Artikel zur Kategorie Forschungsergebnis

Wie Forschende aus Österreich im Fachjournal International Soil and Water Research vorrechneten, kommt nur die Hälfte der Ackerflächen in Deutschland und Europa kommen überhaupt für eine nachhaltige Intensivierung in Frage. Ob Flächen für eine Nachhaltige Intensivierung geeignet sind, hängt demnach stark vom Humusgehalt und der Bodenart ab; besonders Lehmböden scheinen gut geeignet. Dagegen eignen sich Böden mit einer Steigung von über 25° Grad sowie einer Lehmbodentiefe von unter 30 cm nicht zur Intensivierung. Zu groß sei das Risiko, dass Böden mit einer solch starken Neigung erodieren und abgetragen werden bzw. das Grundwasser bei geringer Tiefe schneller verunreinigt wird. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.

Jasmonat ermöglicht es Pflanzen, die Pollenreifung in den Blüten und deren anschließende Freisetzung zeitlich aufeinander abzustimmen. Über die im Fachjournal BioMed Central erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung: In einem komplexen Wechselspiel arbeitet die Jasmonsäure mit einem anderen Hormon, dem Ethylen, zusammen. Forscher des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle haben dieses Wechselspiel an Tomatenblüten genauer untersucht und neue Einblicke in die unterschiedliche Ausprägung generativer Prozesse bei Blütenpflanzen gewonnen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der Insektenschutz in landwirtschaftlichen Gebieten zielt in erster Linie auf blütenbesuchende Arten – vor allem Wildbienen – ab, die wirtschaftlich bedeutende Nutzpflanzen bestäuben. Damit wird lediglich eine kleine Gruppe von Insekten geschützt, während die Vielfalt der seltenen und damit stärker bedrohten Arten nicht von den Maßnahmen profitieren. Um die Vielfalt zu sichern, müssen daher zusätzliche Bemühungen geschaffen werden, die speziell Lebensräume für seltene Insekten aufrechterhalten und wirtschaftliche Motive außer Acht lassen. Dies ist das Ergebnis einer internationalen Studie, für die Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein, Inhaberin der Professur für Naturschutz und Landschaftsökologie an der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen der Universität Freiburg, die Bedeutung von Wildbienen bei der Befruchtung von Nutzpflanzen untersuchte. Der Biologe Dr. David Kleijn von der Universität Wageningen/Niederlande leitete das Vorhaben, an dem sich 57 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beteiligten. Das Team veröffentlichte die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Nature Communications.
Quelle: Uni Freiburg

Ein Tübinger Forscherteam hat ein bei Pflanzen bisher unbekanntes Signalmolekül entdeckt und seine Funktion bei der Immunantwort im Fachjournal Plant Cell geschildert. Das internationale Team um Dr. Gabriel Schaaf vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) belegte, dass aktive Jasmonsäure allein nicht bei der Schädlingsabwehr tätig werden kann. Sie benötigt dazu eine Partner- Substanz aus der Gruppe der Inositolpyrophosphate.

Quelle: Uni Tübingen

siehe auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Zum ersten mal haben US-amerikanische Forschende die innere Uhr von einem Cyanobakterium auf das Darmbakterium E. coli übertragen. Die innere Uhr taktet den 24-stündigen Tag-Nacht-Wechsel. Der bei den Coli-Bakterien damit induzierte Tagesrhythmus wurde mit fluoreszierenden Proteinen nachgewiesen. Der Einbau einer derartigen Uhr zusammen mit anderen Genen in probiotische Darmbakterien könnte therapeutisch genutzt werden, um Wirkstoffe zu bestimmten Tageszeiten freizusetzen, schreiben die Forschenden im Fachjournal Science Advances.
Quelle: Science Advances

Die alte Weizenart Einkorn enthält zehnmal höhere Konzentrationen Lutein als Weich- und Hartweizen, wie eine im Journal of Agricultural and Food Chemistry veröffentlichte Studie belegt. Im menschlichen Auge wird Lutein als UV- und Blaulichtfilter sowie als hochwirksames Antioxidans benötigt, um die Netzhaut vor energiereicher Strahlung zu schützen. Weil der Körper Carotinoide nicht selbst bilden kann, müssen sie über die Nahrung, vor allem Gemüse, aufgenommen werden. Brot aus Urgetreide regelmäßig gegessen, könnte einen erheblichen Beitrag für eine verbesserte Augenfunktion leisten, meldet die Universität Hohenheim.
Quelle: Uni Hohenheim

Mit ihren Ausscheidungen düngen Fledermäuse tropische Bäume, die ihnen Unterschlupf gewähren. Wie ein internationales Forscherteam im Fachjournal Biotropica berichtet, enthalten die Samen einer tropischen Baumart Nährstoffe aus Exkrementen von Fledermäusen. Sie fanden damit eine Antwort auf die Frage, ob tropische Bäume davon profitieren, wenn sich Fledermäuse in bodennahen Hohlräumen der Baumstämme aufhalten. Hierfür untersuchten das Forscherteam Christian Voigt vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) in Berlin und Wissenschaftler der Universität Tel Aviv, sowie der Biologischen Station Doñana in Sevilla in einem Atlantischen Tieflandregenwald in Costa Rica Bäume der Waldmandel (Dipteryx panamensis), welche häufig von verschiedenen insektenfressenden, fruchtfressenden und blutleckenden Fledermausarten als Unterschlupf genutzt werden. Das meldet das IZW beim Forschungsverbund Berlin (FVB), zu dem die Leibniz-Forschungsstätte gehört.
Quelle: FVB

Der Klimawandel bedroht nicht nur die Erträge von Nutzpflanzen, sondern durch die Veränderung der Inhaltsstoffe auch deren Qualität. Ein internationales Forscherteam untersuchte diesen Zusammenhang am Beispiel von Teesträuchern und publizierte seine Ergebnisse im Fachjournal Science. Im Fokus stand der wohl teuerste Tee der Welt: Pu-Erh, wie das Portal Pflanzenforschung über die Studie berichtet.
Quelle: Pflanzenforschung.de

In einem Großprojekt haben Forscher aus 43 Ländern die Zahl der tropischen und subtropischen Baumarten ermittelt. Aufgrund von Kartierungen und Hochrechnungen schätzen sie, dass es weltweit zwischen 40.000 und 53.000 Baumarten gibt. An der nun im Fachjournal PNAS veröffentlichten Studie war auch Florian Wittmann vom Max-Planck-Institut für Chemie beteiligt. Wittmann forscht seit Jahren in Manaus in Brasilien. Der Baumexperte ist besonders vom Artenreichtum der indopazifischen Region überrascht. Denn im Gegensatz zu bisherigen Annahmen stellten die Wissenschaftler nun fest, dass die indopazifische Region mit 19.000 bis 25.000 Arten ebenso artenreich ist wie die mittel- und südamerikanischen Wälder. Ebenfalls zur Studie, an der sich mehr als 170 Forscherinnen und Forschern beteiligt hatten, trugen Dr. Christine B. Schmitt und Dr. Juan C. Montero, von der Uni Freiburg bei. Sie lieferten Daten aus Vegetationsuntersuchungen von Wäldern in Äthiopien, Brasilien und Bolivien. Die Meldung der Uni Freiburg enthält auch einen Link zur Original-Veröffentlichung.

mehr beim MPI f. Chemie

mehr bei der Uni Freiburg

Beim Anbau von BT-Mais gelangt das BT-Toxin Cry1Ab in den Boden. Für eine Umweltrisiko-Analyse wurde nun getestet, was anschließend mit dem Protein, das die Pflanze vor einen Befall durch Maiszünsler schützt, geschieht. Dabei zeigte sich, dass das bakterielle Protein Cry1Ab zunächst an Bodenbestandteile, vor allem an Tonpartikel bindet, und von dort aus langsam in die wässrige Bodenphase abgegeben wird. Sobald die Proteine im Bodenwasser auftauchen, werden sie von den dort lebenden Bodenmikroorganismen mit sehr hoher Effizienz abgebaut: Die Mikroorganismen nutzen das Protein als Nahrungsquelle, genau so, wie sie es mit den vielen anderen natürlichen Proteinen tun, die von Pflanzen in den Boden abgebeben werden. Die Bindung des Cry1Ab an die Bodenbestandteile verlangsamt den Abbau, doch der Hunger der Bodenmikroorganismen sorgt dafür, dass die wassergelöst verfügbare Cry1Ab-Konzentration extrem niedrig bleibt. Damit ist eine Weiterverbreitung des Cry1Ab durch Regenwasser bis in unser Trinkwasser extrem unwahrscheinlich, schreiben die Forschenden des Johann Heinrich von Thünen-Instituts im Fachjournal Applied Microbiology and Biotechnology.

Quelle: Thünen-Institut

vgl. auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Forschende machen in Pflanzen den Prozess der Reizweiterleitung sichtbar, der durch Verwundung ausgelöst wird und letztendlich die Abwehrreaktion gegen Fraßschädlinge steuert. Wesentliche Botenstoffe für die Verarbeitung von Verwundungsreizen innerhalb pflanzlicher Zellen sind Calciumionen. Forschenden des Max-Planck-Instituts (MPI) für chemische Ökologie in Jena und des Instituts für Agrar- und Ernährungswissenschaften der Martin-Luther-Universität Halle ist es jetzt gelungen, die unmittelbaren Reaktionen von Pflanzen auf Verwundungen oder Raupenfraß sichtbar zu machen. Dafür verwendeten sie Pflanzen der Art Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand), die ein spezielles Protein bilden, das nach Bindung von Calciumionen zerfällt und freiwerdende Energie als Licht abstrahlen kann. Die Lichtmenge gibt dabei die Calciumkonzentrationen in den Zellen der jeweiligen Bereiche der Blätter wider, beschreiben die Forschenden im Fachmagazin New Phytologist. Mit Hilfe einer hochempfindlichen Kameratechnik konnte der Calciumstrom in der Pflanze visuell verfolgt werden. So wurde deutlich, dass Calciumsignale systemisch auftreten und innerhalb kurzer Zeit von befallenen zu benachbarten Blättern wandern und schließlich die ganze Pflanze in Abwehrbereitschaft versetzen.
Quelle: MPI f. chem. Ökologie

Warum Zucht-Tomaten wie etwa Ochsenherztomaten viel größer als der Wildtyp wurden, haben Forschende im Fachmagazin Nature Genetcis dargelegt: Durch eine natürliche Punktmutation wird ein wichtiges Enzym für die Stammzellenproduktion, die Arabinosyl-Transferase, in punkto Aufbau und Funktion gestört. Die Folge: eine Stammzellenüberproduktion im Meristem und Tomaten in Übergröße. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das „Feenfeuer“, ein grünliches Leuchten spezieller Pilze im dunklen Wald, wurde früher mit Zauberei erklärt. Heute weiß man, dass es sich wie bei Glühwürmchen um Biolumineszenz handelt. Ein russisch-japanisches Team hat nun die bisher unbekannte Chemie hinter dem Leuchten der Pilze enträtselt und im Fachjournal Angewandte Chemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GdCh) vorgestellt. Demnach basiert die Lumineszenz vieler – wenn nicht sogar aller – Pilze auf dem Antioxidans Hispidin. Ein Enzym wandelt das Hispidin in den eigentlichen Leuchtstoff um, dessen Oxidation durch ein weiteres Enzym das Leuchten verursacht. Wie die Chemiker vorgingen, schildert die GdCh beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

Derzeit sterben viele Spezies so rasant aus, dass auch der Mensch in seiner Existenz bedroht ist, berichtet das Portal Pflanzenforschung. Eine aktuelle Studie zeigt, dass rasch gehandelt werden muss, um den Rückgang an Biodiversität zu stoppen. Wichtig sind hierbei unter anderem verlässliche, wissenschaftliche Daten, deren Verlauf über die Jahre beobachtet wird. Wissenschaftler nutzen in einem neuen Ansatz, DNA-basierte Technologien, um Vorhersagen zur Entwicklung der Biodiversität auf der Erde zu treffen. Die Idee dahinter ist es, Lebewesen als Träger von Information zu verstehen und die Biodiversität schneller über den Informationsgehalt der gesamten DNA zu erfassen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben den Mikrokosmos der Ozeane so tiefgründig wie nie durchleuchtet: In mehreren wissenschaftlichen Studien berichten sie im Fachjournal Science über die gewaltige Artenvielfalt des Planktons. Grundlage sind Expeditionen mit dem französischen Forschungssegler TARA, die zwischen 2009 und 2013 stattfanden. Internationale Meeresforscher sammelten dabei rund 35.000 Meerwasser- und Planktonproben aus 210 Regionen. Im Fokus der Studie, an denen Forschende vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen (MARUM) beteiligt waren, standen dabei die Eukaryoten. Wie Forschende vom EMBL in Heidelberg ebenfalls in Science berichten, haben sie die Erbinformation darin entziffert und einen Erbgutkatalog mit 40 Millionen Genen erstellt. Über die Zoo- und Phytoplankton-Studien berichtet das Portal Biotechnologie.

Quelle: Biotechnologie.de

Quelle: MARUM

Verunreinigte Proben haben in der Zeittafel des Lebens offenbar einige Verwirrung gestiftet. Ein internationales Team, zu dem Forschende des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie (BGC) gehörten, hat mit extrem sauberen Analysen einen vermeintlichen Beleg, dass Eukaryoten vor 2,5 bis 2,8 Milliarden Jahren entstanden sind, entkräftet. Einige Forscher meinten, in bis zu 2,8 Milliarden Jahre alten Gesteinsproben molekulare Spuren der Lebewesen gefunden zu haben. Wie die aktuelle Studie nun zeigt, stammen diese jedoch von Verunreinigungen. Den ältesten Beweis für die Existenz von Eukaryoten liefern nun 1,5 Milliarden Jahre alte Mikrofossilien, schreiben die Forschenden im Fachjournal PNAS.
Quelle: BGC

Wenn Pflanzen schnell auf schädliche Bakterien reagieren, verschließen sie die Spaltöffnungen ihrer Blätter, die den Erregern als Schlupflöcher dienen. Eine Würzburger Forschungsgruppe hat diesen Vorgang nun im Fachjournal New Phytologist analysiert.

Quelle: Uni Würzburg

vgl. Artikel bei Pflanzenforschung.de

Welche Gene sind dafür verantwortlich, dass Pflanzen Tiere fangen und verdauen können? Forschende der Uni Würzburg haben bei der Venusfliegenfalle drei davon jetzt im Fachjournal PNAS beschrieben. Die Gene sorgen dafür, dass die Pflanze das lebenswichtige Kalium aus ihren Beutetieren höchst effizient nutzen kann.
Quelle: Uni Würzburg

Die Wissenschaftsjournalistin Gina Kolata nimmt in der New York Times ein Review der Arbeitsgruppe um Michael Palmgren aus Dänemark zum Aufhänger, um neuen Wind in die Gentechnikdabette zu bringen. Im Review im Fachjournal Trends in Plant Science beschrieb die Gruppe, mit welchen Techniken man heutige Nutzpflanzen wieder mit den Genen ihrer Vorfahren ausstatten könnte, um sie stressresistenter zu machen. Dafür verwenden Sie den Begriff "Rewilding" (in etwa "Wiederverwilderung"). In ihrem Review „Feasibility of new breeding techniques for organic farming” erörtern sie, welche neuen Zuchtformen mit dem ökologischen Landbau vereinbar wären.

Quellen: Artikel der New York Times

Artikel in Trends in Plant Science

Die Entschlüsselung des Genoms eines bakteriellen Symbionten von Mykorrhiza-Pilzen, die mit Pflanzen zusammenleben, gibt neue Einblicke in die Evolution. Die Symbiose von Pflanzen und Mykorrhiza-Pilzen entstand bereits vor über 400 Millionen Jahren und ist für viele Pflanzen lebenswichtig. „Dabei haben die Mykorrhiza-Pilze noch weitere wichtige Partner: In ihrem Zellinneren leben symbiontische Endobakterien, über die bisher nur sehr wenig bekannt ist“, sagt Dr. Gloria Torres-Cortés, Wissenschaftlerin in der bis vor kurzem von Dr. Arthur Schüßler geleiteten Arbeitsgruppe „Arbuscular mycorrhiza and Geosiphon symbioses“ an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Torres-Cortés hat nun das Genom der sogenannten Mollicutes-verwandten Endobakterien analysiert und so ganz neue Einblicke in die Evolution dieser bakteriellen Untermieter vieler Mykorrhizapilz-Arten erhalten. Mollicutes-verwandte Endobakterien – kurz MRE – sind auf ihren Symbiosepartner angewiesen und können im Labor nicht kultiviert werden. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal PNAS.
Quelle: LMU

Bevor der Pollen einer Pflanze in die Welt entlassen wird, muss er durch Nährstoffanreicherung und Wasserentzug überlebens- und flugfähig gemacht werden. Gleichzeitig muss der Staubbeutel austrocknen, um sich pünktlich für die Pollenfreisetzung zu öffnen. Das Pflanzenhormon Jasmonat spielt bei beiden Prozessen eine entscheidende Rolle. Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) haben jetzt an Tomaten nachgewiesen, dass diese Entwicklung des Staubbeutels von einem weiteren Phytohormon, dem Ethylen, beeinflusst wird. Jasmonat und Ethylen sorgen demnach gemeinsam für eine exakte zeitliche Abfolge der Pollenreifung und dessen Freisetzung, wie die Forschenden aus Halle im Fachjournal BMC Biology berichten.
Quelle: IPB

Pluripotente Stammzellen lassen Wurzeln fortwährend wachsen, damit diese eine Pflanze mit Wasser und Mineralien versorgen und sie im Boden verankern. Um nicht selbst zu differenzieren und pluripotent zu bleiben, benötigen Stammzellen Signale von den Nachbarzellen. Nur eine kleine Gruppe von sich langsam teilenden Zellen, das so genannte Ruhezentrum der Wurzel, erzeugt diese Signale, die für die Stammzellen lebenswichtig sind. Ein internationales Forschungskonsortium, angeleitet vom Freiburger Biologen Prof. Dr. Thomas Laux, hat gezeigt, dass der Transkriptionsfaktor WUSCHEL HOMEOBOX (WOX) 5 das Signalmolekül ist und durch Poren aus den Zellen des Ruhezentrums in die Stammzellen einwandert. Die Ergebnisse hat das Forschungsteam in der Fachzeitschrift Developmental Cell veröffentlicht.

Quelle: Uni Freiburg

vgl. auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Ein Drittel der auf Roten Listen erfassten Tier-, Pflanzen- und Pilzarten Deutschlands sind in ihrem Bestand gefährdet. Vier Prozent aller Arten sind bereits ausgestorben. Das geht aus dem ersten umfassenden Artenschutz-Report hervor, den das Bundesamt für Naturschutz (BfN) heute vorstellte. Als zentralen Verursacher des Artenrückgangs hat das BfN die intensive Landwirtschaft ausgemacht. Aufgrund des alarmierenden Artenrückgangs fordert das BfN ein Acht-Punkte-Programm zum Schutz der Lebewesen Deutschlands. Bei der Vorstellung des Reports appellierte BfN-Präsidentin Prof. Beate Jessel: alle Anstrengungen müssen dringend verstärkt werden, um den weiteren Artenrückgang zu stoppen. Der Report zeigt außerdem, wie viele Arten in Deutschland leben und wie sich die Artenvielfalt in den letzten Jahren entwickelt hat.

Quelle: BfN

direkt zum Report (pdf)

siehe auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Ein internationales Forscherteam hat mit Hilfe genomischer Werkzeuge die Mechanismen eines uralten und immer noch andauernden Wettrüstens zwischen Kohlpflanzen und Schmetterlingslarven, die diese Pflanzen fressen, entschlüsselt. Die im Fachjournal PNAS veröffentlichte Studie liefert nicht nur verblüffende Belege für die Koevolution, sie gewährt auch neue Einblicke in die genetischen Grundlagen beider Organismen. Die Sequenzierung der Genome sowohl der Pflanzen als auch der Schmetterlinge führte die Forschenden zur genetischen Grundlage des Wettrüstens: Die Weiterentwicklung wurde auf beiden Seiten durch neue Kopien bereits vorhandener Gene vorangetrieben und nicht etwa durch einfache Mutationen im Erbgut. Wie die Forschenden ebenfalls herausfanden, wurde eine Anpassung, die sich im Laufe eines evolutionären Zeitraums von 80 Millionen Jahren herausgebildet hatte, wieder entsorgt, weil sie nicht länger benötigt wurde. Die Forschungsarbeit ist das Resultat der Zusammenarbeit eines internationalen Teams von Pflanzenwissenschaftlern der Universität von Missouri, USA, von Schmetterlingsbiologen der Universität Stockholm, Schweden, und des Max-Planck-Instituts (MPI) für chemische Ökologie in Jena.
Quelle: MPI f. Chem. Ökologie

vgl. auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Forschende habe die Auswirkungen des Klimawandels auf das Pflanzenwachstum berechnet. Wie sie im Fachjournal PloS Biology zeigen, wird sich die Produktivität der Pflanzen – entgegen bisherigen Vermutungen – nicht erhöhen, sondern verringern, wenn sich die Welt zu stark erwärmt. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende des Thünen-Instituts für Waldökosysteme in Eberswalde haben das Holzaufkommen und die Waldentwicklung in einem Simulationsmodell dargestellt. Danach könnten die Wälder in den nächsten vier Jahrzehnten im Mittel 77,7 Mio. Kubikmeter Rohholz pro Jahr (Erntefestmeter ohne Rinde) liefern, berichten sie auf ihrer Website über die Ergebnisse des Projektes „Waldentwicklungs- und Holzaufkommens-modellierung (WEHAM)“.
Quelle: Thünen-Institut

Im Labor sah alles vielversprechend aus. Doch auf dem Feld konnte eine Pheromon-produzierende Weizenart die Blattläuse nicht abwehren. Nun suchen Wissenschaftler nach den Gründen und nach weiterentwickelten Forschungsansätzen. Die im Fachjournal Scientific Reports dazu erschienene Studie stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Grundlage der Produktivität von Pflanzen ist ein fruchtbarer Boden. Er unterhält einen Mikrokosmos, der bisher nur wenig verstanden ist. Die Metagenomik produziert umfangreiche Daten über Gene und Genome, die man in Bodenproben findet. Doch inwieweit ist diese Methode geeignet, um Fragen in einem ökologischen Zusammenhang zu beantworten? Ein Mikrobiologe analysierte kürzlich das Konzept des Ansatzes. Sein Fazit: Die Metagenomik muss neu überdacht und um Experimente ergänzt werden, damit sie ökologisch interpretiert werden kann. Das Portal Pflanzenforschung stellt das im Fachjournal Nature Reviews Microbiology erschienene Review vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der CO2-Gehalt unserer Atmosphäre wird bis zum Ende des Jahrhunderts um etwa 60 Prozent weiter ansteigen. Forschende zeigen nun im Fachjournal Global Change Biology, dass das nicht nur das Wachstum unserer Nahrungspflanzen beeinflussen wird, sondern auch ihre Anfälligkeit für einen Befall mit Viren. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung

Forschende haben in Afrika eine seltene Pflanze entdeckt, die darauf hinweist, ob unter ihren Wurzeln ein Gestein ist, das Diamanten enthalten kann. Der in Afrika beheimatete Schraubenbaum namens Pandanus candelabrum weist auf das Kimberlit hin, ein diamanttragendes Gestein. Die Studie erschien im Fachjournal Economic Geology, worüber das Portal des Science-Magazins auf seiner Webseite berichtet.

Quelle: Science

vgl. auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Der flächendeckende Einsatz von Pflanzenschutzmitteln aus der Gruppe der Neonikotinoide schadet Honigbienen und wildlebenden Insekten. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Team von Biologinnen und Biologen unter der Leitung des Berner Forschers Peter Neumann. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature. Die Forschenden empfehlen, diese Mittel im Interesse einer nachhaltigen Landwirtschaft künftig restriktiver anzuwenden. 2012 hatte die EU aufgrund möglicher Effekte auf Honigbienen ein Moratorium erlassen, welches die Anwendung dieser Substanzen einschränkt. Seither sind mehr als 300 wissenschaftliche Artikel zum Thema publiziert worden. Zusammen betrachtet zeigen diese, dass der vorbeugende Neonikotinoid-Einsatz negative Auswirkungen auf zahlreiche Nützlinge haben kann, beispielsweise ein früher Tod der Königinnen bei Honigbienen und eine geringere Fortpflanzungsrate bei Wildbienen. „Es gibt klare Beweise, dass bereits geringste Mengen Neonikotinoide solche chronischen Effekte auf Nützlinge haben können“, sagt Neumann. Er ist Professor für Bienengesundheit an der Universität Bern und leitete die europaweite Metastudie des European Academies Science Advisory Council (EASAC) über Neonikotinoide.
Quelle: Uni Bern

Forschende haben einen neuen Signalweg in Pflanzen entdeckt, der beim Eindringen von Viren in Gang gesetzt wird und den Virus am Kopieren seines genetischen Bauplans hindert. Das berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine im Fachjournal Nature erschienene Studie
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben ein neues Zielprotein für Insektizide gefunden entdeckt. Die Entdeckung stellt die erste Identifikation von Vanilloid-Rezeptoren, den TRPV-Ionenkanälen, als Insektizidziele dar. Die Studie konzentrierte sich auf die Wirkungsweise der Insektizide Pymetrozine und Pyrifluquinanzon. Die Ergebnisse der Forschenden der BASF Crop Protection und der Universität Göttingen wurden in der Fachzeitschrift Neuron veröffentlicht. Sie könnten helfen, auf Insektizid-Resistenzen besser zu reagieren und sich positiv auf die weitere Forschung und Insektizidnutzung auswirken.

Quelle: Uni Göttingen

siehe auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Obwohl die bedeutende Funktion der Photosynthese-betreibenden Chloroplasten schon lange bekannt ist, war bislang nicht klar, wie es zum Aufbau des innenliegenden, spezifischen Membransystems kommt. In einem Kooperationsprojekt haben Forschende der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) nun einen ersten Ansatzpunkt gefunden, wie diese Membranen gebildet werden. Demnach spielt das Protein IM30 eine entscheidende Rolle, indem es eine Fusion interner Membranen anstößt. Dazu hatte die Mainzer Forschergruppe das Protein IM30 aus einer Blaualge, die als "frei lebender Chloroplast" beschrieben werden kann, isoliert und untersucht. An den Untersuchungen über die Bedeutung von IM30 waren Biologen, Chemiker, Biochemiker und Biophysiker der JGU und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung maßgeblich beteiligt. Die Ergebnisse wurden soeben in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Quelle: Uni Mainz

Ob in Algen, Pilzen oder im Holz – in der Natur gibt es eine Reihe von Substanzen, die zunehmend in den Blickpunkt der Forschung rücken. Diese Naturstoffe sollen etwa vor Krankheitserregern oder Krebs schützen. Das Problem: Um ihre exakte Wirkung in Studien zu untersuchen, müssten sie in größeren Mengen vorhanden sein. Abhilfe können hier Biotechnologen um Professor Christoph Wittmann von der Universität des Saarlandes schaffen: Sie haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie den Naturstoff Deoxyviolacein in ausreichender Menge in Bakterienkulturen herstellen. Auch andere dieser Substanzen lassen sich so produzieren. Die Studie wurde im Fachjournal Biotechnology & Bioengineering veröffentlicht und als bedeutend eingestuft.
Quelle: Saar-Uni

Der Anstieg des Kohlendioxidgehaltes in der Luft führt dazu, dass Bäume in Europa das ihnen zur Verfügung stehende Wasser immer effizienter nutzen. Im Laufe des zwanzigsten Jahrhunderts ist die sogenannte Wassernutzungseffizienz um rund 20% gestiegen (Laubbäume 14 %, Nadelbäume 22 %). Das berichtet ein Forscherteam der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) in der heutigen Ausgabe das Fachjournals Nature Climate Change. Die Daten stammen aus einem auf Baumjahrringen basierten, europäischen Netzwerk (ISONET) zur Messung der Kohlenstoffisotopenverhältnisse, welches von der EU gefördert wurde. ISONET wurde von den Wissenschaftlern Gerhard H. Schleser (z. Z. auch FZ-Jülich) und Gerhard Helle vom Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) initiiert und koordiniert.

