicht zu weniger anstatt zu mehr Nachhaltigkeit führen. Dabei bietet gerade die Gen-Schere vielversprechende Potenziale für eine nachhaltige Agrarwirtschaft“, erklärt Kai Purnhagen, Erstautor der Studie und Professor für Lebensmittelrecht an der Universität Bayreuth.

Quelle: Uni Bayreuth

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20. Apr 2021

Bewerbungen erbeten: Bildung für nachhaltige Entwicklung

Auch im neuen UNESCO-Programm „BNE 2030“ zeichnen das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die Deutsche UNESCO-Kommission vorbildliche Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) in Vereinen, Universitäten, Netzwerke u.a.m. aus. Das meldet das BMBF und der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) hat die Informationen und Links zusammeng etragen.

Quelle: VBIO

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19. Apr 2021

Online-Symposium: Artenschwund in Vergangenheit und Gegenwart - lessons learend?

Warum sterben immer mehr Arten aus? Was können wir aus den Artensterben der geologischen Vergangenheit lernen? Und wie können wir die Erkenntnisse aus  Pälaontologie und Biologie nutzen, um den Artenschwund zu bremsen, oder besser noch umzukehren? Diesen Fragen widmet sich ein Online-Symposium am 6. Mai 2021, zu dem Dachverband Geowissenschaften (DVGeo) und der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) einladen. Die Veranstaltung findet von 15 bis 17 Uhr statt. Mit folgenden Vorträgen:

  • Prof. Dr. Wolfgang Kießling, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg
    „Wie normal ist Artensterben? - Nachrichten aus der Tiefenzeit“
  • PD Dr. Juergen Gross, Julius Kühn Institut (JKI)
    "Ausmaß und Ursachen des Insektensterbens"
  • Dr. Jörg Freyhof und Dr. Jens Jetzkowitz, Museum für Naturkunde Berlin
    „Artenschwund vermindern: Akteure und Handlungsoptionen“

Anmeldungen sind erforderlich.

Quelle: VBIO

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19. Apr 2021

Klimaschutz: Sequenzierung der DNA und RNA von Pistazien

Pistazien am Baum. Foto: Esaú Martínez

Pistazien sind vom Klimawandel beeinträchtigt: Normalerweise beginnen die Bäume zu blühen, wenn sie über einen gewissen Zeitraum kalten Temperaturen ausgesetzt waren. Durch die wärmer werdenden Winter wird diese zeitliche Steuerung gestört, und die Ernte in den Hauptanbaugebieten wie Iran, Kalifornien, Spanien und Italien kann leiden oder in manchen Jahren sogar komplett ausfallen. Interessanterweise ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel von Kultivar zu Kultivar verschieden. Ein Forschungsteam möchte daher Genvarianten identifizieren, die für die Anpassungsfähigkeit einzelner Kultivare verantwortlich sind. „Wir werden nach Genomvariation in sechs Pistazienkultivaren suchen, die sich hinsichtlich Kältebedarf für die Blüteninduktion, Fruchtgröße und Geschlecht unterscheiden“, erklärt Pablo Carbonell-Bejerano vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen. Diese Kultivare sind hochgradig heterozygot. Das heißt, dass für viele ihrer Gene die Exemplare im Chromosomensatz, der von je einem der beiden Eltern eines Baums stammt, sich stark unterscheiden. Daher wollen Forschende von IVICAM-IRIAF in Spanien, dem italienischen Rat für landwirtschaftliche Entwicklung, der Universität Palermo, dem Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie und der Universität von Kalifornien in Davis gemeinsam die Grundlagen dafür legen, Pistazien widerstandsfähiger gegen den Klimawandel zu machen und dazu deren DNA und RNA sequenzieren. Dazu erhält es eine Förderung durch “HiFi for All SMRT 2020“.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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16. Apr 2021

Wie das Photosystem II zusammengebaut wird

Die Struktur des Photosystem II war bekannt. Lange war aber nicht klar, wie sie zusammengebaut wird. Foto und (c): Jan M. Schuller

Erstmals haben Forschende Struktur und Funktion eines Übergangszustands der Synthese vom Photosystem II aufklären können, dem Teil des Photosynthese-Systems von Pflanzen, Algen und Cyanobakterien, in dem der erste Schritt der Lichtreaktion stattfindet. PS II besteht aus mehr als 100 Einzelteilen, die in einem wohl orchestrierten Prozess zusammenfinden müssen, damit am Ende eine funktionierende Maschine entsteht. Eine entscheidende Rolle spielen dabei Helferproteine, die sogenannten Assemblierungsfaktoren, die für Teilschritte verantwortlich sind. „Man kann sich diese wie Roboter an einem Fließband, zum Beispiel zur Herstellung eines PKWs, vorstellen“, erklärt Prof. Dr. Marc Nowaczyk vom Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen der RUB. „Jeder Roboter fügt ein Teil an oder setzt vorgefertigte Module zusammen, damit am Ende eine perfekte Maschine entstehen kann.“ Das internationale Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB), der Max-Planck-Institute für Biochemie und Biophysik, des Zentrums für Synthetische Mikrobiologie (SYNMIKRO) und des Chemie Departments der Philipps Universität Marburg, der University of Illinois Urbana-Champaign, USA, und der Université Paris-Saclay, Frankreich, hat seine Ergebnisse am 12. April 2021 in der Zeitschrift Nature Plants veröffentlicht. Die Daten zeigen die molekulare Struktur eines PS II-Übergangskomplexes mit gleich drei Helferproteinen.

Quelle: RUB

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15. Apr 2021

Wie Organismen im Riff den Folgen des Klimawandels widerstehen können

Benthische Großforaminiferen leben in flachen Gewässern wie hier auf Seegräsern. Foto: Marleen Stuhr, ZMT

Foraminiferen leben in Symbiose mit Algen und produzieren Kalkgehäuse. Forschende zeigten kürzlich im Fachjournal Oceans, wie diese kalkbildenden Einzeller auf Ozeanversauerung und -erwärmung reagieren. Die Meeresgeoökologin Dr. Marleen Stuhr vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen leitete die Studie und schließt aus den Ergebnissen, dass die winzigen Rifforganismen den Bedingungen widerstehen könnten, wie sie für die Meere in der Zukunft vorausgesagt werden. An der Untersuchung waren neben dem ZMT auch Forschende des Leibniz-Instituts für Analytische Wissenschaften (ISAS) in Dortmund und der amerikanischen Northeastern University in Boston beteiligt.

Quelle: ZMT

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14. Apr 2021

Grüne Klimastreifen veranschaulichen Pflanzenentwicklung

Grüne Klimastreifen in Bayern. Erstfrühling. Grafik: Ye Yuan & Annette Menzel, TUM

Um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Natur auf einen Blick zu verdeutlichen, präsentieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) jetzt erstmals Grüne Klimastreifen. Dabei stehen blaue Farben für Jahre mit kalter Witterung und demzufolge auch mit später Blüte oder Blattentfaltung, grüne Streifen stehen für warme Jahre mit früherer Pflanzenentwicklung. Wie die Streifen zu interpretieren sind, und was sie bedeuten, erklärt Annette Menzel, Professorin für Ökoklimatologie an der TU München (TUM), im Interview.

Quelle: TUM

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14. Apr 2021

Mikrobiom-gesteuerte Züchtung von Ölkürbissen

Die Züchtung des steirischen Ölkürbis ist mit rund 150 Jahren relativ jung und gut dokumentiert. Durch die gezielte Züchtung resistenter, immer schmackhafterer und ertragreicherer Kürbispflanzen hat sich das Samen-Mikrobiom des Ölkürbis über die Generationen mitverändert. Anhand einer gut dokumentierten Züchtungslinie konnten die Umweltbiotechnologinnen und -technologen der TU Graz erstmals nachweisen, dass die Mikroorganismen am Samen des Kürbis vererbt und wohl ausschlaggebend für bestimmte Pflanzeneigenschaften sind. Peter Kusstatscher, einer der Studienautoren, erklärt: „Wir haben Bakterien und Pilze am Samen der Ölkürbisse untersucht und herausgefunden, dass die Pflanze einen Großteil ihrer Bakterien am Samen – bis zu 60 Prozent nämlich – an die nächste Generation weitergibt, während die Pilzvielfalt am Samen weitgehend vom lokalen Bodenmikrobiom abhängt. Vererbt,“ so Kusstatscher weiter, „werden dabei vor allem für die Pflanzen nützliche Mikroorganismen. Da verhält es sich bei der Pflanze ähnlich wie beim Menschen: Babys erhalten ihr Mikrobiom auch von der Mutter.“ Die in Frontiers in Plant Science publizierten Ergebnisse ebnen erstmals den Weg hin zur Mikrobiom-gesteuerten Züchtung von Ölkürbissen. Die gezielte Züchtung eines vorteilhaften Samen-Mikrobioms führt zu Pflanzeneigenschaften, die sich positiv auf Ertrag, Gesundheit und Lagerfähigkeit von Ölkürbissen auswirken.

Quelle: TU Graz

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14. Apr 2021

Gentechnik an Kulturpflanzen: Eine Lösung für zukünftige Ernährungsprobleme?

