Artikel zur Kategorie News


26. Nov 2020

Größtes Inventar aller bekannten Pflanzenarten der Erde erstellt

Nicht nur durch moderne Genomsequenzierung – auch in der Natur sucht Martin Freiberg immer wieder nach neuen Pflanzenarten. Foto: Wolfgang Teschner

Die weltweit umfassendste Liste aller bekannten Pflanzenarten haben Forschende der Universität Leipzig (UL) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) aufgestellt. Sie enthält 1.315.562 Namen von Gefäßpflanzen und erweitert so die Anzahl anerkannter Pflanzenarten und Unterarten um 70.000, was ca. 20 % entspricht. Darüber hinaus konnten die Forscher 181.000 ungeklärte Artnamen aufklären. Der Datensatz wurde nun in Scientific Data (https://www.nature.com/articles/s41597-020-00702-z) veröffentlicht. Er ist das Ergebnis einer über zehn Jahre langen intensiven Recherchearbeit und könnte dazu beitragen, Leipzig zu einem der weltweit wichtigsten Zentren der Pflanzenforschung zu machen.

Quelle: iDiv

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26. Nov 2020

Was Laubblätter im Herbst altern lässt

Im Herbst verfärbt sich das Laub. Das könnte in einem wärmeren Klima künftig früher der Fall sein – und nicht später, wie gemeinhin erwartet. Foto: Peter Rüegg, ETH Zürich

Forschende der ETH Zürich weisen bei europäischen Laubbäumen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der ihre Wachstumsphase begrenzt: Bäume, die im Frühling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Blätter im Herbst früher ab. Damit dürfte sich der herbstliche Blattfall in Zukunft wider Erwarten verfrühen – und nicht weiter verspäten. Bislang war angenommen worden, Bäume würden im Klimawandel eine längere Vegetationsperiode haben und somit mehr CO2 binden. Das hat das Team um Seniorautor Constatin Zohner von der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) nun im Fachmagazin Science (DOI: https://dx.doi.org/10.1126/science.abd8911) widerlegt. Zohner ist Preisträger unseres Eduard-Strasburger-Preises von 2019.

Quelle: ETH Zürich

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25. Nov 2020

Weizen-Vielfalt entstand durch Einkreuzung von Wildgräsern

Durch seine grosse Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Klimabedingungen und Umweltfaktoren gedeiht Weizen weltweit in zahlreichen Regionen. Foto: Rebecca Leber, UZH

Brotweizen ist enorm anpassungsfähig an unterschiedliche regionale Bedingungen. Entstanden ist seine grosse genetische Vielfalt insbesondere durch die Einkreuzung zahlreicher Chromosomen-Fragmente aus Wildgräsern. Das zeigen die Genomsequenzen von zehn Weizensorten aus vier Kontinenten, die ein internationales Konsortium mit Beteiligung von Forschenden der Universität Zürich nun entschlüsselt und im Fachmagazin Nature (10.1038/s41586-020-2961-x) veröffentlicht hat hat. "Wir konnten zahlreiche Unterschiede in der Genom-Struktur der untersuchten Weizensorten finden. Sie unterscheiden sich insbesondere durch grosse Chromosomen-Fragmente, die irgendwann in der Vergangenheit aus Wildgräsern eingekreuzt wurden", sagt Thomas Wicker von der Universität Zürich (UZH), einer der Letztautoren der Studie.

Quelle: UZH

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25. Nov 2020

Erster Weizen-Genom-Atlas soll die Produktion weltweit verbessern

Knapp 100 Forscherinnen und Forscher haben in internationaler Zusammenarbeit im 10+ Genome Project (http://www.10wheatgenomes.com) das Genom von 16 Weizensorten sequenziert, die globale Züchtungsprogramme repräsentieren. Im Fachmagazin Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2961-x) beschreiben sie den bisher umfassendsten Weizen-Genom-Atlas. Dies ermöglicht die Identifizierung genetischer Unterschiede, die für die Züchtung relevant sein können. „Wir haben nun das Wissen, um die Züchtung noch genauer zu steuern und den Weizen weiter zu verbessern – zum Vorteil der Landwirtschaft und in Hinblick auf den künftigen Bedarf“, sagt Curtis Pozniak, der die internationale Studie von der kanadischen Universität von Saskatchewan aus leitete. „Diese Studie ist ein Paradebeispiel dafür, wie wir globalen Herausforderungen mit globaler Forschung begegnen können“, betont Manuel Spannagl vom Helmholtz Zentrum München. Nun kenne man etwa die Gene für Resistenzen gegen Schädlinge, Pilze oder steigende Temperaturen sowie Dürren. Damit kann die Effizienz in der Züchtung erhöht und beschleunigt werden, um beispielsweise Weizensorten zu züchten, die gegen Hitze, Dürre und Schädlinge resistent sind und gleichzeitig hohe Erträge einbringen.

Quelle: Helmholtz Zentrum München

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25. Nov 2020

Gersten-Pangenom - auf dem Weg zur „gläsernen Pflanze“

Vielfalt von Gerste und Weizen. Foto: Andreas Bähring, IPK

Ein internationales Forschungsteam unter Führung des Leibniz-Institutes für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat auf dem Weg zur „gläsernen Pflanze“ Gerste einen Meilenstein erreicht. Die Forschenden schlossen mit der vollständigen Sequenzierung von 20 unterschiedlichen Genotypen den ersten Schritt zur Entschlüsselung der Erbinformation der gesamten Spezies „Gerste“ - des Gerste Pan-Genoms - ab. Züchter werden von diesen neuen Erkenntnissen profitieren, die nun im Magazin Nature ( https://doi.org/10.1038/s41586-020-2947-8 ) veröffentlicht worden sind. Dabei fielen den Forschenden Inversionen auf. „Die Beschreibung solcher Inversionen in Gerste ist neu“, sagt Prof. Dr. Nils Stein. „Sie können eine entscheidende Rolle im züchterischen Prozess spielen, weil sie Rekombination verhindern, also die züchterische Neukombination gewünschter Merkmale unmöglich machen.“ Doch nicht nur das: „Diese natürlich auftretenden oder künstlich ausgelösten Inversionen sind Zeugnis für eine erhebliche Dynamik in der Genomorganisation dieser wichtigen Kulturart.... und haben so einen neuen Schatz an Informationen für die Züchtung erschlossen.“

Quelle: IPK (pdf)

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24. Nov 2020

Datenschätze aus Artikeln bergen und Artenvielefalt digital belegen

Fast eine Million Pflanzen- und Tierarten sind vom Aussterben bedroht – schätzt das World Biodiversity Council. Jedoch fehlen genaue Statistiken. Die Datengrundlage durch die Auswertung von Artikeln in wissenschaftlichen Zeitschriften zu verbessern, ist das Ziel des Projektes „Digispezies“ an der Leibniz Universität Hannover (LUH), das jetzt eine Förderzusage über 785.800 Euro vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur erhalten hat. Die Finanzierung stammt aus dem „Niedersächsischen Vorab“ der VolkswagenStiftung. Das Projekt „Digispezies: Digitalisierung von Aufzeichnungen über das Vorkommen von Pflanzen- und Tierarten zur Dokumentation des Ausmaßes des Biodiversitätsverlustes“ an der LUH arbeitet dazu interdisziplinär und analysiert u.a. die umfangreiche Sammlung von Vorkommensnachweisen aus dem Nachlass des deutschen Botanikers und Pflanzensoziologen Reinhold Tüxen. Diese umfasst unter anderem rund 100.000 gedruckte Artikel mit Millionen von Datenpunkten der Pflanzenverbreitung, hauptsächlich aus Niedersachsen und angrenzenden Gebieten.

Quelle: Uni Hannover

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24. Nov 2020

Klimawandel im Wald

„Digital Forest – Ein Echtzeit-Monitoring-System für Folgen des Klimawandels in Wäldern“ lautet der Titel eines neuen Forschungsprojekts an der Universität Göttingen. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Dr. Alexander Knohl wollen ein neuartiges System entwickeln, mit dem sich die Auswirkungen von Klimaextremen auf Wälder in Echtzeit verfolgen lassen. Dazu wollen sie neueste Entwicklungen in der Sensoren-Technologie und künstlichen Intelligenz nutzen und miteinander verbinden, um Datenströme aus hochfrequenten Messungen des Wasser- und CO2-Austausches sowie des Baumwachstums mit luft- und landgestützten Laserscanning- und Satelliten-Daten analysieren zu können. Ziel des Projekts ist nicht zuletzt die Entwicklung eines Frühwarnsystems für extreme Klimafolgen, um künftig schneller reagieren zu können.

Quelle: Uni Göttingen

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23. Nov 2020

Nachweis ersten tierischen Lebens durch geologisch veränderte Algen-Moleküle verfälscht

Expedition mit L. van Maldegem im Grand Canyon. Gesteine aus dieser Region haben erste Hinweise darauf geliefert, dass die fossilen Steroide aus Umwandlungsreaktionen stammen. Foto: Lennart van Maldegem

Forschende haben eine langjährige Kontroverse über den Ursprung des komplexen Lebens auf der Erde gelöst. Wie die Forschenden des Jenaer Max-Planck-Instituts für Biogeochemie heraus fanden, sind fossile, aus 635 Millionen Jahre alten Gesteinen isolierte Lipidmoleküle, doch nicht die frühesten Hinweise auf Tiere. Wie sie gemeinsam mit Kolleg*innen zeigen, etnstehen diese fossilen Moleküle durch geologische Prozesse aus Vorläufer-Molekülen gewöhnlicher Algen. Ihre Regebnisse publizierten sie in zwei komplementären Artikeln im Fachjournal Nature Ecology and Evolution (www.nature.com/articles/s41559-020-01334-7 und www.nature.com/articles/s41559-020-01336-5).

Quelle: MPI für Biogeochemie

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18. Nov 2020

Epigenetik in Bäumen hilft bei Altersdatierung

Buchen im Steigerwald. Foto: Michele Serra, TUM

Ähnlich wie genetische Mutationen entstehen epigenetische Veränderungen, welche nicht auf der primären DNA-Sequenz geschehen, bei Pflanzen manchmal zufällig und können über Generationen hinweg übertragen werden. Ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) zeigt nun erstmals am Beispiel von Bäumen, dass solche „Epimutationen“ über die Lebenszeit einer Pflanze hinweg kontinuierlich zunehmen und als molekulare Uhr genutzt werden können, um das Alter eines Baumes zu bestimmen. Ihre Arbeiten stellen sie in zwei Artikeln im Fachmagazin Genome Biology (DOI: https://doi.org/10.1186/s13059-020-02162-5 und https://doi.org/10.1186/s13059-020-02161-6) vor.

Quelle: TUM

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17. Nov 2020

Neue Erbsen-Viren stellen Diagnostiker und Anbauer vor Herausforderungen

Angestoßen durch ein deutschlandweites Auftreten neuer Pflanzenviren an Leguminosen im Jahr 2016 begann das Team um den Pflanzenvirologen Dr. Heiko Ziebell, das so genannte Virom der Erbse, also die Gesamtheit aller an Erbsen vorkommenden Viren, genauer zu untersuchen. Die Forschenden des Julius Kühn-Instituts (JKI) kooperierten dazu mit Forschenden aus Neuseeland von der Universität Auckland. Insgesamt wurden in den deutschen Proben 35 Viren und 9 virusassoziierte Nukleinsäuren gefunden. Neben bereits bekannten Viren wie den ubiquitär verbreiteten Erbsen-Enation-Mosaik-Viren 1 und 2, identifizierten die Forschenden auch 25 Viren, die bislang noch nicht in Deutschland auftraten, darunter sogar komplett neue Virusspezies, die noch nicht beschrieben sind. Die Ergebnisse der Untersuchung sind jetzt im Journal Frontiers of Microbiology (DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.583242) erschienen.

Quelle: JKI

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16. Nov 2020

Nachhaltig bauen und produzieren auf dem Mars

Die landwirtschaftlichen Module in Nüwa sind die Hauptnahrungsquelle, sorgen aber auch für die Regeneration der Atmosphäre. Foto: ABIBOO Studio / SONet

Das neu konzipierte Lebenserhaltungssystem für die Stadt „Nüwa“ soll einmal eine Million Menschen auf dem Mars versorgen. Als Hauptnahrungsquelle umfasst Nüwa landwirtschaftliche Module, in denen Pflanzen und Mikroalgen kultiviert werden. Sowohl aus psychologischen Gründen als auch als Puffer im System könnte man sich in Nüwa auch einige wenige Tiere vorstellen. Pflanzen und Algen sorgen zudem für das Recycling der Luft: Sie nutzen das vom Menschen produzierte Kohlendioxid und produzieren durch Photosynthese Sauerstoff. Für diesen Prozess benötigen Pflanzen, wie auf der Erde auch, Licht, das auf dem weit von der Sonne entfernten Mars künstlich erzeugt werden muss. Bis eine zukünftige Stadt auf dem Mars möglich sein könnte, gibt es also noch viele Themen zu erforschen. Doch zeigt das Projekt, dass eine nachhaltige Stadt möglich ist – nicht nur auf dem Mars, sondern auch hier auf Erden. Nüwa wurde als Teil eines Wettbewerbs der Mars Society konzipiert und jetzt veröffentlicht, meldet die Universität Stuttgart.