Quelle: WSL

Quelle: GFZ

Das Finetuning bei der Regulation von Gasaufnahme und Flüssigkeitsabgabe leisten bei höheren Pflanzen die Schließzellen. Auf der Suche nach dem Ursprung dieser spezialisierten Zellen sind Forschende nun ein Stück näher gekommen. Bereits die entwicklungsgeschichtlich sehr alten Grünalgen und Moose nutzen Enzyme und Ionenkanäle, die auch für die Regulation von Schließzellen notwendig sind. Erst bei den Laubmoosen wurden diese im Kontext der Regulation des Wasserhaushalts aktiv. Über die im Fachjournal Current Biology erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Wissenschaftler des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und des Forschungsinstituts Senckenberg in Gelnhausen haben erstmals die Auswirkungen des Landnutzungswandels auf die Artenvielfalt in Fließgewässern modelliert. Ihre Ergebnisse zeigen, dass der Verlust der Biodiversität deutlich stärker durch den Wandel der Landnutzung verursacht wird als durch den globalen Klimawandel. Schutzkonzepte für das wertvolle Ökosystem und die in strömenden Gewässern lebenden Organismen - wie etwa Insekte, Fische, Algen, Muscheln und Wasserflöhe - sollten daher angepasst werden. Die Studie ist kürzlich online im Fachjournal Freshwater Biology erschienen.
Quelle: Senckenberg

Forschende haben in einer Metastudie (mit 131 ausgewählten Studien) berechnet, wie sich der im Zuge des Klimawandels erwartete Temperaturanstieg auf die Artenvielfalt auswirkt: bei einem Anstieg der Durchschnittstemperatur um 4,3 Grad wird jede sechste Art aussterben, schreiben sie in ihrer im Fachjournal Science erschienenen Studie, über die das Portal Pflanzenforschung berichtet. Die Modellierungen zeigten, dass sich die Aussterberate bei steigenden Temperaturen nicht nur erhöht sondern sich sogar beschleunigt.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Können Pflanzen sich um ihre Nachkommen kümmern? Sie können, fanden Wissenschaftler der TU Darmstadt heraus. Die Coco-de-Mer-Palme (Lodoicea maldivica) schafft es, ihr extrem karges Habitat auf den Seychellen so zu verändern, dass sie die größten Früchte aller Pflanzen produziert, ihre Ableger optimal versorgt und diese sogar gegen Konkurrenz schützt. Die Coco-de-Mer-Palme treibt viel Aufwand für Fortpflanzung, produziert große Mengen an Pollen und riesige Früchte, die sich dann nicht einmal verbreiten, sondern am Stamm zu Boden fallen. „Das ist eine enorme energetische Verpflichtung auf sehr nährstoffarmem Boden – das passte nicht richtig zusammen“, skizziert Dr. Christopher Kaiser-Bunbury vom Fachbereich Biologie der TU Darmstadt den Widerspruch, der die Forschergruppe von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich, der Seychelles Islands Foundation und der TU Darmstadt zu ihrer Untersuchung brachte. Wie die mehrere Jahre dauerten Untersuchungen der langsam wachsenden Coco-de-Mer-Palmen ergaben, spielen vor allem die besonderen Blätter der Coco-de-Mer-Palme eine wichtige Rolle: Die flächigen, nur leicht gefiederten Blätter konzentrieren das Wasser direkt um die Samen und reichern tierische und pflanzliche Materialien wie zum Beispiel Tierkot an, die den Samen als Nahrungsquelle dienen. Darüber berichten die Forschenden im Fachjournal New Phytologist.
Quelle: TU Darmstadt

Ein Forscherteam hat einen Zusammenhang zwischen den Duftstoffen von Pilzen und dem Wurzelwachstum von Pflanzen entdeckt. Wie die Forschenden der Universitäten Göttingen und Freiburg sowie des Helmholtz Zentrums München herausfanden, regen die Duftstoffe der Mykorrhizapilze das Wurzelwachstum an. „Die Duftstoffe der Mykorrhizapilze ließen bei den Pflanzen zahlreiche neue Seitenwurzeln sprießen“, sagt Prof. Dr. Andrea Polle, Leiterin der Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie der Universität Göttingen. Die Erkenntnis ist ökologisch und biotechnologisch bedeutsam, weil eine erhöhte Wurzeloberfläche die Ernährung und Wasserversorgung der Pflanze und damit ihre „Fitness“ verbessert. Die Ergebnisse habt das Team im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

s. a. Artikel bei Pflanzenforschung.de

Neue Methoden erlauben es, exakt bestimmte Orte im Erbgut anzusteuern und die Erbinformation punktgenau zu verändert. So lassen sich gentechnisch veränderte (gv) Pflanzen erzeugen, deren Inhaltstoffe gesünder sind oder Umwelteinflüssen wie Hitze, Trockenheit oder Salzstress besser trotzen können. Kritikpunkte an der grünen Gentechnik werden dadurch beseitigt: Bisher waren die nicht exakt vorhersagbare Position eines artfremden Gens im Erbgut oder die Übertragung von Genen zur Markierung der DNA ein Dorn im Auge von Gentechnikgegnern. Nun lassen sich Pflanzen mittels dieser neuen Methoden entwickeln, welche nicht mehr von denen zu unterscheiden sind, die durch klassische Züchtung entstanden sind und im Supermarkt verkauft werden. Die Erkenntnisse, die den neuen Methoden zugrunde liegend sind dabei gar nicht so neu. Sie gehen auf Entdeckungen in den späten 80iger Jahren zurück. Ihre Nutzung zur Veränderung des Erbguts ist jedoch neu. Zu diesem Thema fasste das Portal Pflanzenforschung ein im Fachjournal Trends Plant Science erschienenes Review und eine in European Biotechnology erschienene Studie zusammen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Was vor 252 Millionen Jahren zum größten Massenaussterben in den Ozeanen führte, bei dem über 90 Prozent aller Arten im Meer und zwei Drittel der Landlebewesen ausgelöscht wurden, hat ein internationales Forscherteam anhand von Meeresbodenablagerungen in Kombination mit Computersimulationen untersucht. In ihrer Studie, die nun im Wissenschaftsmagazin Science veröffentlicht wurde, konnten die Forschenden erstmals beweisen, dass eine Versauerung der Ozeane für das Sterben mitverantwortlich war. Die Studie wurde von Forschenden des Zentrums für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen MARUM gemeinsam mit der koordinierenden Uni Edinburgh und mit den Unis in Exeter, Graz, Leeds und Cambridge durchgeführt.
Quelle: MARUM

Mit beeindruckender Effizienz können Pflanzen oder Bakterien das Licht der Sonne für die Photosynthese nutzbar machen. Seit Jahren wird diskutiert, ob Quanteneffekte für diese Effizienz verantwortlich sind. Man beobachtete nämlich, dass Moleküle bei der Photosynthese erstaunlich lange in einem Zustand verweilen können, den man nur quantenphysikalisch verstehen kann. Anhand eines Modellsystems wurde dieser Effekt an der TU Wien nun untersucht. Dabei zeigte sich: Die heiß diskutierten langlebigen Quantenzustände sind ein Nebenprodukt eines anderen Phänomens. Die Kopplung zwischen Vibrationen und Elektronen der Moleküle stellt sich als entscheidend heraus. Die im Fachjournal Nature Communications publizierten Ergebnisse des internationalen Teams, an dem die TU Wien beteiligt war, erklärt die Messungen nun vollständig.

Quelle: TU Wien

vgl. auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Chinesische Forschende fragten sich, ob Stickstoffmangel zu einer Verringerung der Genomgröße führen kann. Denn die vier zur DNA-Synthese benötigten Nukleinbasen (Adenin, Guanin sowie Cytosin, Thymin bzw. Uracil) bestehen aus vier bzw. zwei Stickstoffatomen. Um die Auswirkungen von Stickstoffmangel auf Pflanzen und ihre Genomgröße zu untersuchen, wurden Blätter von 99 verschiedenen Arten der Gattung Primulina gesammelt, einer Familie zu der auch das Usambaraveilchen gehört. Alle untersuchten Arten wachsen in Karstgebieten im südlichen China, und leiden unter Stickstoffmangel. Wie sich zeigte, haben Pflanzen mit einem geringen Stickstoffgehalt in den Blättern auch ein kleineres Genom als Pflanzen mit höherem Stickstoffgehalt. Über die im Fachjournal Scientific Reports erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Reiszucht ist nicht einfach: Bei guten Erträgen leidet die Qualität und umgekehrt. Das könnte nun anders werden. Im Fachmagazin Nature Genetics berichten Molekulargenetiker über das GL7-Gen, das die Länge und die Textur von Reiskörnern reguliert. Damit lässt sich die Reisqualität gezielt und ohne Ernteeinbußen verbessern, folgert das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Produziert Phytoplankton in Folge der Klimaerwärmung zukünftig weniger organisches Material als heute? Bisherige Untersuchungen deuten auf eine solche Entwicklung hin, die auch Folgen für höhere Ebenen des marinen Nahrungsnetzes hätte. Eine aktuelle Studie australischer und deutscher Wissenschaftler stellt dies jetzt in Frage. Laut einer Studie von Wissenschaftlern der Universität von New South Wales in Sydney, Australien und des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel könnten die Veränderungen, die der globale Wandel mit sich bringt, die Produktivität mariner Organismen grundlegend verändern. In ihrer Arbeit, die in der aktuellen Ausgabe der Environmental Research Letters veröffentlichtet ist, argumentieren die Forschenden, dass die bisherigen Prognosen für die nächsten 100 Jahren nicht unbedingt die fernere Zukunft des Ozeans darstellen. Ihre Ergebnisse legen vielmehr nahe, dass die Planktongemeinschaft in fernerer Zukunft eine völlig neue Art der Produktivität entwickelt.
Quelle: GEOMAR

Eine multinationale Forschungsgruppe hat erstmals in weltweit koordinierten Arbeiten die Zusammenhänge zwischen pflanzlicher Biomasse und pflanzlicher Artenvielfalt in Ökosystemen untersucht. Dabei stellte sich heraus: Der größte Artenreichtum ist dort zu beobachten, wo die Produktion von Biomasse weder sehr niedrig noch signifikant hoch ist, sondern sich auf einem mittleren Niveau bewegt. Wenn die Zahl der Arten sinkt, wird die Leistungsfähigkeit von Ökosystemen geschwächt. Die Forschungsergebnisse, zu denen der Biogeograph Prof. Dr. Carl Beierkuhnlein und die Ökologin Prof. Dr. Anke Jentsch von der Universität Bayreuth maßgeblich beigetragen haben, werden im Wissenschaftsmagazin Science vorgestellt.
Quelle: Uni Bayreuth (pdf)

Wesentliche Veränderungen in der Vegetation der Arktis sind nicht nur ein Symptom des Klimawandels, sie beschleunigen sogar die Erderwärmung. Das ist das Ergebnis einer internationalen Studie in einem der wichtigsten Ökosysteme der Erde. Die sogenannte „Tundra-Studie“ wurde jetzt in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht. Die Untersuchungen wurden von einem internationalen Forscherteam, darunter auch Wissenschaftler der Universität Greifswald, an 37 Standorten in neun Ländern durchgeführt und von der University of Edinburgh (Großbritannien) koordiniert. Die Tundra-Studie gilt als eine der umfassendsten Arbeiten zu Veränderungen in der arktischen Tundra. Dazu analysierten die Forscher die Jahresringe in den Buschstämmchen, die überall in der Arktis von Sibirien, über Skandinavien bis nach Alaska gesammelt wurden. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes werden helfen, Prognosemodelle zu verbessern, mit denen Veränderungen der Ökosysteme in der Tundra und deren Auswirkungen auf die weltweite Klimaerwärmung vorhergesagt werden können.
Quelle: Uni Greifswald

Die wilde Tabakpflanzen (Nicotiana attenuata) bringt ihre Abwehrbereitschaft bereits bei der Eiablage von parasitierenden Nachtfaltern in Stellung. Die Abwehr fährt sie aber erst dann voll hoch, wenn die Raupen auch geschlüpft sind. Das berichten Berliner Forscherinnen im Fachmagazin The Plant Journal. Eine Pflanze, die allein auf die Eiablage und nicht auch auf das Schlüpfen reagieren würde, hätte unnütz Energie verschwendet, falls die Raupen zuvor schon gefressen worden wären. Wie die Pflanze bereits auf die Eiablage reagiert schildert das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Moderne Rosensorten sind oft geruchlos. Bei der Züchtung und Selektion auf andere Merkmale, ist der Duft ins Hintertreffen geraten. Um das wieder zu ändern, muss die Bildung der Duftkomponenten besser verstanden werden. Forschende beschrieben nun im Fachmagazin Science, welcher Durchbruch ihnen dabei gelang: Sie haben das Gen identifiziert, welches den charakteristischen Duft der „Königin der Blumen“ bestimmt. Zudem entzifferten sie einen neuartigen Biosyntheseweg, meldet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Flechten, Moose und Cyanobakterien geben Treibhausgase an die Atmosphäre ab: große Mengen an Lachgas (N2O) und geringe Mengen Methan (CH4). Wie neueste Untersuchungen ergaben, sind kryptogame Schichten, wie der flächige Bewuchs aus Flechten, Moosen, Cyanobakterien und anderen Mikroorganismen genannt wird, für vier bis neun Prozent des aus natürlichen Quellen stammenden Lachgases verantwortlich. Dies beschreiben Wissenschaftler der Universitäten Gießen und Heidelberg und des Max-Planck-Instituts (MPI) für Chemie im Fachjournal Global Change Biology über ihre umfangreichen Laboruntersuchungen. Da mit steigender Temperatur die Menge des emittierten Lachgases anstieg, gewinnt die Entdeckung der Gruppe mit Blick auf die globale Erwärmung an Bedeutung.
Quelle: MPI f. Chemie

Durch ein neues Produktionsverfahren kann künftig aus Abfällen und Resten der Zuckerrohr-Verarbeitung Bio-Kerosin hergestellt werden. Dieses kann technisch mit konventionellem, fossilem Kerosin mithalten und hat einen gewaltigen Vorteil: Es verursacht 80% weniger Treibhausgasemissionen. Über das Verfahren, aus den Nebenprodukten der Zuckergewinnung Bio-Kerosin herzustellen, berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Manche Bestäuber erweisen Blütenpflanzen einen Bärendienst, weil sie sie nicht nur bestäuben, sondern nach der Bestäubung ihre Eier ablegen. Daraus schlüpfen später gefräßige Raupen. In Feldversuchen haben Forschende des Max-Planck-Instituts (MPI) für chemische Ökologie in Jena nun gezeigt, dass wilde Tabakpflanzen Duftintensität und Nektargehalt variieren und damit einen hohen Fortpflanzungserfolg sicherstellen, während sie gleichzeitig ihre Fraßfeinde in Schach halten. Dies hatten die Wissenschaftler erstmals nachgewiesen, indem sie Duft- und Nektarproduktion in Blüten und ihre Auswirkungen auf Bestäuber und Pflanzenfresser gleichzeitig untersuchten. Sie publizierten ihre Ergebnisse im Fachjournal eLife.
Quelle: MPI f. Chem. Ökologie

Technische Fortschritte für die Umwandlung von Lichtenergie in Strom hängen wesentlich davon ab, dass es gelingt, die durch Licht erzeugte Energie bei nur minimalen Verlusten zu transportieren. Forschende der Universität Bayreuth und der FAU Erlangen-Nürnberg berichten jetzt im Forschungsmagazin Nature über Nanofasern, die bei Raumtemperatur einen zielgerichteten Energietransport erstmals über mehrere Mikrometer ermöglichen. Das Forschungsgebiet des „Light Harvesting“ („Lichternte“), auf das sich Dr. Richard Hildner spezialisiert hat, will die Transportprozesse in der pflanzlichen Photosynthese möglichst genau verstehen, um die dabei gewonnenen Erkenntnisse für die Energieerzeugung aus Sonnenlicht zu nutzen. "Die von uns synthetisierten supramolekularen Nanostrukturen können uns möglicherweise weiteren Aufschluss darüber geben, wie der Photosynthese-Apparat in Pflanzen oder auch in Bakterien funktioniert. Außerdem wollen wir in den nächsten Monaten prüfen, inwieweit sich diese Strukturen beispielsweise als Komponenten für neuartige Architekturen von Solarzellen und optischen Bauelementen eignen", sagt Hildner.
Quelle: Uni Bayreuth

Die auf Borneo vorkommende Kannenpflanzenart Nepenthes hemsleyana lockt Fledermäuse mit einem Echo-Reflektor an. Das hat ein internationales Wissenschaftlerteam der Universitäten Greifswald, Brunei Darussalam und Erlangen-Nürnberg herausgefunden. Die Kannenpflanzen sind allerdings nicht etwa auf der Jagd nach Fledermäusen, vielmehr sind sie hinter deren Kot her. Da die Kannenpflanzen auf sehr nährstoffarmen Böden wachsen, brauchen sie zusätzlichen Dünger. Der Kot der Fledermäuse liefert ihnen die lebenswichtigen Nährstoffe. Als Gegenleistung bieten sie den Fledermäusen in ihren Kannen einen perfekten Schlafplatz an. Das schildern die Forschenden im Fachjournal Current Biology.
Quelle: Uni Greifswald

Forschende des Bundesforschungsinstituts Johann Heinrich von Thünen für Ländliche Räume, Wald und Fischerei und der schwedischen Landwirtschaftsuniversität (SLU) in Uppsala haben eine Bodenkohlenstoffbilanz von im Winter begrünten Äckern aufgestellt. Zugleich haben die Forschenden zum ersten Mal eine Schätzung über das globale Potenzial von Zwischenfruchtanbau berechnet, wie sie im Fachjournal Ecosystems and Environment schreiben. Das Portal Pflanzenforschung stellt vor, welche Effekte der Zwischenfruchtanbau hat.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Weizen leistet einen wichtigen Beitrag zur Ernährung der Weltbevölkerung, doch durch den Klimawandel sind seine Erträge gefährdet: Jedes zusätzliche Grad Celsius verringert die Weizenproduktion im Schnitt um sechs Prozent. Weltweit sind das 42 Millionen Tonnen an Ertragseinbußen. Das hat ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Bonn berechnet. Die Forschenden verglichen in einer einzigartigen Studie verschiedene Ertragsmodelle für Weizen mit Experimentaldaten und nutzten die Modelle für die Ertragsabschätzung unter steigenden Temperaturen. Die Ergebnisse werden nun im Fachjournal Nature Climate Change vorgestellt.
Quelle: Uni Bonn

Europas Vegetation entzieht der Atmosphäre mehr Kohlendioxid als bisher angenommen. Das ist die Kernaussage einer Studie von Umweltphysikern der Uni Bremen. In Kooperation mit nationalen und internationalen Partnern, darunter auch das Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, haben sie CO2-Daten von zwei Satelliteninstrumenten ausgewertet. Ihre Forschungsergebnisse über die europäische Kohlenstoffsenke sind jetzt im International Journal Atmospheric Chemistry and Physics erschienen.
Quelle: Uni Bremen

Bereits heute verändert der menschliche Einfluss Wälder auf der ganzen Welt. Für die Zukunft kann auch ein Rückgang von Wäldern durch den von Menschen verursachten Klimawandel nicht ausgeschlossen werden - das zeigt eine Sonderausgabe des Journals of Ecology, koordiniert von einem Team des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK). Um die Widerstandsfähigkeit der Wälder besser zu verstehen und zu erhöhen, ist eine Kombination von Ansätzen von örtlichen Feldversuchen bis hin zu globalen Computersimulationen nötig, erklären die Forschenden. Mit Blick auf die Risiken warnen sie, dass die globale Erwärmung zusätzlichen Druck auf einige der wertvollsten Ökosysteme der Erde ausübt.
Quelle: PIK

Durch Abholzung droht ein Verlust der Artenvielfalt in angrenzenden Fließgewässern. Dies haben modellierte Szenarien eines Teams der Universität Kiel, des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums und des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei in Kooperation mit weiteren Partnern gezeigt.  Anhand eines Flusseinzugsgebietes in Südchina demonstrierten sie, dass der Artenrückgang mit einem veränderten Wasserhaushalt zusammenhängt, der aus der Umwandlung von Waldflächen in Ackerland resultiert. Die Studie wurde kürzlich im Fachjournal Ecohydrology veröffentlicht.
Quelle: Senckenberg

Antioxidantien machen freie Radikale im Körper unschädlich und sind vor allem in Zusammenhang mit Anti Aging in aller Munde. Polyphenole wie sie im Grünen Tee vorkommen, sind effiziente Antioxidantien, das ist schon lange bekannt. Chemiker der TU Graz haben nun mittels eines speziellen Verfahrens Polyphenole des Grünen Tees auf molekularer Ebene untersucht und den Grund für die stark antioxidative Wirkung belegt: Diese Moleküle besitzen mehrere aktive Zentren, was bedeutet, dass ein Antioxidans an mehreren Stellen gleichzeitig wirkt. Das Forschungsergebnis wurde im Fachjournal „Angewandte Chemie“ veröffentlicht.
Quelle: TU Graz

Forschende haben die Ertragslücke zwischen ökologischer und konventioneller Landwirtschaft neu berechnet: Wie sie herausfanden lagen die Ernteerträge der ökologischen im Schnitt um 19,2 Prozent niedriger als in der konventionellen Landwirtschaft. Ein Ergebnis, dass einen deutlich geringeren Abstand zeigt, als es in bisherigen Studien errechnet wurde. Zugleich stellten die Forschenden fest, dass bisherige Studien oft zugunsten der konventionellen Landwirtschaft verzerrt waren. Es wurden zum Beispiel Hochleistungssorten für die Vergleichsstudien verwendet, die nur bei entsprechendem Düngeraufwand gute Erträge bringen und unter ökologischen Bedingungen dementsprechend nachlassen. Über die Ergebnisse, die in den Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht sind, berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Verschleppung von Tier- und Pflanzenarten ist eine der massivsten – von Menschen verursachten – globalen Veränderungen. Und sie hat langfristige Konsequenzen: Manche eingeschleppten Arten zerstören die Lebensräume der heimischen Flora und Fauna, andere verursachen massive Schäden in der Landwirtschaft, manche wiederum beeinträchtigen die menschliche Gesundheit. Wie lassen sich die Auswirkungen eingeschleppter Arten richtig erfassen und bewerten? Diese Fragen wurden von einer internationalen Forschungsgruppe beantwortet – mit Beteiligung der Universität Wien und dem Umweltbundesamt Österreich. Die Ergebnisse erscheinen aktuell im Fachjournal BioScience.
Quelle: Uni Wien

Kühlende Strömungen aus der Tiefe könnten tropische Korallen vor tödlichem Hitzestress bewahren. Forschende beobachteten in der Andamanensee, wie Interne Wellen Korallen schützen. Korallen haben sich über Jahrtausende an ein enges Temperaturfenster angepasst. Schon ein geringer Anstieg der Wassertemperaturen im Zuge der weltweiten Erwärmung führt dazu, dass Algen, die in einer Zellschichten der Korallen leben und diese mit Energie versorgen, als Symbionten versagen. Weil diese lokalen Phänomene nicht von Satelliten erfasst werden, weisen die Forschenden des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und des Phuket Marine Biological Center in ihrer Veröffentlichung in der Januar-Ausgabe der Proceedings of the Royal Society B auf die Bedeutung lokaler Messungen für ein Monitoring und die Festlegung von Schutzzonen hin.
Quelle: GEOMAR

Ein internationales Wissenschaftlerteam um Privatdozent Dr. Stefan Wanke und Dipl. Biologin Birgit Oelschlägel vom Institut für Botanik der TU Dresden hat ein neues Bestäubungssystem entdeckt. Die zu den Pfeifenwinden zählende untersuchte Pflanzenart (Aristolochia rotunda) lockt bestäubende Fliegen mit Duftstoffen an und täuscht damit Nahrungsquellen der Fliegen vor. Sind die Bestäuber angelockt, werden sie in einer Fallenblüte gefangen genommen. Das Faszinierende dabei ist, dass der abgegebene Blütenduft normalerweise von Wanzen abgegeben wird, wenn sich diese im Todeskampf befinden und gerade von einer Spinne oder Gottesanbeterin gefressen werden.
Quelle: TU Dresden

Vom globalen Klimawandel sind weltweit auch die Wälder bedroht - und zwar nicht nur tropische. Steigende Temperaturen und ausbleibende Niederschläge werden für die Baumbestände ebenfalls zum Problem. Aus Anlass der Weltklimakonferenz in Lima führte die Pressestelle der Uni Ulm ein Interview mit ihrem Tropen-Botaniker Professor Steven Jansen. Er forscht zum klimabedingten Waldsterben und befasst sich speziell mit pflanzlichen Wassertransportsystemen, Trockenstress und entsprechenden Anpassungsstrategien.
Quelle: Uni Ulm

Steigende Temperaturen, saureres Wasser und weniger Nährstoffe – der Klimawandel stellt das ökologische Gleichgewicht der Ozeane vor neue Herausforderungen. Viele dieser Stressoren, wirken gleichzeitig auf die Meereslebewesen und können sich sogar gegenseitig verstärken oder abmildern. Bisher wurden die Stressfaktoren zumeist individuell und getrennt voneinander betrachtet. Ein internationales Forscherteam hat nun mit Beteiligung der Geoökologin Sinikka Lennartz von der Technischen Universität Braunschweig einen Ansatz entwickelt, der eine systematische und gemeinsame Untersuchung wichtiger Stressoren ermöglicht. Grundlage der Studie waren Untersuchungen des Phytoplanktons. Mit Hilfe von Klimasimulationen und einem statistischen Verfahren gelang es dem Forscherteam mehrere Stressfaktoren zu erfassen und zu gruppieren, um ihre Wirkung als so genannte Multistressoren auf das Phytoplankton besser verstehen und abbilden zu können. Ihre Studie ist in der aktuellen Ausgabe der Fachjournals Nature Climate Change veröffentlicht.
Quelle: TU Braunschweig

Wenn sich Baggerseen farblich ins blau-grüne verändern, kann dies von einer „Algenblüte“ herrühren. Auch in anderen Gewässern können Verunreinigungen und klimatische Extreme dazu führen, dass sich Algen zu sehr vermehren und die vorgesehene Nutzung von Gewässern beeinträchtigen. Ein neues Messgerät ermöglicht es nun, Veränderungen in Bächen, Flüssen und Seen zu dokumentieren, um bei unerwünschten Zuständen rascher einzugreifen. Der „Algenmelder“ misst und zeichnet verschiedene Wasserparameter auf. Er wurde von der Mesocosm GmbH in Kooperation mit dem LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F), dem Forschungszentrum Neu-Ulrichstein und weiteren Partnern entwickelt, meldet das zu Senckenberg gehörende BiK-F beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

Ein Forscherteam hat die weltweit ersten, fossilen Klebefallen einer karnivoren Pflanze entdeckt. Dabei handelt es sich um zwei mit Drüsen bedeckte Blättchen, die in einem Stück Baltischen Bernsteins eingeschlossen sind. Das Bernsteinstück stammt aus einem Tagebau bei Kaliningrad in Russland und ist etwa 35 bis 47 Millionen Jahre alt. Bisher beschränkte sich der fossile Nachweis karnivorer Pflanzen auf Samen und Pollen von Sonnentaugewächsen. Die Ergebnisse stellte das Team der Universitäten Göttingen, Bielefeld und der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS) vor. Das meldet das SNSB beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: SNSB

Schutzgebiete im Wald können kaum zum Artenschutz beitragen, solange Wild die artenreiche Baumverjüngung der geschützten Waldfluren auffrisst, macht eine Studie deutlich. Nicht überall wo Artenschutz erreicht werden soll, kommt es auch zum Schutz von Arten, wie Forschende vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie (bgc) in Jena zusammen mit rumänischen Kollegen auf fast 7000 Flächen in Thüringen und in Rumänien bei der Untersuchung der Waldverjüngung herausfanden. Die im Fachjournal Annals of Forest Research veröffentlichten Daten machen deutlich, dass Artenschutz und deren Konzepte nur im komplexen Zusammenhang mit der gesamten Fauna und Flora gesehen werden kann.
Quelle: bgc

In den Proceedings der US-amerikanischen Akademie der Wissenschaften (PNAS) berichtet ein internationales Forschungsteam von überraschenden Vorgängen im Ozean: Als sich die Erde am Ende der letzten Eiszeit erwärmte, nahmen die Wachstumsraten des pflanzlichen Planktons im Nordost-Pazifik ab. Dennoch wurde mehr Überreste der mikroskopisch kleinen Pflanzen am Meeresboden abgelagert. In ihrem Artikel klären die Forschenden das scheinbare Paradoxon auf und zeigen seine Bedeutung für unsere Klimazukunft auf, meldet das Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen (MARUM).