Seit über 10.000 Jahren baut der Mensch Pflanzen an und hat sie dabei stetig verändert, immer besser an seine Bedürfnisse angepasst und sogar neue Arten erschaffen. Die heutigen Sorten von Weizen, Mais und Kohl haben mit ihren wilden Vorfahren äußerlich nur noch wenig gemeinsam. Dieser Domestikation und Züchtung liegen genetische Veränderungen zugrunde. Im Laufe der Jahrhunderte kamen immer wieder Züchtungstechniken dazu von zufälliger Auswahl über gezielte Kreuzung bis hin zur Grünen Gentechnik. Der öffentliche Abendvortrag „Unser täglich Brot gib uns morgen ... Die Zukunft der Ernährung” von Pflanzenforscher Robert Hoffie geht am 27. April auf biologische und technische Grundlagen verschiedener Methoden ein und beschreibt Möglichkeiten und Grenzen, wie moderne Pflanzenzüchtung zu einer nachhaltigen Ernährung beitragen kann. Der Vortrag wird vom Stiftung Alfried Krupp Kolleg Greifswald präsentiert und von Kora Uellendahl moderiert. Hoffie ist Doktorand am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben und arbeitet dort mithilfe der Genschere CRISPR/Cas an Gerste. Vergangenes Jahr erhielt Hoffie den Preis für Wissenschaftskommunikation unserer Sektion Pflanzenphysiologie und Molekularbiologie.

Quelle: Stiftung Alfried Krupp Kolleg Greifswald

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14. Apr 2021

Klimawandel macht es schwieriger, gute Tasse Kaffee zu bekommen

Äthiopien könnte in Zukunft weniger besonders hochwertigen Kaffee und mehr durchschnittliche, eher fade schmeckende Sorten erzeugen. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie eines internationalen Forschungsteams unter der Leitung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK), das die Auswirkungen des Klimawandels auf Afrikas größtes Anbaugebiet für Kaffee untersucht und die Ergebnisse im Fachjournal Nature Scientific Reports publiziert hat. Ihre Ergebnisse sind sowohl für die Millionen von Kleinbauern des Landes, die mit Spezialitätenkaffee mehr verdienen als mit normalem Kaffee, als auch für Baristas und Kaffeegenießer auf der ganzen Welt relevant.

Quelle: PIK

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14. Apr 2021

online-Veranstaltungen über Biodiversität, Nachhaltigkeit und Dr. Goodalls Arbeit

Zwei kostenfreie online-Veranstaltungen (co-)organisiert die IUBS (International Union of Biological Sciences), in dem die DBG über ihre Mitgliedschaft im DNK verbunden ist.

(1) eine fünftägige Tagung zur Biodiversität und Nachhaltigkeit, der virtual sessions of the 5th Science Policy Forum for Biodiversity and the 8th International Conference on Sustainability Science:

  • 13 April 2021: opening
    SESSION 1 – Part 1: A framework for transition: towards the post-2020 Global Biodiversity Framework (GBF)
    BREAKOUT GROUP 1: Advancing solutions for transition
    BREAKOUT GROUP 2: Enabling conditions for transitioning to zero net habitat loss
  • 15 April 2021: SESSION 2: Round table on biodiversity monitoring and data
  • 19 April 2021: SESSION 3: Harnessing science, technology and innovations to support the implementation of the post-2020 global biodiversity framework
    BREAKOUT GROUP 1: Biodiversity, Climate and Livelihoods: Implications for the Post-2020 Global Biodiversity Framework
    BREAKOUT GROUP 2: The current landscape of renewable energy technologies and applications, and its impact on conservation and sustainable use of biodiversity
  • 21 April 2021: SESSION 4: Links between loss of biodiversity, climate change and zoonotic diseases
  • 24 April 2021: SESSION 5: Young Scholars and Professionals Session: Ecological Restoration - framing challenges and opportunities.

Registierungen sind über  https://science4biodiversity.org/ möglich

(2) einen Vortrag von Dr. Jane Goodall am 27.4.2021 über ihre Arbeiten an Schimpansen. Registrierung bei Indiabioscience

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13. Apr 2021

Bäume sterben bei Trockenheit am Kollaps des hydraulischen Systems

Wenn Bäume während einer Trockenperiode sterben, sind sie verdurstet. Forschende der Universität Basel konnten in einer Feldstudie zeigen, dass der Kollaps des hydraulischen Systems für den Baumtod verantwortlich ist. Und sie fanden heraus: Die Bäume sterben möglicherweise schneller, als bisher gedacht, wie sie im Fachjournal PNAS darlegen.

Quelle: Uni Basel

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13. Apr 2021

Genetische Ursachen für Virusresistenz des Apfelwicklers

Eine mit CpGV infizierte Larve des Apfelwicklers in einem geschädigten Apfel. Foto: Johannes Jehle, JKI

Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) legen erstmals globale Transkriptom-Analyse eines Granulovirus vor und liefern damit Grundlage für verbesserte biologische Bekämpfung des Apfelwicklers. Der Apfelwickler Cydia pomonella ist weltweit der wichtigste Schädling im ökologischen wie im integrierten Apfelanbau. Bereits seit Jahrzehnten wird das Insekt mit einem natürlichen Gegenspieler, dem Apfelwickler-Granulovirus (CpGV), erfolgreich bekämpft. Doch mittlerweile treten immer häufiger Apfelwicklermaden auf, die resistent gegen das Virus sind. Um die biologische Bekämpfung in Apfelanlagen auch künftig sicherzustellen, klären Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Darmstadt die molekularen Mechanismen der Virusinfektion auf. Dazu wurde das über 140 Gene umfassende Genom des Virus in anfälligen und resistenten Apfelwicklern analysiert. Die Ergebnisse sind jetzt im Journal of General Virology erschienen.

Quelle: JKI

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08. Apr 2021

17th Symposium on Insect Plant relationships (SIP2021)

The conference will take place online from Sunday 25 July 2021 till Friday 30 July 2021. The organizers, Prof. Dr. Koos Biesmeijer, Dr. Peter Klinkhamer and Prof. Dr. Klaas Vrieling from Leiden University, The Netherlands, invite submissions for oral presentations and posters until 31 May 2021. Registrations are accepted till 20 June 2021.

Programme:

  1. Plenary lecture
    André Kessler (Cornell University, USA)
  2. The ecology of plant-insect interactions
    Nicole van Dam (iDiv Halle-Jena-Leipzig, Germany)
  3. Genomics of plant-insect interactions
    Heiko Vogel (Max Planck Institute for Chemical Ecology Germany)
  4. Metabolomics of Plant-Insect interactions
    Caroline Müller (University of Bielefeld, Germany)
  5. Multitrophic Interactions
    Consuelo De Moraes (Swiss Federal Institute of Technology (ETH), Switzerland
  6. Insect and weed
    Ruth Hufbauer (Colorado State University, United States)
  7. Phylogenetic, evolution and novel interactions
    Niklasz Jans (Stockholm University, Sweden)
  8. Plant-insect pollinator interactions
    Geraldine Wright (University of Oxford, UK)
  9. Community ecology and plant insect interactions  
    John Vandermeer (University of Michigan, United States)
  10. Innovations and new topics in insect plant interactions
    Matthias Erb ( University of Bern, Switserland)
  11. Closing lecture
    Marcel Dicke (Wageningen University, The Netherlands)

Details at conference website

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08. Apr 2021

Kortikalreaktion bei Pflanzen entdeckt

Die Eizelle (l.) produziert ein Kortikalnetzwerk am oberen Pol, welches gelb-markierte Endopeptidasen enthält. Der Golgi-Apparat der Eizelle ist rot markiert. Rechts eine Drüsenzelle (Synergide), die Pollenschlauchanlockungsproteine sekretiert. Aufnahme: Dr. Andrea Bleckmann

Biologen*innen haben einen Mechanismus entdeckt, wie Pflanzen verhindern, dass Eizellen von mehreren Spermazellen befruchtet werden. Wie sie im Fachjourrnal Nature berichten ist es dem Forschungsteam vom Lehrstuhl für Zellbiologie und Pflanzenbiochemie um Professor Dr. Thomas Dresselhaus gelungen zu zeigen, dass zwei der befruchtungsinduzierten Boten-mRNAs sog. Endopeptidasen erzeugen, die nach Befruchtung in großen Mengen von der Eizelle ausgeschieden werden. In Kooperation mit Forschern*innen der Universität Wuhan (China) konnten sie jetzt zeigen, dass diese Endopeptidasen oben beschriebene Pollenschlauch-Anlockungsproteine spalten und somit inaktivieren. Es werden dadurch keine weiteren Pollenschläuche angelockt und Polyspermie wird verhindert. „Ähnlich der Kortikalreaktion bei Tieren enthält das Netzwerk Endopeptidasen, die nur nach erfolgreicher Befruchtung mit einer Spermazelle ausgeschleust werden und zu einem schnellen Block der Anlockung weiterer Pollenschläuche führt“, erläutert Dr. Andrea Bleckmann, „Indirekt wird durch diese kortikalähnliche Reaktion Polyspermie bei Pflanzen verhindert.“

Quelle: Uni Regensburg

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08. Apr 2021

Lockdown für Genom-Parasiten

Einen ausgeklügelten Mechanismus, mit dem die Integrität eines Genoms bewahrt wird, haben Forscherinnen und Forscher am Wiener Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) vorgestellt. An der Modellpflanze Arabidopsis zeigen sie, was Genome vor Schäden durch „springende Gene“ schützt und wie die Schutzverpackung per „DHL“ kommt. Sie zeigen den molekularen Wirkmechanismus von DDM1, das auf Transposons abzielt, indem es H2A.W bindet, eine Variante des Histons H2A – einer der Bausteine, die die DNA umhüllen und das dicht gepackte Chromatin bilden. Das Team entdeckte, dass die Ablagerung von H2A.W durch DDM1 auf DNA-Regionen, die reich an Transposons sind, nicht nur notwendig, sondern auch ausreichend ist, um das Chromatin zu remodellieren und die Transposons zum Schweigen zu bringen. Ihre Ergebnisse stellen sie  in der Fachzeitschrift Nature Cell Biology vor.