Quelle: Universität Stuttgart

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16. Nov 2020

Ökonomischer Nutzen der Bestäubung durch Insekten höher als angenommen

In der Simulationsstudie berechneten die Forschenden den volkswirtschaftlichen Nutzen der Bestäuber-Arbeit. Foto: Manuel Narjes, Uni Hohenheim

Eine Billion US-Dollar oder circa ein Prozent des weltweiten Bruttosozialprodukts ist die Arbeit von Tieren, allen voran von Insekten, bei der Bestäubung von Blüten wert. Dieser enorme Wert ist das Ergebnis einer neuen Simulationsstudie von Forschenden der Universität Hohenheim in Stuttgart. Allein in Deutschland würde die Gesellschaft bei einem Wegfall aller bestäubenden Insekten im Durchschnitt rund 3,8 Milliarden Euro verlieren. Nachzulesen sind die Details der Studie jetzt im Fachjournal Ecological Economics (DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2020.106860).

Quelle: Uni Hohenheim

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11. Nov 2020

Ausgabenrekord für Forschung und Entwicklung in Deutschland

Unternehmen in Deutschland haben im Jahr 2019 so viel für Forschung und Entwicklung (FuE) ausgegeben wie noch nie. Dies zeigen erste Trendzahlen aus der FuE-Befragung, die der Stifterverband jährlich im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung durchführt. Sie gaben insgesamt 75,6 Milliarden Euro aus. Im Vergleich zum Vorjahr ist das ein Anstieg von 4,8 Prozent. Danach sind auch für das laufende Jahr keine großen Veränderungen zu erkennen. Auch die Hochschulen und der Staat steigerten ihre FuE-Ausgaben nach vorläufigen Berechnungen des Statistischen Bundesamtes deutlich. Das bedeutet, im Jahr 2019 investierte Deutschland insgesamt 3,17 Prozent des Bruttoinlandsproduktes (BIP) in Forschung und Entwicklung.

Quelle: Stifterverband

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11. Nov 2020

Klimaverbesserte Mais-Hybridsorten

Mais Landrasse. Foto: Tom Freudenberg, pict-images, TUM

Mit einer Kombination aus neuen molekularen und statistischen Methoden konnte ein Forschungsteam um Chris-Carolin Schön, Professorin für Pflanzenzüchtung an der Technischen Universität München (TUM) zeigen, dass das Material aus Genbanken für die Verbesserung von Merkmalen in der Maispflanze genutzt werden kann. Damit wird das genetische Potenzial von alten Sorten, so genannten Landrassen, nutzbar. Das Team hatte einige Landrassen auf das Merkmal Kältetoleranz hin untersucht. Dazu haben sie eine genombasierte Methode entwickelt, um neue vorteilhafte Gene in Landrassen zu identifizieren und genetische Ressourcen gezielt zu nutzen. Das berichteten sie Anfang Oktober im Fachmagazin Nature Communications unter dem Titel Discovery of beneficial haplotypes for complex traits in maize landraces (https://www.nature.com/articles/s41467-020-18683-3). „Damit eröffnet sich der Weg, neue klimaverbesserte Hybridsorten zu entwickeln,“ fasst Manfred Mayer, Erstautor der Studie zusammen. So können alte Sorten können helfen, klimaangepasste neue Sorten zu züchten.

Quelle: TUM

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10. Nov 2020

Green Deal: Gut für ein klimaneutrales Europa – schlechter für den Planeten

Europa soll bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden – das hat die EU mit dem „Green Deal“ Ende 2019 angekündigt. Ziel ist, die Kohlenstoffemissionen zu verringern sowie Wälder, Landwirtschaft, umweltfreundlichen Verkehr, Recycling und erneuerbare Energien zu fördern. In der Zeitschrift Nature (https://www.nature.com/articles/d41586-020-02991-1) zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am 26. Oktober, dass der Green Deal ein schlechter Deal für den Planeten sein könnte, da die EU durch einen hohen Import von Agrargütern ihre Umweltschäden nach außen verlagere. Außerdem geben sie Handlungsempfehlungen, wie der Deal die globale Nachhaltigkeit fördern könnte. Die beschlossenen Maßnahmen seien teils sinnvoll, sagt Richard Fuchs vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen heute. „Es müssen aber auch parallel Ziele für den Außenhandel festgelegt werden, sonst verlagern wir das Problem nur nach außen und schaden weiter dem gesamten Planeten.“

Quelle: KIT

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09. Nov 2020

Im Biophorie-Wettbewerb über biotechnologische Methoden abstimmen

Gerade wurde mit dem Genome-Editing erneut eine biotechnologische Methode mit dem Nobelpreis gewürdigt. Der Biophorie-Wettbewerb 2020 nimmt dies zum Anlass, um die Teilnehmerinnen und Teilnehmer dieses Jahr abstimmen zu lassen, welche biotechnologische Methode den Titel Breakthrough of the Biotech-Century am meisten verdient. Zur Auswahl stehen sechs Entdeckungen bzw. Erfindungen, die alle mit dem Nobelpreis bedacht wurden, wie z. B. die Polymerase-Kettenreaktion, die Genom-Sequenzierung oder die neuen Genscheren des Genome-Editing. Wer sein Voting auch noch begründen möchte, nimmt an einer Verlosung mit attraktiven Preisen im Gesamtwert von 1000 Euro teil. Der Wettbewerb läuft bis zum 31. Dezember, berichtet der organisierende Biotechnologiebranchenverbandes BIO Deutschland auf seiner Sonderseite zu 101 Jahre Biotechnologie.

Quelle: 101 Jahre Biotechnologie

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09. Nov 2020

Neuer Graduiertenkolleg untersucht Ernährungssysteme

Einer der zehn neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligten Graduiertenkollegs (GRK) trägt den Namen „Nachhaltige Ernährungssysteme“. Er will alle Akteure und Aktivitäten von der Produktion über den Handel und den Konsum sowie die gesundheitlichen Auswirkungen von Ernährungssystemen erfassen und damit die Grundlage für eine wirksamere Politikgestaltung in diesem Bereich schaffen. Sprecher des an der Univerisität Göttingen ansässigen GRK zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses ist Professor Dr. Matin Qaim. Verlägert wurde der GRK „Erhaltung der Waldbiodiversität in vielfältig genutzten Landschaften Mitteleuropas (Con-FoBi)“ an der Universität Freiburg mit seiner Sprecherin Professorin Dr. Ilse Storch.

Quelle: DFG

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06. Nov 2020

Mehr Pflanzenvielfalt, weniger Pestizide

Artenreiche Pflanzengemeinschaften haben zahlreiche Vorteile und können dazu beitragen, Schädlinge einzudämmen. Foto: Anne Ebeling

Eine höhere Pflanzenvielfalt in Wiesen verbessert die natürliche Abwehr gegen Schädlinge. Sie unterstützt natürliche Fressfeinde und bietet gleichzeitig weniger nahrhaftes Futter für pflanzenfressende Insekten. Das fand ein Forschungsteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) anhand zweier Langzeitexperimente in Deutschland und den USA heraus. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in Science Advances (https://advances.sciencemag.org/content/6/45/eabb6603) veröffentlicht und zeigen, dass eine höhere pflanzliche Artenvielfalt zu einer verbesserten natürlichen Abwehr gegen Schädlinge und somit auch zu einem geringeren Pestizideinsatz in der Landwirtschaft beitragen könnte.

Quelle: iDiv

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05. Nov 2020

Von der Natur inspiriert: nachhaltige Lösungen zur Erhöhung von Ernteerträgen

Die photosynthetische Effizienz der Sonnenblume als wichtiger Ölpflanze durch von der Natur inspirierte Forschungsansätze und innovative Züchtungstechniken zu verbessern, ist das Ziel des kürzlich gestarteten Projektes GAIN4CROPS (http://www.gain4crops.eu). Es soll den Weg für die Einführung strategischer Kulturpflanzen ebnen und damit künftig den Verbrauch der wichtigsten Ressourcen in der Landwirtschaft verringern: Land, Stickstoff und Wasser. Dafür erhält das auf fünf Jahre angelegte Projekt acht Mio. Euro im EU-Rahmenprogramm Horizont 2020. Es wird von Prof. Dr. Andreas Weber von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) koordiniert.

Quelle: HHU

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05. Nov 2020

Frisch gefördert: zwei Projekte der Pflanzenwissenschaft erhalten ERC-Synergy Grants

34 neue Forschungsprojekte haben heute einen Synergy Grant vom Europäischen Forschungsrat (Europaen Research Council, ERC) erhalten, darunter zwei in der Pflanzenforschung. Im Projekt Plasmodesmata, Symplasmic pores for plant cell-to-cell communication (SymPore) untersuchen die Professoren Dr. Wolf B. Frommer und Dr. Rüdiger Simon von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) gemeinsam mit Professorin Dr. Waltraud Schulze von der Universität Hohenheim und Professor Dr. Wolfgang Baumeister vom Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) Struktur und Funktion der Plasmodesmata, der Zell-Zell-Verbindungen von Pflanzen. Im Projekt Understanding and predicting PATHOgen COMmunities (PATHOCOM) wollen die Professoren Dr. Detlef Weigel vom Tübinger Max Planck Institut für Entwicklungsbiologie, Prof. Dr. Fabrice Roux vom Centre national de la recherche scientifique (CNRS) gemeinsam mit Prof. Dr. Joy Bergelson von der University of Chicago herausfinden, wie pathogene Keime kooperieren und dabei Krankheiten verursachen. Beide Projekte erhalten jeweils rund zehn Millionen Euro für je sechs Jahre.

Quellen: SymPore via HHU sowie SymPore via Uni Hohenheim und PATHOCOM via MPI für Entwicklungsbiologie

05. Nov 2020

Trehalose 6-Phosphat fördert die Samenfüllung durch Aktivierung der Auxin-Biosynthese

Trehalose-6-phosphat (T6P) fördert die Akkumulation von Reservestärke und die Embryodifferenzierung in Erbsen durch Aktivierung der Auxin-Biosynthese. Grafik: Meitzel, IPK

Die Differenzierung des jungen Pflanzen-Embryos von einer meristemähnlichen Struktur in ein hochspezialisiertes Speicherorgan wird vermutlich durch lokale Verbindungen zwischen Zuckern und hormonellen Antwortsystemen gesteuert. Durch Modulation des Trehalose-6-phosphat (T6P)-Gehalts in wachsenden Embryonen der Gartenerbse (Pisum sativum) untersuchte ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) die Rolle dieses Signalzuckers während des Prozesses der Samenfüllung und beschrieb sie im Fachmagazin New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16956).

Quelle: IPK

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05. Nov 2020

Genetik des Wirts bestimmt Zusammensetzung von Viren-Gemeinschaften

Als Untersuchungsobjekt wählte das Forschungsteam den Spitzwegerich, der durch Teilung der Wurzeln geklont werden kann, was zu genetisch identischen Nachkommen führt. Foto: Mikko Immonen

Pflanzen können von mehreren Viren gleichzeitig befallen werden. Die Zusammensetzung der Erreger ist jedoch unterschiedlich, auch wenn die Individuen zur selben Art und Population gehören. Ökologinnen der Universität Zürich haben nun gezeigt, dass diese Unterschiede in erster Linie auf genetische Variation zwischen den Wirten zurückzuführen sind. Der Verlust der genetischen Vielfalt könnte Arten somit anfälliger für Infektionen und Artensterben machen, wie das Forschungsteam um Prof. Dr. Anna-Liisa Laine der Universität Zürich (UZH) im Fachjournal Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-19273-z).

Quelle: UZH

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04. Nov 2020

Pflanzen schützen sich vor selbstverursachten Luftschadstoffen

Die Innsbrucker Wissenschaftler haben den Gasaustausch von jungen Pappeln im Labor unter kontrollierten Bedingungen studiert. Foto: Uni Innsbruck

Bäume und anderen Pflanzen geben Isopren an die Atmosphäre ab. Durch Oxidationsprozesse entstehen daraus für Pflanzen schädliche Verbindungen. Forschende vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck haben nun einen Mechanismus aufgedeckt, mit dem sich die Pflanzen vor diesen Verbindungen schützen, und entdeckten damit eine wichtige biogene Quelle von oxidierten flüchtigen organischen Verbindungen in der Atmosphäre. Darüber berichten Sie im Fachjournal Communications Earth & Environment (DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-020-00041-2).