Der Wirkstoff einer afrikanischen Heilpflanze Phyllanthus engleri kann Nierenkrebs bekämpfen – wie genau, das haben Forscher vom Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie in Dortmund nun herausgefunden. Bereits 2009 isolierten amerikanische Forscher etwa 30 Substanzen aus der Heilpflanze und untersuchten diese auf ihre Wirksamkeit auf Krebszellen. Damals entdeckten sie in der Baumrinde von P. engleri eine Variante von Englerin-A, die besonders auf Krebszellen und vor allem auf Nierentumore wirkt. Im gleichen Jahr gelang es deutschen Forschern, diese Substanz synthetisch aus dem Öl der Katzenminze (Nepeta cataria) herzustellen. Unklar war bisher aber, wie der pflanzliche Wirkstoff eigentlich die Krebszellen tötet, meldet das Portal Biotechnologie. Die MPI-Forscher haben nun gemeinsam mit Kollegen aus Berlin und Leeds die Antwort darauf gefunden. Wie das Team im Fachjournal Angewandte Chemie berichtet, sorgt das Molekül Englerin-A in der Zelle zu einer starken Erhöhung der Kalziumkonzentration, sodass die Krebszelle abstirbt.

Quelle: Biotechnologie.de

s. a. Artikel bei Pflanzenforschung.de

Ein internationales Forscherteam hat die Mobilität von mRNAs in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana untersucht, wozu sie zuerst eine Methode entwickelten, um bewegliche und unbewegliche mRNA-Moleküle zu unterscheiden. Dazu pfropften sie den Spross einer Pflanze auf den Wurzelhals einer zweiten Pflanze und untersuchten ob mRNA Moleküle von der Wurzel in den Spross gelangen und umgekehrt. „Bei der bioinformatischen Analyse der Sequenzdaten konnten wir 2006 Gene identifizieren, die mobile mRNAs produzieren“, erklärt Friedrich Kragler vom Max-Planck-Institut (MPI) für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam. „Obwohl die Zahl vermutlich noch höher ist, denn mit unserem Ansatz konnten wir nicht alle mRNAs der beiden Ökotypen erfassen“, fügt Wolf-Rüdiger Scheible von der Samuel Roberts Noble Foundation in Ardmore (USA) hinzu. Ungefähr die Hälfte der identifizierten mobilen mRNAs wird im Phloem, das heißt zusammen mit Zuckern transportiert. Die andere Hälfte unterteilt sich in Moleküle, die von der Wurzel in den Spross wandern (25%) und solche, die in beide Richtungen transportiert werden können (24%). Die Ergebnisse veröffentlichte das Team im Fachjournal Nature Plants.

Quelle: MPI

s. a. Artikel bei Pflanzenforschung.de

Wann in der Evolution haben Pflanzen gelernt, Wasser zu sparen? Die ersten Ansätze dazu fand ein internationales Forschungsteam beim Laubmoos Physcomitrella patens. Dabei kam auch heraus, wie die Evolution mit Molekülen spielt. Die Forscher verglichen OST1-Enzyme, die für die Produktion der Dehydrine wichtig sind, und die SLAC1-Kanäle, die die Schließzellen kontrollieren, aus vier verschieden hoch entwickelten Pflanzen: Sie untersuchten die Landalge Klebsormidium nitens, das Brunnen-Lebermoos Marchantia polymorpha, das Laubmoos Physcomitrella patens (Kleines Blasenmützenmoos) und Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) als Vertreterin der höher entwickelten Pflanzen. Dabei kam heraus, dass sich alle OST1-Varianten in ihrer Gensequenz nicht stark unterscheiden und dass sie alle die Produktion von Dehydrinen ankurbeln können. Ebenso können alle OST1-Varianten den Anionenkanal der Ackerschmalwand aktivieren. Dagegen versagten sie bei den Kanälen der Alge und des Lebermooses. Der Schlüssel zum Wassersparen muss also in der Struktur des Kanals liegen. Bei dem untersuchten Laubmoos, das entwicklungsgeschichtlich jünger ist als das Lebermoos, fanden die Würzburger Wissenschaftler eine Besonderheit: Es besitzt zwei Formen des Anionenkanals, und eine davon reagiert bereits auf OST1 – das allerdings ganz schwach. Baut man den zweiten, völlig inaktiven Kanal nach dem Vorbild der OST1-empfindlichen Kanäle um, gewinnt er zunehmend an Aktivität. Ihre Ergebnisse sind im Fachblatt Current Biology veröffentlicht, berichtet die Uni Würzburg beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

Erstmals ist es einem Forscherteam der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) gelungen, das gesamte Artenspektrum an Mikroorganismen im Vorfeld eines Alpengletschers zu bestimmen. Am Dammagletscher im Kanton Uri (Schweiz) erhalten sie nun einen einmaligen Einblick in die Bildung des Bodens und die Entwicklung neuen Lebens. Die Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Molecular Ecology.
Quelle: WSL

Die zu den Mikroalgen zählenden Diatomeen traten vor etwa 40 Millionen Jahren ihren Aufstieg zu einem der wichtigsten Produzenten von Biomasse an. Was sie so erfolgreich werden ließ, hat nun ein internationales Forscherteam anhand von Meeresbodenablagerungen in Kombination mit Computersimulationen untersucht. In ihrer im Fachjournal PNAS erschienenen Studie beschreiben sie den Zusammenhang zwischen der Erosion silikathaltiger Gesteine an Land und dem evolutionären Erfolg der marinen Diatomeen. An der Studie waren Forschende vom Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen (MARUM) beteiligt.
Quelle: MARUM

Brassinosteroide steuern wichtige Reaktionen beim Wachstum und der Stresstoleranz von Pflanzen. Nun haben Forschende gezeigt, dass die Phytohormone auch beim Abbau von chemischen Pflanzenschutzmitteln mitwirken. In ihren Versuchen testeten die Forschenden den Abbau von Chlorothalonil (CHT), einem häufig verwendeten Pestizid in der Nutzpflanzenproduktion, in Tomaten. Wie sie im Fachjournal Scientific Reports zeigen, reichen bereits natürlich vorkommende Konzentrationen eines aktiven Brassinosteroides aus, um die Pestizid-Abbaumaschinerie ordentlich anzukurbeln. Auch bei anderen wichtigen Kulturpflanzen wie Reis, Tee, Gurke, Brokkoli, Spargel, Erdbeeren, Sellerie und Knoblauch halfen Brassinosteroide beim Abbau von verschiedenen Pestiziden, wie das Portal Pflanzenforschung über die Publikation berichtet.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Sind Pflanzen aufgrund einer Wechselwirkung zwischen tierischer Wirtszelle, Chlamydien und Cyanobakterien entstanden? Die Mikrobiologen der Universität Wien Daryl Domman und Matthias Horn zeigen nun gemeinsam mit einem englischen Forscherteam im Fachmagazin Nature Communications: Es gibt keine Hinweise auf diese "ménage à trois".
Quelle: Uni Wien

Das Magazin Bild der Wissenschaft (bdw) berichtet über die Ergebnisse einer amerikanischen Studie, die zeigt, dass die Photosyntheseleistung von Kulturpflanzen gezielt erhöht werden kann. Die gentechnische Methode biete ihnen zufolge den aussichtsreichsten Weg auf die wachsende Weltbevölkerung zu reagieren. Wie die Forschenden der University of Illinois im Fachjournal Cell beschreiben, hatten sie ein Gen aus Cyanobakterien auf Kulturpflanzen übertragen. Deren Photosyntheseleistung stieg daraufhin um 30 Prozent. Die Forschenden mahnen, dass man schon jetzt Forschung betreiben müsse, um auf die wachsende Weltbevölkerung vorbereitet zu sein. Das deutsche Blatt bdw rechnet nun mit einer ablehnenden Haltung bei den Konsumenten, den es aber nicht belegt.

Quelle: bdw

ausführlicher Artikel bei Pflanzenforschung.de

Das Gigantea-Protein (GI) spielt nicht nur bei der Blütenbildung eine entscheidende Rolle, sondern verleiht Pflanzen eine höhere Toleranz gegen Kälte. Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtung in Köln haben diese Doppelfunktion in einer aktuellen Studie nachgewiesen. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachmagazin The Plant Journal erschienenen Ergebnisse über das GI-Protein vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

"Non-Food"-Pflanzen gelten als attraktive Alternative zu immer knapper werdenden fossilen Rohstoffen, die darüber hianus die Umwelt belastenden. Eine auf der Erde am häufigsten vorkommende organische Substanz ist Lignin. Allerdings ist Lignin auch ein Stoff, der es in sich hat. Der schwere Aufschluss des Makromoleküls erschwert bislang noch die Nutzung von Lignin als universellen Rohstoff und macht ihn wenig wirtschaftlich. Unter Hochdruck suchen Forschende daher weltweit nach neuen Wegen. Zwei neue Ansätze wurden kürzlich in den Fachjournalen Green Chemistry und eLife diskutiert. Das Portal Pflanzenforschung stellt das neue chemische und das neue mikrobiologische Verfahren vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Symbiosen von Pflanzen und Bakterien sind nicht nur - wie bisher vermutet - für die Bindung von Nährstoffen verantwortlich, sondern auch für die Produktion von Pflanzengiften. Im Gewächshaus fiel den Forschenden auf, dass die von ihnen selbst aufgezogenen Crotalaria-Pflanzen keine Pyrrolizidin-Alkaloide enthielten, die einige Pflanzen zum Schutz vor Fraßfeinden produzieren. Am Ende mehrerer Untersuchungen steht die Erkenntnis, dass die Pflanze das Gift zwar selbst produziert, dies jedoch nur in den von Bakterien bevölkerten Wurzelknöllchen tut. Die Ergebnisse der Arbeitsgruppe der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) um Professor Dietrich Ober hat ihre Ergebnisse im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht. „Gerade erst im vergangenen Monat wurden die Rhizobien wegen ihrer wachstumsfördernden Eigenschaften von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie zur Mikrobe des Jahres 2015 gekürt (9.2.2015). Nun stellt sich heraus, dass der Einfluss des Bakteriums auf die Überlebensfähigkeit der Pflanze sogar noch viel größer ist, als bisher vermutet wurde“, erklärt Professor Ober.

Quelle: Uni Kiel

s. a. Artikel bei Pflanzenforschung.de

Bohnen, Erbsen und Lupinen bieten ökologische und betriebswirtschaftliche Vorteile. Trotzdem gelten sie häufig als nicht rentabel genug. Ein Review des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) im Fachjournal Field Crops Research kommt zu dem Ergebnis, dass Körnerleguminosen wirtschaftlich erfolgreich in landwirtschaftliche Anbausysteme in Europa integriert werden können. Eine Zusammenfassung veröffentlichte das ZALF beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

Die Kirschessigfliege Drosophila suzukii legt ihre Eier in frisches, noch nicht geerntetes Obst. Befallene Früchte sind oftmals zusätzlich noch mit Bakterien und Pilzen infiziert und somit für den Verkauf oder eine Weiterverarbeitung ungeeignet. Eine wirksame Bekämpfung des Schädlings ist bislang nur mit Insektiziden möglich. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie haben jetzt einen Blattduftstoff identifiziert, der für Kirschessigfliegen besonders attraktiv ist. Beta-Cyclocitral lockt nur die Kirschessigfliege, aber keine anderen verwandten Taufliegenarten an. Die Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachmagazin Journal of Chemical Ecology.
Quelle: MPI f. Chem. Ökologie

Aus Löwenzahn lässt sich ein begehrtes Produkt gewinnen: Kautschuk. Seit einigen Jahren rückt die robuste und anspruchslose Pflanze daher zunehmend in den Fokus der Gummi herstellenden Industrie. Doch wie entsteht der Kautschuk, der im weißen Milchsaft der Pflanze enthalten ist? Wissenschaftlerteams der Universitäten Münster und der Technischen Universität München (TUM) haben nun Proteine identifiziert, die eine zentrale Rolle bei der Kautschukproduktion in der Pflanze spielen. Darüber berichten sie im Fachjournal Nature Plants. Eine biotechnologische Produktion von Kautschuk rückt damit näher.

Quelle: WWU

und TUM

Intensivere Landbewirtschaftung führte weltweit zu einem Verlust der Artenvielfalt. Und das schon seit rund 500 Jahren, wie eine internationale Studie unter Beteiligung des Max-Planck Instituts für Biogeochemie in Jena belegt, die im Fachjournal Nature erschien. In einer zweiten Studie im Fachjournal Nature Communications warnen Forschende vor den Folgen - nicht nur für die Ökosysteme, sondern auch für das Klima. Das Portal Pflanzenforschung stellt beide Studien vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Mit Genomanalysen gelang es Forschenden nun die Geschichte von Zitrusfrüchten zu rekonstruieren. Wie sie herausfanden haben die vielfältigen Zitrusarten, die wir heute kennen, einen einzigen Vorfahren: Der evolutionäre Stammbaum beginnt den Ergebnissen zufolge mit der Chinesischen Buchsorange (Severinia buxifolia). Die im Fachjournal Molecular Biology and Evolution erschienene Studie stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der Forschungsverbund "Algoroute" (Algenstraße) des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS), der Universität Nantes und des Algo Sources Technologies Unternehmens hat ein neuartiges Bitumen entwickelt. Die Forscher haben ihre Arbeit auf die Mikroalge Scenedesmus sp. konzentriert. Diese wird hauptsächlich von der Kosmetikindustrie genutzt, um ihre Eiweiße zu extrahieren. Durch hydrothermale Verflüssigung wird dieses Nebenprodukt in eine schwarze, zähflüssige, wasserabweisende Flüssigkeit (das Bio-Bitumen) umgewandelt, die ähnliche Merkmale wie fossiles Bitumen aufweist. In einem nächsten Schritt werden langfristige Analysen des Materialverhaltens durchgeführt, um die Einsatzfähigkeiten im Straßenbau zu überprüfen. Darüber hinaus soll die Wirtschaftlichkeit bewertet werden, meldet die Wissenschaftliche Abteilung, Französische Botschaft in der Bundesrepublik Deutschland beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

Trierer Biogeographen haben eine weltweite Meta-Analyse zu Biodiversität im Fachjournal Ecology Letters veröffentlicht. Darin hatten sie Daten über die Verbreitung von Tier- und Pflanzenarten innerhalb von 75 Städten weltweit analysiert. Aus den Befunden lasse sich ableiten, dass Bereiche mit mindestens 50 Hektar Größe erforderlich sind, um das Aussterben von empfindlichen Arten zu verhindern. Die Vergrößerung von Lebensräumen und ein Netzwerk von Korridoren seien die wichtigsten Strategien, um Biodiversität in städtischen Räumen auf einem hohen Niveau zu halten.
Quelle: Uni Trier

Forschende haben auf einer Expedition in der Arktis drei neue Arten von Kieselalgen entdeckt. Der Fund erfolgte eher zufällig als die Wissenschaftler um Prof. Ulf Karsten vom Lehrstuhl für angewandte Ökologie und Phykologie der Universität Rostock auf Spitzbergen in der Arktis feststellten, dass viele Algen der Wissenschaft noch völlig unbekannt sind. Die neu entdeckten Mikroalgen identifizierte er gemeinsam Dr. Regine Jahn vom Botanischen Garten der Freien Universität Berlin, einer hoch anerkannten Kuratorin für Kieselalgen. Sie machte sich an die Arbeit, untersuchte die Proben molekularbiologisch und elektronenmikroskopisch. Dann stand unumstößlich fest: Die Rostocker haben tatsächlich drei neue Kieselalgen auf Spitzbergen entdeckt, die sie nach ihrer Universität, ihrer Entdeckerinnen, Jana Wölfel, und nach dem Fundort benannten. Sie heißen: Grammonema rostockensis, Halamphora woelfeliae und Navicula kongfjordensis. Das Rostocker Forscherteam untersucht in den Bodenkrusten rund um den Kongsfjord auf Spitzbergen unter anderem wie sich der Klimawandel auf die vielen dort lebenden Arten auswirkt und welche die Verlierer und welche die Gewinner der Umweltänderungen sind.
Quelle: Uni Rostock

Wie sich Pflanzen an Phosphatmangel anpassen haben nun Forschende im Fachjournal Developmental Cell beschrieben, deren Publikation dort zur Titelstory erkoren wurde. Pflanzen reagieren auf zu wenig Phosphat im Boden mit einer grundlegenden Umgestaltung ihrer Wurzelarchitektur. Warum und wie sie das tun, war für Experten lange ein Rätsel. Forschenden des Hallenser Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) ist es jetzt gelungen, die molekularen Mechanismen dieser pflanzlichen Anpassungsreaktion aufzuklären. Im Experiment wiesen die Teams um Dr. Jens Müller und Professor Steffen Abel nach, dass die Wurzelspitze unter Phosphatmangel vermehrt Eisen aufnimmt und dieses in der sogenannten Stammzellnische anreichert. Die Stammzellnische ist ein aus wenigen Zellen bestehendes Areal, von dem alle Wachstumsprozesse in der Wurzelspitze gesteuert werden. Eine Anreicherung von Eisen in dieser sensiblen Steuerzentrale führt zu einer lokal begrenzten Verdickung der Zellwände in diesem Bereich. Durch die Zellwandverdickungen werden auch die Verbindungstunnel zwischen den Zellen verengt, sodass Wachstumsfaktoren und Signalstoffe nicht mehr von der Steuerzentrale in die Stammzellen wandern. Bleibt das Wachstumssignal aus, stellen die Stammzellen ihre Teilung ein: Die Wurzelspitze wächst nicht mehr in die Tiefe. Stattdessen bilden sich Seitenwurzeln und Wurzelhärchen im oberen Wurzelstrang.

Quelle: IPB

und Pflanzenforschung.de

Während sich vom Süden her die Landwirtschaft in Europa zügig ausbreitet, gab es im Norden des Kontinents Startschwierigkeiten. Dies untermauern Daten, die ein Forscherteam anhand steinzeitlicher Schmuckfunde rekonstruierte und aktuell im Fachjournal PLoS ONE publizierte. Die neuen Methoden der Nahrungsproduktion gingen mit kulturellen Änderungen in der Schmuckmode einher, die sich mit der Landwirtschaft verbreitete. In Nordeuropa wurde in der Jungsteinzeit über einen längeren Zeitraum an der alten Mode und somit auch an bewährten Traditionen des Jagens und Sammelns festgehalten, schließen die Forschenden daraus. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende der Universität Koblenz-Landau schlagen Alarm: Die globale Belastung der Gewässer mit Insektiziden ist weit höher als bisher angenommen. In über 40 Prozent der Fälle, in denen ein Insektizid in einer der weltweiten Wasserproben nachgewiesen wurde, war die gefundene Konzentration höher als sie laut behördlichem Zulassungsverfahren sein dürfte. Die Sedimente am Grund der Gewässer waren sogar in 80 Prozent der Proben höher als erlaubt, berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine am 13. April im Fachjournal PNAS erschienene Studie. Die Forscher mahnen: Wenn sich die Belastung der Gewässer mit Insektiziden weltweit nicht bald verringert, werden viele Wasserlebewesen nicht überleben. Am Ende der Kette steht der Mensch, der nun durch Forschung und Politik handeln muss, bevor es zu spät ist.
Quelle: Pflantenforschung.de

Einer im Fachjournal PNAS erschienenen Studie zufolge gibt es unter den Nutzpflanzen des Menschen erstaunlicherweise auch eine natürliche transgene Vertreterin: die Süßkartoffel. Wie das Magazin Bild der Wissenschaft (bdw) berichtet, trägt sie Erbmaterial in sich, das aus einem Bakterium stammt und das ihr von dem fremden Organismus auf natürlichem Wege übertragen wurde. Möglicherweise hängt der Erfolg dieser Nahrungspflanze sogar von diesem fremden Genmaterial ab.
Quelle: bdw

und Portal Pflanzenforschung.de

und bei der Süddeutschen (am 14. Mai)

Über die Nahrungsgewohnheiten der Menschen, die im Jungpaläolithikum, dem jüngeren Abschnitt der Altsteinzeit vor 18.000 bis 12.000 Jahren während der archäologischen Kulturstufe des Magdaléniens lebten, ist nur wenig bekannt. Besonders schwer lassen sich pflanzliche Nahrungsstoffe nachweisen, denn sie hinterlassen nur geringe Spuren im menschlichen Körper. Unter der Leitung von Robert Power vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig hat ein internationales Forscherteam den uralten Zahnstein von Menschen aus dem Magdalénien untersucht, deren Überreste man in der El Mirón-Höhle in Spanien ausgegraben hatte. Die Forschenden haben im Fachjournal Journal of Archaeological Science dargelegt, dass diese Menschen bereits im Jungpaläolithikum zusätzlich zu anderen Nahrungsbestandteilen auch verschiedene pflanzliche Nahrungsstoffe und Pilze auf der Speisekarte hatten.
Quelle: MPI f. evolutionäre Anthropologie

Forschende haben herausgefunden, warum Koffein dem Kaffebohrer-Käfer nichts anhaben kann. Dabei entdecken sie die Achillesferse des gefürchteten Kaffeeschädlings: Psdeunomonas fulva. Die Bakterienart besiedelt den Darm des Käfers und nutzt den Pflanzenabwehrstoff Koffein als Nahrung. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal Nature Communications erschienene Studie vor und berichtet, dass die Forschenden davon ausgehend neue Pflanzenschutzmittel entwickeln wollen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Domestikation von Wildpflanzen in kultivierbare Formen ermöglichte dem Menschen den Ackerbau und damit den Übergang von einer Sammler- und Jägerlebensweise zur Sesshaftigkeit. Dieser Schritt vollzog sich vor etwa 10.000 Jahren im Nahen Osten – dem so genannten fruchtbaren Halbmond, einer Region, die sich sichelförmig von Israel über Syrien, die Südosttürkei bis in den Nordirak und -iran erstreckt. Hier wurden auch unsere heutigen Getreidearten aus Wildgräsern domestiziert. Allen voran Gerste, die in den frühen Ackerbaugesellschaften einen wesentlichen Bestandteil der Ernährung ausgemacht haben muss. Ein internationales Wissenschaftlerteam hat unter Mitwirkung von Dr. Jochen Kumlehn, Dr. Nils Stein und Professor Dr. Andreas Graner vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben hat nun die molekulargenetischen Grundlagen des wichtigsten Domestikationsmerkmals der Gerste - die Spindelfestigkeit - aufklären können und im Fachjournal Cell beschrieben.
Quelle: IPK (pdf)

Die „Weizen Initiative“, die 2011 durch die G20-Agrarminister ins Leben gerufen wurde, gibt in einer englischsprachigen Presseinformation die Veröffentlichung ihrer Strategischen Forschungsagenda bekannt. Die Agenda wurde heute auf dem G20-Gipfel der Agrarforscher in der Türkei öffentlich vorgestellt. Die Wheat Initiative ist ein Netzwerk, in dem 16 Länder, 9 private Züchtungsunternehmen sowie zwei internationale Zentren vertreten sind. Sie verfolgt das Ziel, der zur Ernährungssicherung der steigenden Weltbevölkerung zwingend notwendigen Steigerung der Weizenerträge durch die internationale Koordination der Forschungsaktivitäten sowie durch die Bündelung und verbesserte Nutzung vorhandener Ressourcen und die Abstimmung nationaler und internationaler Aktivitäten zu begegnen. Darüber berichtet das Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI). Quelle: JKI

Bei der Abholzung von natürlichen Tropenwäldern und der Umwandlung des Landes in Palmöl-, Kautschuk- oder Kakaoplantagen werden große Mengen von Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt. Wissenschaftler der Universität Göttingen haben nachgewiesen, dass die Kohlenstoffvorräte im Boden bei einer derart veränderten Landnutzung um bis zu 50 Prozent reduziert werden. Sie fordern deshalb eine Anpassung der Kohlenstoff-Bilanzierungsrichtlinien des Weltklimarates sowie der Landnutzungsrichtlinien in den betroffenen tropischen Ländern. Die Ergebnisse der Studie sind im Fachjournal PNAS erschienen.
Quelle: Uni Göttingen

Ein internationales Team, an dem auch Ökologen der Universität Jena (FSU) beteiligt waren, hat eine detaillierte Biodiversitätsanalyse für gemäßigte Wälder in Europa im Fachjournal Global Change Biology vorgelegt. Demnach hat sich im Mittel die Pflanzenvielfalt in der Krautschicht der Wälder in den zurückliegenden Jahrzehnten nicht verändert. Dieses zunächst überraschende Ergebnis bedeute allerdings nicht, dass in Sachen Biodiversität alles zum Besten stehe, machen die Ökologen deutlich. Denn auf lokaler Ebene können die Veränderungen der Artenvielfalt in den Wäldern durch Klimawandel, Umweltverschmutzung oder unkontrollierten Holzeinschlag durchaus gravierend sein. So gibt es Regionen, in denen die Artenvielfalt in den vergangenen Jahren deutlich gesunken ist, während sie in anderen Regionen aber zugenommen habe. Das meldet die Uni Jena beim Informationsdienst Wissenschaft (idw). Quelle: idw

Die Aktivität Ammoniak- und Nitrit-oxidierender Mikroben ist für den globalen Stickstoffkreislauf und damit für das Leben auf unserer Erde von wesentlicher Bedeutung. In einer im Fachjournal Nature erschienenen Arbeit berichten Forschende um Michael Wagner vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien, dass diese Mikroben als erste bekannte Lebewesen überhaupt auch ausschließlich von Cyanat als Energiequelle leben können und manche sich dazu sogar gegenseitig füttern. Somit wurden ein neuer Umweltfaktor und ein neues Interaktionsmuster entdeckt, welche für die Verbreitung und Aktivität dieser Mikroorganismen eine wichtige Rolle spielen könnten. Cyanat ist ein aus drei Atomen (Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff) bestehendes kleines Molekül, das in der Umwelt aus Harnstoff und durch den Abbau von Blausäure entsteht, die viele Pflanzen als Fraßschutz bilden.
Quelle: Uni Wien

Um besser zu verstehen, wie die Ozeanversauerung die Planktongemeinschaft und den Stoff-Austausch innerhalb des marinen Nahrungsnetzes beeinflusst, waren Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zwei Monate lang im Raunefjord bei Bergen (Norwegen) im Einsatz. Ihre Beobachtungen bestätigen, dass positive und negative Effekte zu erwarten sind. Zu den Verlierern zählen die Flügelschnecke Limacina helicina und die Kalkalge Emiliania huxleyi. Diese ist die wichtigste einzellige Kalkalge. Die gelatinöse Zooplankton-Art Oikopleura dioica und das winzige Piko-Phytoplankton profitieren hingegen von der erhöhten Kohlendioxid-Konzentration im Wasser. Das ergaben die ersten Auswertungen der Daten. Bis alle Daten endgültig ausgewertet sind, werden wohl noch ein paar Monate vergehen.
Quelle: GEOMAR

In der molekularen Evolutionsforschung sind Kulturpflanzen beliebte Untersuchungsgegenstände. Denn es gibt dank Datenbanken und noch lebender Urformen Material, anhand dessen man Evolutionsprozesse experimentell nachvollziehen kann. Kürzlich zeigten Analysen der Genome von Mais und seiner Wildform, dass der wohl entscheidendste morphologische Unterschied zwischen beiden auf eine einzige Basenmutation in einem Regulatorgen zurückzuführen ist. Der Ursprung vom Mais liegt somit nicht in großen, sondern in minimalen Veränderungen der Erbsubstanz. Über die im Fachjournal Genetics erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Ein internationales Team von Botanikern aus Brasilien, den USA und der Botanischen Staatssammlung München (SNSB) hat eine neue fleischfressende Pflanze aus der Gattung Sonnentau (Drosera, Familie Sonnentaugewächse – Droseraceae) beschrieben, die auf einem - gar nicht so abgelegenen - Berg in Südost-Brasilien entdeckt wurde. Diese neue Art, die Drosera magnifica (der „Prächtige Sonnentau“) genannt wurde, stellte sich als der größte bisher bekannte Sonnentau Amerikas heraus und kann eine Gesamtlänge von eineinhalb Metern erreichen.
Quelle: SNSB