Quelle: GMI

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08. Apr 2021

Mais lockt mit Flavonoid Bodenbakterien an

Inmitten von jungen Maispflanzen: Dr. Peng Yu vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn. Foto und (c): Barbara Frommann

Mais kann spezielle Bodenbakterien anlocken, die ihm im Gegenzug beim Wachstum helfen: „Die von uns untersuchte Hochleistungs-Zuchtlinie 787 enthält in ihrer Wurzel große Mengen des Enzyms Flavon-Synthase 2 - das ein Molekül aus der Gruppe der Flavonoide herstellt und entlässt dies in den Boden“, erklärt Dr. Peng Yu vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn. Im Erdreich sorgen Flavonoide dafür, dass sich ganz spezifische Bakterien um die Wurzeln herum anreichern. Und diese Mikroben wiederum sind die Ursache dafür, dass sich an den Wurzeln mehr Seitenwurzeln ausbilden. „Dadurch kann der Mais unter anderem mehr Stickstoff aus der Umgebung aufnehmen“, erläutert Prof. Dr. Frank Hochholdinger vom Bonner INRES. „Aus diesem Grunde wächst er schneller, vor allem bei knapper Stickstoff-Versorgung.“ Die von den Universitäten Bonn und Southwest China geleitete Studie, an der auch der Kölner Pflanzenforscher Professor Marcel Bucher von CEPLAS (Cluster of Excellence on Plant Sciences) beteiligt war, erschient in der Fachzeitschrift Nature Plants. Die Ergebnisse könnten langfristig zur Züchtung neuer Sorten führen, die mit weniger Dünger auskommen und daher die Umwelt weniger belasten.

Quelle: Uni Bonn

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07. Apr 2021

Schnellerer Sequenzabgleich für den gesamten Baum des Lebens

Ein Forschungsteam hat neue Suchmöglichkeiten entwickelt, die Vergleiche des biochemischen Aufbaus verschiedener Arten in unterschiedlichen Zweigen des Baums des Lebens ermöglichen werden. Die Kombination von Präzision und Geschwindigkeit dieser Techniken war bislang unerreicht. Die Ergebnisse der Forschenden vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und der Max Planck Computing and Data Facility in Garching erscheinen am 7. April in Nature Methods.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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07. Apr 2021

Biosensor macht Auxin-Homon in Zelle sichtbar

Die Lupe vergrößert die Wurzelspitze des Arabidopsis thaliana-Keimlings: Zellkerne sind mit zunehmender Auxin-Menge von blau über grün und gelb bis rot gefärbt. Das meiste Auxin befindet sich dort, wo die Neigung (Gravitationsvektor) am größten ist. Unten: die chemische Struktur von Auxin. Grafik und (C): S. Shanmugaratnam, A.C. Stiel, M. Kolb

Die Verteilung des wachstumsregulierenden Hormons Auxin zeigt ein neuer Biosensor nun in Echtzeit an. Im Fachjournal Nature zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Visualisierungsinstrument in lebenden Pflanzen, das sie am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und an der Universität Bayreuth entwickelt haben. Mit dem neuen Werkzeug lässt sich die räumliche und zeitliche Dynamik des Pflanzenhormons darstellen, etwa bei sich verändernden Umwelteinflüssen.

Quellen: Universität Bayreuth  und MPI für Entwicklungsbiologie in Tübingen

06. Apr 2021

USA: Höhere ausgebrachte Toxizität gefährdet Pflanzen und Insekten

Der Pestizideinsatz in der Landwirtschaft belastet zunehmend Krebstiere und Insekten in Gewässern. Foto: Renja Bereswill, Universität Koblenz-Landau

Die Giftigkeit der in der US-Landwirtschaft ausgebrachten Pflanzenschutzmittel hat für Pflanzen und Insekten zugenommen. Das zeigen Forschende der Universität Koblenz-Landau am 2. April in der Fachzeitschrift Science. Diesen Anstieg belegen sie außerdem bei genetisch veränderten Nutzpflanzen, die eigentlich die Pestizidbelastung für die Umwelt reduzieren sollten. „Wir haben umfangreiche Daten über die Anwendung von Pestiziden in den USA ausgewertet, die eingesetzten Pestizidmengen in Bezug zu ihrer Giftigkeit gesetzt und somit eine ‚ausgebrachte Toxizität‘ berechnet“, sagt Umweltwissenschaftler Prof. Dr. Ralf Schulz, Hauptautor der Studie aus Landau. „Dadurch erhalten wir einen ganz neuen Blick auf die möglichen Risiken für Umwelt und Biodiversität, die von der Ausbringung von Pestiziden ausgehen.“

Quelle: Universität Koblenz-Landau

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01. Apr 2021

Biologische Vielfalt für die Landwirtschaft wird unterschiedlich wahrgenommen

Wildpflanzen wie Borretsch bereichern nicht nur das Landschaftsbild, sondern fördern auch bestäubende Insekten. Foto: Niels Hellwig

Um negative Auswirkungen der Landwirtschaft auf die biologische Vielfalt zu minimieren, braucht es biodiversitäts-freundliche Bewirtschaftung. Wissenschaftlich fundierte Handlungsempfehlungen dazu werden aber von der Praxis häufig nicht aufgegriffen. Eine aktuelle Befragung zeigt, dass die einzelnen Akteure die Bedeutung der landwirtschaftlichen Biodiversität, zum Beispiel für die Bestäubung, unterschiedlich wahrnehmen. Die Studie wurde von Dr. Bea Maas von der Universität Wien (Österreich) geleitet und in Zusammenarbeit mit Dr. Anett Richter vom Thünen-Institut für Biodiversität (Braunschweig), Dr. Yvonne Fabian von Agroscope (Zürich, Schweiz) und Dr. Sara Kroos von der Columbia Universität (New York, USA) durchgeführt. Sie ist in der Zeitschrift Biological Conservation veröffentlicht.

Quelle: Johann Heinrich von Thünen-Institut

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31. Mär 2021

Wissenschaftsakademien legen drei Stellungnahmen für G7-Gipfel vor

Wie lässt sich der Verlust der Artenvielfalt umkehren, wodurch sinkt der Nettoausstoß von Treibhausgasen auf Null und wie können Gesundheitsdaten im Krisenfall datenschutzkonform international ausgetauscht und genutzt werden? Zu diesen Fragen haben die Wissenschaftsakademien der G7-Staaten drei Stellungnahmen veröffentlicht.

Quelle: Leopoldina

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31. Mär 2021

Biodiversität kann sich positiv auf mentale Gesundheit auswirken

Je größer die Anzahl an Pflanzen- und Tierarten in einer Region sind, desto gesünder sind die Menschen, die dort wohnen. Die Studie belegt auch eine positive Korrelation zwischen nahegelegenen Parks sowie Grünflächen und mentaler Gesundheit. Foto: Stefan Bernhardt, iDiv

In Regionen mit einer höheren Vielfalt an Pflanzen- und Vogelarten geht es den Menschen, die dort leben, besser. So lassen sich die Ergebnisse einer Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums (SBiK-F) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel zusammenfassen, die im Fachmagazin Landscape and Urban Planning veröffentlicht wurde. Den Forschenden zufolge profitiert insbesondere die mentale Gesundheit von einem größeren Artenreichtum, ein direkter Einfluss auf die physische Gesundheit lässt sich hingegen nicht nachweisen.

Quelle: iDiv

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31. Mär 2021

Bodenfeuchte: ein versteckter Treiber der Kohlenstoffbilanz der Landoberfläche

Wüstenlandschaft im Joshua-Tree-Nationalpark, Kalifornien. Foto: Vincent Humphrey, Caltech, USA

Die Menge an Kohlenstoff, die von den Landökosystemen der Erde aufgenommen wird, schwankt von Jahr zu Jahr. Diese Schwankungen werden in erster Linie durch Veränderungen der Bodenfeuchte angetrieben. Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen, darunter Prof. Markus Reichstein und Dr. Martin Jung vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, fand dies in Modellierungsexperimenten heraus, wie sie im Fachjournal Nature berichten. Überraschenderweise wirkt sich die Bodenfeuchte vor allem indirekt auf die Kohlenstoffaufnahme der Pflanzen und Böden aus, indem sie die bodennahe Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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30. Mär 2021

Wie Antireflex-Folien vom Hightech der Rosen profitieren

Solarmodule ohne (links) und mit (rechts; visualisiert) Phytonics Folie. Die Folie unterdrückt die Reflexion des Lichts fast komplett. Fotos: Andrea Fabry; Bearbeitung: Phytonics

Von Pflanzen inspirieren lässt sich das Hightech-Unternehmen Phytonics, ein Spin-off aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Die Phytonics Folie mit Mikro- und Nanostrukturen nach dem Vorbild von Rosenblütenblättern entspiegelt Oberflächen aller Art, macht Solarmodule bis zu zehn Prozent effizienter und verleiht vielen Gegenständen ein edles samtiges Erscheinungsbild. Die Blütenblätter von Rosen weisen eine matte und dennoch satte Farbe auf. Unter dem Rasterelektronenmikroskop offenbart die Rose ihr Geheimnis: Das äußere Abschlussgewebe ihrer Blütenblätter, die Epidermis, besteht aus dicht gedrängten Mikrostrukturen, zusätzlich gerippt durch Nanostrukturen. Mit den winzigen Strukturen gelingt es der Rose, alles einfallende Licht in die Zellen einzukoppeln – nur das farbige Licht tritt wieder aus. Von diesem Prinzip haben sich die Forschenden inspirieren lassen. Bei der Hannover Messe 2021 vom 12. bis 16. April ist die Innovation am virtuellen Stand „Future Hub“ des KIT zu sehen.