Quelle: Uni Innsbruck

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03. Nov 2020

Internationales Forschungsteam fordert europaweite Phosphat-Richtlinie

Sumpf-Herzblatt (Parnassia palustris), auch Studentenröschen genannt, ist eine der bedrohten Arten, die in dieser Studie erforscht wurde. Foto: Dr Jerry van Dijk

Durch eine europaweite Nitrat-Richtlinie will die EU Stickstoffemissionen in der Umwelt reduzieren. Es wird angenommen, dass dies gleichzeitig viele gefährdete Pflanzenarten schützen könnte, von denen viele unter hohen Nährstoffkonzentrationen in der Umwelt leiden. Aber gerade die Nitrat-Richtlinie der EU könnte dazu führen, dass viele der seltenen und bedrohten Pflanzenarten besonders leiden. Das hat ein internationales Forschungsteam der Universitäten Göttingen, Utrecht und Zürich herausgefunden. Ihre Studie wurde in der internationalen Zeitschrift Nature Ecology and Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-01323-w) veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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03. Nov 2020

Hanfpflanzen als Alternative zur „durstigen“ Baumwolle

Hanfpflanzen im Feldversuch bei Trockenheit. Foto: Flemming, Copyright: ATB

Wie Ergebnisse aus dem Trockenjahr 2018 zeigen, nutzen Hanfpflanzen (Cannabis sativa L.) das Wasser etwa sechsmal effizienter für die Biomassebildung als Baumwolle (durchschnittliche Wasserproduktivität von Industriehanf 2,4 kg Trockenmasse pro Kubikmeter genutztem Wasser vs. Baumwolle 0,4 kg pro Kubikmeter). Die Studie der Wissenschaftler*innen des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) wurde kürzlich im Fachblatt Water (DOI: https://doi.org/10.3390/w12112982) veröffentlicht.

Quelle: ATB

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02. Nov 2020

Trockensommer 2018: Ein Zehntel der mitteleuropäischen Wälder litt unter verfrühtem Laubfall

Bereits im Juli 2018 vertrockneten sich an vielen Buchen in der Nordschweiz die Blätter. Foto: Ulrich Wasem, WSL

In zehn Prozent der Wälder in Zentraleuropa verloren Bäume im Trockensommer 2018 manche oder alle ihre Blätter zu früh. Dies zeigen Berechnungen und Satellitenbildanalysen der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Am stärksten betroffen waren Mittel- und Ostdeutschland, sowie Tschechien. Da es in den Bergen weniger heiss und trocken war, erlitten Schweizer Wälder weniger Schäden, berichten die Forschenden am 23. Oktober im Fachjournal Global Change Biology. Dazu hatte es hatte ein Rechenmodell (Algorithmus) programmiert, das anhand von Luftbildern und Satellitenmessungen die Verbreitung von frühzeitigem Laubfall in ganz Zentraleuropa – von Norddeutschland bis Norditalien – berechnete.

Quelle: WSL

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30. Okt 2020

Molekularer Kompass für die Ausrichtung von Zellen

Beispiel für ein defekte Regeneration verletzter Gefäße. Aufnahmen: Jakub Hajný, IST Austria

Wie Pflanzenzellen das Signal des Hormons Auxin in ihr "Venensystem" übersetzen, schildern Forschende aus der Gruppe von Prof. Jiri Friml vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) im Fachmagazin Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba3178%20). "Auxin entscheidet welche Zellen sich zu vaskulärem Gewebe entwickeln, wodurch es die komplizierten Venenmuster steuern kann.", erklärt Jakub Hajný, der die Studie leitete. Nehmen die Zellen das Auxin-Signal nicht wahr, bilden sich unorganisierte Adern mit Unterbrechungen, die die Nährstoffverteilung einschränken. Im Falle einer mechanischen Beschädigung vermindert dies auch die Regeneration der Pflanze. Die Erkenntnisse könnten helfen, mechanisch widerstandsfähigere Pflanzen zu entwickeln.

Quelle: IST Austria

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29. Okt 2020

Stoffwechselmodell zeigt wassersparende Formen der CAM-Photosynthese

Die Forschenden entwickelten ein kombiniertes Blattstoffwechsel-/Gasaustausch-Modell zur Vorhersage von Wassereinsparung und Produktivität in gemäßigten Klimazonen. Grafik: IPK Gatersleben

Ob ein vollständiger Zyklus des Crassulaceen-Säurestoffwechsels (CAM) auch die beste Lösung für C3-Pflanzen ist, die in gemäßigten Klimazonen angebaut werden, haben Forschende nun in Modellierungen untersucht. Dabei ging es um einen möglichst guten Ausgleich im Spannungsfeld zwischen Wasserverlust auf der einen Seite und Produktivität auf der anderen Seite. Zusammenfassend zeigt die Studie das Potenzial zur Wassereinsparung durch die Einführung eines alternativen CAM Stoffwechselzykluses in C3-Pflanzen unter einer Vielzahl von Umweltbedingungen und schlägt umweltspezifische Ziele für die Entwicklung dürreresisterer Pflanzen vor. Dr. Nadine Töpfer vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) sagt: „Die Modellierung ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Erforschung komplexer Systeme und liefert Erkenntnisse, die als Richtschnur für die Arbeit im Labor und im Feld dienen können. Ich glaube, dass unsere Ergebnisse den Forschern, die das wassersparende Merkmal von CAM-Pflanzen auf andere Arten übertragen wollen, Anregungen und Ideen liefern werden.“ Ihre Ergebnisse haben sie im Magazin The Plant Cell (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.20.00132) veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)

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28. Okt 2020

Klimawandel verursacht Artensterben in Mooren

Das Hirschbäder Moor ist ein Moorkomplex aus lebendem Hochmoor mit rotem Torfmoos, stagnierendem Hochmoor und eingestreuten offenen Wasserflächen, den sogenannten Schlenken. Foto: Thomas Sperle

Schon heute hinterlässt der Klimawandel in den Mooren im Schwarzwald seine Spuren. Durch steigende Temperaturen und längere Trockenperioden sind dort in den vergangenen 40 Jahren bereits zwei typische Pflanzenarten ausgestorben. Gleichzeitig ging der Bestand vieler weiterer Arten um ein Drittel zurück. Zehn weitere typische Moorarten könnten in den nächsten Jahren aussterben, schreiben Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig im Fachmagazin Diversity and Distributions (DOI: https://doi.org/10.1111/ddi.13184). In ihrer Studie gehen die Biologen davon aus, dass bei gleichbleibenden Verhältnissen bis 2045 zehn weitere Moor-Spezialisten verschwinden werden. Das sei ein alarmierendes Zeichen, da es keine Möglichkeiten gebe, dem Artensterben in Hoch- und Quellmooren gezielt entgegenzusteuern, sagt der Geobotaniker Prof. Dr. Helge Bruelheide von der MLU. "Fehlender Regen lässt sich nicht ohne Weiteres ersetzen."

Quelle: MLU

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27. Okt 2020

VBIO-Stellungnahme zum Monitoring-Zentrum Biodiversität

Die Regierungsparteien hatten in ihrem Koalitionsvertrag 2017 festgelegt, ein Monitoringzentrum Biodiversität aufzubauen. Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) hatte dies bereits unmittelbar nach Unterzeichnung des Koalitionsvertrages explizit befürwortet, weil er sich dadurch eine Verbesserung und langfristige Absicherung des Biodiversitätsmonitorings erhoffte. Nun hat das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) einen ersten Konzeptentwurf vorgelegt, den der VBIO im Rahmen der Verbändeanhörung kommentiert. Er befürchtet eine wenig geliebte „formale Verwaltungseinheit mit exzellenter IT-Struktur“, der es letztlich am Rückhalt in der Community mangelt. Auferdem bedauert er das Fehlen finanzieller Aussagen sowie der Einbindung von Akteuren jenseits der Ressortforschung. Der VBIO kritisiert darüber hinaus Inkonsistenzen und die fehlende Fristigkeit.

Quelle: VBIO

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27. Okt 2020

Online-Event: Mit Pflanzen Corona bekämpfen?

Am 3. November 2020 thematisiert eine virtuelle Veranstaltung von 17:00 bis 19:00 Uhr wie Molecular Farming Pflanzen zu grünen Bioreaktoren für Antikörpertests macht. Das Sofa-Event umfasst einen Vortrag von Holger Spiegel (Fraunhofer IME, Aachen) sowie einen Expertentalk mit den Pflanzenwissenschaftler*innen Ralf Reski (Universität Freiburg), Inge Broer (Universität Rostock) und Frank Thieme (Icon Genetics GmbH, Halle/Saale). Einen Vorgeschmack liefert ein Trailer auf YouTube: https://youtu.be/gOv7h0Yyy7o. Um Anmeldung wird gebeten: https://www.pflanzenforschung.de/qr/event. Das Event wird aus dem Studio des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) übertragen und soll dann per YouTube Livestream verfolgt werden können.

Quelle: Pflanzenforschung.de

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26. Okt 2020

Intensive Landnutzung stört Wechselwirkungen in Ökosystemen

Eine hohe Intensität in der Land- und Forstwirtschaft untergräbt die biologische Vielfalt und den Nutzen, den Menschen aus Ökosystemen ziehen können. Eine internationale Studie unter Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Bern zeigt erstmals, wie die Intensität der Landnutzung die Wechselwirkungen zwischen drei Ökosystem-Eigenschaften beeinflusst: Biodiversität, Funktionen von Ökosystemen sowie deren Leistungen für die Menschen. Die Studie wurde in PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2016210117) veröffentlicht.

Quelle: Uni Bern

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26. Okt 2020

Wie der Karrikin-Signalweg das Wurzelwachstum steuert

Caroline Gutjahr untersucht die Pflanzen in der Klimakammer. Foto: U. Benz, TUM

Die dynamische Änderung des Wurzelwachstums von Pflanzen ist wichtig für ihre Anpassung an Nährstoffe oder Feuchtigkeit im Boden. Daher ist je nach Situation eine kurze oder eine lange Wurzel vorteilhaft. Wie Forschende an der Modellpflanze für Hülsenfrüchtler Lotus japonicus herausfanden, bremst das Protein SMAX1 die Produktion von Ethylen. Die Bremse SMAX1 kann gelöst werden, wenn der sogenannte Karrikin-Signalweg, aktiviert wird, wodurch ein weiteres Hormon ins Spiel kommt. Dadurch wird die Herstellung von Ethylen angeschaltet, was dazu führt, dass die Wurzeln kurz bleiben und die Wurzelhaare in die Länge wachsen. Damit ist es dem Team um Caroline Gutjahr, Professorin für Pflanzengenetik an der Technischen Universität München (TUM) erstmals gelungen, die molekularen Vorgänge nachzuvollziehen, die durch den Karrikin-Signalweg angeschaltet werden. In ihrer Veröffentlichung vom 1. September in der Fachzeitschrift PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006111117) zeigen sie außerdem, durch welche molekularen Mechanismen dieser Signalweg Entwicklungsprozesse in Pflanzen reguliert.

Quelle: TUM

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26. Okt 2020

Veränderte Blühphasen von Pflanzen durch geringere Insektendichte

Ecotron-Einheiten im Forschungszentrum des iDiv. Foto: iDiv

Die Blumen auf der Wiese blühen in voller Pracht – aber weit und breit ist keine einzige Biene zu sehen. Was heute noch unwahrscheinlich klingt, könnte in Zukunft durchaus häufig vorkommen. Denn Insekten haben einen entscheidenden Einfluss auf die Biodiversität und Blühphasen von Pflanzen. Fehlen Insekten im Umfeld der Pflanzen, verändert sich deren Blühverhalten. Dies kann dazu führen, dass die Lebenszyklen der Insekten und die Blütezeit der Pflanzen nicht mehr übereinstimmen. Gehen die Insekten aber zur falschen Zeit auf Nektarsuche, werden manche Pflanzen nicht mehr bestäubt, haben Forschende der Uni Jena und des iDiv herausgefunden uind schildern ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Frontiers in Plant Science, (DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.542125).

Quelle: Uni Jena

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26. Okt 2020

Monitoring-Programme zur Biodiversität brauchen Kultur des Miteinanders

Der Verlust der Artenvielfalt schreitet weltweit unaufhaltsam voran. Um wirkungsvoller dagegen zu steuern, braucht es Monitoringprogramme, die den Zustand der Tier- und Pflanzenarten sowie deren Gefährdungszustand präzise abbilden. Doch daran mangelt es noch zu oft – zu lückenhaft, zu wenig aufeinander abgestimmt und zu begrenzt ist das zu untersuchende Artenspektrum. Ein vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) geführtes Team von Forschenden beschreibt in einem Beitrag für das Fachjournal OneEarth (DOI: https://doi.org/10.1016/j.oneear.2020.09.010), wie verschiedene Interessengruppen mit viel Expertise zusammenarbeiten können, um Monitoring zu stärken und damit einem weiteren Artenrückgang entgegenzuwirken.

Quelle: iDiv

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23. Okt 2020

Sicherheitsnetz für die Biodiversität gefordert

Um dem alarmierenden Rückgang der biologischen Vielfalt entgegenzuwirken, braucht es ein „Sicherheitsnetz" aus miteinander verbundenen ehrgeizigen Zielen. Denn kein einzelnes Ziel kann dem breiten Spektrum der Anforderungen gerecht werden, so das Fazit eines großen internationalen Teams mit dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und dem Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). Die in der Fachzeitschrift Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe1530) erschienene Studie skizziert die wissenschaftliche Grundlage für die Neugestaltung der Ziele der UN-Konvention über die Biologische Vielfalt (CBD).