Die Vernichtung des brasilianischen Regenwaldes hat sich deutlich verlangsamt: Mit rund 5000 Quadratkilometern jährlich beträgt der Verlust „nur“ noch rund ein Sechstel im Vergleich zum Jahr 2004. Ein internationales Forscherteam unter Federführung des Zentrums für Entwicklungsforschung (ZEF) der Universität Bonn hat evaluiert, welche Schutzmaßnahmen besonders effizient sind. In den Bundesstaaten der brasilianischen Amazonasregion, die bei der Strafverfolgung besonders effektiv sind, ist eine deutlich geringere Entwaldung zu verzeichnen als anderswo. Die Ergebnisse publizierten die Forschenden im Fachjournal Plos ONE.
Quelle: Uni Bonn

Unterschiedliche Eigenschaften innerhalb einer Art sichern deren Überleben und verbessern die Gesamtproduktivität eines Ökosystems. Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena haben im Fachjournal eLife beschrieben, wie sie in Freilandexperimenten mit der wilden Tabakart Nicotiana attenuata (Kojotentabak) nachwiesen, dass es ausreicht, in einzelnen Pflanzen die Aktivität bestimmter Abwehrgene zu verändern, um die Population zu schützen und die Vielfalt im gesamten Ökosystem zu beeinflussen. Da sie die Vielfalt der Genausprägungen im Hinblick auf Ökosystemdienstleistungen durchaus vergleichbar mit der Artenvielfalt in einem Lebensraum einschätzen, halten sie ihre Ergebnisse für nützlich in der modernen Landwirtschaft.
Quelle: MPI f. chemische Ökologie

Die Zeit drängt: Mit steigenden Bevölkerungszahlen geraten vielen Fischbestände in unseren Ozeanen massiv unter Druck. Forschende arbeiten daher daran, essentielle Omega-3-Fettsäuren von Pflanzen produzieren zu lassen. Ihre Erfolge könnten die Fischerei bald entlasten, folgert das Portal aus der im Fachmagazin Plant Biotechnology Journal erschienen Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Kreuzung von zwei sexuellen Pflanzenarten kann spontan dazu führen, dass sich die Hybride auf asexuelle Weise fortpflanzt. Das haben Forschende im Fachmagazin New Phytologist am Beispiel verschiedener Hahnenfuß-Arten herausgefunden. Durch experimentelle Kreuzungen, mikroskopische Untersuchungen und Genommessungen konnten die Forschenden von der Uni Göttingen zeigen, dass schon in der ersten Generation von hybriden Pflanzen eine spontane Änderung des Reproduktionsmodus einsetzen kann. In einem Folgeprojekt wollen sie untersuchen, ob dies auch auf die zweite Generation zutrifft. "Der spontane Wechsel zu asexueller Fortpflanzung ist vermutlich ein Ausweg aus der Sterilität, die bei hybriden Pflanzen häufig auftritt“, erklärt Prof. Dr. Elvira Hörandl, Leiterin der Abteilung Systematische Botanik an der Universität Göttingen.
Quelle: Uni Göttingen

Primaten haben einen entscheidenden Einfluss auf die Ausbreitung und die räumlich-genetischen Verwandtschaftsstrukturen der Pflanzen, die ihnen als Nahrungsquelle dienen. Dies ist das Ergebnis eines Kooperationsprojekts des Verhaltensökologen Eckhard W. Heymann vom Deutschen Primatenzentrum (DPZ) mit Birgit Ziegenhagen und Ronald Bialozyt von der Philipps-Universität Marburg, das nun im Fachjournal Trees veröffentlicht wurde.
Quelle: DPZ

Die verschiedenen Ökotypen der Ackerschmalwand weisen unterschiedliche Bakterien- und Pilzbesiedlungen auf. Die genetischen Aktivitäten dieser mikrobiellen Besiedelung, das Mikrobiom, konnten jetzt erstmals genauer untersucht werden. Über die im Fachjournal Nature Communications erschienene Studie von Österreichischen und US-amerikanischen Forschenden berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Um ihre Nährstoffversorgung zu verbessern, können Pflanzen Symbiosen mit Bakterien oder Pilzen eingehen. Die im Pflanzenreich weit verbreitete Arbuskuläre Mykorrhiza-Symbiose mit Pilzen versorgt Pflanzen mit Phosphat. Bei der Wurzelknöllchensymbiose dagegen kooperieren Pflanzen aus der Familie der Hülsenfrüchtler mit Stickstoff-fixierenden Bakterien, sogenannten Rhizobien, die sie in speziellen Wurzelknöllchen beherbergen. Der Pflanzengenetiker Professor Martin Parniske von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) zeigte nun mit seinem Team, dass die Bildung von Wurzelknöllchen sogar ohne Rhizobien spontan angestoßen werden kann, wenn bestimmte Signalproteine überexprimiert werden. Das Team hat transgene Wurzeln der Modellpflanze Lotus japonicus hergestellt, die NFR1, NFR5 oder SYMRK überexprimieren. „Anschließend haben wir untersucht, ob in diesen Wurzeln spontan die Bildung von Wurzelknöllchen angestoßen wird“, erklärt Parniske. Ihre Ergebnisse stellen sie im Fachmagazin eLife vor.
Quelle: der LMU

Wie lässt sich die Abholzung von tropischen Regenwäldern eindämmen? Ein Ansatz ist, brach liegendes Kulturland wieder zu bewirtschaften, wie ein internationales Forschungsteam in Nature Communications zeigt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten Bergregionen in Ecuador: Dort war neben der Aufforstung die intensive Graslandnutzung besonders erfolgreich. Beide Konzepte haben nicht nur eine günstige Ökobilanz, sondern auch klare wirtschaftliche Vorteile, melden die beteiligte Technische Uni München (TUM) und die Uni Bayreuth.

Quellen: TUM

und Uni Bayreuth (pdf)

Wie die DNA in Körperbausteine umgesetzt wird und welches Protein letztendlich entsteht, darüber entscheiden auch Gewebeart und Genotyp, wie jetzt eine Studie bei Maispflanzen (Zea mays) belegt. Die Ergebnisse deuten in Richtung dessen, was schon bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana bekannt war. Sie sind im Fachjournal The Plant Cell veröffentlicht und das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das Erbmaterial DNA ist hart im Nehmen, wie ein Weltraumexperiment offenbart hat: DNA-Moleküle überlebten nicht nur eine 13-minütige Expedition ins All. Auch der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre bei über 1.000 Grad Celsius konnte dem Erbgut offenbar nicht viel anhaben. Forschende aus Zürich stellten fest: Nach ihrer Rückkehr auf die Erde waren die molekularen Weltraumtouristen noch in der Lage, genetische Informationen weiterzugeben. Über diese erstaunlichen Ergebnisse berichtet ein schweizer-deutsches Team im Fachjournal PLOS One, meldet das Portal Biotechnologie

Quellen: Biotechnologie.de

und Uni Zürich

Forschende nutzen Fructose als Ausgangsstoff für einen neuen Biokunststoff, der sich bei Bestrahlung durch UV-Licht wieder in seine Bestandteile zerlegt. Sie greifen dabei auf das Prinzip der Photolyse zurück, indem sie sogenannte Käfig- oder Caged-Verbindungen in die Polymerketten einbauen. Über die Synthese des Kunststoffes und den Wachstumsmarkt für Biokunststoffe berichtet das Portal Pflanzenforschung. Dazu zitiert es die Ergebnisse einer in der internationalen Ausgabe des Fachjournals Angewandte Chemie erschienenen Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Weltweiter Waldschutz allein, gedacht als Mittel gegen den Klimawandel, birgt ein bislang unterschätztes Risiko. Um den immer weiter wachsenden Hunger nach Anbauflächen zu stillen, könnten Felder statt in Wälder verstärkt in Savannen oder Buschland hinein ausgeweitet werden – und die veränderte Landnutzung würde erhebliche Mengen von Treibhausgasen freisetzen, wie eine neue Studie zeigt. Schutzprogramme müssten daher die ganze Bandbreite von Landtypen erfassen, um die globale Erwärmung wirkungsvoll zu begrenzen, zeigt das Ergebnis von umfassenden Computersimulationen, die Forschende des Potsdamer Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) im Fachjournal Nature Climate Change veröffentlichten.
Quelle: PIK

Bei langer Trockenheit hört der Spross auf zu wachsen und geht in den Sparmodus, die Wurzeln hingegen kurbeln das Wachstum an, um möglichst viel Wasser aufnehmen zu können. Mit dieser Taktik gelingt es Pflanzen, die negativen Effekte einer Dürre für kurze Zeit abzupuffern. Das haben Forschende in zwei Fachjournalen beschrieben. Über die bei Scientific Reports und bei Nature Climate Change erschienenen Studien berichtet das Portal Pflanzenforschung. An der Publikation, die bei Scientific Reports erschien, waren Prof. Dr. Carl Beierkuhnlein und Prof. Dr. Anke Jentsch von der Universität Bayreuth beteiligt.

Quelle: Pflanzenforschung.de

und der Uni Bayreuth

Vier neue Kieselalgen-Arten entdeckte die Forschungsgruppe Diatomeen im Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin-Dahlem (BGBM) der Freien Universität Berlin. Der Fund erfolgte zufällig bei der Erarbeitung eines neuen, standardisierten Ablaufs für die Erstellung einer Kieselalgen-Referenz-Datenbank. Dafür untersuchte ein Team um Dr. Regine Jahn stichprobenartig die Kieselalgen von elf verschiedenen Gewässerstandorten in Berlin. Die verblüffenden Ergebnisse sind in der Open-Access-Zeitschrift PLoS ONE veröffentlicht. Der standardisierte Ablauf für die Erarbeitung einer Referenz-Datenbank wird große Auswirkungen auf die Arbeitsweise von Wissenschaftlern aller Organismengruppen beim DNA-Barcoding haben, der Analyse eines kurzen Abschnitts ihrer Erbinformation, ähnlich dem Produktbarcode im Supermarkt.
Quelle: BGBM

Der potentielle Beitrag landbasierter Maßnahmen zur Abschwächung des Klimawandels ist gering. Die Landfläche der Erde reicht nicht, um den zukünftigen Bedarf an Biomasse zu befriedigen. Nicht überall wo Klimaschutz drauf steht, ist auch Klimaschutz drin. Einige Maßnahmen, die zwar den Kohlendioxid-Ausstoß verringern, sind nur auf den ersten Blick klimaschonend und nachhaltig. Bei genauerer Betrachtung haben sie keine oder sogar eine gegenteilige Wirkung. Letzteres gilt insbesondere für die Nutzung von Bioenergie, wie Forschende des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena (bgc) und der CSIRO im australischen Canberra im Fachjournal Nature Communications dargelegt haben.
Quelle: bgc

Zugeführter Stickstoff wird in der Pflanzenzelle in den Chloroplasten in Glutamin eingebaut. Dieser Stoff fungiert als zentraler Verteiler und speist den gebundenen Stickstoff in verschiedene Stoffwechselwege ein. Forschende aus der Arbeitsgruppe von Professor Karl Forchhammer vom Interfakultären Institut für Mikrobiologie und Infektionsmedizin haben in einer Kooperation mit Dr. Marcus Hartmann vom Tübinger Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie und Kollegen der Universität St. Petersburg diesen zentralen Knotenpunkt untersucht. Sie entdeckten, dass pflanzliche Organismen eine Art Stickstoffsensor besitzen, der über die Bindung von Glutamin an die sogenannten PII-Signalproteine die Menge des verfügbaren Stickstoffs ermittelt. So können die Pflanzen ihr Wachstum genau steuern. Die Ergebnisse beschreiben sie im Fachjournal Cell.

Quelle: der Uni Tübingen

siehe auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Pflanzen müssen sich permanent mit einer Vielzahl von Krankheitserregern auseinandersetzen, wozu ihnen ein komplexes Immunsystem dient. Ebenso wie beim Menschen kann dieses allerdings auch über das Ziel hinausschießen und die Pflanze greift dann eigenes Gewebe an. Solche Autoimmundefekte, die besonders bei Hybriden auftreten, lassen Blätter und Wurzeln absterben und schränken das Wachstum ein. Forschende vom Tübinger Max-Planck-Institut (MPI) für Entwicklungsbiologie haben nun die häufigsten Verursacher von Autoimmunität entdeckt. Erstaunlicherweise handelt es sich hierbei fast immer um Komponenten des Immunsystems, welche fälschlicherweise als fremde Eiweiße erkannt werden. Die Ergebnisse haben die Erstautorin Eunyoung Chae und das Team um Detlef Weigel nun im Fachjournal Cell publiziert.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

und im Artikel auf Pflanzenforschung.de

Erleidet eine Pflanze eine Verletzung, werden an anderer Stelle im Organismus Jasmonate aktiviert. Diese Hormone kurbeln die pflanzliche Abwehr an. Wie dieser Prozess genau vonstattengeht, ist bislang nicht gänzlich verstanden. Forschende haben nun ein Modell entwickelt, mit dem sich dieser wichtige Prozess für das Überleben erklären lässt. Über die in einer Spezialausgabe des Fachjournals New Phytologist erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Während eines 24-stündigen Programmierwettbewerbs entwickelten fünf Studenten des Potsdamer Hasso-Plattner-Instituts (HPI) die Softwareanwendung Remote Farm. Sie ermöglicht es Stadtbewohnern ohne Garten, mit ihrem Mobiltelefon übers Internet Pflanzen zu pflegen und zu nutzen, die sich auf einem entfernt gelegenen Bauernhof befinden. "Ähnlich wie beim virtuellen Bauernhof-Spiel FarmVille können die Nutzer mit der App echte Pflanzen züchten und sich um deren erfolgreiche Pflege kümmern. Aussäen, Wässern und Düngen sowie Überprüfen der Bedingungen und Ernten lassen sich komplett über unsere Anwendung steuern", erläutert der Potsdamer HPI-Doktorand Lars Butzmann. Entscheidend dafür sind nach seinen Worten Sensoren im Boden und an den Pflanzen, die permanent aktuelle Daten über Temperatur, Feuchtigkeit und Zustand des Bodens an eine Hauptspeicher-Datenbank übermitteln.
Quelle: HPI

Korallenriffe stellen mit ihren dreidimensionalen Strukturen für ökologische Nischen zur Verfügung, die sich positiv auf die Artenvielfalt auswirken. Dr. Sebastian Teichert vom Lehrstuhl für Paläoumwelt an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) konnte nun zeigen, dass die in der Arktis lebenden corallinen Rotalgen durch ihre besondere Form ebenfalls Nischen für viele Tierarten bilden. Mit computertomographischer Scans und Unterwasseraufnahmen zeigte er, dass diese Rhodolithe genannten, zu runden Gebilden gewachsenen Algenkrusten, tatsächlich die Biodiversität ihrer Umwelt erhöhen. Die Ergebnisse sind im Fachjournal Scientific Reports publiziert.
Quelle: FAU

Wo und wie entstand auf unserem blauen Planeten das Leben? In der Erdkruste behaupten der Geologe Prof. Dr. Ulrich Schreiber und der Physikochemiker Prof. Dr. Christian Mayer von der Universität Duisburg-Essen (UDE) und können das auch beweisen.
Quelle: UDE

Russland kann dazu beitragen die Welternährung zu sichern, da es über riesige und häufig sehr fruchtbare Ackerflächen verfügt, die aber oft wenig Erträge bringen oder gar brach liegen. Der Wissenschaftler Florian Schierhorn vom Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Transformationsökonomien (IAMO) hat gemeinsam mit Kollegen das Potenzial Russlands zur Steigerung der Getreideproduktion systematisch berechnet. Grundlage dafür ist ein Pflanzenwachstumsmodell, das zur Simulation optimierter Bewirtschaftung für 28 Hauptanbaugebiete von Weizen angewendet wurde. Wie die Studie zeigt können die Weizenerträge durch optimierte Nährstoffdüngung um 1,2 bis 3,0 Tonnen pro Hektar gesteigert werden. Optimierte Düngung bei gleichzeitiger Bewässerung würde die Erträge sogar um 1,8 bis 4,6 Tonnen pro Hektar steigern. Diese Erkenntnisse wurden vor kurzem in der Fachzeitschrift Environmental Research Letters veröffentlicht.
Quelle: IAMO

Der Anbau gentechnisch veränderter (gv)-Pflanzen führt weltweit zu einem Rückgang an Pflanzenschutzmitteln und zu höherem Ertrag. Zu diesem Schluss kommt eine Meta-Analyse von Agrarökonomen der Universität Göttingen. Die Forschenden werteten dazu weltweit 147 Originalstudien zum Thema aus und publizierten ihre Ergebnisse im Fachjournal Plos one.   

Quelle: Uni Göttingen

vgl. auch Bericht bei Biotechnologie.de

vgl. auch Bericht bei Pflanzenforschung.de

auch der brit. The Economist hatte berichtet

Forschende haben im 700 Jahre alten, gefrorenen Dung eines Karibus die komplette, 2.200 Basenpaare lange Erbsubstanz eines Pflanzenvirus entdeckt und diese wieder aktivieren können. Neben den niedrigen Temperaturen trugen das Genom umhüllende Proteine dazu bei, den Virus infektiös zu halten, berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine im Fachjournal PNAS erschienene Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Extrakte von Braunalgen könnten gegen die Infektion des Menschen mit dem Immunschwächevirus HIV-1 wirksam sein. Das Forscherteam ließ Extrakte der Braunalge Lobophora auf menschliche Zellkulturen einwirken und stellte fest, dass die Viren nicht mehr in die Wirtszellen eindringen konnten, um sich dort zu vermehren. An der im Fachjournal Plos one erschienenen Studie des Forscherteams war auch der Riffökologe Christian Wild vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) beteiligt.
Quelle: ZMT

An der Röntgenlichtquelle PETRA III des Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY haben Forschende jetzt die Photosynthese in einem sehr naturnahen Zustand durchleuchtet. Die Röntgenuntersuchung des Photosystems II enthüllte unter anderem zuvor unbekannte Strukturen, wie das Team um Privatdozentin Dr. Athina Zouni von der Humboldt-Universität (HU) zu Berlin im Fachblatt Structure berichten. Die verwendete Technik könnte auch für die Analyse anderer Biomoleküle interessant sein.

Quelle: DESY

sowie HU Berlin

In asiatischen Ländern wie China oder Indien ist durch zunehmende Luftverschmutzung die Ozonbelastung inzwischen so groß, dass die landwirtschaftlichen Erträge gefährdet sind. Agrarwissenschaftler vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz der Universität Bonn haben 328 verschiedene Reissorten auf ihre Stresstoleranz gegenüber Ozon getestet. Über die ganze Wachstumsphase wurden diese erhöhten Ozonkonzentrationen oder einer Kontrollbehandlung ausgesetzt. Während manche Sorten keine Ertragseinbußen zeigten, waren andere extrem empfindlich und lieferten fast gar keinen Ertrag mehr. Die Ergebnisse liefern eine wichtige Grundlage für die Züchtung von toleranteren Reissorten. Bis wirksame Schritte zur Eindämmung der Luftverschmutzung greifen, könnte damit die Zeit überbrückt werden. Die Forscher stellten ihre Studie im Journal of Experimental Botany vor.

Quelle: Uni Bonn

vgl. auch Bericht bei Pflanzenforschung.de

Um sichtbares Licht zur Aktivierung von chemischen Reaktionen nutzbar zu machen, haben Forschende der Universität Regensburg ein neues und einfaches Verfahren entwickelt. Dieses erweitert die Anwendungen von sichtbarem Licht erheblich und zeigt Möglichkeiten auf, wie Sonnenlicht direkt in chemische Produkte oder Kraftstoffe umgewandelt werden kann. Die biologische Photosynthese dient gewissermaßen als Vorbild für das neue Regensburger Verfahren. Durch das Absorbieren eines ersten Photons aus dem Blau-Bereich des Lichtspektrums wird hier ein Photokatalysator reduziert und damit aktiviert. Durch erneute Aufnahme eines blauen Lichtteilchens gelingen dann Reaktionen organischer Moleküle, die mit der Energie eines einzelnen Photons nicht möglich gewesen wären. Prof. Dr. Burkhard König und sein Team vom Institut für Organische Chemie haben ihre Methode jetzt im Fachjournal Science vorgestellt.
Quelle: Uni Regensburg

Pflanzen können aktiv beeinflussen, welche Bakterienfamilien sich in der unmittelbaren Umgebung ihrer Wurzeln ansiedeln. Dabei spielt das Pflanzenhormon Salizylsäure offenbar eine wichtige Rolle, wie US-amerikanische Forschende im Fachmagazin Science geschildert haben. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Zum Schutz von Kornblume, Mohn, Kamille und weiteren stark gefährdeten Ackerwildkräutern wurde 2009 das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderte Projekt „100 Äcker für die Vielfalt“ initiiert. Im Rahmen dieses Vorhabens gelang es den Pflanzenökologen Dr. Stefan Meyer und Prof. Dr. Christoph Leuschner von der Universität Göttingen mit ihren Projektpartnern von der Universität Kassel und dem Deutschen Verband für Landespflege, 112 Ackerflächen mit 480 Hektar Flächenumfang in ganz Deutschland langfristig für den Schutz von Ackerwildkräutern zu sichern. Das nun erschienene Buch „100 Äcker für die Vielfalt“ dokumentiert die vielfältigen Initiativen zur Förderung der Ackerwildkräuter in Deutschland. Gleichzeitig bietet es Einblick in die Ursachen ihrer aktuellen Verarmung und zeigt Möglichkeiten zum langfristigen Erhalt dieser Flora auf. Das Buch ist im Universitätsverlag Göttingen erschienen.
Quelle: Uni Göttingen

Der Wissenschaftsrat hat das Julius Kühn-Institut (JKI), das Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, evaluiert und im Mai 2014 die Begehungen vor Ort durchgeführt. Der jetzt verabschiedete und nun veröffentlichte Bericht belegt, dass das Julius Kühn-Institut seinen Forschungs- bzw. gesetzlichen Auftrag erfüllt. Das unabhängige Bewertungsgremium der Bundesregierung betont, dass „…mit der Breite seines fachlichen Spektrums vom Pflanzenbau über die Züchtungsforschung, die Pflanzenernährung, die Bodenkunde, den Pflanzenschutz und die Pflanzengesundheit bis hin zur Pflanzengenetik sowie mit der Vielfalt der untersuchten Pflanzenarten das JKI singulär in Deutschland ist“.
Quelle: JKI

or über 10.000 Jahren wurde die Tomate domestiziert und  bis heute kultiviert sowie verändert. Forschende haben 360 Tomatensorten sequenziert und im Fachjournal Nature Genetics publiziert. Sie wollten herausfinden, wie sich das Genom im Laufe der Zeit veränderte. Neben 333 Sorten mit roten Früchten analysierten sie 17 Hybridsorten und 10 Wildtypen der Kulturtomate. Als Ergebnis erwarten die Forschenden eine Beschleunigung der Tomatenzüchtung, in deren Mittelpunkt hoffentlich der Geschmack steht, wie das Portal Pflanzenforschung berichtet.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Ein internationales Konsortium von Forschenden aus Nordamerika, China und Europa hat in einer groß angelegten Studie neue Einblicke in die Evolution der Pflanzen gewonnen, die jetzt im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences USA veröffentlicht wurden. Die Forschenden konnten nachweisen, dass die meist einzelligen, seltener fädigen Zieralgen die nächsten Verwandten der Landpflanzen sind. Die Forschungen waren Teil des „Eintausend Pflanzen-Transkriptomprojekt (1KP)“ und wurden in Köln durch die Arbeitsgruppe von Professor Dr. Michael Melkonian koordiniert.

Quellen: Uni Köln

Transkriptom-Projekt trägt Früchte bei Pflanzenforschung.de

Die umweltfreundliche Bewirtschaftung eines Ackers kann einen wesentlichen Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt leisten, auch wenn die strikten Vorgaben der ökologischen Landwirtschaft nicht zu 100 Prozent eingehalten werden. Das haben Agrarökologen der Universität Göttingen herausgefunden. Die Forschenden verglichen die Folgen einer „umweltfreundlichen Bewirtschaftung“ mit denen einer streng ökologischen sowie einer konventionellen Bewirtschaftung von Ackerflächen. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Biological Conservation erschienen und dort als „Editor’s Choice“ besonders hervorgehoben.

Quelle: Uni Göttingen

vgl. auch Bericht bei Pflanzenforschung.de

Reiskörner können große Mengen giftiges Arsen enthalten. Besonders wenn die Pflanzen in verseuchtem Wasser wachsen, wie in Teilen Indiens und Bangladeschs, ist die Arsenbelastung hoch. Forschende wollen deshalb Reissorten züchten, die das Arsen entgiften, entsorgen und von den Körnern fernhalten. Einen ersten wichtigen Angriffspunkt kennen sie jetzt. Über die im Fachjournal PNAS Early Edition erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Weltbevölkerung wächst, bis 2050 müssen die landwirtschaftlichen Erträge deshalb um 70 Prozent gesteigert werden. Eine wichtige Rolle spielt Hybridmais, weil er vor Reis und Weizen das Getreide mit den höchsten Kornerträgen ist. Er wird aus der Kreuzung verschiedener Maislinien gewonnen und übertrifft die Produktion von reinerbigen Sorten bei weitem. Dies wird als „Heterosis“ bezeichnet, die molekularen Grundlagen des Effekts sind weitgehend unverstanden. Ein internationales Forscherteam unter Federführung der Universität Bonn hat nun die Genaktivität in vier verschiedenen Wurzelgeweben des Maises untersucht. Die Ergebnisse sind vorab online im Fachjournal The Plant Cell publiziert.

Quelle: Uni Bonn

vgl. auch Bericht bei Pflanzenforschung.de

Der Blasentang (Fucus vesiculosus) ist eigentlich eine der wichtigsten Braunalgenarten im nordatlantischen Raum. In der Ostsee gehen die Bestände aber seit Jahren zurück. Auf der Suche nach den Gründen haben Biologen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel jetzt Abwehrmechanismen des Blasentangs gegenüber bakteriellen Schädlingen analysiert. Das überraschende Ergebnis: Die Abwehr erwies sich auch bei Umweltveränderungen als überaus robust. Die Studie erscheint heute im Online-Wissenschaftsjournal Plos one.
Quelle: GEOMAR

Die Umwandlung von tropischem Regenwald zu Palmöl-Plantagen führt zu einem deutlichen Rückgang in der Artenvielfalt und der Anzahl der Tiere und Pflanzen. Das haben Forschende der Universität Göttingen und der Bogor Agricultural University in Indonesien herausgefunden. Das Forscherteam untersuchte auf Sumatra die Folgen der veränderten Landnutzung für das gesamte Ökosystem, indem sie die Artengemeinschaft in der Streuschicht, der obersten Bodenschicht, die aus totem Laub besteht, analysierten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Quelle: Uni Göttingen

Kieselalgen spielen für die Wasserqualität und für das Weltklima eine wichtige Rolle. Sie erzeugen einen großen Teil des Sauerstoffs in der Erdatmosphäre und bewerkstelligen etwa ein Viertel der globalen CO2-Assimilation. Ein entschiedener Faktor dabei sind ihre Lichtrezeptoren. Forschende der Universität Leipzig und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung haben nun herausgefunden, dass die Art des Lichts den Kohlenstofffluss in den Algen steuert. „Wir konnten nun erstmals zeigen, dass Lichtrezeptoren, die die Intensität des blauen oder des roten Lichts messen können, nicht nur die Gentranskription verändern, sondern direkt die Aktivität von Enzymen im Stoffwechsel steuern,“ sagt Prof. Dr. Christian Wilhelm, Leiter der Abteilung Pflanzenphysiologie an der Universität Leipzig. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden kürzlich in der Online-Fachzeitschrift Plos one veröffentlicht.
Quelle: Uni Leipzig

Forschende nahmen die vieldiskutierte landwirtschaftliche Methode der sogenannten „Conservation Agriculture“, unter die Lupe, bei der Landwirte die Stoppeln der Vorkultur auf dem Feld stehen lassen, mit einer speziellen Maschine Schlitze in den Boden ziehen, in welche die Maschine im selben Arbeitsschritt die nachfolgende Frucht sät. In einer nun im Fachjournal Nature erschienen Übersichtsstudie zeichnen sie ein differenziertes Bild dieser bodenschonenden Anbaumethode: Hohe Erträge lassen sich damit nur in trockenen Regionen erzielen. In feuchteren Klimaregionen, wo genügend Niederschläge fallen, reduzieren sich die Erträge dagegen um sechs bis neun Prozent. An der Studie waren Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) beteiligt.