Quelle: KIT

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29. Mär 2021

Neue Forschungsgruppe thematisiert Fortpflanzung der Pflanzen

Eine der neun neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsverbünde (FOR) fokussiert auf pflanzliche Reproduktion. Landpflanzen haben im Laufe der Evolution eine ganze Reihe wichtiger Innovationen in der Fortpflanzung entwickelt. Dazu gehören etwa die Bildung von Sporen oder Pollen, die unbewegliche Spermazellen transportieren, oder multizelluläre Embryonen, die, in Samen eingebettet, verbreitet werden. Bisher sind jedoch die zugrunde liegenden molekular-biologischen Mechanismen dieser Prozesse nur ansatzweise verstanden. Forscherinnen und Forscher aus den Bereichen Molekular-, Entwicklungs-, Zell- und Evolutionsbiologie sowie der Bioinformatik wollen nun im Rahmen der Forschungsgruppe „Innovation und Koevolution in der sexuellen Reproduktion von Pflanzen – ICIPS“ die Neuerungen in der Evolution pflanzlicher Reproduktion eingehender analysieren. Sprecherin der neuen FOR ist Professorin Dr. Annette Becker von der Universität Gießen.

Quelle: DFG

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29. Mär 2021

Wie sich Pflanzen an Trockenheit erinnern

Bei Trockenheit wird das Signalmolekül GABA gebildet und hemmt die Öffnung der Blattporen (links). Wird das Enzym GAD2, das Glutamat zu GABA umwandelt, genetisch ausgeschaltet, bleiben die Poren auch bei Trockenheit offen – die Pflanzen verlieren mehr Wasser (Mitte). Schleust man das Gen für GAD2 wieder in die Schließzellen ein, wird der Defekt aufgehoben. Das Experiment zeigt, dass die Schließzellen autonom Stress wahrnehmen und mit GABA-Produktion darauf reagieren. Bild: Rainer Hedrich, Uni Würzburg

Pflanzen benutzen das Signalmolekül GABA (Gamma-Aminobuttersäure), um sich an die Trockenheit eines Tages zu erinnern. Je trockener es ist, umso mehr GABA häuft sich im Lauf des Tages im Pflanzengewebe an. Und am nächsten Morgen entscheidet die GABA-Menge darüber, wie weit die Pflanze ihre Blattporen aufmacht. Die Öffnungsweite dieser Poren kann den Wasserverlust begrenzen, wie ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Pflanzenwissenschaftlers und Biophysikers Professor Rainer Hedrich von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg im Fachjournal Nature Communications beschreibt. „Ich erforsche seit über 35 Jahren, wie Pflanzen ihren Wasserhaushalt regulieren. Dass wir jetzt unerwartet auf eine völlig neue Strategie des Wassersparens gestoßen sind, gehört zu den größten Überraschungen in meinem Forscherleben“, sagt Hedrich.

Quelle: Uni Würzburg

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29. Mär 2021

Optogenetik: Neuer enzymatischer Lichtsensor

Violettes Licht stößt im Lichtsensor-Protein switch-Cyclop eine Signalkette an, blaues oder grünes Licht stoppt die Kette. Am Ende wird die Produktion des Signalmoleküls cGMP über das Enzym Guanylyl-Cyclase (GC) reguliert. Grafik: Shiqiang Gao, Universität Würzburg

Aus zwei Rhodopsinen der Alge Chlamydomonas reinhardtii haben Forschende einen neuartigen Lichtsensor konstruiert. Er besitzt enzymatische Aktivität und kann durch zwei unterschiedliche Lichtfarben geschaltet werden. UV-Licht oder violettes Licht führt zur Produktion von cGMP, einem wichtigen Signalmolekül in der Zelle. Ein blauer oder grüner Lichtblitz dagegen stoppt die Produktion des Signalmoleküls. Den neuen optogenetischen Schalter stellen Yuehui Tian, Georg Nagel und Shiqiang Gao von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in der Fachzeitschrift BMC Biology vor.

Quelle: Uni Würzburg

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26. Mär 2021

Warum blaue Blüten selten sind

Leberblümchen (Hepatica nobilis). Foto: Anke Jentsch

Nur wenige Blütenblätter enthalten blaue Farbpigmente. Ein internationales Forschungsteam hat nun die Gründe dafür untersucht. Eine wichtige Rolle spielen demnach der hohe chemische Aufwand bei der Herstellung blauer Farbstoffe, aber auch unterschiedliche Farbwahrnehmungen der Bestäuber. Für Bienen haben Blautöne einen auffälligeren Anteil an der Farbenpracht der Blüten als für das menschliche Auge. In der Zeitschrift Frontiers in Plant Science stellt das Team um die Bayreuther Ökologin Prof. Dr. Anke Jentsch die Daten vor.

Quelle: Uni Bayreuth

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24. Mär 2021

Das Nagoya-Protokoll für Neulinge

Die online-Veranstaltung "Nagoya Protocol for Newbies" findet am 27. April 2021 von 09:00 bis 11:30 Uhr MEZ statt und steht allen Interessierten offen. In der interaktiven Veranstaltung erfahren die Teilnehmenden Schritt für Schritt, was sie über das Nagoya-Protokoll wissen müssen. Etwa welche Anwenderprüfungen in der EU bereits angelaufen sind und warum die Einhaltung des Nagoya-Protokolls für die Veröffentlichung in wissenschaftlichen Zeitschriften wichtig ist. Desweiteren gibt es nützliche Tools und Tipps und ausreichend Zeit um Fragen zu stellen. Wissenschaftler*innen, die in der Europäischen Union mit biologischem Material nicht-menschlichen Ursprungs arbeiten, müssen die Vorgaben erfüllen, die sich aus dem Nagoya-Protokoll und der EU-Umsetzungsverordnung ergeben. Die Veranstaltung wird angeboten vom Projekt German Nagoya Protokoll HuB zusammen mit dem Europäischen Virenarchiv. Denn Wissenschaftler*innen, die in der Europäischen Union mit biologischem Material nicht-menschlichen Ursprungs arbeiten, müssen die Vorgaben erfüllen, die sich aus dem Nagoya-Protokoll und der EU-Umsetzungsverordnung ergeben.

Quelle: Nagoya Protokoll HuB via VBIO

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24. Mär 2021

Effekte des CO2-Anstiegs schon im vergangenen Jahrhundert erkennbar

Das Versuchsfeld von Rothamsted Research in England. Aufnahme und (c): Rothamsted Research, TUM

Der Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und der damit einhergehende Klimawandel hat schon im vergangenen Jahrhundert in Gras-dominierten Grünlandbeständen zu Mindererträgen geführt. Dies zeigen Forschende der Technischen Universität München (TUM), die gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Rothamsted (U.K.) eine Untersuchung auf Basis des dortigen weltweit ältesten ökologischen Dauerexperiments durchgeführt haben. Die Studie zueigt auch, wie Grünland auf den Klimawandel reagiert. Ihre Ergebnisse publizierte das Team um Hans Schnyder, Professor für Grünlandlehre an der TUM im Fachjournal BMC Biology.

Quelle: TUM

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23. Mär 2021

Drei Pflanzenfossilien zu Ehren Volker Mosbruggers beschrieben

Fossile Pflanzen nach Volker Mosbrugger benannt. Links die Blume Menatanthus mosbruggeri und rechts die 29 Millimeter lange Frucht Halesia mosbruggeri aus dem Miozän. Aufnahmen: Senckenberg (links) und Z. Kvaček (rechts)

Das heute neu erschienene Sonderheft des Senckenberg-Fachjournals Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments ist Prof. Dr. Dr. h.c. Volker Mosbrugger gewidmet, welcher nach 15-jähriger Senckenberg-Amtszeit vor Kurzem in den Ruhestand getreten ist. Drei neuentdeckte und in der Publikation erstmalig beschriebene Fossilien – eine Blüte, eine Alge und eine Frucht – wurden nach dem ehemaligen Generaldirektor benannt. Die fossile Blüte aus der französischen Fossillagerstätte Menat mit den etwa 3 Millimeter langen Blütenblättern stammt aus dem Paleozän, ist etwa 56 Millionen Jahre alt und trägt nun den Namen Menatanthus mosbruggeri. Durch die exzellente Erhaltung in einem ehemaligen Maar-See sind auf der Blüte sogar deutlich die Staubgefäße mit den Pollenkörnern zu erkennen, die an heutige Lorbeerrosen (Kalmia) erinnern. Auch eine fossile Alge, die im Nordwesten Bulgariens gefunden wurde, trägt nun den Namen Mosbruggers. Die neue Art Closterium mosbruggeri ist der erste fossile Nachweis dieser Zieralgen-Gattung in Europa und der dritte weltweit. Das längliche Pflanzenfossil ist zwischen 12 und 11 Millionen Jahre alt und kann dazu beitragen die Evolutionsgeschichte der heute weltweit verbreiteten Algengattung besser zu verstehen. Die von Mosbrugger beschriebene, 29 Millimeter lange, Frucht Halesia mosbruggeri stammt aus dem Miozän der Tschechischen Republik und gehört zur Gattung der Schneeglöckchenbäume.