Quelle: IGB

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22. Okt 2020

Das Rätsel tropischer Baumartenvielfalt

Tropischer Wald. Foto: Lisa Hülsmann, UR

In einem Übersichtsartikel in der Fachzeitschrift Trends in Ecology and Evolution (DOI: https://doi.org/10.1016/j.tree.2020.10.003) empfehlen Forscher*innen der Universität Regensburg (UR) und der Nationalen Universität Singapur eine vorsichtigere Einschätzung der sog. Janzen-Connell-Hypothese. Ihre Zusammenfassung des aktuellen Wissensstandes enthüllt zwei wichtige ungelöste Fragen. Erstens sei nicht klar, ob die Wechselwirkungen zwischen benachbarten Bäumen stark genug sind, um einen wesentlichen Einfluss auf die Vielfalt der Bäume zu haben. Zweitens könne noch nicht gesagt werden, ob der regulatorische Effekt in den Tropen tatsächlich stärker oder häufiger ist.

Quelle: UR

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22. Okt 2020

Ist das größte Biom auf unserem Planeten in Gefahr?

Fossiles Plankton in Meeresablagerungen haben Forschende nun neu untersucht und belegen, dass marines Plankton bei Temperaturänderungen im Neogen nicht etwa abwanderte sondern ausstarb. Plankton ist für die Hälfte der Sauerstoffproduktion auf unserem Planeten verantwortlich. Planktonökologen haben bisher vorausgesagt, dass bei der globalen Erwärmung das Plankton in höhere Breitengrade mit kühlerem Meerwasser wandert und es keine Änderungen in der Zusammensetzung der Ökosysteme gibt. Nun haben die Forschenden herausgefunden, dass in der Vergangenheit - bei ähnlich großen Temperaturschwankungen - die Arten nicht wanderten, sondern ausstarben. Das schildert ein Team von Forschenden des Museums für Naturkunde Berlin (MfN) in Zusammenarbeit mit der Universität von Reno, Nevada, USA in einer in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-18879-7).

Quelle: MfN

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21. Okt 2020

Virtuelle Berufsveranstaltung: Life Sciences - Pharma - Biotech

Zu einem online-Berufsfeld-Infoabend zum Thema Life Sciences - Pharma - Biotech laden der VBIO (Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland) und die Bundesfachschaftentagung (BuFaTa) Biologie. Die Veranstaltung findet am 28. Oktober von 18:00 bis 19:30 Uhr via GoToMeeting statt und richtet sich an alle Nachwuchskräfte, egal ob studierend, promovierend oder bereits auf Stellensuche.

Quelle: VBIO

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21. Okt 2020

Gute Lehre: Ars legendi-Fakultätenpreis 2021 ausgeschrieben

Zum achten Mal loben der Stifterverband, die Gesellschaft Deutscher Chemiker, die Deutsche Mathematiker-Vereinigung, die Deutsche Physikalische Gesellschaft und der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) den mit 5.000 Euro dotierten Ars legendi-Fakultätenpreis für Mathematik und Naturwissenschaften aus. Der Preis wird jährlich in den vier Kategorien Biologie, Chemie, Mathematik und Physik vergeben. Die Preisträgerinnen und Preisträger werden für ihre herausragenden, innovativen und beispielgebenden Leistungen in Lehre, Beratung und Betreuung ausgezeichnet - gerade auch in Panedmie-Zeiten.

Quelle: VBIO

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21. Okt 2020

Vanille-Anbau unter Bäumen fördert Schädlingsregulation

Dominik Schwab und Feldassistent Gatien Rasolofonirina bei der Feldforschung. Foto: Annemarie Wurz, Uni Göttingen

Der Anbau von Vanille in Madagaskar bringt den Kleinbäuerinnen und Kleinbauern ein gutes Einkommen, aber ohne Bäume und Büsche können die Plantagen sehr artenarm sein. Agrarökologinnen und Agrarökologen der Universität Göttingen haben in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen der Universität in Antananarivo (Madagaskar) das Zusammenspiel von Beutetieren und ihren Räubern in den Anbauflächen untersucht. Dafür brachten sie experimentell Beuteattrappen aus, um die Aktivität der natürlichen Gegenspieler ermitteln zu können. Das Ergebnis: Mit zunehmendem Baumanteil wurde mehr Beute attackiert. Diese Schädlingskontrolle ist vorteilhaft für den landwirtschaftlichen Anbau, wie die Forschenden im Fachmagazin Journal of Applied Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2664.13766) berichten.

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen

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20. Okt 2020

Wie Tomaten den Teufelszwirn als Schädling erkennen

Den molekularen Dialog zwischen Tomatenpflanzen und dem Schädling Teufelszwirn (Cuscuta spp.), schildern Forschende um Prof. Dr. Markus Albert von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) in Zusammenarbeit mit Kolleg*innen der Uni Tübingen, der Uni Tromsø, der UC Davis und des Sainsbury Laboratory in Norwich heute im Fachmagazin Nature (https://www.nature.com/articles/s41467-020-19147-4). Demnach besitzt der Parasit ein sogenanntes Glycin-reiches Protein (GRP), das von dem Rezeptor CuRe1 der Tomate als „fremd“ erkannt wird, was schließlich die Immunreaktion auslöst. Die neuen Erkenntnisse über den molekularen Dialog zwischen Cuscuta-Marker und Tomaten-Rezeptor könnten dazu beitragen, die Resistenz von Kulturpflanzen gegenüber pflanzlichen Parasiten zu erhöhen, da der Teufelszwirn auch andere Kulturpflanzen wie Raps, Mais, Soja, Lein oder Futterklee befällt.

Quelle: FAU

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19. Okt 2020

Wie Chloroplasten ihre eigene Entwicklung regeln

Links: Arabidopsis-Wildtyp. Rechts: Eine pap8-Inaktivierteungs-Mutante mit blockierter Chloroplasten-Entwicklung. Da die Albino-Mutante allein nicht lebensfähig ist, wurde dem Nährmedium Zucker als Kohlenstoffquelle zugesetzt. Foto: Monique Liebers, Uni Hannover

Die frühe Photomorphogenese, also das Ergrünen und Wachsen der ersten Blätter von Keimlingen nach dem Durchbrechen der Erdoberfläche, und die Bildung der Photosynthese-treibenden Chloroplasten ist ein präzise kontrollierter, komplexer Prozess. In Arabidopsis-Keimlingen koordiniert ein neu entdecktes Protein, PAP8 genannt, die Expression der für das Ergrünen notwendigen Photosynthese-Gene in Plastiden und im Zellkern. PAP8 ist ein Plastiden-lokalisiertes Protein, wird aber von dort auf noch unbekanntem Weg zurück in den Zellkern transferiert und koppelt so die Aktivität dieser zwei genetischen Kompartimente. Wie das Team um den Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Thomas Pfannschmidt der Leibniz-Universität in Hannover und um Prof. Dr. Robert Blanvillain aus dem französischen Grenoble zeigt, spielen die Chloroplasten damit also eine aktive Rolle in ihrer eigenen Entwicklung. Dies haben die Forschenden Albino-Mutanten ohne Chloroplasten entlockt und berichteten vor kurzem über dieses sog. Retrogade Signalling im Fachmagazin The EMBO Journal (DOI: https://doi.org/10.15252/embj.2020104941).

Quelle: The EMBO Journal

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15. Okt 2020

Vorteile molekularer Züchtungsmethoden mit Gentechnik

Reisanbau in Indonesien: Arme Menschen ernähren sich oft vorwiegend von Grundnahrungsmitteln. Foto: Matin Qaim

Über zwei Milliarden Menschen weltweit leiden an Mikronährstoffmangel durch unzureichende Aufnahme von Vitaminen und Mineralstoffen. Arme Bevölkerungsgruppen in den Entwicklungsländern sind besonders betroffen, weil sie sich häufig überwiegend von Grundnahrungsmitteln ernähren, die zwar viele Kalorien, aber nur wenig Mikronährstoffe enthalten. In einem neuen Übersichtsartikel zeigt ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen, wie Gentechnik helfen kann, den Mikronährstoffmangel nachhaltig zu bekämpfen. Der Artikel wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-19020-4) veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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14. Okt 2020

REDD+ setzt Waldschutz auf die globale Agenda - Erwartungen bislang unerfüllt

Das Waldschutzprogramm REDD+ soll Entwaldung und Walddegradierung in Entwicklungs- und Schwellenländern reduzieren und so zeitnah CO2-Emissionen verringern sowie zum Klimaschutz beitragen. Diese hohen Erwartungen konnte das Programm bisher nicht erfüllen. Das zeigt ein Report des Deutschen Evaluierungsinstituts der Entwicklungszusammenarbeit (DEval). REDD+ hat aber sowohl zur politischen Aufmerksamkeit wie zu erheblichem Kapazitätsaufbau für den Waldschutz in den beteiligten Ländern beigetragen. Dieser Kapazitätsaufbau und der Einfluss politischer und wirtschaftlicher Interessen, die der Emissionsreduktion entgegenstehen, wurden unterschätzt.

Quelle: DEval

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13. Okt 2020

Neues Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität

Unterwasseraufnahme an der Forschungsplattform Fino in der Nordsee. Foto: Roland Krone, AWI

Die Funktion mariner Ökosysteme – und damit die Grundlage auch menschlichen Wohlbefindens – hängt von der biologischen Vielfalt der Meere ab. Wie der Klimawandel und menschliche Einflüsse die marine Biodiversität verändern, werden Forschende künftig an einem neuen Institut untersuchen: In Oldenburg entsteht ab dem kommenden Jahr das Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität, wie der Senat der Helmholtz-Gemeinschaft jetzt beschlossen hat. Damit werden die Universität Oldenburg und das Bremerhavener Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), ihre Forschungsexzellenz auf diesem Feld bündeln und erweitern. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beider Institutionen kooperieren schon seit Langem erfolgreich in zahlreichen Projekten. Das neue Institut ermöglicht es ihnen nun, wesentliche Aspekte der Biodiversität gemeinsam zu erforschen – von der Genetik einzelner Meerestiere, Algen und Bakterien bis hin zur Funktionsanalyse eines ganzen Ökosystems.
Quelle: AWI

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13. Okt 2020

Virtuelle Pflanzenbestimmung

CaseTrain-Fallbeispiele sollen vor allem das genaue Betrachten von Pflanzen und die Verwendung der Benennungen und Fachausdrücke schulen. Screenshot: Universität Würzburg

Als Präsenzübungen und Exkursionen im Sommersemester nicht möglich waren, haben Biologiedozenten der Universität Würzburg ein Online-Lehrangebot auf die Beine gestellt. „Wir Dozenten konnten nicht mit unseren Studierenden die Köpfe über den Pflanzen und einem Bestimmungsbuch dicht zusammenstecken, um die artspezifischen Merkmale der Pflanzen vorzustellen“, sagt Dr. Gerd Vogg, Kustos des Botanischen Garten und einer der Dozenten der „Bestimmungsübungen zur einheimischen Flora. Eine echte Herausforderung war natürlich, zu den praktischen Übungen gute Alternativen zu finden.“ Mit Hilfe von Videos, die teilweise im Gelände aufgenommen wurden, haben die beiden Dozenten das Bestimmen ausgewählter Pflanzenarten Schritt für Schritt vorgeführt und einzelne Punkte mit unzähligen Fotos von Pflanzendetails veranschaulicht. Um das Bestimmen anschließend einzuüben, erwies sich CaseTrain als ideales Werkzeug. In 39 neu produzierten Fallbeispielen mit einer Vielzahl von Pflanzenfotos trainierten die Biologiestudierenden so das Erkennen und Benennen wichtiger Bestimmungsmerkmale.

Quelle: Uni Würzburg (beim idw)

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12. Okt 2020

14 Empfehlungen für den Schutz der Süßwasser-Biodiversität nach 2020

Beestland Moor. Foto: Dominik Zak, IGB

2020 endet die „UN-Dekade der Biodiversität“. Doch der im September veröffentlichte UN-Bericht zeigt: Keines der 20 Aichi-Biodiversitätsziele wurde in den letzten zehn Jahren erreicht. Weltweit bleibt der Schutz der biologischen Vielfalt also eine große Herausforderung – dies gilt insbesondere für Süßwasser-Ökosysteme, die bislang in politischen Prozessen und Regelwerken nicht ausreichend berücksichtigt werden. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) gibt im Fachjournal Conservation Letters (DOI: https://doi.org/10.1111/conl.12771) 14 Empfehlungen für politische Folgeabkommen zum Schutz der biologischen Vielfalt aus – mit Blick auf die Süßwasser-Biodiversität.