Quelle: ETH Zürich

vgl. auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Stickstoff ist für Pflanzen lebensnotwendig, im Boden aber nicht immer in ausreichender Menge verfügbar. Forschende haben nun herausgefunden, wie Pflanzen ihre wachsenden Wurzeln in diejenigen Bodenbereiche dirigieren, an denen viel Stickstoff vorhanden ist. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Ergebnisse zur Entstehung der Wurzelarchitektur vor, die die Forschenden im Fachmagazin Science beschrieben hatten.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Auf einen Anbau in Mischkultur „trainierte“ Pflanzen nutzen die vorhandenen Ressourcen besser aus als Pflanzen, die auf das Wachsen in Monokultur konditioniert wurden. Dazu untersuchten Forschende zwölf verschiedene Wiesenpflanzen in einem acht Jahre dauernden Experiment, in dem sie entweder in einer Monokultur oder in gemischten Kulturen aufwuchsen. Von diesen Versuchsfeldern ernteten sie Pflanzen verschiedener Arten und „Herkunft“ (aus Monokultur oder Mischkultur) und pflanzten sie in Töpfen zusammen und stellten sie ins Treibhaus. Nach 20 weiteren Wochen wurden die Pflanzen geerntet und vermessen. Wie die Auswertung zeigte, produzierten Pflanzen, die in gemischten Kulturen aufgewachsen waren, deutlich mehr Biomasse als Pflanzen aus Monokulturen. Über die im Fachjournal Nature erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben die Photosynthese in sich entwickelnden Blättern von Mais und Reis mittels des statistischen Verfahrens Unified Developmental Model (UDM) verglichen und damit die Form analysiert, wie die Pflanzen Kohlendioxyd mittels C4- oder C3-Typ fixieren. An der Gewinnung der Ergebnisse waren Forschende des Max-Planck-Instituts (MPI) für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam Golm beteiligt. Die Studie liefert eine wichtige Basis für die weitere Erforschung und Optimierung von Nutzpflanzen hinsichtlich ihres Ertrags und ihrer Anpassung an steigende Temperaturen. Die entwickelten Algorithmen lassen sich auch auf andere Pflanzen übertragen, schreiben die Forschenden im Fachjournal Nature Biotechnology.

Quellen: MPI f. Mol. Pflanzenphysiologie

Pflanzenforschung.de

Pflanzengemeinschaften sind erfolgreicher und ermöglichen höhere Ernteerträge als reine Monokulturen. Dies weist ein europäisches Forscherteam unter der Leitung von Ökologen der Universität Zürich nach. Das Team aus der Schweiz, Deutschland und den Niederlanden unter der Leitung von Prof. Bernhard Schmid vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften untersuchte über eine Dauer von zehn Jahren die Erträge von Wiesenpflanzen, die sie in Monokulturen beziehungsweise in Pflanzengemeinschaften angebaut hatten. Überraschenderweise stellten sich die Pflanzengemeinschaften als ertragreicher heraus als die Monokulturen. Die Forschenden sind überzeugt, dass der Anbau von Mischkulturen in der Land- und Forstwirtschaft in Zukunft eine entscheidende Rolle für die Ernährungssicherheit spielen wird, schreiben sie im Fachjournal Nature.
Quelle: Uni Zürich

Pflanzenzüchter suchen ständig nach kräftigeren und widerstandsfähigeren Individuen und nach den Genen, die dafür verantwortlich sind. Inzwischen erfassen Maschinen die phänotypischen Veränderungen der Pflanzen oft präziser als der Mensch. Einige Methoden stellt das Portal Pflanzenforschung vor – etwa die automatisierte Messung des Wachstums von Arabidopsis-Pflanzen, die unter verschiedenen Bedingungen aufwuchsen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Durch die Abholzung tropischer Regenwälder in Brasilien geht deutlich mehr Kohlenstoff verloren als bislang angenommen wurde. Wie Mitglieder des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in der Fachzeitschrift Nature Communications schreiben, sei der Effekt der Degradation bei inselartig verteilten Waldflächen unterschätzt worden, da man bislang den Verlust der Biomasse an den Waldrändern und damit die höhere Emission von Kohlendioxid nicht berechnen konnte. Diese Wissenslücke haben die UFZ-Wissenschaftler nun geschlossen. Ihren Berechnungen zufolge wird in Folge der Waldrodung bis zu ein Fünftel mehr Kohlendioxid durch die Vegetation emittiert.
Quelle: UFZ

Der Klimawandel hat bekanntermaßen die Durchschnittstemperaturen auf der Erde erhöht. Ob auch die Temperaturunterschiede größer werden, ist dagegen noch unbekannt. George Wang vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen zufolge nähern sich weltweit die Unterschiede zwischen Tages- und Nachttemperaturen rapide den jährlichen Unterschieden zwischen Sommer- und Wintertemperaturen an. Gemäßigte Klimaregionen der Erde werden dadurch den Tropen immer ähnlicher. Dies könnte erhebliche Auswirkungen auf die Landwirtschaft oder die Ausbreitung von Krankheiten und Schädlingen haben.
Quelle: MPI f. Entwicklungsbiologie

Neue Berechnungen zeigen, dass der Niederschlag eine wichtigere Funktion bei der Umsetzung von organischem Material zu CO2 hat als bisher angenommen. Über die Ergebnisse aus drei Publikationen aus den Fachjournalen Nature, Nature Climate Change sowie Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, die in den Monaten September und Oktober schienen, berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Cyanobakterien betreiben Fotosynthese, gewinnen dadurch Energie und produzieren Sauerstoff. Zu viel Sonnenstrahlung kann jedoch die empfindlichen Fotosynthesesysteme der Zellen zerstören. Bislang nahm man an, dass vor allem Signalsysteme, die aus Proteinen bestehen, solche komplexen Regulationsprozesse in den Cyanobakterien steuern. Die Arbeitsgruppen um Prof. Dr. Annegret Wilde und Prof. Dr. Wolfgang Hess vom Institut für Biologie III der Universität Freiburg haben nun gezeigt, dass die Natur dieses Problem mithilfe des spezialisierten RNA-Moleküls PsrR1 löst. Es besteht aus nur 131 Nukleotiden und ist somit fünf- bis zehnmal kleiner als durchschnittliche mRNA-Moleküle. PsrR1 übernimmt eine zentrale Funktion beim Umbau des Fotosyntheseapparates, wenn zu viel Licht auf die Zellen auftrifft. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal The Plant Cell veröffentlicht.
Quelle: Uni Freiburg

In Neuseeland haben mehrere Pflanzenarten aufgrund der klimatischen Bedingungen des Eiszeitalters eine Form der Geschlechtertrennung ausgebildet. Dies hat jetzt die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Christoph Oberprieler vom Institut für Botanik der Universität Regensburg in Zusammenarbeit mit Kollegen im neuseeländischen Christchurch nachgewiesen. Das internationale Forscherteam untersuchte die Entwicklungsgeschichte der südpazifischen Pflanzengattung Leptinella (Fiederpolster, Compositae: Anthemideae), wobei es ihnen gelang, die Entstehung von Getrenntgeschlechtlichkeit in dieser Pflanzengruppe zu rekonstruieren, wie sie im Fachjournal Taxon berichten. Nur etwa 6 % der 250.000 bekannten Blütenpflanzen-Arten leisten sich den Luxus der Getrenntgeschlechtlichkeit (Diözie).
Quelle: Uni Regensburg

Zukünftig werden in Teilen der Welt wie zum Beispiel in Mittel- oder Südeuropa vermehrt Dürreperioden auftreten, die auch die Stabilität von Wäldern reduzieren können. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des internationalen Projekts FunDivEUROPE, das der Freiburger Ökologe Prof. Dr. Michael Scherer-Lorenzen koordiniert, haben erforscht, ob die Vielfalt an Baumarten die Widerstandsfähigkeit eines Waldbestands gegen Trockenheit beeinflusst. Im Gegensatz zu bisherigen Annahmen belegt die Studie, dass die Artenvielfalt keinen durchweg positiven Effekt auf die Stabilität der Wälder hat. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) erschienen.
Quelle: Uni Freiburg

Im Rahmen des Landesprojektes „LIGNOS“ gelang es Forschenden, landwirtschaftliche Reststoffe wie Weizenstroh vollständig stofflich nutzbar zu machen. Werden die Reststoffe bisher hauptsächlich energetisch genutzt, also verbrannt, können nun neue Materialien z.B. Kunststoffe daraus hergestellt werden. Das vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm koordinierte Projekt wurde mit 2,8 Mio. Euro durch das Ministerium für Wirtschaft und Europaangelegenheiten des Landes Brandenburg sowie der EU (EFRE-Mittel) gefördert und konnte nun erfolgreich abgeschlossen werden.

Quelle: Fraunhofer

vgl. auch Bericht bei Biotechnologie.de

Forschende prognostizieren in einer im Fachjournal PLoS ONE erschienenen Studie eine Zunahme der landwirtschaftlichen Nutzfläche bis zum Jahr 2100. Der Klimawandel könne die landwirtschaftlich nutzbare Fläche bis zum Jahr 2100 um über 5 Millionen Quadratkilometer vergrößern. Gleichzeitig sinken jedoch die Erträge, wie auch die Qualität und Beschaffenheit der Böden. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung

Deutsche beanspruchen 30 Prozent mehr Fläche für ihre Ernährung als in Deutschland zur Verfügung steht. Bedingt durch die derzeitigen Produktions- und Verbrauchsstrukturen werden mehr Produkte importiert als exportiert. Zu diesem Schluss kommt eine in der Zeitschrift Appetite veröffentlichte Studie von Forschenden der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), die den globalen Konkurrenzkampf um die Ressource Boden untersuchen. Durch eine gesunde Ernährung und ein geändertes Wegwerfverhalten könnten die Deutschen jedoch dazu beitragen, den negativen Flächensaldo zu bereinigen.
Quelle: MLU

Passionsblumen mit langer Blütenröhre sind hoch spezialisiert: Nur der Schwertschnabelkolibri kann sie bestäuben. Aber die Evolution hin zu einer so extremen Anpassung ist keine Einbahnstraße, wie eine neue Studie zeigt. Mithilfe einer sogenannten molekularen Uhr konnte Professorin Susanne Renner von der Ludwigs-Maximilians-Uni München (LMU) mit ihren Mitarbeitern Stefan Abrahamczyk (inzwischen Uni Bonn) und Daniel Souto-Vilarós nun nachweisen, dass die Abhängigkeit von der Bestäubung durch den Kolibri innerhalb erdgeschichtlich kurzer Zeiträume mehrmals auch wieder rückgängig gemacht wurde. Veröffentlicht haben sie ihre Ergebnisse eines Vergleichs der Gensequenzen von insgesamt 43 Arten der Unterfamilie Tacsonia im Fachjournal Proceedings of the Royal Society B.
Quelle: LMU

Die meisten Weine werden aus etwa 20 verschiedenen Rebsorten gekeltert, die alle ein typisches Aroma aufweisen. Verantwortlich dafür sind die Terpene. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM), der Hochschule Geisenheim und der Universität Bonn haben jetzt im Fachjournal Plant Physiology zwei Enzyme beschrieben, die bestimmen, wie hoch der Terpenanteil - und damit die Aromaintensität - in Weintrauben ist. Die Erkenntnisse könnten eine wichtige Rolle bei der Weiterentwicklung von Rebsorten spielen.
Quelle: TUM

Die Ökosysteme des Nahen Ostens beherbergen eine weltweit einzigartige Artenvielfalt, darunter auch die Vorläufer der wichtigsten Nutzpflanzen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Professorin Katja Tielbörger vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen hat in Israel Langzeitexperimente durchgeführt, um zu testen, wie Pflanzengemeinschaften auf Dürre bzw. verstärkten Niederschlag reagieren. Die Vegetationsökologen wählten dazu vier Ökosysteme entlang eines Trockenheitsgradienten aus, die von extremer Wüste mit 90 Millimetern Jahresniederschlag bis hin zu feucht-mediterranen Bedingungen bei 800 Millimetern Regen im Jahr reichten. Doch die untersuchten Ökosysteme zeigten auch nach neun Jahren kaum messbare Reaktionen auf die Niederschlagsmanipulationen. Dies betraf die Artenvielfalt, die Zusammensetzung der Arten, deren Dichte und die Biomasse, welche für die Weidenutzung wichtig ist. „Somit muss die gängige Theorie, dass Trockengebiete besonders empfindlich auf den Klimawandel reagieren, revidiert werden“, sagt Professorin Katja Tielbörger, die Hauptautorin der im Fachjournal Nature Communications erschienenen Studie.
Quelle: Uni Tübingen

Dass ein uralter Kontrollmechanismus (NMD) zelleigene, fehlerhafte RNA abbaut, ist lange bekannt. Nun zeigten Forschende, dass das System noch viel mehr kann: Offenbar schützt es eine Pflanze auch vor einer bestimmten Art von Viren. „Das RNA-Genom dieser Viren hat Gemeinsamkeiten mit fehlerhafter Boten-RNA in menschlichen, tierischen und pflanzlichen Zellen und wird vom NMD-System als solches erkannt“, erklärt Giuseppe Balistreri, Erstautor einer im Fachjournal Cell Host Microbe erschienenen Studie. Für Ihre Untersuchungen benutzten die Forschenden die Modellpflanze Ackerschmalwand und das Kartoffelvirus X, wie das Portal Pflanzenforschung berichtet.
Quelle: Pflanzenforschung

Peroxisomen sind lebenswichtige Zellbestandteile, die Zellgifte und langkettige Fettsäuren abbauen. Fehlfunktionen führen zu schweren, oft tödlichen Erkrankungen. Die genauen Arbeitsabläufe der Peroxisomen untersuchen Forschende der Ruhr-Uni-Bochum (RUB) seit 25 Jahren. Jetzt ist es ihnen in Zusammenarbeit mit Dortmundern des ISAS (Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften) gelungen, das „molekulare Gaspedal“ zu identifizieren, das die Arbeitsabläufe der Peroxisomen aktiviert.
Quelle: RUB

Forschenden gelang der Einbau eines funktionstüchtigen RuBisCo-Enzyms aus Bakterien in eine höhere Pflanze. Das Enzym fixiert Kohlendioxid und bringt es in den Calvin-Zyklus, wo mit der Energie aus der Lichtreaktion der Photosynthese Kohlenhydrate gebildet werden. Die Ergebnisse publizierten die Forschenden in der Zeitschrift Nature, wie das Portal Pflanzenforschung berichtet. Der Versuch ist Teil eines Forschungsvorhabens, in dem  höhere Pflanzen zur Ertragssteigerung eine leistungsfähigere RuBisCo sowie ein Zellkompartiment zur CO2-Anreicherung erhalten sollen.
Quelle: Pflanzenforschung

Forschende untersuchten, welchen Beitrag die Bestäubung durch Insekten für die Nährstoffversorgung der Bevölkerung hat. Was ihre im Fachjournal Proceedings of the Royal Society B-Series (PNAS) veröffentlichte Studie auch zeigt: Fehlen die Bestäuber, werden Mangelversorgungen mit Mikronährstoffen beim Menschen wahrscheinlicher.
Quelle: Pflanzenforschung

Pflanzen saugen das Treibhausgas Kohlendioxid aus der Luft und wandeln es in Kohlenhydrate um. So kann der Kohlenstoff viele Jahre oder sogar Jahrzehnte im Ökosystem gespeichert bleiben, bevor er wieder in CO2 umgewandelt wird und erneut in die Atmosphäre gelangt. Die durchschnittliche Verweildauer des Kohlenstoffs liegt weltweit bei 23 Jahren, berichtet jetzt ein internationales Forscherteam unter Leitung von Nuno Carvalhais und Markus Reichstein vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena in der Zeitschrift Nature. In den Tropen dauert es nur 15 Jahre, bis ein C-Atom wieder freigesetzt wird, in hohen Breiten dagegen 255 Jahre. Eine überraschende Erkenntnis: Der Niederschlag spielt für die Verweildauer eine mindestens ebenso große Rolle wie die Temperatur. Die Forscher stellten zudem fest, dass in Landökosystemen insgesamt mehr Kohlenstoff gebunden ist als bislang gedacht – vor allem im Boden.
Quelle: MPI f. Biogeochemie

Einen beachtlichen Teil des Phytoplanktons machen Cryptophyten aus, komplexe einzellige Algen. Sie haben ihre Lichterntemechanismen im Lauf der Evolution stark an ihre Umgebung angepasst und können daher zum Beispiel auch grünes Licht nutzen. Forschende um Prof. Dr. Nicole Frankenberg-Dinkel von der Ruhr-Uni Bochum (RUB) decken erstmals Gemeinsamkeiten und Unterschiede beim Zusammenbau der Lichterntekomplexe der Cryptophyte Guillardia theta im Vergleich zu Cyanobakterien und Rotalgen auf. Sie gewannen dabei erste Einblicke in die komplexe Biosynthese cryptophytischer Phycobiliproteine. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Journal of Biological Chemistry veröffentlicht.
Quelle: RUB

Wie eine aktuelle UN-Studie zeigt, wird das Plateau des Bevölkerungswachstums erst im 22. Jahrhundert erreicht. Forschende der Vereinten Nationen (UN) gehen davon aus, dass die Weltbevölkerung bis 2100 auf bis zu 12 Milliarden Menschen ansteigen könnte. Anders als bisher angenommen sehen sie es als unwahrscheinlich an, dass die Anzahl der Menschen auf der Erde noch in diesem Jahrhundert den Höhepunkt erreichen wird. Das Wachstum hält also länger an, als es die bisherigen Hochrechnungen vorhergesagt haben. Damit wachsen auch die Herausforderungen vor denen die Menschen stehen und die es zu lösen gilt, berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung

Im Laufe der Evolution begannen Kaffee, Kakao- und Teepflanzen unabhängig voneinander, Koffein herzustellen. Der Grund ist, der Wachmacher schütz die Pflanzen unter anderem vor schädlichen Insekten. Das Portal Pflanzenforschung berichtet von der im Fachjournal Science erschienenen Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der Klimawandel wird die Welt vermutlich sehr verändern – auch die Pflanzenwelt. Nur wie? Das können derzeit weder Klimaforscher noch Biologen einigermaßen gut abschätzen. In drei heute im Fachmagazin PNAS erschienen Studien stellen Forschende des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena (BGC) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig einen neuen Ansatz der funktionellen Biogeografie vor. Dabei rückten sie erstmals konkrete Merkmale von Pflanzen in den Blickpunkt: etwa die Masse der einzelnen Samen, die Dichte des Holzes oder die Höhe, die ein Gewächs erreicht. Sie analysierten also welche Merkmale der Pflanzen ausschlaggebend dafür sind, ob Bäume, Sträucher oder Gräser mit dem Klimawandel klar kommen oder nicht und ob Pflanzen ihre Eigenschaften anpassen, um etwa robuster gegenüber Kälte und Trockenheit zu werden.

Quellen: BGC

iDiv

Seit mehr als 400 Millionen Jahren wachsen Moose auf der Erde. In dieser Zeit haben sie viele Klimakatastrophen überstanden, die robustere Lebewesen auslöschten, wie zum Beispiel die Dinosaurier. Kürzlich berichteten britische Forschende von einzelnen Moospflänzchen, die nach mehr als 1.500 Jahren im Eissarg der Antarktis im Labor wiederbelebt wurden (vgl. Meldung vom 17.3.2014 [LINK] ). Warum sind diese zarten Pflanzen so widerstandsfähig gegenüber Klimaveränderungen? Die Freiburger Biologieprofessoren Ralf Reski und Peter Beyer haben nun mit ihren Teams herausgefunden, dass Moose spezielle Gene besitzen, die bei niedrigen Temperaturen aktiv werden. Besonders verblüffend: unter den am schnellsten reagierenden Gene sind viele, die bisher nur aus Moos bekannt sind. Sie könnten also die Antwort auf die Frage sein, warum Moose solche Überlebenskünstler sind. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sind im Fachjournal New Phytologist.

Quellen: Uni Freiburg

Pflanzenforschung

Die wichtigste einzellige Kalkalge der Weltmeere ist in der Lage, sich durch Evolution gleichzeitig an steigende Wassertemperaturen und die Versauerung des Ozeans anzupassen. Ein international einmaliges Langzeitexperiment mit der Art Emiliania huxleyi am Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel zeigt, dass das Potenzial der Alge weitaus größer ist, als bislang vermutet worden war. Außerdem bewiesen die Forschenden mit ihrer Labor-Studie erstmals, dass sich evolutionäre Anpassungen an mehrere Stressfaktoren nicht gegenseitig beeinträchtigen müssen, wie sie im Fachjournal Nature Climate Change berichten. Wegen ihres enormen Einflusses auf das Weltklima hatten die Algenforscher der Deutschen Botanischen Gesellschaft diese Art zur Alge des Jahres 2009 gewählt.
Quelle: Geomar

Proteine erfüllen ihre Aufgaben nicht alleine, sondern vernetzen sich zu kleinen oder größeren Teams. Wie diese Proteinnetzwerke von Krankheitserregern manipuliert werden hat ein Forscherteam unter der Leitung der Technischen Universität München (TUM) am Pflanzenmodell Arabidopsis untersucht. Wie die Forschenden zeigten, wenden so unterschiedliche Erreger wie Pilze und Bakterien die gleiche Taktik an: Sie attackieren gezielt die Proteine, die viele Funktionen haben und stark vernetzt sind. Die Arbeit ist in der aktuellen Ausgabe von Cell Host & Microbe erschienen.
Quelle: TUM

Die Bäume wachsen zwar nicht in den Himmel, aber seit den 1960er-Jahren deutlich schneller. Dem Wald sieht man diese Veränderung nicht an: Die typischen Entwicklungsphasen von Bäumen und ganzen Beständen haben sich kaum verändert, laufen aber beschleunigt ab - um bis zu 70 Prozent. Dies zeigt eine Studie von Forschenden der Technischen Universität München (TUM). Sie basiert auf Langzeit-Daten von Versuchsflächen, die seit 1870 kontinuierlich beobachtet werden. Die Arbeit ist kürzlich in Nature Communications erschienen.
Quelle: TUM

Das Problem mit den Rhizobakterien: Es ist nicht klar definiert, wann ein Bakterium ein „pflanzenwachstumförderndes“ Bakterium ist (Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria, PGPR). Rhizobakterien können im Inneren der Wurzel sitzen, aber auch außerhalb im Boden. Die beteiligten Gene können direkt auf die Pflanze wirken, wie etwa bei der Stickstoff-Fixierung, oder sie wirken indirekt, indem sie beispielsweise wichtige Zellfunktionen unterstützen. In ihrer Studie untersuchten Forschende deshalb die Verteilung von 23 bakteriellen Genen, die bekanntermaßen für Pflanzen einen Vorteil bewirken können. Von den 304 untersuchten Bakterienarten aus den Klassen der Alpha-, Beta- und Gamma-Proteobacteria waren nur 25 typische PGPR-Vertreter, berichten die Forschenden im Fachjournal Scientific Reports. Die Studie stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung

Tannenhäher vergraben die Samen der Zirbelkiefer im Boden und tragen so zur Ausbreitung der Bäume bei. Dabei gehen die Vögel aber nicht so uneigennützig vor, wie bislang angenommen. Sie verstecken die Samen zumeist an Stellen, die für die Keimung der Baumsamen eher ungünstig, für sie selbst jedoch günstig sind. Das hat ein Autorenteam des LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im Journal of Animal Ecology berichtet. Eine zielgerichtete Samenausbreitung durch Tiere kann also auch negative Effekte auf Pflanzen haben, wie das BiK-F bei der Senckenberggesellschaft vermeldet
Quelle: Senckenberg

Dass Pflanzen Balsam für die Seele sind, ist bekannt. Eine aktuelle Studie aus dem Fachmagazin Journal of Experimental Psychology: Applied zeigt aber noch mehr: Zimmerpflanzen steigern bei Büroangestellten nicht nur das Wohlbefinden, sondern machen sie auch produktiver. Das konnte ein Forscherteam nun in Experimenten belegen, bei denen sie den Effekt der „grünen“ Zimmergenossen im realen Büroalltag testeten, wie das Portal Pflanzenforschung berichtet.
Quelle: Pflanzenforschung

An essentiellen pflanzlichen Abwehrreaktionen können ein, aber auch mehrere Proteine beteiligt sein. Wie sich ein Abwehrprotein-Duo die Arbeit teilt und welche Vorteile das für die Pflanze bringt, haben Forschende nun im EMBO Journal gezeigt. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Arbeit vor.
Quelle: Pflanzenforschung

In tropischen Regenwäldern wachsen die jungen Bäume überwiegend räumlich unabhängig von ihren Elternbäumen auf. Wo die Nachkommen später Wurzeln schlagen werden, lässt sich demnach nicht vorhersehen. Wenig spezialisierte Arten sind daher auch in den sehr artenreichen Regenwäldern der Tropen im Vorteil. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der University of California und des Smithsonian Tropical Research Institutes, die jetzt im Fachblatt Proceedings of the Royal Society B erschienen ist.
Quelle: UFZ

Ackerpflanzen züchten, die besser mit Trockenheit zurechtkommen und dem Klimawandel trotzen können: Dieses Ziel verfolgen Würzburger Forschende. Eine Signalkette vermittelt die vom Hormon Abscisinsäure veranlasste Schließung der Spaltöffnungen. Als zentral erwiesen sich dabei Kanäle, die in den Schließzellen sitzen und auf ein Signal hin Ionen aus diesen Zellen freisetzen. Als Folge davon sinkt der Zelldruck, die Poren in den Blättern gehen zu und die Pflanze verliert weniger Wasser an die Umgebung. Die Kanäle reagieren nicht nur auf ein bestimmtes Signal, sondern auf mehrere verschiedene Signale. Im Fachblatt Science Signaling beschreiben Rainer Hedrich und Dietmar Geiger mit weiteren Kollegen die neuesten Fortschritte ihrer Arbeit.

Quellen: Uni Würzburg

Portal Pflanzenforschung

Ein bekannter Qualitätskontrollmechanismus von menschlichen, tierischen und pflanzlichen Zellen wirkt auch gegen Viren, wie Forschende herausgefunden haben. Es dürfte sich dabei evolutionsgeschichtlich um einen der ältesten Virus-Abwehrmechanismen handeln. Das Immunsystem setzt die entsprechenden Abwehrmechanismen in Gang, wenn ein Erreger den Körper befällt. Daneben gibt es auch Abwehrmechanismen, die nicht angestoßen werden müssen, sondern quasi als stehendes Heer ständig aktiv sind. Forschende der ETH Zürich haben nun in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Bern einen neuen solchen Mechanismus entdeckt und im Fachjournal Cell Host & Microbe vorgestellt. Er wirkt gegen einzelne Viren, deren Erbgut in Form von einzelsträngiger RNA mit positiver Polarität vorliegt. Zur selben Gruppe von Viren gehören viele bekannte Erreger wie jene von Hepatitis C, Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME), Kinderlähmung, SARS, Gelbfieber und Dengue, aber auch die Potyviren, eine Gruppe von Pflanzenviren, die bei zahlreichen wirtschaftlich bedeutenden Kulturpflanzen großen Schaden anrichten.
Quelle: ETH Zürich

Forschende beobachten einen Rückstand von Pflanzenarten aus Samenbanken bei der Anpassung an das aktuelle Klima ihrer Region. In der Regel sind die eingelagerten Samen an das Klima angepasst, unter dem die elterlichen Pflanzen gelebt haben. Geht der Klimawandel sehr schnell vonstatten, passen Pflanze und heimisches Klima nach ein paar Jahrzehnten unter Umständen nicht mehr zusammen, wie Forschende in einer im Fachjournal PNAS erschienenen Studie schildern. Das Portal Pflanzenforschung nennt Details der Studie.
Quelle: Pflanzenforschung

Mit der so genannten Magnetresonanz-Spektroskopie (NMR) erstellten Forschende einen Fingerabdruck der Tomateninhaltsstoffe, um damit biologisch von konventionell erzeugten Tomaten der Sorten „Mecano“ und „Tastery“ zu unterscheiden. Über ihr gemessenes 1H NMR-Spektrum berichten die Doktorandin Monika Hohmann und ihre Dissertationsbetreuer Norbert Christoph, Helmut Wachter vom Bayerischen Landesamt für Gesundheit und Lebensmittelsicherheit (LGL) und Ulrike Holzgrabe von der Universität Würzburg im Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Quelle: Uni Würzburg

Europas Schutzgebiete wirken sich insgesamt positiv auf den Erhalt der biologischen Vielfalt aus, sind aber nicht für alle Arten effektiv. Nachbesserungsbedarf bestehe vor allem für Arten, denen es schwerer fällt, sich auszubreiten, schreibt ein internationales Forscherteam unter Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) im Abschlussbericht des EU-Projektes SCALES. So sei es für viele Vogelarten kein Problem, zwischen den Schutzgebieten zu wandern, für andere Arten können dagegen Straßen zu echten Barrieren werden. Die Forschenden empfehlen daher, auch in den Bereichen zwischen den Schutzgebieten Mindeststandards für den Naturschutz einzuhalten, die die Agrar- oder Holzproduktion nicht beeinträchtigen, aber die Verbindungen zwischen den geschützten Gebieten verbessern würden. Ohne großen Aufwand könne so viel für den Naturschutz getan werden. Sie geben darüber hinaus Empfehlungen, welche Gebiete effizient miteinander verbunden werden können und welche sich weniger dazu eignen.
Quelle: UFZ

Die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsprojekte zeigen bisher keine wissenschaftlichen Belege für ökologische Schäden durch die untersuchten gentechnisch veränderten (gv) Pflanzen im Vergleich zu konventionell gezüchteten. Seit 1987 hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zahlreiche Projekte zur biologischen Sicherheitsforschung finanziert. Zwei Jahre nach dem Ende des vorerst letzten Programms ist nun eine zweisprachige Broschüre erschienen, in dem einige der Studien mit ihren Ergebnissen in englischer und deutscher Sprache vorgestellt werden. Einen Schwerpunkt bilden mehrere Projekte zu gv-Mais. Obwohl die Forschergemeinde keine Hinweise auf besondere Umweltrisiken finden konnte, wird Deutschland einen Anbau wohl auch in Zukunft verbieten, schreibt das Portal Transgen.