Quelle: Senckenberg

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23. Mär 2021

Wo und wie Pflanzen den Nährstoff Kalium wahrnehmen

Kaliumkonzentration in den Wurzelzellen (Zytosol) unmittelbar nach Einsetzen des Kaliummangels (Zeitreihe v. l.). Darstellung in Falschfarben: rot (höchste Konzentration) > gelb > grün > blau. Aufnahme und (c): AG Kudla, WWU

Ein deutsch-chinesisches Forschungsteam hat erstmals gezeigt, wo und wie Kalium in der Wurzel wahrgenommen wird und welche Signalwege die Anpassung des Wurzelwachstums und der Kaliumaufnahme koordinieren, damit die Kaliumversorgung der Pflanze aufrechterhalten wird. Bislang war nämlich unklar, wie Pflanzen die Verfügbarkeit von Kalium im Boden überhaupt wahrnehmen und welche Mechanismen hinter den Anpassungsreaktionen des pflanzlichen Organismus stecken. Hier bringt die neue Studie mit der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) Licht ins Dunkel, die in der Fachzeitschrift Developmental Cell erschien. Wie sie u.a. zeigten, reagiert eine bestimmte Zellgruppe zentral innerhalb der Wurzelspitze auf den Kaliummangel in der Umgebung. „Nimmt man den Pflanzen das Kalium weg, reagieren nur die Zellen der Kalium-sensitiven Nische; die Kaliumkonzentration in den übrigen Wurzelzellen ändert sich nicht", sagt Prof. Dr. Jörg Kudla vom Institut für Biologie und Biotechnologie der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster. Bisher hatte man angenommen, dass natürlicherweise die Zellen der äußersten Zellschicht, der Epidermis, zuerst auf die Verminderung der Kaliumkonzentration im Boden reagieren würden.

Quelle: WWU

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23. Mär 2021

Kurzlebige Pflanzenarten reagieren empfindlicher auf Klimawandel

Pflanzenarten mit kurzer Generationsdauer sind durch die Folgen des Klimawandels vermutlich stärker bedroht als langlebige Arten. Dies ist eines der Ergebnisse einer Studie von Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Das internationale Team erfasste erstmals weltweit verfügbare Daten, vornehmlich aus Europa und Nordamerika, zur Frage, wie Pflanzenpopulationen auf Klimaänderungen reagieren. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass Pflanzenmerkmale wie die Generationsdauer Vorhersagen zu Klimaanfälligkeit ermöglichen. Diese Erkenntnis kann helfen zu bewerten, welche Pflanzenarten vorrangig geschützt werden sollten.

Quelle: iDiv

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22. Mär 2021

Ars legendi-Fakultätenpreis an Waldökologin Katrin Meyer

Der Ars legendi-Fakultätenpreis für exzellente Hochschullehre Mathematik und Naturwissenschaften im Fach Biologie geht 2021 an Dr. Katrin Meyer von der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Georg-August-Universität Göttingen. Bereits vor der Corona-Pandemie hat sie ein attraktives Online-Lehrangebot entwickelt, das die – oft nur kursorisch behandelten – theoretischen Grundlagen der Ökologie ganz bewusst in den Mittelpunkt stellt. Ihre interaktiven „Theorie-Erlebnisse“ vermitteln sowohl Methodenkompetenz als auch Fach- und Sozialkompetenzen. Die Jury zeigte sich von ihrem sehr interaktiven Ansatz, dem Meta-Team-Konzept und auch der Differenzierung der Aufgaben nach Leistungsniveaus beeindruckt. Der Ars legendi-Fakultätenpreis für exzellente Hochschullehre in Mathematik und den Naturwissenschaften wird jährlich vom Stifterverband für die Wissenschaft in Kooperation mit vier naturwissenschaflichen Fachgesellschaften verliehen, ist mit je 5.000 Euro je Fach (Mathe, Physik, Chemie und Biologie) dotiert und soll einen karrierewirksamen Anreiz schaffen, sich in der Hochschullehre zu engagieren und diese über den eigenen Wirkungsbereich hinaus zu fördern.

Quelle: VBIO

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22. Mär 2021

CRISPR/Cas: Forschende schalten bis zu 12 Gene auf einmal aus

In der Arbeit nutzten die Forschenden Marker, um verschiedene Pflanzensamen voneinander zu unterscheiden. Mit bloßem Auge lässt sich kein Unterschied erkennen (links). Unter UV-Licht erscheinen transgene Samen jedoch rot, nicht-transgene grün (rechts). Aufnahmen: Jessica Lee Erickson

Viele Mutationen auf einen Streich: Mit Hilfe einer verbesserten Variante der Gen-Schere CRISPR/Cas9 lassen sich in Pflanzen bis zu zwölf Gene auf einmal ausschalten. Bislang war das nur für einzelne Gene oder kleine Gruppen möglich. Entwickelt haben den neuen Ansatz von Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) an der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana). Mit der Methode lässt sich das Zusammenspiel verschiedener Gene besser erforschen. Die Studie haben sie im Februar in der Fachzeitschrift The Plant Journal publiziert und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: MLU

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19. Mär 2021

Kommunikationslücken bei landwirtschaftlicher Biodiversität

Um negative Auswirkungen der Landwirtschaft auf die biologische Vielfalt und damit verbundene Ökosystemleistungen zu minimieren braucht es "Biodiversitäts-freundliche" Bewirtschaftung. Warum aber werden diese wissenschaftlichen Ergebnisse selten in die landwirtschaftliche Praxis umgesetzt? Laut einer aktuellen Befragung europäischer Wissenschafter*innen und Landwirt*innen liegt dies vor allem an Wissens- und Kommunikationslücken zwischen Forschung und Praxis. Die Studie wurde von Bea Maas von der Universität Wien geleitet und in der Zeitschrift Biological Conservation veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

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19. Mär 2021

Dürren in Deutschland könnten extremer werden

Niedrigwasser der Elbe in Dresden. Foto: André Künzelmann, UFZ

Zukünftig könnten Dürren noch stärker ausfallen, als dies im Jahr 2018 in Teilen Deutschlands der Fall war. Die Analyse von Klimadaten des letzten Jahrtausends zeigt, dass mehrere Faktoren zusammenkommen müssen, damit eine Megadürre auftritt. Neben steigenden Temperaturen sind das die Sonneneinstrahlung sowie bestimmte Wetterlagen und Strömungsverhältnisse im Nordatlantik, wie sie für die Zukunft prognostiziert werden. Das berichten Forschende unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) jetzt im Fachmagazin Communications Earth & Environment.

Quelle: AWI

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18. Mär 2021

Schlüssel zum umfassenden Gen-Pool des Roggen

Roggen wurde erst vor 5.000 bis 6.000 Jahren zu einer reinen Kulturart. Foto: KWS Lochow GmbH (2020), IPK

Roggen ist eine ausgesprochen klimaresistente Getreidepflanze, die eine erhebliche Bedeutung für Deutschland und Nordosteuropa hat. Trotz seines großen und komplexen Genoms ist es einem internationalen Forschungsteam unter Führung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) nun gelungen, das Genom von Roggen vollständig zu entschlüsseln. Die Daten wurden in zwei Artikeln im Fachjournal Nature Genetics publiziert (DOI: 10.1038/s41588-021-00807-0 und 10.1038/s41588-021-00808-z) und sind frei zugänglich. „Die im weltweiten Maßstab vergleichsweise geringe wirtschaftliche Bedeutung in Verbindung mit der großen Komplexität des Genoms haben dazu geführt, dass Roggen international weniger im Fokus der Wissenschaft gestanden hat und sein Erbgut somit erst verspätet entschlüsselt werden konnte“, erklärt Prof. Dr. Nils Stein, Leiter der Arbeitsgruppe Genomik Genetischer Ressourcen am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) und Inhaber einer Brückenprofessur an der Universität Göttingen. Dabei birgt die genetische Vielfalt des Roggen vielfältige Potenziale für die Züchtung.

Quelle: IPK (pdf)

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18. Mär 2021

Ertrag von Nutzpflanzen durch Cytokinin-Abbau steuerbar

An den Rapspflanzen im Gewächshaus der FU Berlin wird die Übertragung von Erkenntnissen der Grundlagenforschung in die Anwendung überprüft. Foto: Dr. Ireen Schwarz

Durch den Abbau des Pflanzenhormons Cytokinin kann der Ertrag von Nutzpflanzen erhöht werden. So gelang einem Forschungsteam durch gezielte Veränderungen von Genen, welche für den Abbau von Cytokinin zuständig sind, die Bildung von Blüten und Schoten bei Raps anzuregen. Dies erhöhte auch das Samengewicht der Ölpflanze. Die Bedeutung der Ertragsgene beim Raps müsste dem Forschungsteam zufolge nun in weiteren Feldversuchen überprüft werden. Ihre Identifizierung könnte auch für die Züchtung von Getreidepflanzen von Bedeutung sein, denn diese verfügen über die gleichen evolutionär konservierten Gene wie Raps. Die Ergebnisse der BMBF-geförderten Studie „SEEDS“ publizierte das Team der Freien Universität Berlin unter der Leitung des Biologen Prof. Dr. Thomas Schmülling in der Fachzeitschrift Journal of Experimental Botany. Erstautorin ist die wissenschaftliche Mitarbeiterin Dr. Ireen Schwarz.