Quelle: IGB

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12. Okt 2020

Akademien fordern schnelles Handeln zum Schutz und zur Erhöhung der Artenvielfalt in der Agrarlandschaft

Die biologische Vielfalt in der Agrarlandschaft ist in Deutschland in den letzten Jahren, selbst in Naturschutzgebieten, stark zurückgegangen. In ihrer heute veröffentlichten gemeinsamen Stellungnahme "Biodiversität und Management von Agrarlandschaften" geben die deutschen Wissenschaftsakademien Empfehlungen in acht Handlungsfeldern. Sie benennen den Schutz der Artenvielfalt als eine dringende und komplexe Herausforderung. Durch eine Kombination der vorgeschlagenen Maßnahmen ließe sich der Rückgang der biologischen Vielfalt in der Agrarlandschaft nicht nur aufhalten, sondern auch wieder umkehren, so die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Die Stellungnahme zeigt Handlungsoptionen in acht Bereichen auf. Gemeinsames SAtatement der Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und die Union der deutschen Akademien der Wissenschaften.

Quelle: Leopoldina

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12. Okt 2020

Gen für schlanke Gersten-Ähren aufgespürt

Gerstenfeld bei Halle. Foto: Nadja Sonntag, Uni Halle

Blütenstände von Gräsern haben häufig sehr unterschiedliche Formen. Einem internationalen Forscherteam ist es nun gelungen, ein Gen zu identifizieren, das dabei eine entscheidende Rolle spielt und dafür sorgt, dass Gerste die charakteristischen schlanken Ähren ohne größere Verzweigungen ausbildet. Im Vergleich zu anderen Gräsern hat das Gen COMPOSITUM1 (COM1) im Laufe der Evolution eine neue Funktion erhalten. Die Ergebnisse publizierten die Forschenden vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) heute im Magazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-18890-y).

Quelle: IPK (pdf)

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12. Okt 2020

Nationale Forschungsdateninfrastruktur NFDI als Verein gegründet

Bund und alle Länder haben als Gründungsmitglieder am 12. Oktober 2020 in Hannover den Nationale Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) e.V. gegründet. Damit ist nach dem Abschluss der Bund-Länder-Vereinbarung zur NFDI, die die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) im November 2018 beschlossen hatte, dem fortschreitenden Aufbau des NFDI-Direktorats und dem Förderbeginn der ersten neun NFDI-Konsortien Anfang Oktober 2020 ein weiterer wichtiger Meilenstein erreicht. „Die Nationale Forschungsdateninfrastruktur ist für den Wissenschaftsstandort Deutschland von strategischer Bedeutung", sagte der stellvertretende GWK-Vorsitzende, Minister für Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur des Landes Rheinland-Pfalz, Prof. Dr. Konrad Wolf. „Wir schaffen damit entscheidende Grundlagen, mit den erhobenen Daten Spitzenforschung in der Zukunft zu betreiben." Der Sitz von NFDI ist in Karlsruhe.

Quelle: GWK (pdf)

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08. Okt 2020

Globale Nahrungsmittelproduktion bedroht das Klima

Für den Anstieg der klimaschädlichen Lachgaskonzentration in der Atmosphäre ist vor allem der Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft verantwortlich. Foto: Markus Breig, KIT

Die Konzentration von Distickstoffoxid – auch Lachgas genannt – in der Atmosphäre steigt stark und treibt den Klimawandel an. Es ist neben CO2 und Methan das drittwichtigste durch menschliche Aktivitäten freigesetzte Treibhausgas. Für die menschengemachten Lachgasemissionen ist vor allem der Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft verantwortlich. Durch die wachsende Nachfrage nach Nahrungs- und Futtermitteln könnte der Ausstoß künftig noch zunehmen. Das hat eine in der Zeitschrift Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2780-0) publizierte internationale Studie ergeben, an der das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt war.

Quelle: KIT

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07. Okt 2020

Neue Verfahren der Pflanzenzüchtung: Jurist warnt vor den Folgen ihrer strikten Reglementierung in der EU

Neue Technologien der Pflanzenzüchtung, insbesondere die Genom-Editierung CRISPR/Cas, für die heute der Nobelpreis in Chemie verliehen wurde, ermöglichen eine gezielte und präzise Veränderung des Erbguts von Pflanzen. Der Europäische Gerichtshof (EuGH) hat 2018 entschieden, dass diese Technologien, die die Züchtungsforschung revolutioniert haben, den gleichen gesetzlichen Regelungen unterliegen wie gentechnisch veränderte Organismen (GMO). In der Zeitschrift Applied Economic Perspectives and Policy (DOI: https://doi.org/10.1002/aepp.13084) analysieren der Rechtswissenschaftler für Lebensmittel, Prof. Dr. Kai Purnhagen, LL.M., von der Universität Bayreuth, und Prof. Dr. Justus Wesseler von der Universität Wageningen die Folgen dieser Rechtslage. Sie wird sich langfristig zum Nachteil Europas und zu Gunsten Chinas auswirken, schlussfolgern sie in ihrem Artikel der Ende September publiziert wurde.

Quelle: Uni Bayreuth

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07. Okt 2020

Langfristige Folgen von Veränderungen in pflanzlicher Artenvielfalt schwer vorhersehbar

Die Experimente des Forscherteams fanden unter anderem in der Saaleaue statt, wo das "Jena-Experiment" zur funktionellen Biodiversitätsforschung läuft. Foto: Nico Eisenhauer

Die Beziehungen zwischen Pflanzenmerkmalen und Ökosystemfunktionen ändern sich von Jahr zu Jahr. Das hat ein internationales Forscherteam unter Leitung der Universität Leipzig in einem Langzeitexperiment zu den Veränderungen in der Artenvielfalt der Pflanzen für die Funktionsweise von Ökosystemen im sog. Jena-Experiment untersucht. Die Vorhersage der langfristigen Folgen des Wandels der biologischen Vielfalt sei daher äußerst schwierig, schreiben sie in einem Beitrag für das Fachjournal Nature Ecology & Evolution (https://www.nature.com/articles/s41559-020-01316-9). Das ist auch deshalb schwierig, weil die gesamte Komplexität der biotischen und abiotischen Interaktionen berücksichtigt werden muss, wie Beteiligte vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) schreiben.

Quelle: Uni Leipzig

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06. Okt 2020

Biologenverband VBIO wählt Karl-Josef Dietz zum Präsidenten

Karl-Josef Dietz. Foto: MSD

Pflanzenwissenschaftler Prof. Dr. Karl-Josef Dietz (Universität Bielefeld) wird neuer Präsident des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO e. V.). Die jährliche Bundesdelegiertenkonferenz wählte ihn jüngst in sein neues Amt. Dietz war acht Jahre Präsident unserer Deutschen Botanischen Gesellschaft (2012-2019). Die Biowissenschaften sind eine Schlüsseldisziplin zur Bewältigung aktueller und zukünftiger Herausforderungen hinsichtlich Nachhaltigkeit, Biodiversität und Gesundheit, betont der Dachverband der Biowissenschaften, in dem auch die DBG Mitglied ist. „Wir sind bereit, unseren Beitrag zur Lösung von Zukunftsfragen zu erbringen“, sagte Dietz anlässlich seiner Wahl. Diese Position will Dietz in Zukunft sichern und ausbauen, um die fachlichen Interessen der Biowissenschaften in der Gesellschaft und gegenüber politischen Akteuren klar konturiert wahrzunehmen.

Quelle: VBIO

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06. Okt 2020

Evolution in Aktion: Neue Pflanzenart in den Schweizer Alpen

Cardamine insueta ist erst vor kurzem im Urnerboden entstanden. Foto: Rie Shimizu-Inatsugi

Die neue Pflanze Cardamine insueta tauchte im Urnerboden, einem kleinen Alpendorf in der Zentralschweiz, vor rund 150 Jahren auf, als sich die Schweizer Alpenregion vom Wald zum Grasland wandelte. Die neu entstandene Art aus der Gattung der Schaumkräuter konnte nur dank zwei vererbten Schlüsselmerkmalen der Elternpflanzen in einer ausgeprägten Umweltnische überleben, wie Forschungen der Universität Zürich zeigen, die die Forschenden im Fachmagazin Frontiers in Genetics (DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2020.567262) publizierten.

Quelle: Uni Zürich

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05. Okt 2020

Analyse von Pollen automatisiert

Jede Reihe zeigt ein einzelnes Pollenkorn einer bestimmten Pflanzenart mit einer normalen mikroskopischen Aufnahme (Bilder links) und Fluoreszenzaufnahmen für verschiedene Spektralbereiche (farbige Bilder rechts). Aufnahme: Susanne Dunker

Ob Pollenflugvorhersage, Honiganalyse oder das Verstehen klimabedingter Veränderungen von Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen – die Analyse von Blütenpollen spielt in vielen Forschungsbereichen eine wichtige Rolle. Goldstandard ist dabei nach wie vor die Mikroskopie, die jedoch viel Zeit und Expertise erfordert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) haben in Kooperation mit der Technischen Universität (TU) Ilmenau nun ein Verfahren entwickelt, mit dem sie die Pollenanalyse automatisieren können. Ihre Studie ist im Fachmagazin New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16882) veröffentlicht.

Quelle: UFZ

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05. Okt 2020

Wie die Venus-Fliegenfalle zählt

Berührt ein Beutetier die Sinneshaare der Venusfliegenfalle, wird ein Aktionspotential ausgelöst. Diese elektrische Information wird dann in eine chemische Kalziumwelle übersetzt. Grafik: Sönke Scherzer, Uni Würzburg

Die fleischfressende Venus-Fliegenfalle schnappt zu, wenn ein Beutetier sie innerhalb von 30 Sekunden zweimal berührt. Wie das Kurzzeitgedächtnis und die Zählweise dieser Pflanze funktionieren, berichten Japanische Forschende gemeinsam mit ihren Kollegen von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg in der Fachzeitschrift Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-020-00773-1).

Quelle: Uni Würzburg

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05. Okt 2020

Kohlenstoff-Speicher aus dem Labor

Ein Laborstamm des Torfmooses Sphagnum centrale wächst auf festem Medium. Foto: Melanie Heck

Gemeinsam mit Forschenden der Universität Greifswald ist es einem Team um den Biotechnologen Prof. Dr. Ralf Reski von der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg gelungen, die weltweit größte Laborsammlung an Moos-Arten der Gattung Sphagnum zu erstellen. Mit ihren axenischen Kulturen schaffen sie eine Grundlage, um Torfmoose nachhaltig und wirtschaftlich zu vermehren, was der Torfwirtschaft wie der Wissenschaft dient. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16922) veröffentlicht. Erstautorin ist die Doktorandin Melanie Heck. Mit ihren zahlreichen Torfmoosarten haben Moore etwa 30 Prozent des weltweit im Boden gespeicherten Kohlenstoffs gebunden. Damit steckt in ihnen etwa doppelt so viel Kohlenstoff wie in allen Wäldern der Erde zusammen.

Quelle: Uni Freiburg

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29. Sep 2020

Erkennung von Waldschäden mit Satelliten und Künstlicher Intelligenz

Unsere Wälder sind wahre Multitalente als Lebensraum, Klimaschützer sowie Erholungsraum und Wirtschaftsfaktor. Aber der Wald ist in Not. In den letzten drei Jahren waren unsere Wälder extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Stürme, Phasen extremer Trockenheit und ein massiver Befall der Bäume durch den Borkenkäfer haben zu erheblichen Schäden an unseren Wäldern geführt. Mit den Projekten „FirSt2.0“ und „TreeSatAI“ sind an der TU Berlin zwei der umfassendsten Forschungsprojekte zu Waldschäden in Deutschland gestartet. Sie werden mit insgesamt 2,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur beziehungsweise mit insgesamt 1,2 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Quelle: TU Berlin

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29. Sep 2020

Intelligente Software für 3D-Bilder von Pflanzenorganen

Die Mikroskopie liefert Bilder für den Algorithmus, der dann die zellulären Strukturen von Pflanzen abgrenzt und die Segmentierung klarer macht. Bild: K. Schneitz, TUM

Unter Einsatz von Künstlicher Intelligenz haben Forscherinnen und Forscher ein neuartiges computergestütztes Verfahren der Bildverarbeitung für die Pflanzenwissenschaften entwickelt. In bisher nicht gekannter Präzision ermöglicht es die detailgetreue 3D-Darstellung aller Zellen in verschiedensten pflanzlichen Organen. Prof. Kay Schneitz, Professor für Entwicklungsbiologie der Pflanzen an der Technischen Universität München (TUM), seine Mitarbeiter, die Molekularbiologen Athul Vijayan und Rachele Tofanelli, haben nun gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus den Computerwissenschaften und der Physik ein neues Werkzeug entwickelt, das dreidimensionale Darstellungen liefert und damit die bislang verwendeten 2-D-Techniken verbessert. Das PlantSeg genannte Tool ermöglicht nicht nur Untersuchungen zur Entwicklung von pflanzlichen Organen in bisher nicht gekannter Präzision, sondern auch die Analyse von Gewebeveränderungen die durch Schädlingsbefall oder Umweltstresse wie Hitze entstehen. Dadurch erhoffen sich die Wissenschaftler*innen ein besseres Verständnis davon, wie Pflanzen auf Umweltbedingungen reagieren. Das Tool bieten sie via Github zum Download (https://github.com/hci-unihd/plant-seg). Die Forschenden trainierten PlantSeg an 3D-Mikroskopbildern reproduktiver Organe und Wurzeln des Pflanzenmodells Arabidopsis thaliana, wie sie im Fachjournal eLife (DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.57613) berichten.