Quellen: BMBF

Transgen

Zellbiologen ist es erstmalig gelungen, bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) die zellulären Signale lebender Samenanlagen während des gesamten Befruchtungsvorgangs aufzuzeichnen. Hierzu setzten die Forscher einen neuen Biosensor in Pflanzen ein, der es ermöglicht, Änderungen in der Calcium-Konzentration in den Zellen, die an der doppelten Befruchtung beteiligt sind, im Mikroskop sichtbar zu machen. Sie entdeckten dabei spezifische Muster von Calcium-Wellen, die entstehen, sobald die weiblichen Zellen mit ihren männlichen Partnern in Kontakt kommen. Das berichtet das internationale Forscherteam im Fachjournal Nature Communications, unter ihnen Forschende von der Uni Regensburg.
Quelle: Uni Regensburg

Bei dem Kauf oder der Pachtung von großen Anbauflächen in Entwicklungs- und Schwellenländern spielt die Biokraftstoffproduktion eine Hauptrolle. Rund 23 Prozent des bislang bekannten Landerwerbs mit Beteiligung internationaler Investoren zielten auf den Anbau von Pflanzen zur Gewinnung von Biokraftstoffen ab. Das hat eine Untersuchung von Forschenden des German Institute of Global and Area Studies (GIGA) auf Basis der Daten der Online-Plattform Land Matrix ergeben. Demnach hatte es zuletzt besonders um die Ölsamen-Pflanze Jatropha einen Hype gegeben.

Quellen: GIGA

Portal Biotechnologie.de

ine neue Langzeitstudie spricht für die Annahme, dass Pflanzen aus Erfahrung lernen können. Wie das Team um Prof. Dr. Anke Jentsch von der Uni Bayreuth in der Fachzeitschrift Ecosystems schildert, sind Pflanzen gegen extreme Dürre besser gewappnet, wenn sie in den Vorjahren wiederholt Trockenperioden überstanden haben. Dabei wird ihr ‚Stressgedächtnis‘ möglicherweise auch von den Interaktionen mit Pflanzen in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft beeinflusst
Quelle: Uni Bayreuth (pdf)

Der schwarze Trüffelpilz (Tuber melanosporum) ist eine teure Delikatesse und er besitzt ein interessantes Genom. Mehr als die Hälfte des Erbguts besteht aus springenden Genen, die ihre Position im Genom verändern können. Forschende entdeckten nun, dass diese DNA-Elemente durch epigenetische Veränderungen gesteuert werden. Der Pilz kann sich dadurch in kürzester Zeit an wechselnde Umweltbedingungen anpassen, berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine im Fachjournal Genome Biology erschienene Untersuchung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Mikroalgen brauchen für die Produktion von Wasserstoff lediglich Licht und Wasser. Die Effizienz der Mikroalgen für die Wasserstoffproduktion ist allerdings gering und muss noch um 1-2 Größenordnungen gesteigert werden bevor ein biotechnologisches Verfahren interessant werden könnte. Wissenschaftler der AG Photobiotechnologie an der Ruhr Universität Bochum (RUB) und der Mülheimer Max-Planck-Institute für Chemische Energiekonversion (MPG-CEC) zeigen in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Energy and Environmental Science wie eine Effizienzsteigerung erreicht werden kann.
Quelle: gemeinsame Presseerklärung

Da Mitochondrien durch eine Doppelmembran vom Zellinneren abgetrennt sind, müssen sie die Proteine für ihre Arbeit aufwändig durch die Membranen hindurch einführen. Forschende der Universität Göttingen haben nun den komplexen Prozess des Proteinimports untersucht und im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht. Ihre Ergebnisse zeigen, dass der Import einer Aminosäurenkette nur funktioniert, wenn sich die Helfer-Proteine beim Unterstützen des Antriebsproteins Hsp-70 abwechseln. „Man muss sich das wie bei einem besonderen Benzinmotor vorstellen, der zwar mit Kraftstoff versorgt ist, seine Arbeit aber nur leisten kann, wenn die Zündkerzen bei voller Fahrt nach jeder Zündung ausgetauscht werden“, erklärt Prof. Dr. Peter Rehling. Die Erkenntnisse der Göttinger Forschenden gelten womöglich nicht nur für Mitochondrien: Auch andere von Membranen umschlossene Zellbestandteile, die Proteine importieren, wie etwa pflanzliche Chloroplasten, nutzen dafür Hsp 70 als Antrieb. Diese könnten ebenfalls auf dynamische Helfer angewiesen sein.
Quelle: Uni Göttingen

Pflanzen können sich außergewöhnlich schnell an Veränderungen in ihrer Umgebung anpassen. Dabei helfen ihnen Botenstoffe, die unmittelbar nach Licht- und Temperaturreizen aktiv werden. Eine Schlüsselstellung nehmen hier pflanzliche Steroidhormone ein, die menschlichen Sexualhormonen ähneln. In der aktuellen Ausgabe von Nature Communications beschreiben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) einen neuen Wirkmechanismus für die Hormonklasse der Brassinosteroide.
Quelle: TUM

Genomverdoppelungen verhelfen Pflanzen oft zu neuen Eigenschaften. Die Laubblätter der Maispflanze haben sich dank doppelter Gene auf Photosynthese spezialisiert, während die Hüllblätter besser Stress abwehren können. Das berichten Forschende im Fachjournal Genome Research; den Artikel stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Einen neuen Weg zur Untersuchung der Signalwege in Pflanzen gehen Prof. Dr. Markus Kaiser vom Zentrum für Medizinische Biotechnologie der Universität Duisburg-Essen (UDE) und Dr. Erich Kombrink vom Max Planck Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln. In der neuesten Ausgabe des Fachjournals Nature Chemical Biology stellen die Forschenden ein kleines Molekül vor, das die Wirkung des Pflanzenhormons Jasmonsäure unterbindet. Dabei setzen sie auf ein in der Medizin etabliertes Verfahren.

Quellen: MPI f. Pflanzenzüchtungsforschung

UDE

Der Teufelszwirn (Cuscuta pentagona) ist ein Parasit von der ganz üblen Sorte. Die Pflanze saugt seine Wirtspflanzen aus wie ein Vampir und kann dadurch ganze Ernten vernichten. Doch bei diesem Vorgang wandern auch große Mengen mRNA zwischen Wirt und Parasit hin und her. Das könnte ein Nebeneffekt des parasitären Stoffwechsels sein, aber auch eine „Achilles-Ferse“ des Parasiten, berichten US-amerikanische Forschende im Fachjournal Science. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Chemiker und Biologen haben gemeinsam eine neue Methode entwickelt, Membranproteinkomplexe der Photosynthese effizient in semiartifizielle Sonnenkollektoren zu integrieren. Der damit erzielte Elektronentransfer übertraf zum ersten Mal deutlich die in der natürlichen Photosynthese beobachteten Raten. Diese Entdeckung eröffnet ganz neue Möglichkeiten für die Konstruktion halb-künstlicher Blätter, die als Photovoltaikanlagen mit ungeahnter Leistung funktionieren könnten. Die Studie publizierten Forschende von der Ruhr-Uni Bochum im Fachmagazin Chemistry - A European Journal, meldet der Informationsdienst Wissenschaft (idw).   
Quelle: idw

Der Raps, Europas wichtigste Ölpflanze, hat ein Geheimnis weniger: Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat das komplexe Genom des Rapses (Brassica napus) entschlüsselt und im Fachjournal Science veröffentlicht. Unter ihnen Forschende vom Institut für Pflanzenzüchtung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU). Ungewöhnlicherweise enthält der Raps fast alle Genkopien seiner beiden Elternspezies und bringt es so auf rund 101.000 Gene. Damit besitzt er mehr Gene als alle Organismen, deren Genome bereits sequenziert wurden – der Mensch beispielsweise hat weniger als 30.000 Gene.
Quelle: JLU

Zuckerrüben, die wichtigsten Zuckerpflanzen in den gemäßigten Breiten, könnten schon bald einen deutlich höheren Ertrag erzielen. Denn Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Pflanzenbau und -züchtung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) haben nach dem Zuckerrübengen BTC1, welches das sogenannte „Schossen“ (die Streckung von Trieben und Ausbildung von Blütenständen) reguliert, ein weiteres Gen identifiziert, das den Blühzyklus steuert – und damit auch indirekt die Speicherung von Zucker in der Wurzel. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind im Journal PNAS veröffentlicht.
Quelle: CAU

Eine im Fachjournal Global Change Biology erschiene Studie zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Vegetation kommt zu einem überraschenden Ergebnis: Statt mit steigenden Temperaturen in immer höhere Lagen aufzubrechen, reduziert sich der Lebensraum. Auf der Suche nach Wasser wandert ein Großteil der Pflanzen, zumindest in mehreren Regionen im Nordwesten Amerikas, nicht bergauf, sondern bergab. Das Portal Pflanzenforschung skizziert die Ergebnisse.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Remorine kommen in allen Pflanzen vor, doch über die Funktion der Proteinfamilie herrscht Unklarheit. Jetzt zeigten Forschende, dass das Remorin-Gen SiREM6 aus der Kolbenhirse (Setaria italica) die Salztoleranz in der Modellpflanze Arabidopsis steigert. Klappt der Trick auch bei anderen Feldfrüchten? Die Chancen stehen gut, meldet das Portal Pflanzenforschung über eine im Fachmagazin Plos one erschienene Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Stärke des Golfstromes wurde in den zurückliegenden 30 000 Jahren maßgeblich von der Meereis-Situation in der Framstraße beeinflusst. Zu diesem Ergebnis kommen Forschende des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in einer neuen Studie, die heute im Fachmagazin Earth and Planetary Science Letters erscheint. Als Hinweise auf die Existenz einer Eisdecke und deren Dicke dienten den Geologen zwei Arten fossiler Moleküle, auch Biomarker genannt. Die eine Art wird von Kieselalgen produziert, die im Meereis leben, die andere von Algen, welche das offene Wasser bevorzugen.
Quelle: AWI

Viele Probleme der Energieversorgung könnten sich künftig nach dem Vorbild der Natur lösen lassen: In der Fotosynthese erzeugen Pflanzen sowie Algen und einige Bakterienarten mit der Energie des Sonnenlichts Zucker und andere energiereiche Substanzen. Ein Team um Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion (MPG-CEC) in Mülheim an der Ruhr trägt nun dazu bei, diesen Prozess technisch nachzuahmen. In ihrem Forschungsartikel, der diese Woche im Fachjournal Science veröffentlicht wurde, präsentiert das deutsch-französische Forscherteam die Struktur des Komplexes aus Mangan und Kalzium direkt vor der Sauerstoffbildung. Dieser Einblick in einen Schlüsselschritt der pflanzlichen Fotosynthese ist von großer Bedeutung, um den Mechanismus der Fotosynthese genau zu verstehen und um nach deren Vorbild künstliche Systeme zur lichtinduzierten Wasserspaltung zu entwickeln.
Quelle: MPG-CEC

Methoxychlor könnte durch seine Wirkung auf das Erbgut für verschiedene Krankheiten in den Industrieländern mit verantwortlich sein, berichten Forschende im Fachjournal Plos one. Noch in der Urenkelgeneration kann das Insektizid, das bis 2002 auch in Europa eingesetzt wurde, bestimmte Erkrankungen hervorrufen. Die Ergebnisse der Studie stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Deutschland braucht kein eigenes Agrarumweltgesetz, aber eine bessere Abstimmung des Umwelt-, Agrar- und Förderrechts, um die Umwelt vor negativen Auswirkungen der Landwirtschaft wirksamer zu schützen. Entscheidend ist, dass die bestehenden Instrumente und Regelungen effektiverer und vollzugstauglicher gestaltet werden. Das ist das Fazit einer Studie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Zusammenarbeit mit der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt/M., die im Auftrag des Umweltbundesamtes entstanden ist.
Quelle: UFZ

Cumarine haben eine Schlüsselfunktion für den Mineralhaushalt in Arabidopsis-Pflanzen. Mit vergleichenden metabolomischen Analysen klärten Forschende welche Stoffwechselwege in den Wurzeln dafür verantwortlich sind, wie die Pflanzen Eisen aufnehmen. Wie das Forschungsteam um Prof. Dr. Stephan Clemens an der Universität Bayreuth herausfand, bildeten Pflanzen, denen die Absorption von Eisen infolge des überhöhten pH-Werts erschwert war, in ihren Wurzeln eine auffällig große Menge von Cumarinen. Viel mehr als die anderen Pflanzen, die optimal bzw. überhaupt nicht mit Eisen versorgt waren, wie sie im Wissenschaftsmagazin Plos one berichten. Weltweit ist der pH-Wert heute auf etwa 30 Prozent der landwirtschaftlich nutzbaren Flächen überhöht, was die landwirtschaftliche Produktivität durch Eisenmangel senkt. Daher liefern die Ergebnisse Hinweise für die Züchtung und den Anbau von Nutzpflanzen, die dem weltweit verbreiteten Eisenmangel entgegenwirken können.
Quelle: Uni Bayreuth (pdf)

Welche entscheidende Rolle die bedecktsamigen Pflanzen (Angiospermen) und Säugerdung in der Evolution spielten, zeigt eine neue Studie von Forschenden des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere (ZFMK) in Bonn und des Natural History Museums London. Basierend auf DNA Sequenzen rekonstruierten Dr. Dirk Ahrens und seine Kollegen, Dr. Julia Schwarzer und Prof. Alfried Vogler, den Stammbaum von Blatthornkäfern, zu denen auch Mai-, Dung-, und Hirschkäfer gehören. Die Forscher rätseln aber noch heute, warum gerade die Maikäfer eine solche Artenvielfalt erreichen konnten, denn anders als die meisten pflanzenfressenden Insekten sind sie nicht auf bestimmte Pflanzenarten spezialisiert. Sie halten es aber für möglich, dass die ‚Revolution’ der Bodenstreuschicht, durch die hochproduktiven Bedecktsamer bedingt, in kurzer Zeit viel günstigere Bedingungen für die in der Erde lebenden Maikäfer-Engerlinge bot. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse in den Proceedings of the Royal Society B.
Quelle: ZFMK

Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, das Erbgut der afrikanischen Reisart Oryza glaberrima zu entschlüsseln. Er ist widerstandsfähiger als der Reis aus Asien. Der Asiate ist jedoch ertragreicher und hat sich daher durchgesetzt. Über die im Fachjournal Nature Genetics erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung. Nun können alle verfügbaren Genom-Daten genutzt werden, um einen „Super-Reis“ zu züchten, der Widrigkeiten trotzt und gleichzeitig hohe Erträge liefert.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Besonders im Sommer vermehren sich Cyanobakterien in heimischen Seen, die auch als Blaualgen bezeichnet werden. Diese Photosynthese treibenden Bakterien können sich explosionsartig vermehren und für Umwelt und Mensch schädliche Giftstoffe produzieren. Forschende des Instituts für Limnologie der Uni Innsbruck am Mondsee haben nun diejenigen Gene der Gattung Planktothrix identifiziert, die die Verbreitung der Giftbildung anregen, und ihre Ergebnisse im Fachjournal Applied and Environmental Microbiology veröffentlicht.
Quelle: Uni Innsbruck

Auf den Spuren der Safranwürze: Forschende haben ein Schlüsselenzym für die Synthese von Crocetin/Crocin, Pinocrocin und Safranal entdeckt, die für die Farbe und Aroma des Safrans verantwortlich sind. Das Enzym namens „Carotenoid Cleavage Dioxygenase 2” (CCD2) bewirkt die Synthese des Geschmacks des teuersten Gewürzes der Welt anhand der Spaltung eines Vorläufermoleküls. „Das bessere Verständnis der Biosynthese eröffnet uns Wege, die Inhaltsstoffe des Safrans mit biotechnologischen Methoden herzustellen“, erklärt Prof. Dr. Peter Beyer, Mitglied des Exzellenzcluster BIOSS Centre for Biological Signalling Studies der Universität Freiburg. Die Ergebnisse der Studie publizierte Beyer gemeinsam mit Prof. Dr. Giovanni Giuliano des Casaccia Research Centre in Rom und Forscherinnen und Forschern aus Saudi Arabien und Spanien in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
Quelle: Uni Freiburg

Brachypodium, eine zu den Süßgräsern gehörende Zwenke, ist ein Shootingstar unter den Modellpflanzen. 2013 wurde zum ersten Mal eine ganze Konferenz der unscheinbaren Pflanze gewidmet, jetzt liefern Forschende Sequenzdaten von ungekannter Genauigkeit. Profitieren könnte vor allem die Forschung zur Trockentoleranz wichtiger Feldfrüchte. Das Portal Pflanzenforschung erklärt die im Fachmagazin The Plant Journal veröffentlichte Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben ein Gen identifiziert, das die Form des Randes von Blättern bestimmt und den Unterschied zwischen glatten und gelappten Rändern erklärt. Biologen der Universität Potsdam identifizierten jetzt ein entsprechendes Gen. Ausgangspunkt war der Vergleich der Blattformen bei zwei nahe verwandten Arten des Hirtentäschelkrauts, von denen die eine glattrandige, die andere gelappte Blätter bildet. Wie die Forschenden zeigen, ist das Gen REDUCED COMPLEXITY-A (RCO-A) in jungen Blättern der gelappten Art stärker aktiv ist als in denen der glattrandigen Art. Die Ergebnisse publiziere das Team um Dr. Adrien Sicard und Prof. Dr. Michael Lenhard jetzt in der Fachzeitschrift Current Biology.
Quelle: Uni Potsdam

Bisher wurden Wasserlilien (Nymphaeales) als die ursprünglichsten Blütenpflanzen angesehen, von denen es 115 Millionen Jahre alte Fossilien gibt. Eine neue Studie zeigt nun, dass Blütenpflanzen sich bereits vor 130 Millionen Jahren im Süßwasser-Milieu ansiedelten und damit deutlich älter sind als bisher angenommen. Ein internationales Forschungsteam hat neue Erkenntnisse über eine fossile Pflanze mit atypischer Morphologie, Montsechia vidalii, die vor ca. 130 Millionen Jahren gelebt hat, veröffentlicht. Der betreffende Artikel wurde im Fachjournal PNAS von einem internationalen Forscherteam unter Beteiligung von Clément Coiffard, Museum für Naturkunde Berlin, publiziert.
Quelle: MfN

Zwei wachstumsfördernde Stoffgruppen werden unabhängig voneinander bei Kulturpflanzen eingesetzt: Die Phytohormone Gibberelline und die Brassinosteroide. Nun haben Forschende der Technischen Universität München (TUM) entschlüsselt, dass die beiden im Duett agieren – ohne Brassinosteroide stellt eine Pflanze keine Gibberelline her. Sie publizierten die an der Modelpflanze Ackerschmalwand gewonnenen Erkenntnisse im Fachjournal Plant Cell.
Quelle: TUM

Biokunststoffe ersetzten zunehmend Verpackungen aus konventionellen Kunststoffen, stehen jedoch teils in Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln. Im Projekt ECLIPSE hat das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in einem internationalen Konsortium ein neuartiges Verpackungskonzept entwickelt, das sowohl auf fossile Rohstoffe verzichtet als auch konkurrenzlos zur Lebensmittelindustrie ist. Die zwei entwickelten Folien bestehen aus Abfallmaterialen sowie algenbasierter Biomasse, sind kompostierbar und hinsichtlich ihrer Ökobilanz bewertet.
Quelle: Faunhofer

Forschende untersuchen das Verhalten heimischer und fremder Arten auf Wiesen und Weideflächen. Vor allem die Reaktion der Pflanzen auf Düngung und eine intensive Nutzung standen im Fokus der Forschung, die in den beiden Fachjournalen Nature communications und Science publiziert wurden. Das Portal Pflanzenforschung stellt beide Studien vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Eine wissenschaftliche Studie gibt erstmalig eine globale Übersicht über die Einwanderung von Pflanzenarten auf fremden Kontinenten und ihre Ausbreitung außerhalb ihrer heimischen Territorien. In einer internationalen Kooperation von 38 Forschungseinrichtungen erfassten Biologen unter Leitung von Professor Dr. Mark van Kleunen von der Universität Konstanz Daten aus 481 Festlandgebieten und 362 Inseln, was rund 83 Prozent der weltweiten Landfläche entspricht. Wie sich zeigte, wurden durch den Menschen bereits 13.168 Pflanzenarten verschleppt – das entspricht 3,9 Prozent der weltweiten Arten. Die Forschungsergebnisse, zu denen auch Forschende der Uni Wien beitrugen, erscheinen in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals Nature.

Quellen: Uni Konstanz

und Uni Wien

Welche symbiotische Assoziationen zwischen bakteriellen Organismen zum Ursprung der Eukaryoten führten, hat ein internationales Forscherteam mit Beteiligung von Biologen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) untersucht. Wie die Forschenden feststellten, ist der Genfluss in bei Pro- und Eukaryonten unterschiedlich: In Prokaryoten entwickelten sich Genome durch umfangreiche Gen-Expansionen, ohne Rücksicht auf Artengrenzen, durch horizontalen Gentransfer. Die große Überraschung der Studie war, dass sich Eukaryoten nicht an dieser Art des kontinuierlichen Genaustauschs beteiligen. Falls sie es doch mal tun sollten, dann deutet es auf ein wichtiges Ereignis hin, nämlich dem Ursprung der Mitochondrien und Chloroplasten. Die Ergebnisse publizierte das Team beim Fachjournal Nature.
Quelle: HHU

In einem Review-Artikel im Fachjournal Science fassen Forschende vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena (bgc) und vom Woods Hole Research Center, USA, die internationalen Forschungsergebnisse zum Zustand der Wälder im Zusammenhang mit dem Klimawandel zusammen.
Quelle: bgc

Eine Studie in BMJ (dem früheren British Medical Journal) legt nahe, dass der Verzehr von scharfen Speisen das Sterberisiko senkt. Das Portal Pflanzenforschung mahnt jedoch zur Vorsicht, denn das bedeute nicht, dass nun jeden Tag besonders scharf gegessen werden solle!
Quelle: Pflanzenforschung.de

Wurzelbakterien verbessern nicht nur die Nährstoffversorgung von Pflanzen, sie schützen Pflanzen einer neuen Studie zufolge auch vor Krankheiten. Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena (IEC) haben bei Feldversuchen im US-Amerikanischen Utah herausgefunden, dass der richtige Mikrobenmix im Boden das Überleben von wilden Tabakpflanzen der Art Nicotiana attenuata direkt beeinflusst. Konnten die Pflanzen keine Schutzallianz mit den lebenswichtigen Bakterien im Boden ausbilden, erkrankten sie an einer tödlichen Wurzelfäule, die sie über Nacht welken und absterben ließ. Darüber berichten die Forschenden um Ian Baldwin im Fachjournal PNAS.
Quelle: IEC

Das Portal Pflanzenforschung bespricht in einem Artikel drei Studien, die sich Zukunftsfragen widmen. Das Portal liefert Argumente für die „Teller oder Tank“-Diskussion, beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung von CAM-Pflanzen zur Bioenergiegewinnung und erläutert mögliche Entwicklungen in der ökologischen und genetischen Forschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Lignine lassen Pflanzen Richtung Sonne wachsen und sorgen gleichzeitig für die Abwehr von Fressfeinden. Ein detailliertes Verständnis der biochemischen Prozesse der Ligninherstellung ist vom Pflanzenschutz über die Pharmazie bis zur Biomasseverwertung in vielen Bereichen von großem Interesse. Ein Forscherteam der TU Graz hat jetzt gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen von Uni Graz und acib gezeigt: ein bestimmtes Enzym ist der Schlüssel zur Ligninproduktion der Pflanzen. Damit richtet sich die Aufmerksamkeit der internationalen Fachwelt für Naturstoffsynthese auf eine ganz neue Enzymfamilie. Das Team hat ein Enzym namens Berberine Bridge Enzyme, kurz BBE, als zentralen Schlüssel der Ligninproduktion von Pflanzen identifiziert und seine Ergebnisse im Journal of Biological Chemistry publiziert.
Quelle: TU Graz

Stecken in Braunalgen aus der Ostsee Wirkstoffe gegen den gefürchteten Bauchspeicheldrüsenkrebs? In Laborversuchen konnte ein Extrakt aus dem Blasentang Fucus vesiculosus verschiedene Pankreaskarzinomzellen erfolgreich am Wachstum hindern. In einer anderen Studie wurden in den Blättern der Esskastanie Wirkstoffe gegen die gefürchteten „Krankenhauskeime“ MRSA gefunden. Über beide Studien berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Am Beispiel der Gentechnik haben Forschende die Gründe für eine mehrheitliche Ablehnung bestimmter Technologien hinterfragt. Fündig wurden sie im Reich der Emotionen. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Ergebnisse zweier Studien aus den Fachjournals Cell und Scientific American vor und fragt, ob es angesichts einer festgefahrenen Debatte überhaupt eine Lösung geben könne. Ein Weg könnte es sein, die Bevölkerung frühzeitig mitzunehmen, wenn möglich sogar partizipieren zu lassen.
mehr bei Pflanzenforschung.de

Mehrmals hat sich die Erde in der Vergangenheit in einen Schneeball verwandelt. Die Ozeane gefroren teilweise zu Eis, die Landmassen verschwanden unter Schneedecken, selbst in Äquatornähe herrschte Winter. Jetzt haben Forschende unerwartete Mittäter für zumindest eine der globalen Eiszeiten ausgemacht: Algen. Die Einzeller trugen vermutlich dazu bei, dass sich viel mehr Wolken bildeten, die das Sonnenlicht zurück ins All reflektierten. Dadurch kühlte die Erde ab. Christian Hallmann, der am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) in Bremen forscht, hat gemeinsam mit Georg Feulner und Hendrik Kienert vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung diese Theorie im Fachblatt Nature Geoscience veröffentlicht.
Quelle: MPG

Eine 130 Millionen Jahre alte Blütenpflanze names Montsechia vidalii sorgt für Aufsehen: Sie war einer der ersten Bedecktsamer und sie lebte offenbar in Süßwasserseen komplett unter Wasser. Das widerspricht der These, dass sich die Bedecktsamer an Land entwickelt haben. Diese Meinung muss nach Ansicht einer internationalen Forschergruppe korrigiert werden, denn Montsechia war an das Leben unter Wasser sehr gut angepasst. Ihre Erkenntnisse haben die Forschenden jetzt in einer neuen Studie im Fachmagazin PNAS veröffentlicht, die das Portal Pflanzenforschung vorstellt.
mehr bei Pflanzenforschung.de