Quelle: FU Berlin

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17. Mär 2021

Neue Methode zur Genom-Assemblierung bei Gerste

Bei der Gerste besteht das Genom aus ungefähr fünf Milliarden Nukleotiden. Foto: Eva Siebenhühner, IPK

Die Genome der Individuen einer Art unterscheiden sich von einander, sodass wir viel über genetische Diversität unserer Kulturpflanzen lernen können, wenn wir ihre Genome vergleichen. Forscher, die viele Genome untersuchen, benötigen allerdings eine schnelle und zuverlässige Methode für die Sequenzassemblierung. Ein internationales Forschungsteam unter Führung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat nun eine neue Methode der DNA-Sequenzierung untersucht. Die Ergebnisse, die jetzt im Magazin The Plant Cell veröffentlicht wurden, sind dabei sehr vielversprechend. Die Wissenschaftler hoffen nun, die Methode künftig auch für die Assemblierung weiterer Gersten-Genome nutzen zu können.

Quelle: IPK (pdf)

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17. Mär 2021

Künstliches Licht beeinflusst die Pflanzenbestäubung auch am Tag

Künstliches Licht in der Nacht verändert die Anzahl der Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen auch tagsüber. Foto: UZH / Agroscope

Strassenlaternen verändern die Anzahl der Blütenbesuche von Insekten nicht nur nachts, sondern auch tagsüber. Künstliches Licht in der Nacht beeinflusst somit indirekt die gesamte Gemeinschaft von Bestäubern und Pflanzen – mit unbekannten Folgen für das Ökosystem, wie Forschende von Universität Zürich (UZH) und Agroscope erstmals nachweisen. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: UZH

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17. Mär 2021

Photosynthese-Anpassung an unberechenbare Klimabedingungen

Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die Mittagsblumen-Gattung Drosanthemum, wie hier eine Drosanthemum wittebergensis am Swartbergpass in Südafrika. Foto: H.E.K. Hartmann

In trockenen Gebieten verlegen einige Pflanzen Aufnahme von CO2 in die Nacht, damit sie tagsüber ihre Spaltöffnungen geschlossen halten und die Verdunstung von Wasser verringern können. In welchem Umfang Pflanzen die fakultative CAM-Photosynthese für ihren Energiehaushalt nutzen, hängt auch von der Unregelmäßigkeit der Niederschläge ab, zeigen Forschende der Universität Bayreuth, der Universität Hohenheim und der Stellenbosch University in Südafrika nun in der Zeitschrift New Phytologist. Bisher war bekannt, dass eine geringe jährliche Niederschlagsmenge Pflanzen dazu veranlasst, die Aufnahme von CO2 teilweise auf die Nachtstunden zu verschieben. Aber auch die zunehmende Unberechenbarkeit der Wasserversorgung in einigen Gebieten, wie etwa dem südlichen Namibia, führt zu einem Anstieg der CAM-Photosynthese: Arten, die aus Gebieten mit regelmäßigeren Niederschlägen stammen und bisher nur im Tageslicht Photosynthese betrieben haben, steigen teilweise auf CAM-Photosynthese um, wenn sie in Gebiete mit unberechenbarem Niederschlag vordringen. Diese neuen Erkenntnisse haben die Forscher*innen bei vergleichenden Untersuchungen an Mittagsblumengewächsen (Aizoaceae) gewonnen, die in Küstenregionen Südafrikas und Namibias heimisch sind.

Quelle: Uni Bayreuth

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16. Mär 2021

Ältester Palmfarn weltweit

Mit 280 Millionen Jahren ist das Stück das älteste anatomisch erhaltene Fossil einer Pflanze aus der Ordnung der Cycadales. Foto: Senckenberg

Forschende haben das weltweit älteste anatomisch erhaltene Fossil eines Palmfarns aus der „Irati Formation“ in Brasilien beschrieben. Der etwa 280 Millionen Jahre alte baumförmige Stamm ist ein Hinweis, dass diese Samenpflanzen sehr viel früher weltweit verbreitet waren, als es bislang angenommen wurde. „Unsere neueste Entdeckung zeigt, dass diese Pflanzen schon vor 280 Millionen weiter verbreitetet waren, als bisher vermutet“, erklärt Rafael Spiekermann, Doktorand am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt. Die Studie der Wissenschaftler*innen von Senckenberg und brasilianischer Universitäten erschien im Fachjournal Review of Palaeobotany and Palynology

Quelle: Senckenberg

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15. Mär 2021

Eichen zeigen: Europa erlebt seit 2015 die schlimmste Sommer-Trockenperiode der letzten zwei Jahrtausende

Sommertrockenheit der vergangenen 2100 Jahre. Grafik und (c): Ulf Büntgen, Uni Mainz

Die Trockenheit der vergangenen Sommer war in Europa schlimmer als je zuvor in den letzten 2100 Jahren. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie, die ein internationales Forschungsteam erstellt hat. Das Team untersuchte den chemischen Fingerabdruck von europäischen Eichen, um das Sommerklima während 2110 Jahren zu rekonstruieren. Demnach bestand ein langfristiger Trend zur Trockenheit, aber seit 2015 hat sich die Dürresituation plötzlich verschärft – weit heftiger als in den 2000 Jahren zuvor. Diese Abweichung ist vermutlich das Ergebnis des vom Menschen verursachten Klimawandels und den damit verbundenen Veränderungen des Jetstreams in der Atmosphäre. Die Ergebnisse der Studie von Forschenden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz wurden in dem Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht.

Quelle: JGU

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12. Mär 2021

Beziehungsstatus: komplex

Zwei aktuelle, gleichzeitig publizierte Arbeiten eines internationalen Forscherteams liefern neue Erkenntnisse über Immunantworten von Pflanzen auf Bakterien. Die beiden Artikel verändern grundlegend die Art und Weise, wie die Wissenschaft bisher die Beziehung einer bakteriellen Antigenkomponente zu ihrem pflanzlichen Immunrezeptor betrachtet hat. Die in der Zeitschrift Cell Host & Microbe veröffentlichten Arbeiten (https://doi.org/10.1016/j.chom.2021.02.008 und https://doi.org/10.1016/j.chom.2021.02.006) decken einen koevolutionären Mechanismus zwischen Bakterien und Pflanzen auf und erklären auch komplexe Immunantwortmuster, die in freier Wildbahn beobachtet werden. Beteiligt waren Forscherinnen und Forscher des Wiener Gregor Mendel Instituts für molekulare Pflanzenbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (GMI), der University of North Carolina at Chapel Hill (UNC-Chapel Hill) und des Howard Hughes Medical Institute (HHMI) (beide USA).

Quelle: GMI

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11. Mär 2021

47 Millionen Jahre alter Pollen im Bauch einer Fliege

Im Körper der fossilen Fliege befinden sich Massen von Pollen: Aufwölbung rechts im 3D-Relief rot sichtbar gemacht, links gelb die Probenahmestellen. Quelle: Senckenberg

Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen um Fridgeir Grímsson von der Universität Wien sowie Erstautorin Sonja Wedmann von Senckenberg hat eine bisher unbekannten fossile Fliegenart gefunden, die aus alten Seesedimenten der Grube Messel stammen, einem UNESCO-Weltkulturerbe in Deutschland. Im Magen des fossilen Insekts wiesen die Forscher*innen Pollen von verschiedenen Pflanzen nach, die seltene Einblicke in das Fressverhalten, die damalige Ökologie und die Rolle der Fliege als Bestäuberin ermöglichen. Die am häufigsten im Bauch vorkommenden Pollen stammten von Decodon (Wasserweide) und Parthenocissus (Wilder Wein oder Jungfernrebe). Die Studie publizierte das Team in der Fachzeitschrift Current Biology.

Quelle: Uni Wien

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10. Mär 2021

Ausgezeichneter Waldökologe

Preisträger PD Dr. Simon Thorn bei der Feldarbeit. Foto: privat

Totholz spielt im Wald eine wichtige Rolle. Wie viel davon sollte liegen bleiben, um die Biodiversität zu fördern, hat PD Dr. Simon Thorn von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) erforscht nun den mit mit 6.000 Euro dotierten "Thurn und Taxis Förderpreis für die Forstwissenschaft" erhalten. Thorn entwickelte eine einfache Faustregel: Werden 75 Prozent eines betroffenen Waldgebietes nicht aufgeräumt, bleiben 90 Prozent des Artenreichtums erhalten. Werden 50 Prozent aufgeräumt, bleiben immerhin noch 75 Prozent der Arten erhalten. „Ein gewisser Teil von gestörten Flächen sollte immer von Aufräumaktionen ausgeschlossen werden“, sagt Thorn. Denn das komplette Aufräumen im Wald sei nichts anderes als eine weitere Störung, die sich negativ auf die Biodiversität auswirke. Welche Organismengruppen am stärksten davon betroffen sind, beschreibt Thorn ebenfalls in seinen Publikationen.