Quelle: TUM

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28. Sep 2020

20,24 Milliarden Euro für Bildung und Forschung (Etat 2021)

Der Haushaltsentwurf für Bildung Forschung und Technikfolgenabschätzung sieht für 2021 Ausgaben in Höhe von 20,24 Milliarden Euro Milliarden Euro (2020: 20,31 Milliarden Euro) vor. Das geht aus dem im Regierungsentwurf für den Haushalt 2021 (19/22600) enthaltenen Etat des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (Einzelplan 30) hervor, den der Bundestag am Donnerstag, 1. Oktober 2020, berät. Gegenüber dem Mitte Juni beschlossenen zweiten Nachtragshaushalt (19/20000, 19/20601) von 20,31 Milliarden Euro sinkt der Ansatz des Etats von Bundesbildungsministerin Anja Karliczek (CDU) um rund 70 Millionen Euro.

Quelle: hib (Kurzmeldungen des Bundestages)

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28. Sep 2020

Wie künstliche Intelligenz zum Schutz von Orchideen und anderen Arten beiträgt

Die Orchidee Gymnadenia conopsea kommt vor allem in Nordeuropa sowie in Mitteleuropa vor, wie hier in der Tschechischen Republik. Foto: Tiffany Knight

Orchideen erfreuen sich als Zimmerpflanzen großer Beliebtheit, in freier Natur sind viele Arten allerdings stark bedroht durch Landnutzung und illegale Ernte. Doch nur ein Bruchteil von ihnen steht auf der internationalen Roten Liste bedrohter Arten, denn die nötigen Fachgutachten sind enorm aufwendig. Ein neues und deutlich schnelleres automatisiertes Verfahren, entwickelt unter der Leitung von Biodiversitätsforschern aus Mitteldeutschland, zeigt, dass 30 % aller Orchideenarten potentiell gefährdet sind. Im Fachmagazin Conservation Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/cobi.13616) beschreiben die Forschenden, wie ihr neuer Ansatz die naturschutzfachliche Prüfung für alle Arten weltweit beschleunigen könnte.

Quelle: iDiv

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28. Sep 2020

Frucht-Merkmale und Pathogen-Reaktion von Wildtomaten-Linien

Vielfalt von Tomaten. Foto: IPK

Wildtomaten stellen einen wertvollen Genpool für agronomisch und ernährungsphysiologisch wichtige Merkmale dar. Dazu gehören z. B. eine bessere Anpassung an widrige Umgebungsbedingungen oder die Resistenz gegen bestimmte Krankheitserreger. Während der Domestikation sind diese oft verloren gegangen. Ein internationales Forscherteam, zu dem Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) und des Weizmann-Institutes für Wissenschaften in Israel gehörten, nutzte eine Introgressionspopulation einer wildwachsenden und einer domestizierten Tomate, um die Übertragung und Wirkung von Merkmalen aus der wildverwandten Tomate im Detail zu untersuchen. Die Ergebniss wurden im Magazin Nature Genetics (https://doi.org/10.1038/s41588-020-0690-6) veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)

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28. Sep 2020

Handbestäubung steigert Kakao-Ertrag

Manuel Toledo bei der Handbestäubung einer Kakaoblüte. Foto: Manuel Toledo, Uni Göttingen

Um die Produktion von Kakao zu steigern, gibt es sehr unterschiedliche Wege. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat in einem gut replizierten Feldversuch in indonesischen Agroforstsystemen nun die relative Bedeutung des Einsatzes von Pestiziden, Dünger und Handbestäubung untersucht. Ihr Ergebnis: Eine Steigerung des Ertrags und des Einkommens bewirkten nicht die Agrochemikalien, sondern die Handbestäubung, wie sie im Fachmagazin Agriculture, Ecosystems and Environment (DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.107160) berichten. In Zusammenarbeit mit Forscherinnen und Forschern sowie Studierenden der indonesischen Universität Palu fanden sie heraus, dass die Handbestäubung eine Ertragssteigerung bei den Kakaobäumen um 161 Prozent bewirkte. Nach Abzug der Kosten der Handbestäubung bedeutete das eine Steigerung des Einkommens der Kleinbäuerinnen und -bauern um 69 Prozent. Der erhöhte Einsatz von Pestiziden und Dünger brachte dagegen keine Steigerung des Ertrags.

Quelle: Uni Göttingen

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26. Sep 2020

Virtuelle Konferenz zur Regulierung genomeditierter Pflanzen in der EU

In der Debatte um die Regulierung von genomeditierten Pflanzen in der Europäischen Union empfehlen die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) einen differenzierten Rechtsrahmen, der die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse berücksichtigt. Anlässlich der deutschen EU-Ratspräsidentschaft in diesem Jahr veranstalten die beiden Organisationen von Donnerstag, 1. bis Freitag, 2. Oktober 2020 eine englischsprachige virtuelle ZOOM-Konferenz mit dem Titel "Genome Editing in Europe: New Agenda or New Disputes?", die auf die Beratung von Politik und Gesellschaft abzielt. Am Donnerstag, 1. Oktober 2020, von 11 bis 15.30 Uhr, und am Freitag, 2. Oktober 2020, von 12.30 bis 17:00 Uhr(MESZ). Zur Teilnahme ist eine Anmeldung erforderlich.

Quelle: Leopoldina

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24. Sep 2020

Ein Viertel aller fleischfressenden Pflanzen weltweit bedroht

Ein einzelnes verbliebenes Exemplar der Kannenpflanze Nepenthes neoguineensis in einer durch Bergbau zerstörten Region auf Papua-Neuguinea. Foto: A. Robinson

Ein internationales Forscherteam hat den Rote-Liste-Naturschutzstatus und die Bedrohungen für alle bekannten 860 Arten von fleischfressenden Pflanzen im 21. Jahrhundert ermittelt. Diese Pflanzen reagieren besonders empfindlich auf menschengemachte Einflüsse wie Klimawandel, Lebensraumzerstörung und Umweltverschmutzung. Die Ergebnisse des Teams um den Botaniker und Eduard-Strasburger-Preisträger Andreas Fleischmann von den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) ist nun in der Fachzeitschrift Global Ecology and Conservation (DOI: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2020.e01272) veröffentlicht.

Quelle: SNSB

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23. Sep 2020

Genom-Duplikationen als evolutionäre Anpassungsstrategie

Genomduplikationen stellen bei den Landpflanzen einen herausragenden Prozess dar, um zusätzliche genetische Variabilität zur Verfügung zu stellen. Grafik: Marcus Koch

Genomduplikationen spielen eine maßgebliche Rolle bei der Ausbildung von Formen und Strukturen pflanzlicher Organismen sowie ihrer Veränderungen über lange evolutionäre Zeiträume hinweg. Das haben Biolog*innen der Universität Heidelberg unter Leitung von Prof. Dr. Marcus Koch in internationaler Kooperation bei Untersuchungen der Familie der Kreuzblütler herausgefunden. Um das Ausmaß der verschiedenen Ausprägungen über einen Zeitraum von 30 Millionen Jahren zu erfassen, wurden alle 4.000 Arten dieser Pflanzenfamilie bewertet und auf Gattungsebene auf ihre morphologische Vielfalt in allen charakteristischen Merkmalen untersucht. Die Forschungsergebnisse hat das Team im Juli in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-17605-7) veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: Uni Heidelberg

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23. Sep 2020

In Wäldern nicht aufräumen

Abgebrannter Eukalyptus-Urwald in Australien. Nach solchen Waldschäden sei es für die Biodiversität besser, nicht aufzuräumen, sagen Würzburger Wissenschaftler*innen. Foto: Simon Thorn

Nach Waldbränden, Borkenkäferbefall oder anderen Schädigungen sollte in den betroffenen Wäldern nicht aufgeräumt werden. Das schreibt ein Forschungsteam in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-18612-4). Stürme, Brände, Borkenkäfer: Weltweit sind viele Wälder zunehmend von solchen und anderen natürlichen Störungen betroffen. Gängige Praxis ist es, die Folgen dieser Störungen zu beseitigen – also beschädigte Bäume schnellstmöglich zu ernten. Vom Borkenkäfer befallene Fichten werden ebenso aus dem Wald geholt wie verdorrte Buchen oder von Stürmen zu Boden geworfene Bäume. „Diese Praxis ist aber eine zusätzliche Störung, die sich negativ auf die biologische Vielfalt auswirkt“, sagt Dr. Simon Thorn, Waldökologe von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg. Bei Aufräumaktionen entstehen Bodenverletzungen, Totholz wird zum Großteil entfernt und Strukturen wie hochgeklappte Wurzelteller gehen verloren. „Darum sollte ein gewisser Teil solcher Störungsflächen von Aufräumaktionen ausgeschlossen werden“, sagt Thorn weiter. Bislang gab es keine belastbaren Zahlen dafür, welcher Flächenanteil in einem natürlich gestörten Wald unaufgeräumt bleiben sollte, um die Artenvielfalt zu fördern. Nun hat ein internationales Forschungsteam um Simon Thorn weltweite Daten zu natürlichen Störungen in Wäldern analysiert. Sie fassen zusammen: Werden rund 75 Prozent eines natürlich gestörten Waldgebietes nicht aufgeräumt, bleiben 90 Prozent des dortigen Artenreichtums erhalten. Lässt man nur die Hälfte eines gestörten Waldes unangetastet, geht rund ein Viertel der Arten verloren. „Diese Zahlen können als einfache Faustregel für das Belassen von Störungswäldern dienen“, sagt Thorn.

Quelle: Uni Würzburg

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22. Sep 2020

Wie Australische Gräser über Feenkreise Ökosysteme wie "Ingenieure" bauen

Die aktive Bildung von fast kreisförmigen Graslandlücken (Feenkreise), vom Hubschrauber aus gesehen. Foto: Stephan Getzin

Feenkreise sind eins der größten Rätsel der Natur und eins der visuell verblüffendsten Phänomene. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat nun erstmals detaillierte Daten gesammelt, die zeigen, dass das Modell des britischen Mathematikers Alan Turing die auffälligen Vegetationsmuster der australischen Feenkreise erklärt. Darüber hinaus machen die Forscherinnen und Forscher anschaulich, dass die Gräser, aus denen diese Muster bestehen, als „Öko-Ingenieure“ ihre eigene feindliche und trockene Umwelt verändern und dadurch das Ökosystem am Leben erhalten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Journal of Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2745.13493) veröffentlicht. Dr. Stephan Getzin, Abteilung für Ökosystemmodellierung an der Universität Göttingen, erklärt: „Das Entscheidende ist, dass die Gräser ihre eigene Umwelt aktiv gestalten, indem sie symmetrisch angeordnete Lückenmuster bilden. Die Vegetation profitiert von dem zusätzlichen Abflusswasser, das durch die großen Feenkreise bereitgestellt wird, und hält so das trockene Ökosystem auch unter sehr unwirtlichen, trockenen Bedingungen funktionsfähig.“

Quelle: Uni Göttingen

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22. Sep 2020

Neue Möglichkeit Pilzbefall auf Pflanzen zu behindern

Auf die Blätter der beiden Ackerbohnen-Pflanzen wurden Sporen des Pilzes Uromyces viciae-fabae gegeben. Die linke Pflanze ist unbehandelt und man sieht den Pilzbefall deutlich. Die rechte Pflanze wurde mit Säure behandelt. Hier konnte der Pilz keinen Schaden anrichten. Foto: Perino et al. in

Weitverbreitete Pilzschädlinge bei Pflanzen lassen sich mit der handelsüblichen Chemikalie Acetohydroxamsäure gezielt bekämpfen. Das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Dr. Holger Deising von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Staatlichen Universität von Paraná in Brasilien herausgefunden. Sie sind einem neuen Stoffwechselweg auf die Spur gekommen, der sich mit dieser Chemikalie gezielt stören lässt und so viele bekannte Pflanzenpilze am Eindringen in die Wirtspflanze hindert. "Die Säure verhindert, dass die eigentlich schädlichen Pilze in die Pflanzen einwachsen und infektiös werden können", sagt Deising. Über die Studie mit der Säure, die bislang vor allem in der Medizin eingesetzt wurde, berichtet das Team in der Fachzeitschrift Phytopathology (DOI: https://doi.org/10.1094/PHYTO-04-20-0114-R).

Quelle: MLU

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21. Sep 2020

Versteinerte Bäume in Thüringen erlauben BLick in fossile Mikrowelten

Vergrößerung eines Ausschnitts des fossilen Baumfarnstammes aus Manebach mit Zellen. Aufnahme: Manfred Barthel, Museum für Naturkunde Chemnitz

Paläontologinnen und Paläontologen des Museums für Naturkunde Chemnitz und der TU Bergakademie Freiberg führen aktuell in Manebach bei Ilmenau wissenschaftliche Grabungen durch. Dabei stießen sie auf 298 Millionen Jahre alte fossile Baumstämme, in denen Pflanzenzellen sowie Pilze und Ausscheidungen von Tieren erhalten wurden. Anhand der Funde erforscht das Team nun die Rolle der Mikroorganismen in der Evolution und Fossilisation von Pflanzen.