Seit rund zwei Jahrzehnten stagnieren weltweit die Erträge von wichtigen Kulturarten in der Landwirtschaft. Was lange Zeit als Ausnahme abgetan wurde, scheint, sich als Regel zu bestätigen. Dies hat negative Folgen für die Bodenfruchtbarkeit, wie jüngst nachgewiesen wurde. Hinzu kommt der Klimawandel. Daher fordern Forschende, den Bodenkohlenstoffgehalt künftig besser im Auge zu behalten und Modelle und Prognosen einem Realitätscheck zu unterziehen. Die Ergebnisse der im Fachjournal Science of Total Environment erschienenen Studie stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
mehr bei Pflanzenforschung.de

Landwirte säen einheimische Wildpflanzen in Felder, um die Biodiversität in Kulturlandschaften zu fördern. Dass auch die benachbarten Kulturen und die Landwirte somit wirtschaftlich davon profitieren, zeigt eine aktuelle Studie des Schweizer Agrarökologen Matthias Tschumi. Demnach vermindert die angesäte Blumenmischung den Schädlingsbefall im benachbarten Acker und steigert den Ertrag um bis zu 10%. Heute stellte er erstmals seine Ergebnisse auf der Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ) in Göttingen vor.
mehr bei der GfÖ (pdf)

Die globale Erwärmung infolge des Klimawandels belastet tropische Arten und gefährdet damit besonders die artenreichsten Regionen der Welt – so dachte man bisher. Die Ergebnisse von Lilian-Lee Müller von der Universität Oldenburg widersprechen dieser Annahme. Im Labor fand sie heraus, dass die Samen der Ananasgewächse bei einem für die Tropen bis zum Jahr 2100 prognostizierten Temperaturanstieg von 3°C durchaus gut und potenziell sogar besser keimen. Heute stellte die Pflanzenökologin erstmals ihren Fund auf der Jahrestagung der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ) in Göttingen vor. Das meldet die veranstaltende Gesellschaft.
Quelle: GfÖ

Die biochemischen Vorgänge des Stoffwechsels dienen dem Aufbau und dem Erhalt von Substanz in Organismen. In diesem Prozess spielt auch der Energieverbrauch eine erhebliche Rolle. Markus Teige, Biochemiker der Universität Wien, und sein Team haben in einer aktuellen Studie die Rolle des Proteins "bZIP63" – ein Protein, das für die Transkription der genetischen Information von Bedeutung ist – während eines Energiemangels in der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) untersucht. Die Ergebnisse der Forschenden der Uni Wien sind kürzlich im Fachmagazin eLife erschienen.
Quelle: Uni Wien

Ein internationaler Forschungsverbund hat gezählt wie viele Bäume es auf der Erde gibt und wie sich diese auf verschiedene Klima- und Vegetationszonen verteilen. Die im Fachjournal Nature publizierten Ergebnisse haben die Forschenden überrascht: Denn mit rund 3,04 Billionen übertrifft die Zahl der weltweit existierenden Bäume frühere Schätzungen um das Sieben- bis Achtfache. Aufgrund von Untersuchungen ausgewählter Flächen in mehr als 50 Ländern der Erde gehen die Autoren allerdings davon aus, dass derzeit jährlich mehr als 15 Milliarden Bäume gefällt werden. Zum Forschungsteam gehörten auch Mitarbeiter um PD Dr. Andreas Hemp von der Universität Bayreuth. Die Nature Publishing Group hat räumliche Verteilung der Bäume unserer Erde in einem Video auf YouTube visualisiert.

mehr bei der Uni Bayreuth (pdf)

zum Video auf YouTube

vgl. auch Artikel bei Pflanzenforschung.de

Dem Team um Dr. Staffan Persson ist es gelungen zu zeigen, wie die Zullulose-Synthese unter Salzstress reguliert wird. Dazu untersuchte der ehemalige Arbeitsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie und nun Professor an der Universität Melbourne in Australien die sog. CC-Proteine und publizierte im Fachjournal Cell, wie diese reguliert werden und welche Auswirkungen dies auf die Zullulose-Synthese hat. Das neugewonnene Verständnis darüber, wie die Salztoleranz bei Pflanzen reguliert wird und die Identifikation der beiden CC-Proteine, könnte die Züchtung salztoleranter Nutzpflanzen ein ganzes Stück voranbringen.
Quelle: MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie

Rund ein Drittel der Deutschen lehnt einer Umfrage zufolge den Einsatz von Gentechnik in Lebensmitteln ab oder kann mit dem Begriff „gentechnisch veränderte Lebensmittel“ nichts anfangen. Über die Umfrage der Gesellschaft für Konsumforschung (GfK) berichtet das Portal Biotechnologie.
Quelle: Biotechnologie.de

Forscher stellen in den Niederlanden einen indirekten Effekt zwischen der Pestizid-Konzentration in der Umwelt und abnehmenden Vogelzahlen fest. Das Portal Pflanzenforschung stellt die in der Zeitschrift Nature erschienene Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die aus den Anden stammende Wildtomate Solanum pennellii zeichnet sich durch eine enorme Stresstoleranz, zum Beispiel gegenüber Trockenheit, aus. Um diese Eigenschaft auch für Kulturtomaten nutzbar zu machen, wurde Solanum pennellii schon oft für Kreuzungen benutzt. Bisher war jedoch nicht bekannt, welche Gene für die Stresstoleranz verantwortlich sind. Eine aktuelle Studie im Journal Nature Genetics, in der ein internationales Wissenschaftlerteam – unter der Leitung von Dr. Alisdair Fernie vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie und Prof. Dr. Björn Usadel von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen und dem Forschungszentrum Jülich (ehemals MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie) – das Genom der Wildtomate sequenziert und analysiert hat, liefert nun die Grundlagen zum Verständnis der Stresstoleranz und damit auch für die zukünftige Tomatenzüchtung.
Quelle: MPI f. Molekulare Pflanzenphysiologie

Die extensive landwirtschaftliche Nutzung von wiedervernässten Niedermooren hat keinen direkten negativen Einfluss auf ihre Klimabilanz. Durch die Wiedervernässung selber kann jedoch die Abgabe von großen Mengen Klimagasen vermieden werden. Zu diesem Schluss kommen Forschende der Universität Rostock in der aktuellen Onlineausgabe des Fachblatts Global Change Biology Bioenergy.
Quelle: Uni Rostock

Wie Forschende herausfanden beeinflussen epigenetische Veränderungen die Vitamin-E-Bildung bei Tomaten (Solanum lycopersium) und deren Gehalt an dem Vitamin. Über die im Fachmagazin Nature Communications erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das Fällen einzelner Bäume in tropischen Wäldern („selective logging“) wurde bisher als relativ naturverträglich angesehen. Das ist es bei weitem nicht immer, so das Fazit einer neuen Studie. Wie stark die Auswirkungen auf die Biodiversität sind, hängt auch davon ab, wie stark die Wälder genutzt werden. Das haben Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) herausgefunden und im Journal Current Biology veröffentlicht.
Quelle: ETH

Die von Mexiko bis Argentinien vorkommende Palme Acrocomia aculeata ist ein landwirtschaftlicher Alleskönner, denn sie wird für Lebensmittel, Tierfutter, Biodiesel und Kosmetik verwendet. Doch es dauerte bislang bis zu fünf Jahre, ehe die Samen zu keimen begannen. Dieses Handicap haben nun Forschende der Universität Hohenheim in Kooperation mit der katholischen Universität von Paraguay in Hohenau in Itapúa ausgeräumt: Nun keimen 50 Prozent der zwei Jahre alten Samen bereits nach 6 Wochen. Damit ist die Acrocomia auch landwirtschaftlich besser nutzbar.
Quelle: Uni Hohenheim

Veränderungen der langfristigen Trends der globalen Photosyntheseleistung und damit der Vitalität der Pflanzen werden bislang meist dem Klimawandel zugeschrieben. Eine im Fachjournal Remote Sensing erschienene Studie analysierte nun den auf Satellitendaten basierenden Vegetationsindex Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) – mit dem Ergebnis, dass zur Erklärung der Veränderungen künftig auch die menschlichen Einwirkungen herangezogen werden sollten. Denn diese sind global für über 20% der Variabilität der NDVI-Trends verantwortlich. Auch in die globalen Klimamodelle sollten Landnutzungseffekte deshalb künftig verstärkt eingehen, resümiert das Team um den Ökologen Thomas Müller, der am LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und der Goethe-Universität Frankfurt forscht und lehrt.
Quelle: BiK-F

Wie Forschende herausfanden, stellen neue Palmöl-Plantagen eine massive Bedrohung für die großen Affenarten in Afrika dar. Besonders betroffen sind hierbei der Bonobo (Pan paniscus, auch Zwergschimpanse genannt): 99,2 Prozent seines Lebensraums decken sich mit Bereichen, die für Plantagen geeignet sind. Weiter betroffen sind der Westliche Gorilla (Gorilla gorilla, 73,8 Prozent), der Gemeine Schimpanse (Pan troglodytes, 41,7 Prozent) sowie der Östliche Gorilla (Gorilla beringei, 10,7 Prozent). Wie das Portal Pflanzenforschung über die im Fachjournal Current Biology erschienen Studie berichtet, betonen die Forschenden, dass sie nicht gegen eine Ausweitung der Palmölindustrie in Afrika plädieren wollen. Als mögliche Lösung schlagen die Forschenden vor, dass bereits stillgelegte landwirtschaftliche Flächen vermehrt für den Anbau von Ölpalmen herangezogen werden.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Hydrologen der Universität Jena haben herausgefunden, dass die Wasseraufnahmefähigkeit des Bodens entscheidend vom Pflanzenbewuchs sowie dem Vorkommen von Regenwürmern geprägt ist, wie sie bereits im Juni in der Fachzeitschrift Plos One schrieben. Ausschlaggebend für die Aufnahmekapazität des Bodens ist seine Porenstruktur, die wiederum von biologischen Faktoren abhängt. So fanden die Jenaer Forscher heraus, dass sich das Vorkommen von Gräsern negativ auf die Entstehung großer Poren auswirkt, während das Vorhandensein von Leguminosen wie Klee oder Lupinen deren Entstehung begünstigt. Für diesen Effekt sind zum einen direkt die Pflanzenwurzeln verantwortlich und zum anderen aber das Zusammenwirken der Pflanzen mit den Regenwürmern: Diese begünstigen durch ihre Aktivitäten im Boden ebenfalls die Porenbildung. Für ihre Untersuchungen haben die Wissenschaftler das „Jena-Experiment“ der Friedrich-Schiller-Universität genutzt.
Quelle: Uni Jena

Mindestens zehn Prozent mehr Ertrag auf unseren Feldern versprechen Neonicotinoide. Dennoch hat die EU-Kommission den Einsatz dieser weltweit häufigsten Insektenbekämpfungsmittel für zwei Jahre ausgesetzt. Denn sie stehen unter dringendem Verdacht, hauptverantwortlich für das weltweite Bienensterben und vieler weiterer ökologischer Schäden zu sein, berichtet das Netzwerkforum zur Biodiversitätsforschung in Deutschland (NeFo). Das Moratorium gefährde die Nahrungsmittelsicherheit sagen Kritiker. Aktuelle Studien, allen voran ein Report unter Leitung der Weltnaturschutzorganisation IUCN, beweisen jedoch das Gegenteil: Der Einsatz dieser Insektizide ist sowohl aus ökologischer als auch ökonomischer Sicht unsinnig.
Quelle: NeFo

Laut einer Studie entgalten Bio-Lebensmittel mehr wertvolle Antioxidantien und etwa nur halb so viel des Schwermetalls Cadmium als konventionell angebaute Lebensmittel. Darüber hinaus wurden bei ökologisch erzeugten Lebensmitteln weniger Pestizidrückstände nachgewiesen. Das ist das Ergebnis der bisher größten vergleichenden Metastudie, die im British Journal of Nutrition veröffentlicht wurde. Doch die Forscher ernten auch Kritik, berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Warum das entzifferte Genom der widerstandsfähigeren afrikanischen Reisart Oryza glaberrima der Schlüssel zur Züchtung robuster Pflanzen ist, schildert das Magazin Bild der Wissenschaft. Reis ist das wichtigste Grundnahrungsmittel für knapp die Hälfte der Weltbevölkerung. Das Erbgut könnte den Schlüssel zur Züchtung von Arten enthalten, die auch unter widrigen klimatischen Bedingungen besonders ertragreich sind, was ein zentrales Problem der Welternährung lösen könnte.
Quelle: Bild der Wissenschaft

Forschende haben erstmals das Verhalten des Menschen und die Effizienz und Produktivität der Photosynthese ins Verhältnis gesetzt. Ihr Ergebnis: Dort, wo viele Menschen leben, nimmt auch die Photosyntheserate zu. Über die Studie, die im Fachmagazin Remote Sensing erschien, berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Seit der letzten Eiszeit haben die sogenannten Thermokarst-Seen in den arktischen Permafrostgebieten der Atmosphäre mehr Treibhausgase entzogen, als sie zuvor bei ihrer Entstehung ausgestoßen hatten. Dieses überraschende Forschungsergebnis präsentiert ein internationales Wissenschaftlerteam heute in einer Online-Veröffentlichung des Fachmagazins Nature, meldet das koordinierende Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI).
Quelle: AWI

Forschende der Universität Bonn haben gemeinsam mit US-Kollegen eine Weltkarte von Strategien gegen den Hunger veröffentlicht. Sie beschreibt diejenigen Maßnahmen, die je nach Region und Feldfrucht besonders sinnvoll sind, um die Lebensmittelversorgung nachhaltig zu sichern. Die Arbeit erscheint am 17. Juli im Wissenschaftsmagazin Science. In manchen Regionen könnten Landwirte bei verbessertem Anbau zehnmal soviel ernten; die Umwandlung der Regenwälder in Acker- und Weideland müsse gestoppt werden und der Einsatz von Wasser und Düngemitteln müsse optimiert werden. Auch in Deutschland sehen die Forschenden Potenzial für Verbesserungen.
Quelle: Uni Bonn

Gemeinsam haben Pflanzenbiologen eine vorläufige Gensequenz für jedes Chromosom von Brotweizen entschlüsselt – unter ihnen Forschende der Universität Zürich und des Deutschen Forschungszentrums für Gesundheit und Umwelt am Helmholtz Zentrum München. Diese Vorstufe zum vollständigen Genom liefert neue Erkenntnisse über die Struktur, Organisation und Entwicklung des Erbguts von Brotweizen. Die Untersuchungen bilden die Basis für die Regulation eines polyploiden Genoms. Die Ergebnisse sind nun gesammelt in vier Publikationen der Fachzeitschrift Science erschienen.

Quellen: Uni Zürich

Helmholtz Zentrum München

Pflanzenforschung.de

Der Erreger des echten Mehltaus richtet große Schäden an. Doch manche Pflanzen trotzen dem Angreifer aufgrund von Resistenzgenen. Wie Forschende nun herausfanden werden Produkte der Resistenzgene zum Ort des Geschehens transportiert. In zwei Publikationen im Fachjournal The Plant Journal erklären sie auch, warum Resistenzgene manchmal unwirksam bleiben. Über beide Publikationen berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben die viralen Infektionsmechanismen bei der Meeresalge Emiliania huxleyi aufgeklärt, die auch wenn sie winzig ist, das Weltklima beeinflusst (vgl. Meldung [LINK] der Sektion Phykologie vom 21.1.2009): Das Team um Prof. Dr. Georg Pohnert von der Uni Jena hat jetzt gemeinsam mit Forschern des Weizman Instituts in Israel das komplexe Zusammenspiel untersucht. Im Fachmagazin The Plant Cell beschreiben sie erstmals die molekularen Mechanismen der Virus-Algen-Beziehung: schon eine Stunde nach Beginn der Infektion haben die Viren den Stoffwechsel der Algen komplett umgekrempelt, sie produzieren dann verstärkt bestimmte Sphingolipide, die die Viren zur Vermehrung brauchen. Nach wenigen Stunden platzen die infizierten Algen auf und setzen je etwa 500 neue Viren frei. Damit wiederlegte das Forscherteam auch die bislang geltende Ansicht, nach der der Nahrungskreislauf im Meer wie eine lineare Kette sei. Man dachte bislang, Algen, die Sonnenenergie speichern und CO2 binden, wären die Nahrungsgrundlage für kleine Tiere und Fische, die wiederum von größeren Fischen gefressen werden. Doch durch die Viren komme es zu einer Art „Kurzschluss“ in dieser Kette: "Die Viren zweigen so einen substanziellen Teil des gesamten fixierten Kohlenstoffs aus der bislang bekannten Nahrungskette ab und speisen daraus Bakterien in der Tiefsee", erläutert Pohnert.
Quelle: Uni Jena

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) hat einen zentralen Schritt der Photosynthese erstmals im Bild festgehalten. Die Gruppe unter Leitung von Prof. Petra Fromme von der Arizona State University nutzte den weltweit stärksten Röntgenlaser am US-Beschleunigerzentrum SLAC, um Standbilder eines Molekülkomplexes namens Photosystem II aufzunehmen. Das Photosystem II spaltet unter Einfluss von Sonnenlicht Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Dieser Prozess liefert den Sauerstoff in der Erdatmosphäre. Die Wissenschaftler präsentieren ihre Beobachtungen in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Nature.

Quelle: DESY

siehe auch Bericht in Pflanzenforschung.de

Sobald der Kohlendioxid-Gehalt in der Luft zunimmt, kommen Pflanzen mit Hitze- und Trockenheit schlechter klar, weil sie dann weniger Spaltöffnungen haben. Wie sie deren Anzahl reduzieren, konnten Forschende nun erstmals zeigen. Dazu züchteten sie Pflanzen, die besser an sich verändernde Klimaverhältnisse angepasst sind. Die im Fachjournal Nature Letter publizierte Studie stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung

Der Systembiologe Wolfram Weckwerth der Uni Wien und sein Team haben diese Wechselwirkung von Stoffwechsel und Entwicklungsprozessen bei Blütenpflanzen (Angiospermen) untersucht – diese 300.000 Arten umfassende Pflanzengruppe ist eine der wichtigsten, da sie einerseits in Form von Obst, Gemüse und Getreide die Grundlage unserer Ernährung bildet und andererseits auch maßgeblich zur Vielfalt von Ökosystemen beiträgt. In seiner Studie verknüpft er erstmals die Änderungen des Stoffwechsels mit genauen computertomographischen Daten der Blütenentwicklung. Wie sie im Journal New Phytologist über die mittels Massenspektrometrie gewonnenen Erkenntnisse berichten, konnten sie kleinste Veränderungen der einzelnen Blütenorgane direkt mit den entsprechenden Stoffwechselaktivitäten vergleichen. Sie fanden signifikante Unterschiede des Stoffwechsels in den unterschiedlichen Phasen der Blütenentwicklung und insbesondere während der Entwicklung einzelner Organe der Blüte.
Quelle: Uni Wien

Ein spezielles Gen reguliert bei verschiedenen Algen die Ausdifferenzierung von Keimzellen zur geschlechtlichen Fortpflanzung. Dazu untersuchte das Forscherteam das MID-Gen in den nahe verwandten einzelligen Chlamydomonas-Algen und den mehrzelligen Algen der Gattung Volvox, um die Entwicklung von Keimzellen nachzuvollziehen, die zur geschlechtlichen Fortpflanzung benötigt werden. Mit der Publikation der Ergebnisse im Fachjournal Plos Biology ist ein wichtiger Baustein für das Verständnis der Entwicklung geschlechtlicher Fortpflanzung gelegt, wie sie auch bei höheren Pflanzen und Tieren vorkommt, schreibt das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung

Biologische Merkmale werden bei Studien zur invasiven Ausbreitung von Pflanzen überschätzt. Viel bedeutsamer seien vom Menschen geprägte Faktoren wie die Nutzung als Kulturpflanzen. Das schlussfolgert ein internationales Forscherteam aus einer Studie zu mitteleuropäischen Pflanzen, die wie die Einwanderer aus Europa inzwischen ebenfalls in Nordamerika heimisch geworden sind. Die Etablierung einer neuen Pflanzenart hänge vor allem von der Aufenthaltsdauer im neuen Lebensraum und der Anzahl der Habitate ab, in denen die Art in ihrer alten Heimat vorkomme, schreiben die Forschenden im Fachblatt Ecology. An der Studie, die gemeinsam von Wissenschaftlern der Tschechischen Akademie der Wissenschaften und des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) geleitet wurde, waren auch die Karls-Universität Prag, die Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg, das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, die Masaryk-Universität Brünn, das Biota of North America Program in North Carolina (USA) und andere Institutionen beteiligt.
Quelle: UFZ

Die Weltmeere brauchen eine sofortige und umfassende Reduktion der Treibhausgas-Emissionen durch den Menschen. Anderenfalls können weiträumige und größtenteils unumkehrbare Schäden im Lebensraum Meer eintreten, von deren Folgen vor allem auch Entwicklungsländer betroffen sein werden. So lautet das Fazit einer neuen Review-Studie, die heute im Fachmagazin Science erscheint. In ihr bewertet das Forscherteam der Ocean 2015-Initiative, an dem auch Forschende des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) beteiligt waren, zum einen die aktuellsten Erkenntnisse zu den Risiken des Klimawandels für die Meere. Zum anderen zeigen die Wissenschaftler auf, wie grundlegend sich die Ökosysteme der Ozeane verändern werden, wenn wir Menschen weiterhin so viel Treibhausgase freisetzen wie bisher.
Quelle: AWI

Eine neue Studie an Tropenwäldern legt nahe, dass Sekundärwälder ganz anders aussehen, als die Wälder, die sie ersetzen. Wälder in ähnlichen Lagen müssen sich auch nicht zwingend einheitlich entwickeln. Wie Wälder nach ihrer Zerstörung nachwachsen, lässt sich also nicht vorhersehen. Das berichtet ein internationales Forscherteam im Fachjournal PNAS. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Nur sehr wenig Methan steigt aus den Seen in die Atmosphäre auf, deren tiefe Schichten frei von Sauerstoff sind. Doch anders als bisher angenommen, sind offenbar nicht Archaeen oder ohne Sauerstoff lebende Bakterien für den Methanabbau zuständig. Eine neue Studie im Tessiner Lago Cadagno zeigt, dass Proteobakterien mit Hilfe von Sauerstoff dieses Treibhausgas inaktivieren. Den notwendigen Sauerstoff beziehen sie von in denselben Schichten vorkommenden photosynthetisch aktiven Algen. Die Ergebnisse publizierten die Forschenden vom Max-Plank-Institut für marine Mikrobiologie jüngst im Fachmagazin ISME Journal.
Quelle: MPI f. marine Mikrobiologie

Wie Menschen und Tiere besitzen Pflanzen eine natürliche Immunität, die der Abwehr von Krankheitserregern dient. Molekulare Strukturen der Erreger, die nicht in Menschen, Tieren oder Pflanzen vorkommen, dienen dabei als Erkennungsmerkmal und Auslöser der Immunantwort. Lipopolysaccharid (Endotoxin) aus der Außenhülle bestimmter Bakterien ist eine solche Substanz. Forschende der Technischen Universität München (TUM), des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie in Halle (IPB) und des Leibniz-Zentrums für Medizin und Biowissenschaften in Borstel haben nun den ersten Immunsensor für Lipopolysaccharid in Pflanzen beschrieben und ihre Ergebnisse in Nature Immunology publiziert.

Quelle: TUM

s. a. IPB

ausführlicher Artikel bei Pflanzenforschung.de

Eine Reihe von Genomuntersuchungen bei Pflanzen widerlegen, dass Evolution nur ein langsamer, schrittweiser Anpassungsprozess ist. Denn diese Annahme verkennt die evolutionäre Bedeutung von Transposons (springenden Genen) und des horizontalen Gentransfers. Über die jüngsten Erkenntnisse aus fünf verschiedenen Publikationen u.a. in den Fachjournalen Nature und Science berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Gesündere Kühe und besser an den Klimawandel angepasste Maispflanzen: Das Synbreed genannte Projekt stellte auf seinem Abschlussymposium die erforschten Ansätze für die Tier- und Pflanzenzüchtung vor. Die angewandten DNA-Analysen lassen diejenigen Merkmale erkennen, die für die weitere Zucht erwünscht sind und Auskunft geben, welche Individuen sich besonders gut eignen. "Der Big Data-Ansatz lieferte über mehrere Jahre hinweg die Genominformation verschiedener Phänotypen", erklärt Projektleiterin Professor Chris-Carolin Schön vom Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung der Technischen Universität München (TUM). "So konnten wir zum Beispiel den Zuchtwert neuer Maislinien mit hoher Genauigkeit schätzen und feststellen ob sie auch bei wechselnden Umweltbedingungen, wie zum Beispiel Kälte im Frühjahr oder Hitze im Sommer, eine konstant gute Leistung erzielen. Ob sich beim Mais ein bestimmtes Merkmal durchsetzt, lässt sich erst nach der Aussaat beziehungsweise bei der Ernte feststellen. "Mit den neuen Technologien können wir jetzt viel effektiver abschätzen, welche Pflanzen als Kandidaten für einen Zuchterfolg in Frage kommen - und damit auch den Erfolg erhöhen", stellt Schön anlässlich des Abschlusssymposiums des Projektes vom 4. bis 6. März in Freising fest.
Quelle: TUM

Das „neue“ Enzym PTST erfüllt zusammen mit einem bereits bekannten eine wichtige Funktion bei der Stärkesynthese. Damit zeigen die Forschenden, dass auch bei alt bekannten Biosynthesen noch wissenschaftliches Neuland betreten werden kann. Über die im Fachmagazin PLoS Biology erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Mehrere hundert Tonnen des Wirkstoffs Artemisinin werden jährlich für Malaria-Medikamente benötigt. Gewonnen wird die Substanz aus Extrakten des Einjährigen Beifußes (Artemisia annua). Das dazu verwendete herkömmliche Verfahren ist sehr aufwändig und teuer. Forschende des Christian Doppler Labors für Durchflusschemie an der Karl-Franzens-Universität Graz haben nun einen Weg gefunden, Artemisinin effizient aus einem Abfallprodukt der Pflanze zu synthetisieren. Wie die Uni Graz beim Informationsdienst Wissenschaft (idw) meldet, wurde die Methode im Fachjournal Chemistry: A European Journal erstmals publiziert und vom Magazin als Hot Paper bewertet.
Quelle: idw

Eine kombinierte Berechnungsmethode, die sowohl ökologische als auch gesundheitliche Aspekte von Mahlzeiten erfasst, soll es Verbrauchern ermöglichen, sich gleichzeitig gesund und klimabewusst zu ernähren. Um beide Aspekte gleichzeitig zu bewerten wählten die Forschenden acht typische Mittagsmahlzeiten. Über die im Fachmagazin Journal of Cleaner Production erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Kartoffelkäfer sind weltweit gefürchtete Insekten, die in der Landwirtschaft große Schäden anrichten. Da sie in den meisten Anbaugebieten keine natürlichen Feinde haben, werden sie meistens mit Pestiziden bekämpft. Allerdings haben die Insekten mittlerweile Resistenzen gegen nahezu alle Wirkstoffe entwickelt. Forschende der Max-Planck-Institute für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm und chemische Ökologie in Jena konnten nun zeigen, dass Kartoffelpflanzen durch RNA-Interferenz (RNAi) vor den Käfern geschützt werden können. Dazu veränderten sie die Pflanzen so, dass diese doppelsträngige RNA-Moleküle (dsRNAs) in ihren Chloroplasten herstellen, die gegen Gene des Kartoffelkäfers gerichtet sind, wie sie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Science berichten.