Quelle: Uni Würzburg

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09. Mär 2021

Welches Molekül Wachstumsprozesse zugunsten der Schädlingsabwehr vermindert

Der MEP-Stoffwechselweg wird durch Fraßschaden verlangsamt. Grafik: Kimberly Falk, Moves Like Nature

Pflanzen der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana bilden bei Schädlingsbefall Beta-Cyclocitral. Dieses flüchtige Signalmolekül verstärkt die Verteidigung während es die Bildung wachstumsrelevanter Stoffe hemmt, indem es den MEP-Stoffwechselweg verlangsamt. Das berichten Forschende vom Jenaer Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in der Fachzeitschrift PNAS. Da der Methylerythritol-4-Phosphat-Weg (MEP) nur in Pflanzen und Mikroorganismen vorkommt, nicht aber in Tieren, eröffnen Kenntnisse über ein Signalmolekül wie Beta-Cyclocitral neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Pflanzenschutzmitteln oder antimikrobiellen Wirkstoffen, die diesen Signalweg blockieren.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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08. Mär 2021

Wälder mit KI schützen und bewirtschaften

Unterstützung für Försterinnen und Förster im Revier: KIT und EDI GmbH entwickeln ein Assistenzsystem mit Künstlicher Intelligenz (KI) für das Wald-Management. Fotomontage: EDI GmbH

Trockenheit, Hitze und Schädlingsbefall: Der Klimawandel bedroht die Wälder in Deutschland und stellt das Waldmanagement vor große Herausforderungen. Unterstützung kommt jetzt von einem gemeinsamen Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der EDI GmbH, einem Spin-off des KIT. Gemeinsam mit Partnern aus Forstwirtschaft und Forstwissenschaft entwickeln sie das Assistenzsystem EDE 4.0, das Försterinnen und Förstern mit Künstlicher Intelligenz (KI) dabei hilft, den Wald zu erhalten und ihn nachhaltig zu bewirtschaften.

Quelle: KIT

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08. Mär 2021

Wasser-Management entscheidend für Bioenergie-Anbau zum Klimaschutz

Damit Wasser nicht noch knapper wird, als es ohnehin vielerorts ist, ist bei Biomasseplantagen nachhaltiges Wassermanagement nötig. Dies zeigt eine neue Studie. Wenn der Anbau von Pflanzen für die Energiegewinnung in Kraftwerken mit unterirdischer Speicherung des CO2 aus den Abgasen kombiniert wird, gilt er oft als eine der Möglichkeiten, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Pariser Klimaziele zu erreichen. Doch der Anbau von Bioenergieplantagen im großen Stil benötigt weltweit nicht nur viel Land, sondern auch erhebliche Mengen an Wasser für die Bewässerung – was im Widerspruch mit der Einhaltung der Planetaren Belastungsgrenzen stehen kann. Forschende u.a. des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) berechneten nun in den bisher detailliertesten Computersimulationen, wie viel zusätzlicher Wasserstress für die Bevölkerung weltweit in einem Szenario mit konventioneller Bewässerung und einem mit nachhaltiger Wassernutzung entstehen könnte. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature Climate Change.

Quelle: PIK

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05. Mär 2021

Vier weitere Jahre für Graduiertenkolleg zu Wirkstoffen der Heilpflanzen

Rund 200 traditionell genutzte Heilpflanzen haben Forschende der Yaoundé-Bielefeld Graduate School (Graduiertenkolleg Yaoundé-Bielefeld, YaBiNaPA) seit 2016 gesammelt, zu mehr als 600 Extrakten verarbeitet und systematisch auf ihre Wirkung untersucht. Sie konnten belegen, dass mehr als 400 der Pflanzenextrakte gegen Bakterien wirken und dass 70 Extrakte gegen Parasiten wie etwa Plasmodien wirken, die Malaria auslösen können. Jetzt wird das Graduiertenkolleg mit 2,25 Millionen Euro für weitere vier Jahre vom Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) bis 2025 gefördert. Für die Fortsetzung des Projektes kooperieren die Universität Bielefeld als deutscher Partner und die Universität Yaoundé I als kamerunischer Partner mit sieben Universitäten und zwei Forschungsinstituten in Kamerun. Koordiniert wird das Graduiertenkolleg von den beiden Chemikern Professor Dr. Norbert Sewald von der Universität Bielefeld und Professor Dr. Bruno Lenta von der Universität Yaoundé I.

Quelle: Uni Bielefeld

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03. Mär 2021

Weiche Roboter nach Pflanzenart sollen Boden- und Luftqualität überwachen

Drohnen überwachen fluoreszierende I-Seed-Roboter mit Lasertechnik. Grafik: Istituto Italiano di Tecnologia

Ein neues EU-Forschungsprojekt namens I-Seed hat zum Ziel intelligente, von Pflanzensamen inspirierte weiche Roboter zu entwickeln, die sich am und im Boden verteilen, um Boden- und Klimaparameter zu überwachen. Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken ist einer der fünf europäischen Partner des Projektes, das vom renommierten Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) koordiniert wird. I-Seed startete im Januar 2021 und erhält Fördermittel in Höhe von vier Millionen Euro aus dem FET Proactive-Programm der Europäischen Union.

Quelle: INM

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02. Mär 2021

Pflanzliche Proteine ersetzen erdölbasierte Rohstoffe

Am Fraunhofer IVV werden aus den Reststoffen der Agrarindustrie durch schonende Verfahren hochwertige Proteinisolate gewonnen. Foto: Fraunhofer IVV

Proteine gehören wie Cellulose, Lignin und Fette zu den nachwachsenden Rohstoffen. Ihr Potenzial für die chemische Industrie wird bisher kaum genutzt. Dies wollen Forscherteams des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit Partnern ändern und die vielversprechenden technofunktionellen Eigenschaften pflanzlicher Proteine für industrielle Anwendungen nutzen. Ziel des Projekts TeFuProt: die Abkehr vom Erdöl, hin zu nachwachsenden Rohstoffen.

Quelle: Fraunhofer

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02. Mär 2021

Artenspürhunde eignen auch für die Suche nach Pflanzen

Annegret Grimm-Seyfarth mit Artenspürhund „Zammy“, einem Border Collie. Foto: André Künzelmann, UFZ

Häufig lässt sich nur schwer herausfinden, wo genau die einzelnen Arten noch vorkommen und wie sich ihre Bestände entwickeln. Speziell ausgebildete Artenspürhunde können in solchen Fällen eine wertvolle Hilfe sein, zeigt eine neue Übersichtsstudie. Mithilfe der vierbeinigen Helfer lassen sich die gesuchten Arten meist schneller und effektiver finden als mit anderen Methoden, berichten Dr. Annegret Grimm-Seyfarth vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und ihre Kolleginnen im Fachjournal Methods in Ecology and Evolution. Die meisten Hunde erschnüffelten demzufolge andere Tiere. Doch auch 42 Pflanzen-, 26 Pilz- und 6 Bakterienarten, haben die Hunde aufgespürt, etwa invasive Pflanzen wie Staudenknöterich und Ambrosia. „Im Prinzip kann man alle Hunderassen für solche Aufgaben ausbilden“, sagt Annegret Grimm-Seyfarth. „Nur ist das bei manchen eventuell aufwendiger als bei anderen.“

Quelle: UFZ

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02. Mär 2021

Reis-Variante trotzt Arsen-Akkumulation

Reispflanze astol1. Foto: Sheng-Kai Sun, Nature Communications

Der landwirtschaftliche Anbau des Grundnahrungsmittels Reis birgt das Risiko einer möglichen Belastung mit Arsen, das über die Wurzeln in die Körner gelangen kann. Ein deutsch-chinesisches Forschungskonsortium unter der Leitung von Prof. Dr. Rüdiger Hell von der Universität Heidelberg und Prof. Dr. Fang-Jie Zhao von der Landwirtschaftlichen Universität Nanjing hat nun bei der Untersuchung von über 4.000 Reisvarianten eine Pflanze entdeckt, die dem Giftstoff trotzt. Obwohl sie auf arsenbelasteten Feldern gedeiht, enthalten ihre Körner dennoch deutlich weniger Arsen als andere Reispflanzen. Zugleich verfügt diese Variante über einen hohen Anteil des Spurenelements Selen, wie das Konsortium in der Fachzeitschrift Nature Communications berichtet. Was diese Reisvariante mit dem Namen astol1 biologisch auszeichnet, ist eine Punktmutation in nur einem Protein: „Dieses Protein ist Teil eines Sensor-Komplexes und kontrolliert die Bildung der Aminosäure Cystein, die ein wichtiger Grundstoff für die Herstellung von Phytochelatinen ist. Diese Substanzen besitzen eine entgiftende Wirkung und werden von Pflanzen als Reaktion auf Schadstoffe gebildet, um diese zu neutralisieren“, erklärt Prof. Hell.