Quelle: TU Freiberg

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21. Sep 2020

Pflanzenerbgut mit hoher Auflösung entpuzzeln

Mit dem neuen Software-Tool kann nun das Erbgut unter anderem der Kartoffel mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Foto: Gunnar Klau, HHU

Die Aufschlüsselung insbesondere eines pflanzlichen Genoms ist sehr aufwändig und fehlerträchtig. Grund ist, dass alle Chromosomen in mehreren, sehr ähnlichen Kopien vorliegen. Ein Forschungsteam von Bioinformatikern der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat nun ein Softwaretool entwickelt, mit dem die Zuordnung zu den richtigen Kopien – das „Phasing“ – mit hoher Genauigkeit möglich ist. Ihre Entwicklung; das sie mit dem Genom der Kartoffel testeten, stellt das Team unter Leitung von Prof. Dr. Gunnar Klau, Prof. Dr. Tobias Marschall in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Björn Usadel in der aktuellen Onlineausgabe der Fachzeitschrift Genome Biology (DOI: https://doi.org/10.1186/s13059-020-02158-1) vor. Das neue Werkzeug wurde in das übergeordnete, frei verfügbare Paket „WhatsHap“ eingespielt.

Quelle: HHU

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18. Sep 2020

Dauer der Höchstbefristung für Qualifizierungen nochmal um sechs Monate verlängert

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat eine Rechtsverordnung erlassen, durch die die Auswirkungen der COVID-19-Pandemie auf befristet beschäftigte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihrer Qualifizierungsphase weiterhin abgefedert werden sollen. Die Höchstbefristungsdauer für Qualifizierungen im Wissenschaftszeitvertragsgesetz wird um weitere sechs Monate verlängert. Der Bundesrat hat der WissZeitVG -Befristungsdauer-Verlängerungs-Verordnung (WissBdVV) in seiner Sitzung am heutigen Freitag zugestimmt.

Quelle: BMBF

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18. Sep 2020

EUCARPIA: Andreas Börner und Ulrike Lohwasser rücken an die Spitze

Die Europäische Gesellschaft für Züchtungsforschung (EUCARPIA) hat auf ihrer jüngsten Generalversammlung Prof. Dr. Andreas Börner zum Präsidenten und Dr. Ulrike Lohwasser zur Generalsekretärin gewählt. Damit sind gleich zwei IPK-Wissenschaftler*innen in Führungspositionen vertreten. Erstmals seit den 1980er Jahren ist mit dieser Entscheidung auch die Präsidentschaft wieder nach Deutschland zurückgekehrt.

Quelle: IPK (pdf)

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16. Sep 2020

Tropenwald: Schutz-Pilotprojekte oft mit geringer Wirkung

Pilotprojekte zum Schutz des Tropenwaldes sind oft längst nicht so wirkungsvoll, wie erwartet. Das zeigt eine aktuelle Studie, die Wissenschaftler der Universität Bonn zusammen mit Kollegen aus dem Vereinigten Königreich und den USA durchgeführt haben. Die Forscher empfehlen daher alternative Finanzierungsmodelle für solche REDD+-Projekte. Sie sollten sich stärker als bislang an der nachweislich erbrachten Schutzwirkung orientieren. Die Studie ist in der Zeitschrift PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2004334117) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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16. Sep 2020

Anreize für Agroforst-Systeme und Netzwerke von Akteuren

Vertreter des nationalen Verbandes der Kaffee-Produzenten in Honduras “IHCafé” erklären das Produktionssystem nahe des Nationalparks. Foto: Yves Zinngrebe

Eine zunehmend intensivierte, strukturarme Landwirtschaft dehnt sich in tropische Regenwälder aus und gefährdet so die biologische Vielfalt und den Klimaschutz. Naturschutz in die Landwirtschaft einzubeziehen, ist daher von größter Bedeutung. Agroforstsysteme, bei denen Bäume mit Nutzpflanzen oder Viehhaltung in einem „Landschaftsansatz“ kombiniert werden, haben großes Potenzial, Ziele des Naturschutzes in landwirtschaftliche Systeme zu integrieren. Forscherinnen und Forscher unter Leitung der Universität Göttingen und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung Leipzig haben gezeigt, welche Anreizsysteme diese Agroforstsysteme und somit Naturschutz in Agrarflächen in tropischen Entwicklungsländern fördern können. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Sustainability Science (DOI: https://doi.org/10.1007/s11625-020-00840-8) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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15. Sep 2020

Strategien zur Rettung von Europas letzten Urwäldern

Primärwälder sind entscheidend für die Erhaltung der Biodiversität. Darüber hinaus speichern sie große Mengen an Kohlenstoff in der Biomasse und tragen so zur Eindämmung des Klimawandels bei. Foto: Tzvetan Zlatanov

Nur um 1 % müssten die Waldschutzgebiete Europas ausgeweitet werden, um die meisten verbliebenen europäischen Urwälder zu schützen. Das hat ein internationales Forscherteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) errechnet. Die in der Zeitschrift Diversity and Distributions veröffentlichte Studie (DOI: https://doi.org/10.1111/ddi.13158) erfasst erstmals europaweit die Verbreitung und den Schutzstatus der letzten weitestgehend unberührten Wälder. Sie zeigt, wo dringender Handlungsbedarf zur Erhaltung besteht und liefert wertvolle Informationen zur Umsetzung der neuen EU-Biodiversitätsstrategie.

Quelle: iDiv

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15. Sep 2020

Die wahren Kosten von Lebensmitteln

Verschiedene Lebensmittel wurden untersucht. Foto: Amelie Michalke, Uni Greifswald

Was kosten uns Lebensmittel wirklich? Dieser Frage sind Forschende der Universität Greifswald und der Universität Augsburg in einem Praxisprojekt mit der PENNY Markt GmbH nachgegangen. Dafür haben die Wissenschaftler*innen die ökologischen Folgekosten verschiedener Lebensmittel berechnet. Das Projekt soll den großen Unterschied des Verkaufspreises von Lebensmitteln und deren wirklichen Wert darlegen. Vor allem tierische Produkte schneiden nach den Berechnungen schlecht ab. Die Untersuchungen zeigen teilweise sehr große Preisdifferenzen zwischen den aktuellen Marktpreisen und den wahren Kosten, vor allem bei tierischen Produkten. Biologisch produzierte pflanzliche Lebensmittel hingegen sind derzeit schon verhältnismäßig sinnvoll bepreist: die nötigen Preisaufschläge liegen zwischen 4% (Apfel) und 9% (Banane). Das Praxisprojekt ist eingebunden in das Drittmittelprojekt „How much is the dish? – Maßnahmen zur Erhöhung der Biodiversität durch true cost accouting bei Lebensmitteln“ (HoMaBiLe), das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt wird.

Quelle: Uni Greifswald

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14. Sep 2020

YOUMARES 11 Conference: Anmeldung jetzt möglich

Vom 13. bis 16. Oktober 2020 findet die YOUMARES-Konferenz (Young Marine Researchers) der Deutschen Gesellschaft für Meeresforschung (DGM) am Geomar in Kiel statt, zu der auch Teilnehmende der Meeresbotanik, Meeresforschung, Wirtschaft und Politik erwartet werden. Die Konferenz richtet sich an Bachelor- und Master-Studierende sowie Doktorand*innen und ist für Teilnehmende am Online-Programm kostenfrei. Wer an der Veranstaltung vor Ort teilnehmen möchte, bezahlt nur den geringen Betrag von 20 Euro. Da die maximale Anzahl wegen Corona auf 50 Teilnehmende begrenzt ist, sollte man sich rasch anmelden.

Quelle: YOUMARES

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14. Sep 2020

Klimawandel: Fachgesellschaften aquatischer Ökosystemforschung rufen zu sofortigem Handeln auf

Weltweit sind Wasserressourcen derzeit der größten Bedrohung in der Geschichte der Menschheit ausgesetzt, schreiben Gewässerökologen in ihrem Statement-Papier. Foto: André Künzelmann, UFZ

„Die Wasserressourcen der Welt sind derzeit der größten Bedrohung in der Geschichte der Menschheit ausgesetzt“, schreiben Gewässerökolog*innen in ihrem aktuell erschienenen Statement-Papier. Über hundert Fachgesellschaften aquatischer Ökosystemforschung rund um den Globus haben die gemeinsame Erklärung unterzeichnet. Darin zeigen die Forscher*innen auf, welche dramatischen Effekte der Klimawandel auf Gewässerökosysteme weltweit hat. Sie fordern ein sofortiges konzertiertes Handeln von Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft, um das Fortschreiten des Klimawandels einzudämmen, berichtet das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), an dem Prof. Markus Weitere forscht, der Präsident der Deutschen Gesellschaft für Limnologie (DGL) e. V. ist, eine der unterzeichnenden Fachgesellschaften. Die Veröffentlichung dieser Erklärung erfolgt anlässlich des Beginns der virtuellen Jahrestagung der American Fisheries Society (AFS) am 14. September 2020.

Quelle: DGL (pdf)

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14. Sep 2020

Karte zeigt Kronendachöffnungen europäischer Wälder über 30 Jahre

Borkenkäferbefall in der Sächsischen Schweiz im Jahr 2017. Prof. Rupert Seidl und Cornelius Senf haben die Daten aus 30 Jahren erstmals kartiert. Foto: Cornelius Senf, TUM

Erstmals ist es damit einem Forschungsteam gelungen, eine hochaufgelöste Karte aller Öffnungen im Kronendach europäischer Wälder zu erstellen. Demnach ist das Kronendach - die aus Baumkronen bestehende geschlossene Vegetationsdecke - in den vergangenen 30 Jahren auf mehr als 36 Millionen Flächen in Europas Wäldern verloren gegangen. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) und der Universität für Bodenkultur Wien, das mit Hilfe von über 30.000 Satellitenbildern die erste hochaufgelöste Karte von Kronendachöffnungen in Europas Wäldern erstellt hat. Ihre Ergebnisse das Team im Fachjournal Nature Sustainability (https://www.nature.com/articles/s41893-020-00609-y) veröffentlicht.

Quelle: TUM

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11. Sep 2020

Wie Ammonium die Bildung von Seitenwurzeln fördert

Lokales Ammoniumangebot erhöht die Akkumulation von sprossbürtigem Auxin in den Leitgefäßender Wurzeln und bildetsomit eine Quelle für die lateral Diffusion von Auxin. AMT-abhängige Ammoniumaufnahme stimuliert die Abgabe von Protonen, und die Protonierung von Auxin (IAA) zu IAAH. IAAH kann dann von den Gefäßen in äußere Wurzelzellen diffundieren,die über den Seitenwurzelknospen liegen. In diesen Zellschichten erhöht Auxin die Expression von Enzymen, die die Zellwand auflösen,wodurch ihr mechanische Widerstand gebrochen wird und Seitenwurzeln austreten können.Vas = Gefäße; Per = Perizykel;End = Endodermis; Cor = Cortex;Epi = Epidermis. Grafik: Ying Liu, IPK

In einer neuen Studie „zeigen wir zum ersten Mal, dass lokales Ammoniumangebot die Akkumulation von Auxin im Wurzelgefäßsystem erhöht und die Diffusion von Auxin sowie die Bildung von Seitenwurzeln zum Aufbau eines hoch verzweigten Wurzelsystems fördert", sagt Prof. Nicolaus von Wirén, Leiter der Abteilung Physiologie und Zellbiologie am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK). Sie beantworteten damit die Frage, wie Auxin auf lokale Vorkommen von Ammonium reagiert, wie sie in natürlichen und landwirtschaftlichen Böden auftreten. Ihre Studie veröffentlichten sie im Fachmagazin Nature Plants (DOI: 10.1038/s41477-020-00756-2).

Quelle: IPK (pdf)

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10. Sep 2020

Abwärtstrend der biologischen Vielfalt ist umkehrbar

Die gute Nachricht ist: Der Abwärtstrend der globalen Biodiversität kann noch immer umgekehrt werden. Grafik: IIASA

Die Politik muss in den kommenden Jahrzehnten alles daran setzen, die noch bestehenden natürlichen Lebensräume zu schützen, viele bereits verloren gegangene wiederherzustellen und vor allem die Ernährungsgewohnheiten und Nahrungsproduktion nachhaltig zu gestalten. Nur so sei der Verlust der biologischen Vielfalt bis 2050 oder früher zu stoppen. Dieses Rezept haben Wissenschaftler*innen unter Leitung des Internationalen Instituts für angewandte Systemanalyse (IIASA) und Beteiligung von Forschern des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) mithilfe von Modellen errechnet. Die in der Zeitschrift Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2705-y) veröffentlichte Studie ist Teil des jüngsten WWF-Living-Planet-Reports.

Quelle: iDiv

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10. Sep 2020

Wie Pflanzen für gleiche Samenabstände sorgen

Samenkörner in verschiedenen Erbsen- und Bohnenschoten. Das Forschungsteam hat geklärt, warum die Abstände zwischen den Samen in jeder Schote so ähnlich sind und wie die Abstände im Verhältnis zur Samengröße stehen. Aufnahme: Nozomi Kawamoto

Wie die Bildung von Samen mit dem Wachstum der Frucht koordiniert wird, schildern Forschende im Fachmagazin Current Biology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.08.050). Das Team hat dazu bei verschiedenen Wildlinien der Ackerschmalwand die genetischen Abläufe hinter der Ausbildung der Ovulen genannten Samenanlagen und dem Wachstum der Schote untersucht. Es entdeckte ein einheitliches genetisches Programm, welches unabhängig von Umweltfaktoren die Samenposition in der Schote steuert. Wie das internationale Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Rüdiger Simon und Erstautor Dr. Nozomi Kawamoto vom Institut für Entwicklungsgenetik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) zeigt, wird die Samenbildung an genau definierten Positionen durch mehrere Signalwege kontrolliert, die von kleinen Eiweißbausteinen, sogenannten sezernierten Peptiden der EPFL-Familie, aktiviert werden. Diese Peptide werden von Rezeptoren der ERECTA-Familie auf den Zelloberflächen erkannt. Eines der Peptide, EPFL2, wird zwischen den sich entwickelnden Samenanlagen gebildet und justiert die Abstände der Samen zueinander. Wenn es fehlt, fanden die Forscherinnen und Forscher ungleichmäßige Abstände – wodurch benachbarte Samen stärker um Nährstoffe konkurrieren – bis hin zu Zwillingssamen, die sich zumeist nicht vollständig entwickeln. EPFL2 und ein sehr nah verwandtes Peptid, EPFL9, steuern gleichzeitig auch die Fruchtentwicklung – damit ist die Bildung von Samen eng mit dem Wachstum der Schoten gekoppelt.

Quelle: HHU

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10. Sep 2020

Kohlmotte nutzt Pflanzenabwehrstoff als Signal für die Eiablage

Eine Kohlmotte auf einem Blatt einer Arabidopsis thaliana-Pflanze, die zu den Kreuzblütengewächsen gehört und den gleichen Verteidigungsmechanismus wie Kohl nutzt. Foto: Benjamin Fabian, MPI für chemische Ökologie

Isothiocyanate, die Kreuzblütengewächse eigentlich zur Verteidigung gegen Fraßfeinde bilden, dienen Kohlmottenweibchen (Plutella xylostella) als Duftsignale, damit sie ihre Eier auf diesen Pflanzen ablegen können. Forschende der Landwirtschaftlichen Universität in Nanjing, China, und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena identifizierten zwei Geruchsrezeptoren, deren einzige Aufgabe darin besteht, diese Duftstoffe aufzuspüren und den Weg zum idealen Eiablageplatz zu weisen. Sie konnten damit zeigen, warum ein auf bestimmte Wirtspflanzen spezialisiertes Insekt von Substanzen angelockt wird, die eigentlich Schädlinge von der Pflanzen fernhalten sollen, wie sie im Fachmagazin Current Biology berichten (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.08.047). Der weltweit verbreitete Schädling ist an die chemische Abwehr von Kohlpflanzen angepasst und auch durch Insektizide nur schwer zu bekämpfen, da er schnell Resistenzen entwickelt.

Quelle: MPI für chem. Ökologie

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10. Sep 2020

Historische Klimaschwankungen in Mitteleuropa durch Baumringdaten überschätzt: Gegenwärtige Erwärmung außergewöhnlich

Baumringe übertreiben – das hat nun ein Forschungsteam u.a. des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) herausgefunden. Aus der Breite der Wachstumsringe von Bäumen schließen Wissenschaftler für vergangene Jahrhunderte auf die historischen Klimabedingungen in dem jeweiligen Jahr. Die bisherigen Temperaturrekonstruktionen aus den Jahresringen der Bäume sind aber fehlerhaft, so die nun in Climate Dynamics (DOI: https://doi.org/10.1007/s00382-020-05433-w) veröffentlichte Studie. Sie geben die natürlichen Schwankungen des Klimas vergangener Jahrhunderte übertrieben wieder. Ein Vergleich mit Daten etwa aus Pfarr- und Stadtarchiven zeigt, dass sich das Klima in Wirklichkeit deutlich gleichmäßiger entwickelt hat.

Quelle: PIK

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08. Sep 2020

Biodiversitätsforscher erhält „Leopoldina Early Career Award 2020“

Dr. Patrick Weigelt, Preisträger des Early Career Award 2020. Foto: Marian Kalbitzer

Dr. Patrick Weigelt, Nachwuchswissenschaftler auf dem Gebiet der Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie an der Universität Göttingen, erhält den von der Commerzbank-Stiftung geförderten und mit 30.000 Euro dotierten Leopoldina Early Career Award 2020. Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina ehrt ihn für die Entwicklung von Biodiversitätsdatenbanken und für seine Forschung zur Artenvielfalt von Pflanzen. Weigelt untersucht die Pflanzenwelt auf Inseln und wie der Mensch zur Verbreitung von Pflanzenarten außerhalb ihrer Ursprungsgebiete beiträgt.

Quelle: Leopoldina

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08. Sep 2020

Auf der Suche nach der stressresistenten Kartoffel

Die Kartoffel gehört zu den wichtigsten Grundnahrungsmitteln der Welt. Auch als Futtermittel und Industrierohstoff ist sie von enormer wirtschaftlicher Bedeutung. Allerdings ist sie besonders empfindlich gegenüber den Folgen der Klimaveränderungen: Hitze- und Dürreperioden, aber auch Überschwemmungen der Anbaufläche als Folge von Starkregen sorgen für enorme Ertragseinbußen. Das EU Horizon-2020 Projekt ADAPT erforscht die Stressanpassung der Kartoffel mit dem Ziel, resistentere Sorten zu entwickeln. Mit dabei ist ein Forschungsteam aus dem Lehrstuhl Biochemie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) unter der Leitung von PD Dr. Sophia Sonnewald.

Quelle: FAU

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08. Sep 2020

Konventioneller Kaffee aus Brasilien enthält mehr der gesunden Chlorogensäuren als biologisch angebauter

Bei Untersuchungen von Kaffeebohnen aus Brasilien kam die Arbeitsgruppe von Dr. Nikolai Kuhnert, Professor für Chemie an der Jacobs University, zu einem scheinbar überraschenden Ergebnis: Im biologisch angebauten Kaffee sind weniger Chlorogensäuren enthalten als in konventionellen. Diese prägen nicht nur den Geschmack des Kaffees, ihr werden auch eine ganze Reihe von gesundheitlich fördernden Eigenschaften zugeschrieben. Bei ihren Untersuchungen haben die Forschenden nun festgestellt, dass in den biologisch angebauten Kaffeebohnen weniger Chlorogensäuren enthalten sind als in den konventionellen. Warum das so ist? „Ganz genau können wir das nicht sagen“, sagt Kuhnert. Sehr wahrscheinlich sei aber, dass konventionelle Pflanzen aus Schutz vor Fraßfeinden Abwehrstoffe bilden, die gesundheitsfördernd für den Menschen wirken. „Der Bio-Kaffee scheint das nicht nötig zu haben, er ist weniger gestresst“, sagt Kuhnert. Die Studie ist kürzlich in der Zeitschrift Food Research International (DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109218) erschienen.

Quelle: Jacobs Universität

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08. Sep 2020

Sommerdürre 2018: Auswirkungen auf Pflanzen, Wälder und Grasland

Die Abteilung Bioklimatologie der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Universität Göttingen ist mit einem meteorologischen Messsturm im Nationalpark Hainich am Mess-Netzwerk ICOS beteiligt. Foto: Alexander Knohl

Die Sommerdürre, die 2018 Mittel- und Nordeuropa heimsuchte, hatte schwerwiegende Auswirkungen auf Nutzpflanzen, Wälder und Grasland. Wie Forscherinnen und Forscher nun in 16 Teilstudien in einer Sonderausgabe der Fachzeitschrift Philosophical Transactions (https://royalsocietypublishing.org/toc/rstb/375/1810) feststellten, profitierten die Pflanzen zunächst von den warmen und sonnigen Bedingungen im Frühling, hatten aber zu wenig Wasser für ihre Wurzeln zur Verfügung, als die sommerliche Hitzewelle einsetzte. Als Folge begannen Graslandflächen zu vertrocknen und zahlreiche Ackerflächen verzeichneten die niedrigsten Erträge seit Jahrzehnten. Die Wälder schützten sich, indem sie ihre Verdunstung für mehrere Wochen stark reduzierten, was aber gleichzeitig zu einer starken Abnahme der Kohlendioxid-Aufnahme führte. Solche Auswirkungen wurden gleichzeitig von der Schweiz bis in die Beneluxländer und Deutschland sowie von der Tschechischen Republik bis nach Schweden und Finnland beobachtet. Die Studie wurde von der Europäischen Forschungsinfrastruktur Integrated Carbon Observation System (ICOS) durchgeführt mit Beteiligung der Universität Göttingen.

Quelle: Uni Göttingen

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07. Sep 2020

Prof. Dr. Teja Tscharntke erhält Marsh Award

Prof. Dr. Teja Tscharntke. Foto: Uni Göttingen

Der Agrarökologe Prof. Dr. Teja Tscharntke von der Universität Göttingen ist mit dem Marsh Award for Ecology der British Ecological Society ausgezeichnet worden. Der Preis wird für herausragende Forschungsarbeiten verliehen, die einen bedeutenden Einfluss auf die Entwicklung der Wissenschaft der Ökologie oder deren Anwendung hat. Er wird vom Marsh Christian Trust zur Verfügung gestellt und von der British Ecological Society verwaltet. Der Preis ist mit 1000 Pfund dotiert.

Quelle: Uni Göttingen

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07. Sep 2020

Dürre 2018: Weniger CO2 gebunden und Ernten fallen schlechter aus

Instrumentierung zur Bestimmung der Treibhausgasflüsse (Eddy-Kovarianz System) mit Blick auf den wieder nasser und sehr viel stärker bewachsener Polder Zarnekow im Juni 2020. Foto: T. Sachs, GFZ

Das Netzwerk zur Beobachtung von Treibhausgasen ICOS zeigt, wie Natur und Ernte in Europa auf die extrem trockenen Bedingungen in den letzten drei Sommern 2018 bis 2020 reagiert haben. Die Ergebnisse, die jetzt im Fachjournal Philosophical Transactions B (https://royalsocietypublishing.org/toc/rstb/375/1810) veröffentlicht worden sind, zeigen, dass 2018 die Kohlenstoffsenken um 18 Prozent zurückgegangen sind und es die niedrigsten Ernteerträge seit Jahrzehnten gab. Die Fachleute u.a. des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) und des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie erwarten, dass extrem heiße und trockene Sommer aufgrund des Klimawandels in Zukunft viel häufiger auftreten werden. Dies ist bereits jetzt sichtbar, denn der vergangene Sommer ist der dritte extrem heiße Sommer in Folge.

Quelle: GFZ

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07. Sep 2020

Moor-Wiedervernässung in Zeiten des Klimawandels

Im Sommer 2018 trockengefallene Wasserfläche im Polder Zarnekow, einem der Untersuchungsstandorte. In den folgenden Wochen hat sich auf der Fläche rasch neue Vegetation angesiedelt und dabei effektiv Kohlendioxid gespeichert. Foto: Mathias Zöllner, GFZ

Neue Studie in Kooperation der Universität Rostock und des Deutschen Geo-Forschungszentrums Potsdam zeigt unerwartete Auswirkungen der Dürre auf wiedervernässte Moore. Zeitweiliges Trockenfallen kann die langfristige Entwicklung der Zielvegetation beschleunigen. Zudem kann der schnelle Zuwachs an Biomasse den trockenheitsbedingten Anstieg der Kohlendioxidemissionen ausgleichen. Das berichten Forschende der Universität Rostock im Fachjournal Philosophical Transactions of the Royal Society Biology Series (DOI: https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0685).

Quelle: Uni Rostock

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07. Sep 2020

Klima-Sensivität während des Eozäns

Fossile Planktonschalen aus dem Eozän. Die größten Exemplare messen bis zu einem Millimeter. Abbildung: Paul Pearson, Cardiff University

Um bessere Prognosen für die Klimaerwärmung in den kommenden Jahrzehnten treffen zu können, sind Erkenntnisse über Klimaveränderungen vergangener Epochen oft sehr ausschlussreich. Ein Team aus Forschenden vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel sowie britischer und amerikanischer Einrichtungen hat sich genauer der Epoche des Eozäns vor mehr als 30 Millionen Jahren beschäftigt, als die globalen Durchschnittstemperaturen ungefähr 14 Grad höher waren als heute. Das Ergebnis der Untersuchung zeigt: Der Einfluss von Kohlendioxid auf eine warme Erde könnte noch größer sein als bisher angenommen. Das berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17887-x).

Quelle: GEOMAR

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