Quelle: Uni Heidelberg

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02. Mär 2021

Blühflächen und Biodiversität in Agrarlandschaften

Bei der Artenvielfalt spielt das Alter der Blühfläche eine wichtige Rolle. Hier ein junges Habitat. Foto: Fabian Bötzl. JMU

Die Artenvielfalt von Blühflächen, die im Rahmen von Agrarumweltprogrammen angelegt werden, haben Forschende aus der Würzburger Biologie in einer ungewöhnlich breiten Studie untersucht. grarumweltprogramme auf Bundesland- bis EU-Ebene versuchen dem Biodiversitätsverlust entgegen zu wirken. Geförderte Maßnahmen sind u.a. Blühflächen. „Allerdings weiß man bislang nicht genau, ob und in welchem Maß diese Habitate den gewünschten Effekt auf die Biodiversität haben“, sagt Professor Ingolf Steffan-Dewenter der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Um hier mehr Klarheit zu schaffen, startete er im Jahr 2016 eine großangelegte Feldstudie über die Artenzusammensetzung unterschiedlicher Blühflächentypen in landwirtschaftlich geprägten Räumen im nördlichen Unterfranken. Als Vergleichsmaßstab zogen sie die in dieser Region vorkommenden, naturnahen Kalkmagerrasen heran, die unter Naturschutz stehen. Insgesamt zwölf taxonomische Gruppen wurden untersucht – von Gefäßpflanzen über Zikaden, Bienen, Fliegen, Schmetterlingen und Käfern bis hin zu Vögeln. Bei der Auswertung zeigte sich, dass mit der zeitlichen Kontinuität der Habitate in den meisten taxonomischen Gruppen die Diversität zunimmt. Die Ergebnisse sind jetzt in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht. Fazit: Es gibt keinen idealen Blühflächentyp, der alle Arten gleich gut unterstützt. Will man möglichst alle in Frage kommenden Tier- und Pflanzenarten schützen, empfehlen sich in der Agrarlandschaft gut verteilte Blühflächen mit unterschiedlichem Alter.

Quelle: JMU

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01. Mär 2021

Wie Pflanzen das polare Wachstum regulieren

Keimlinge, die mit dem Auxin-Fluss hemmenden Stoff NPA behandelt wurden. Foto und (c): U. Hammes, TUM

Der Pflanzenspross wächst zum Licht und Wurzeln wachsen in den Boden. Wie die molekularen Mechanismen funktionieren, die diese Prozesse über das Hormnon Auxin steuern, hat ein Team der Technischen Universität München (TUM) in Zusammenarbeit mit zwei Wiener Arbeitsgruppen Anfang Januar im Fachjournal PNAS genauer vorgestellt und dazu die Wirkungsweise des Stoffes Naptalam (NPA) - das den gerichteten Auxin-Fluss hemmt - geschildert. „Wir können jetzt den molekularen Mechanismus, mit dem polares Wachstum der Pflanzen pharmakologisch gestört werden kann, eindeutig erklären“, resümiert PD Dr. Ulrich Hammes von der Technischen Universität München (TUM). Die Wiener Arbeitsgruppen in Wien konnten zeigen, dass NPA die Transporter nicht nur bindet, sondern auch verhindert, dass die Transporter aneinander binden können. „Dieser Mechanismus des Aneinanderbindens scheint bei der Familie von Auxintransportern universell zu gelten, da wir den Effekt in allen untersuchten Transportern beobachten konnten“, sagt Martina Kolb, Erstautorin der Studie aus Wien.

Quelle: TU München

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25. Feb 2021

Senckenberg tritt Globaler Koalition für Artenvielfalt bei

Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung wird Mitglied der „Globalen Koalition für Artenvielfalt“ der Europäischen Kommission. Gemeinsam mit 150 europäischen Partnerorganisationen vermittelt Senckenberg einer breiten Öffentlichkeit die immense Bedeutung der biologischen Vielfalt für das Wohlergehen von Natur und Mensch. Ziel der Initiative ist es, die Delegierten der Nationen dabei zu unterstützen, auf der UN-Konferenz für Biodiversität im zweiten Quartal 2021 mutige und weitreichende Maßnahmen gegen das dramatische Artensterben zu vereinbaren.

Quelle: Senckenberg

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24. Feb 2021

Wald im Trockenstress: Schäden weiten sich weiter aus

Prüfender Blick in die Kronen. Foto: Nadine Eickenscheidt, Thünen-Institut

Ergebnisse der Waldzustandserhebung 2020 zeigen: Die anhaltenden Dürrejahre fordern Tribut. Der Klimawandel ist endgültig und für alle sichtbar im deutschen Wald angekommen. Die Trockenheit in den Vegetationszeiten hat verbreitet zum vorzeitigen Abfallen der Blätter geführt. Bei der Fichte begünstigte sie die weitere Massenvermehrung von Borkenkäfern. Der Kronenzustand hat sich 2020 gegenüber den Vorjahren bei allen Baumarten weiter verschlechtert. Verstärkt wurde ein Absterben von Bäumen beobachtet. Das berichtet das Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei über die Ergebnisse der Waldzustandserhebung 2020, die nun in einer Broschüre des Bundeslandwirtschaftsministeriums (BMEL) zusammengefasst sind.

Quelle: Thünen-Institut

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24. Feb 2021

Nachwuchsgruppen für nachhaltige Bioökonomie-Forschung

Unter dem Namen "Nachwuchsförderung für eine nachhaltige Bioökonomie" des BMBF sind gleich zwei Förderinitiativen gestartet, die jungen Forschenden den Aufbau einer eigenen Arbeitsgruppe in Forschungseinrichtungen oder Unternehmen ermöglichen, berichtet das BMBF-geförderte Portal Bioökonomie.

Quelle: Bioökonomie.de

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23. Feb 2021

Wie sich Mikroplastik auf die Rhizospäre auswirkt

Einblick in die Rhizosphäre – das Wurzelsystem einer Gerstenpflanze. Foto: Maire Holz

Die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Qualität von Böden und das Wachstum landwirtschaftlicher Nutzpflanzen stehen im Mittelpunkt eines neuen interdisziplinären Forschungsvorhabens an der Universität Bayreuth. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und ist Teil des seit 2019 geförderten Sonderforschungsbereichs „Mikroplastik“ an der Universität Bayreuth (SFB 1357). Wie sich die Mikroplastik-Partikel auf die für die Pflanzen lebenswichtige Nährstoff- und Wasserversorgung im Boden auswirken, ist aber noch weitgehend ungeklärt. Wissenschaftler*innen an der Universität Bayreuth wollen deshalb den physikalischen, chemischen und biologischen Wechselwirkungen, die sich in landwirtschaftlichen Böden zwischen Mikroplastik-Partikeln, Pflanzenwurzeln und Mikroorganismen abspielen, erstmals genauer auf den Grund gehen. Professor Dr. Eva Lehndorff (Bodenökologie) und Prof. Dr. Tillmann Lüders (Ökologische Mikrobiologie) werden das Forschungsprojekt leiten.

Quelle: Uni Bayreuth

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23. Feb 2021

Klimawandel gefährdet den europäischen Wald

Durch Borkenkäfer befallene und getötete Fichten in der Triglav Region Sloweniens im Jahr 2020. Foto: Dr. Henrik Hartmann

In den letzten Jahren haben die europäischen Wälder stark unter den extremen Klimabedingungen und deren Folgen gelitten. Weit mehr als die Hälfte der europäischen Walder ist potenziell durch Windwurf, Waldbrand, Insektenplage oder einer Kombination daraus gefährdet. Das ist das Ergebnis einer Studie eines internationalen Forschungsteams unter Beteiligung von Dr. Henrik Hartmann vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie. Unter Verwendung von Satellitendaten und künstlicher Intelligenz untersuchten sie die Anfälligkeit gegenüber Störungen im Zeitraum zwischen 1979 und 2018. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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22. Feb 2021

Klima-Wirkung auf Pflanzen mitunter erst nach Jahren sichtbar

Die Auswirkungen von Klimaelementen wie Temperatur und Niederschlag auf die Pflanzenwelt werden möglicherweise erst Jahre später sichtbar. Dies ist ein zentrales Ergebnis einer Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), die am 16. Februar im Fachmagazin Global Change Biology veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Demnach könnten klimatische Elemente langfristig einen stärkeren Einfluss auf das Überleben, das Wachstum und die Vermehrung von Pflanzen haben als frühere Studien nahelegen.

Quelle: iDiv

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22. Feb 2021

BreedingValue-Projekt zu Beerenzüchtung gestartet

Die Genbank-Sammlung Erdbeere des Julius Kühn-Instituts enthält neben alten Sorten und Auslesen auch Wildarten. Foto: M.Höfer, JKI

Mit dem Anbau von Beerenobst lässt sich gut Geld verdienen, aber die derzeit angebauten Sorten haben eine Achillesferse: Sie alle gehen auf wenige Elternsorten zurück. Ihr Genpool ist entsprechend klein und das ist für die Züchtung von besser angepassten Sorten mit neuen Eigenschaften problematisch. Hier setzt das neue EU-Projekt BreedingValue an das Anfang 2021 gestartet ist. Insgesamt 20 Partner aus acht europäischen Ländern sind beteiligt, darunter auch das Julius Kühn-Institut (JKI) mit seinem Fachinstitut für Züchtungsforschung an Obst in Dresden-Pillnitz. Ziel ist es, den Genpool des Beerenobstes wieder zu erweitern, beispielsweise mit Hilfe von Wildarten. Deshalb bringt das JKI seine Genbanksammlung zur Erdbeere ein, die neben alten Sorten und Auslesen auch Wildarten enthält, die helfen sollen, die im Verlauf der Sortenzüchtung verlorene genetische Diversität wieder zu erhöhen.

Quelle: JKI

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