Quelle: MPI f. Pflanzenphysiologie

s. a. Artikel Molekulare "Präzisionswaffe gegen den Kartoffelkäfer" bei Biotechnologie.de

Ausgestattet mit hochauflösenden Kameras, Spektrometer und Sensoren umkreisen tonnenschwere Forschungssatelliten mit Überschallgeschwindigkeit die Erde. Sie liefern Klimaforschern, Geowissenschaftlern und Pflanzenforschern wertvolle Daten und Informationen. Um diese auswerten zu können, ist jedoch viel Hintergrundwissen und Vorarbeit nötig. Das Portal Pflanzenforschung fasst die Ergebnisse zweier im Fachjournal Nature erschienenen Artikel zusammen, die die bisherigen Interpretationen mancher Daten korrigieren.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Ektomykorrhiza-Pilze, deren Markenzeichen die symbiotische Lebensweise mit Bäumen ist, sind rund 100 Millionen Jahre jünger als ihre Vorfahren, die Braunfäule- und Weißfäulepilze. Zudem sind die entscheidenden Genomanpassungen, die diesen Pilzen ihren speziellen Lebensstil ermöglichen, im Laufe der Evolution offenbar mehrfach entstanden. Das schließt ein internationales Forscherteam aus der ersten umfassenden vergleichenden phylogenetischen Analyse von Mykorrhizapilzen, die jetzt im Fachjournal Nature Genetics veröffentlicht wurde. Beteilgt waren auch Forschende vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), wie das UFZ beim Informationsdienst Wissenschaft (idw) berichtet.
Quelle: idw

Die Ozeanversauerung kann sich negativ auf die Kieselalgen im Südpolarmeer auswirken. Das haben Forschende des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), erstmals in einer Studie gezeigt. Bei Laborversuchen konnten sie beobachten, dass die Kieselalgen bei wechselnden Lichtbedingungen im saureren Wasser deutlich schlechter wachsen. Damit widerlegt das Team um Dr. Clara Hoppe die bisher vorherrschende Annahme, der sinkende pH-Wert würde das Wachstum dieser einzelligen Algen ankurbeln. Die neuen Forschungsergebnisse erscheinen heute in der Fachzeitschrift New Phytologist.
Quelle: AWI

Experten des Geomar Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel konnten jetzt zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Großbritannien, Kanada und den USA dank modernster Analysetechnik erstmals den pH-Wert des Nordpazifik seit Ende des 19. Jahrhunderts hochauflösend rekonstruieren. Die Studie, die in der aktuellen Ausgabe der internationalen Fachzeitschrift PNAS erscheint, offenbart einen klaren Versauerungstrend, aber auch starke saisonale Schwankungen. Dafür analysierten die Forscher Proben von speziellen Kalkalgen mit einer innovativen Kombination aus Lasertechnik und Isotopenanalyse. „Aus den hohen nördlichen Breiten gibt es solche Rekonstruktionen bisher nicht. Die Daten sind aber wichtig, um die möglichen Folgen der Ozeanversauerung beurteilen zu können. Die von uns angewandte Technik eröffnet neue Möglichkeiten bei der Umweltrekonstruktion“, sagt Dr. Jan Fietzke vom Geomar und Erstautor der Studie.
Quelle: Geomar

Wie Forschende im Fachmagazin Global Change Biology vorrechnen, beträgt der Beitrag der Land- und Forstwirtschaft sowie der Landnutzung zum Klimawandel 21,2 statt der ursprünglich angegebenen 24 Prozent der Treibhausgasemissionen im Jahr 2010. Damit errechneten sie im Wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie der Weltklimarat IPCC in seinem fünften Sachstandsbericht von 2014, schreibt das Portal Pflanzenforschung. Die Tendenz sei allerdings steigend.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Pflanzen können zwar nicht sprechen, aber sie können Duftstoffe abgeben, um mit ihrer Umwelt zu kommunizieren. Berner Pflanzenforschende zeigen im Fachjournal Nature Communications, dass der Duftstoff Indol als Warnruf dient. Dieser ermöglicht es Pflanzen, sich gegen einen Angriff von Schadinsekten zu wappnen. „Pflanzen senden das Warnsignal nicht nur an die Umwelt, sondern warnen damit auch ihre eigenen Blätter“, erklärt Matthias Erb, Assistenzprofessor am Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern. „Sie führen sozusagen ‚Selbstgespräche‘.“ Das Warnsignal aktiviert die Immunantwort der Maispflanze schneller und stärker sobald der Schädling anfängt zu fressen.
Quelle: Uni Bern

Die Rechnung ist einfach: Je mehr Körner ein Getreidehalm trägt und je größer diese Körner sind, umso höher ist der Ertrag. Bei Weizen und Reis haben Forschende jetzt Gene identifiziert, die genau diese beiden Variablen beeinflussen. Das Portal Pflanzenforschung stellt die in drei Studien untersuchten Gene vor, über die in den Fachjournalen Nature, Nature Plants und PNAS berichtet worden war.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Pflanzen liefern uns Nahrung und schaffen in vielerlei Hinsicht die Voraussetzung für höheres Leben - inklusive der menschlichen Existenz. Menschen haben Pflanzen ihrerseits seit Jahrtausenden verändert und zu dem geformt, was die Menschheit heute ernährt, Kulturpflanzen. Welche Pflanzen jedoch von uns genutzt, aber auch welche geschützt werden, wird nicht nur durch die Landwirtschaft, sondern auch durch Kultur, Religion und Mythen beeinflusst. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Ergebnisse zweier kürzlich erschienener Studien aus den Fachjournalen Nature Plants und Journal of Human Evolution vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Zwischen 2008 und 2012 testete die Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern die Eignung von Weißem bzw. Gelben Steinklee als Biogaskultur. Die Ergebnisse über die auch Bokharaklee genannten Pflanzen stellt die fast vergessene Kultur als eine sehr interessante Ergänzung zum Mais für Sandböden mit Ausnahme reiner Lockersandflächen dar. Steinklee ist die einzige überwinternde und - nach dem Wegfall der Gelben Lupine - die einzige tiefwurzelnde Leguminose, die auch bei niedrigen Jahresniederschlagsmengen hohe Erträge bringen kann. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat das Vorhaben über seinen Projektträger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), gefördert.
Quelle: FNR

Silibinin aus der Mariendistel hat sich als neue, nicht-invasive Behandlungsstrategie gegen Morbus Cushing erwiesen. Forschende um den Endokrinologen Günter Stalla am Max-Planck-Institut für Psychiatrie in München haben jetzt einen pflanzlichen Wirkstoff entdeckt, der in der Zellkultur, in Tiermodellen und in menschlichem Tumorgewebe bei der Behandlung von Morbus Cushing erfolgreich ist. Morbus Cushing, nicht zu verwechseln mit dem Cushing-Syndrom, wird durch einen Tumor in der Hirnanhangdrüse verursacht, der zu hohen Ausschüttungen des Stresshormons Adrenocorticotropin führt. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse in der heutigen Ausgabe des Fachjournals Nature Medicine.
Quelle: MPG

Pflanzen zu drücken oder zu streicheln ist eine jahrhundertealte Methode im japanischen Landbau. Die mechanische Stressbehandlung erhöht die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen, steigert ihren Ertrag, führt aber auch zu gedrungenem Wachstum und verzögertem Blühen. Verantwortlich dafür ist ein Gen, das nun Dr. Maria Pimenta Lange und Prof. Theo Lange vom Institut für Pflanzenbiologie der Technischen Universität Braunschweig entdeckten. Wie sie heute im Fachjournal Nature Plants beschreiben kodiert das Gen „AtGA2ox7“ ein Protein, das für den Abbau der Gibberelline zuständig ist. Ohne dieses Gen reagiere die Pflanze auf den Berührungsreiz nicht mehr mit morphologischen Veränderungen und wachse wie eine unbeeinflusste Vergleichspflanze.
Quelle: TU Braunschweig

Flechten sind robuste symbiotische Gemeinschaften von Algen und Pilzen. Bakterien spielen in diesem komplexen System eine wichtige Rolle, nur welche, war der Wissenschaft bislang nicht klar. Nun haben Forschende der Universität Graz und der TU Graz in Kooperation mit der Universität Greifswald versucht, die bakterielle Besiedelung auf Flechten besser zu verstehen. Dazu haben sie das Metagenom sowie das Metaproteom analysiert und die Daten miteinander verglichen. „Wir haben nun Belege dafür, dass Bakterien dieses ausgeklügelte System ,Flechte‘ unterstützen,“ sagt Ao.Univ.-Prof. Dr. Martin Grube. Sie fördern zum Beispiel das Wachstum der Flechten. Die Ergebnisse dieser im Rahmen eines FWF-DACH-Projekts durchgeführten Entschlüsselungsarbeit hat das Forscherteam nun in einem sog. featured article des ISME Journals publiziert.
Quelle: Uni Graz

Der weltweite Verlust der Biodiversität, der Vielfalt an Arten und Lebensräumen, steigt dramatisch. Die Folgen von Umweltveränderungen wie Lebensraumzerschneidung und Klimawandel werden aber oft erst verspätet erkannt und unterschätzt – mit besorgniserregenden Konsequenzen. Das belegt eine neue Studie, die von Forschern der Universität Wien und des Umweltbundesamtes geleitet wurde. Die Daten sind im Fachjournal Diversity and Distributions veröffentlicht.
Quelle: Uni Wien

Den Botanikern Salvatore Tomasello und Prof. Dr. Christoph Oberprieler von der Uni Regensburg ist es in Kooperation mit Kollegen vom Real Jardín Botánico in Madrid gelungen, den Ursprung einer heute extrem seltenen Pflanzenart aufzuklären. Das internationale Team arbeitete eigentlich an einem Stammbaum der Alpen-Margeritenarten. Bei der genetischen Sequenzierung stellte sich heraus, dass die verwandte und kamilleartige Pflanze Castrilanthemum debeauxii ein Relikt aus dem Erdzeitalter des Frühen Miozäns ist, das sich vor 22-15 Millionen Jahren erstreckte. Das überraschende Ergebnis publizierten sie im Fachjournal Molecular Phylogenetics and Evolution.
Quelle: Uni Regensburg

Das Fachjournal Nature Methods hat die von dem Frankfurter Physiker Ernst Stelzer entwickelte Lichtscheiben- beziehungsweise Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskopie (LSFM) zur Methode des Jahres 2014 gewählt. Damit kann man über viele Tage hinweg dreidimensionale Filme von Zellen in den Wurzeln lebender Pflanzen oder in den Eiern heranwachsender Insekten- oder Fisch-Embryonen aufnehmen, ohne sie zu schädigen. Die LSFM kann außerdem dazu verwendet werden, um dreidimensionale Prozesse als Funktion der Zeit, also 3D-Filme, zu erzeugen. Wie diese Technik funktioniert, fasst eine Pressemitteilung kurz und knackig zusammen. Stelzer, der seit 2002 an der Entwicklung der LSFM arbeitet, ist Professor am Exzellenzcluster Makromolekulare Komplexe der Goethe-Universität Frankfurt.
Quelle: Uni Frankfurt

Fettsäuren werden bei grünen Pflanzen ausschließlich in den Chloroplasten hergestellt und müssen für die Lipid-Produktion aus den Chloroplasten ins Zellinnere transportiert werden. „Auf welche Weise Fettsäuren durch die Hüllmembranen der Chloroplasten transportiert werden, war bisher unbekannt“, sagt die Biologin PD Dr. Katrin Philippar. Wie sie mit ihrem Team an der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) nun entdeckte, ist eine völlig neue, bisher nicht beschriebene, FAX1 (fatty acid export 1) genannte Proteinfamilie an diesem Prozess beteiligt. Ihre an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana gewonnen Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Plos Biology. Interessant ist die Bedeutung von FAX1 auch für die Produktion von sog. TAG-Ölen, die ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Biodiesel sind. „Unsere Versuche haben gezeigt, dass eine Überproduktion von FAX1 den TAG-Gehalt der Pflanze erhöhen kann. Daher kann die Erforschung dieser Proteinfamilie möglicherweise zur Entwicklung neuer Strategien für die Herstellung von Biotreibstoffen beitragen“, sagt Philippar.
Quelle: LMU

Ob Reaktionen auf Umwelteinflüsse in Form von epigenetischen Veränderungen dauerhaft vererbbar sind, wird unter Biologen derzeit heftig diskutiert. Eine aktuelle Studie im Fachjournal Plos Genetics deutet nun darauf hin, dass das zumindest bei Arabidopsis offenbar nicht der Fall ist. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Wie und wo konnten die ersten Lebensformen auf der frühen Erde entstehen? Voraussetzung für die Entstehung von Leben ist, dass sich kleine Biomoleküle zu komplexen Strukturen zusammenschließen, die sich selbst reproduzieren und genetische Informationen stabil speichern. Das erfordert unter anderem eine hohe Ausgangskonzentration der Biomoleküle – die aber in der „Ursuppe“ der frühzeitlichen Ozeane wohl nur sehr vereinzelt vorkamen. Physiker von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) haben im Fachjournal Nature Chemistry eine Lösung dieses Problems beschrieben: Wenn Meerwasser, Gestein und Hitze – etwa durch Vulkane – zusammenkommen, bilden offene, wasserdurchspülte Gesteinsporen einen günstigen Reaktionsraum für die Entstehung erster Erbmoleküle wie RNA oder DNA. Ein solches System hatten sie im Labor nachgebaut.
Quelle: LMU

Winzige, versteinerte Stücke von Pflanzen erzählen detailliert wie die Erde vor 50 Millionen Jahren ausgesehen hat. Mithilfe der Pflanzenfossilien können Forschende Rückschlüsse auf die Änderung des Ökosystems während des letzten Millenniums ziehen. Der Blattflächenindex dient ihnen dabei als eine direkte Bezugsgröße für die Belaubungsdichte eines Pflanzenbestandes. Mithilfe dieser Methode haben die Forscher, anhand von 40 Millionen Jahre alten Phytolithen aus Patagonien herausgefunden, dass der Lebensraum seinen dichten Baumbestand viel früher verlor, als bisher angenommen. Über die im Fachjournal Science erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Entstehung des UNESCO-Weltnaturerbes Grube Messel mit seinen wertvollen Fossilfunden liegt länger zurück als bisher angenommen. Dies haben Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitut in Frankfurt in Zusammenarbeit mit Kollegen anhand einer neuen Datierungsmethode herausgefunden. Erstmalig verknüpften die Forschenden Pflanzenpollen mit astronomischen Zyklen sowie Altersdatierungen an Gesteinen und konnten so das Entstehungsalter Messels präzise bestimmen. Die Eruption des Messelmaares erfolgte demnach bereits vor 48 Millionen Jahren, im Untereozän – knapp eine Million Jahre früher als vermutet. Die Studie erschien im International Journal of Earth Sciences.
Quelle: Senckenberg

Es wird Zeit zum Handeln: Eine Studie im Fachjournal Science zeigt die Grenzen der Belastbarkeit auf und wie weit die Menschheit diese bereits überschritten hat. Ein weiteres Überschreiten der planetaren Grenzen des Systems Erde könnte die Menschheit aus ihrer Komfortzone holen – die Folge wären schlechtere Klimabedingungen und steigende Armut. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

In den vergangenen zehn Jahren wurde die Biogasaufbereitung und ‐einspeisung in das Erdgasnetz eine etablierte Technologie und Deutschland weltweit führend in diesem Sektor. Die Energiewende und die im Sommer 2014 vollzogene Reform des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes (EEG) erfordern eine kritische Bestandsaufnahme und ggf. eine politische Neuausrichtung im Bereich Biogas. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes "Perspektiven der Biogaseinspeisung und instrumentelle Weiterentwicklung des Förderrahmens", wurden nun veröffentlicht und stehen auf der Webseite des Deutsches Biomasseforschungszentrums (DBFZ) als Download zur Verfügung.
Quelle: DBFZ

In Deutschland werden über 1.000 verschiedene Kulturpflanzenarten angebaut. Allerdings zählen 97 Prozent davon zu den kleinen Kulturen oder Sonderkulturen; viele sind Kleinstkulturen mit weniger als 600 ha. Ökonomisch sind sie bedeutend, ökologisch erhöhen sie die Artenvielfalt und für unsere Ernährung spielen sie ebenfalls eine wichtige Rolle. Schädlinge, Krankheiten oder Probleme mit Unkräutern können – wie in anderen Kulturen – auch in kleinen bzw. Sonderkulturen ein ernstes Problem für den Anbau darstellen, da Pflanzenschutzmittel nicht zugelassen sind bzw. häufig ganz fehlen. Jetzt schaltete das Julius Kühn-Institut (JKI) das Web-Portal „Lückenindikationen – Pflanzenschutz in Sonderkulturen“ frei. Berater, Interessierte oder Anbauer von Klein- und Sonderkulturen können sich darin umfassend über den Stand der Arbeiten, die rechtlichen Bestimmungen und den Pflanzenschutz in kleinen Kulturen informieren – sei er biologisch, technisch oder mit chemischen Pflanzenschutzmitteln.
Quelle: JKI

In den vergangenen 9000 Jahren hat sich die Sahara von einer grünen Savanne zu einer der trockensten Wüsten der Erde entwickelt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und des Niederländischen Instituts für Meeresforschung haben jetzt herausgefunden, dass die Vegetation während dieses Übergangs viel schneller aus der Sahara verschwand als bisher angenommen und möglicherweise den Anstoß gab, dass die Menschen in Nordafrika sesshaft wurden. Die Studie ist im frei zugänglichen Journal Plos one erschienen.
Quelle: GEOMAR

Erhöht sich die Umgebungstemperatur aktivieren Pflanzen denselben Mechanismus wie bei Lichtmangel - sie strecken sich nämlich. Dieses Streckungswachstum als Stressreaktion beschrieben Carolin Delker und Marcel Quint vom Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle in dem Fachjournal Cell Reports. Damit tragen sie wesentlich zur Aufklärung des zellulären Signalweges der pflanzlichen Temperaturregulation bei. Sie vermuten, dass durch diese Streckung eine effizientere Kühlung der Blätter durch Transpiration erreicht wird.
Quelle: IPB

In den kommenden 100 Jahren wird die Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse zunehmen. In Europa kann das zu weiteren Hochwasserkatastrophen ähnlich der Flut im Jahr 2013 führen. Die Folgen solch extremer Wetterereignisse für Landschaften wie zum Beispiel das Grasland haben Forschende des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) untersucht, einer Kooperation der Universität Leipzig, mit der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Technischen Universität München. Fazit: Artenreiches Grasland ist in der Lage, zusätzliche Substanzen, die durch die Flut in eine Region geschwemmt werden, in Pflanzenbiomasse umzuwandeln. Die Studie ist im Fachjournal Nature Communications erschienen.
Quelle. iDiv (pdf)

Eine deutsch-französische Forschergruppe hat das Strukturrätsel um Albicidin gelöst, ein Antibiotikum, das aus einem Bakterium stammt, das Zuckerrohrpflanzen befällt. Nach 30 Jahren gelang es dem Team von der TU Berlin und des CIRAD Instituts in Montpellier den Grundstein für neue Antibiotika gegen resistente Keime zu legen. Die Ergebnisse, die sie im Fachjournal Nature Biological Chemistry beschrieben, sind das Produkt einer engen, langfristigen interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Pflanzenphysiologen, Naturstoff- und Synthesechemikern sowie Molekularbiologen.
Quelle: TU Berlin

Forschende des Helmholtz-Zentrums für Materialien und Energie in Berlin (HZB) haben die Elektronenzustände eines Mangan-Katalysators exakt beschrieben, der Licht in chemische Energie umwandeln kann. Die Forschenden sind damit einen wichtigen Schritt weiter, um Photosynthese in künstlichen Systemen besser zu verstehen. Über ihre Ergebnisse berichteten sie im Fachmagazin Journal of Materials Chemistry A.
Quelle: HZB

Wie Forschende im Fachjournal Plos Genetics beschreiben, greifen bestimmte springende Gene (Transposons) unter Stressbedingungen aktiv in die Genregulation ein. Dazu untersuchten sie Maispflanzen, deren Genome bis zu 85 Prozent aus Transposons bestehen. Sie setzen die Maispflanzen verschiedenen Stressreizen aus. Die Forschenden konnten 20 verschiedene Transposon-Familien dingfest machen, die unter Stressbedingungen hochgefahren wurden, und drei Familien, die unter Stressoren-Einfluss runter reguliert wurden, schildert das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende modellierten die globalen Auswirkungen des Klimawandels. Die beiden Studien in den Fachjournalen Environmental Research Letters und Nature Climate Change beschäftigen sich gleichzeitig mit den Grenzen, die solche Simulationen mit sich bringen. Die Ergebnisse beider Studien stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Wie ein Forscherteam um Marianne Koller-Peroutka und Wolfram Adlassnig von der Universität Wien herausfand, ernährt sich der Wasserschlauch (Utricularia), eine Wasserpflanze, die auch in vielen mitteleuropäischen Seen und Tümpeln zu finden ist, nicht nur von kleinen Wassertieren, sondern auch von Algen und Blütenpollen. Damit kann er nicht nur in Gewässern überleben, wo Tiere sehr selten sind – auch bei erfolgreicher Jagd auf tierische Beute profitieren die Pflanzen von einer ausgewogenen, algenreichen Ernährung. Die Ergebnisse der Studie wurden soeben im Fachjournal Annals of Botany veröffentlicht.
Quelle: Uni Wien

Wer bei Fassadenbegrünung vor allem an rankenden Efeu denkt, liegt zukünftig falsch. Waagrecht wachsende, rotierende Bäume könnten schon bald Hochhauswände in Großstädten zieren und so die Luftqualität verbessern und das Ambiente für die Bewohner verändern, meldet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Biokraftstoff der zweiten Generation soll aus Zellulose hergestellt werden. Doch für eine effiziente Verarbeitung müssen Forschende erst Pflanzen mit modifizierten Zellwänden züchten. Der Holzstoff Lignin verleiht den Pflanzen zwar Stabilität und Druckfestigkeit, doch das extrem stabile Lignin behindert auch die energetische Nutzung von pflanzlichen Zellwänden. Der im Dezember im Fachjournal Nature publizierte Bauplan der Zellwände wird die Forschung beflügeln, meldet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der Begriff „integrierter Pflanzenschutz“ sagt leider vielen Verbrauchern nichts, obwohl dieses ganzheitliche Konzept seit über 50 Jahren in der Fachwelt bekannt ist. Engagierte und innovative Obst-, Wein- und auch Ackerbauern aus ganz Deutschland sind im Jahr 2011 angetreten, um auf ihren Betrieben für jeweils fünf Jahre zu testen und zu demonstrieren, wie der Schutz ihrer Apfel- und Weinanlagen oder Getreide- und Rapsbestände vor Krankheiten, Schädlingen und Unkräutern konsequent nach den Prinzipien des integrierten Pflanzenschutzes gestaltet werden kann. Jetzt veröffentlichte das Julius Kühn-Institut den ersten Ergebnisbericht auf der Website des Projektes.

Quelle: JKI (Pressemitteilung)

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In den nächsten Jahrzehnten ist mit einem schleichenden Aussterben des Harzer Waldgreiskrauts (Senecio hercynicus) zu rechnen. Die vor allem im Bayerischen Wald heimische Pflanze wird durch die weiter verbreitete Art des Fuchs´schen Greiskrauts (Senecio ovatus) „aufgesaugt“ (genetische Infiltration). Zu diesem Schluss kommen Forschende um Gabriel Heine und Prof. Dr. Christoph Oberprieler vom Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Regensburg in Kooperation mit Dr. Claus Bässler von der Nationalparkverwaltung Bayerischer Wald. Ihre Ergebnisse publizierten sie in der Fachzeitschrift Flora.
Quelle: Uni Regensburg

Zell- und Gewebeanalysen liefern eine gewaltige Flut an molekularen Daten. Das Potenzial hinter den Werten bleibt aber oft verborgen. Das Problem: Ein großer Teil der in Datenbanken schlummernden Rohdaten kann wegen ihrer unterschiedlichen Formate nicht gelesen oder verglichen werden und geistert daher ungenutzt im digitalen Kosmos umher. Dortmunder Bioinformatiker haben dafür nun eine elegante Lösung gefunden. Mit „Peptideshaker“ entwickelten sie eine Software, die Ordnung in das Zahlenchaos des Proteoms bringt und damit Auswertungen verbessern soll. Das Portal Biotechnologie stellt das neue Analyseprogramm vor, das im Fachjournal Nature Biotechnology publiziert wurde.
Quelle: Biotechnologie.de

Nachwachsende Rohstoffe galten bisher immer als unbegrenzt nutzbar. Das allerdings erweist sich als Trugschluss. Wie Forschende des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Yale University und der Michigan State University jetzt nachgewiesen haben, sind auch diese nur begrenzt nutzbar. Das schreiben sie in einem Beitrag für das Fachmagazin Ecology & Society, der für das Wissenschaftsmagazin Nature zu den Highlights dieser Woche zählt. So hätten verschiedene Schlüsselressourcen ihren Peak bereits überschritten.
Quelle: UFZ

Welche Funktion haben lichtempfindliche Proteine in einem Schadpilz, der Reispflanzen befällt? Forschende aus Würzburg und Sevilla haben diese Frage geklärt: Die zur Gruppe der Rhodopsine zählenden Proteine bremsen die Keimung der Pilzsporen, beschreiben die Forschenden im Fachjournal Scientific Reports. Der Pilz Fusarium fujikuroi befällt Reispflanzen über die Körner oder die Wurzeln. Dort keimen die Sporen aus und schieben feine Schläuche ins Innere der Pflanze. Der Pilz durchwuchert ihr Gewebe, lässt ihre Halme lang und schwach werden und schlimmstenfalls stirbt die ganze Pflanze.
Quelle: Uni Würzburg

Einem Forscherteam um Wolfgang Baumeister vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried ist es gelungen, das Innenleben eines Chloroplasten lebensecht als 3D-Struktur abzubilden. Mit der Methode der Kryoelektronentomographie konnten sie hochauflösende dreidimensionale Bilder erzeugen, die dem Innenleben der intakten Zelle entsprechen. Mit dieser Technik haben sie das Innere von Chloroplasten der Alge Chlamydomonas dreidimensional untersucht und konnten neue Details zu deren Anordnung und Funktionsweise offenlegen. „Die Ergebnisse sind die ersten dieser Art und ermöglichen uns, neue Einblicke in den Mechanismus der Photosynthese zu erlangen“, sagt der Erstautor der Studie Benjamin Engel, die im Fachjournal eLife erschien.
Quelle: MPI für Biochemie

Forschende haben das erste Orchideengenom sequenziert und im Fachjournal Nature Genetics publiziert: Das einer Nachtfalter-Orchidee (Phalaenopsis equestris). Damit wollen sie neue molekulare Einblicke in die Vielfalt der Orchideenfamilie erhalten und die Evolution einer der vielfältigsten Pflanzenfamilien untersuchen, schreibt das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Vor drei Milliarden Jahren bestand die Erdatmosphäre zu weniger als einem Promille aus Sauerstoff. Dass es heute etwa 20 Prozent sind, verdanken wir frühen Lebewesen in den Urozeanen, die trotz ihrer Winzigkeit diese umwälzende Entwicklung herbeigeführt haben. Cyanobakterien, die es in ähnlicher Form auch heute noch gibt, haben wahrscheinlich schon vor 3,5 Milliarden Jahren mithilfe der Energie des Sonnenlichts Fotosynthese betrieben und damit einen kleinen Teil des vorhandenen Kohlendioxids der frühen Atmosphäre in organische Stoffe umgesetzt. Nach Einschätzung von Wissenschaftlern hätte die massenhafte Sauerstofffreisetzung durch die Cyanobakterien eigentlich sehr viel schneller ablaufen können. Forschende der Uni Tübingen haben nun herausgefunden, was die frühen Bakterien an einer schnelleren Ausbreitung gehindert hat. Wie sie im Fachjournal Nature Geoscience berichten hat sich lösliches Eisen in den Urozeanen mit dem Sauerstoff schnell zu Rost umgesetzt und als Nebenprodukt sogenannte Sauerstoffradikale gebildet. Diese schädigten biologische Gewebe und bremsten Wachstum und Tätigkeit der sauerstoffproduzierenden Bakterien beträchtlich. Das meldet die Uni Tübingen beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

Wie entsteht der hohe Zuckergehalt von Zuckerrüben? Diese bislang ungelöste Frage haben Würzburger Forschende jetzt gemeinsam mit Forschenden der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) gemeinsam mit Kollegen der Universitäten Kaiserslautern und Köln geklärt: Sie haben den Zucker-Transporter entdeckt, der dafür verantwortlich ist und ihn in der neuen Ausgabe des Fachjournals Nature Plants beschrieben. Für die Züchtung verbesserter Sorten ist das ein kräftiger Impuls.

Quelle: Uni Würzburg

s. a. bei der FAU

Pflanzen nutzen genetische Mechanismen, um Inzucht zu vermeiden, indem sie den eigenen von fremdem Pollen unterscheiden. Forschende des Instituts für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich weisen nun nach, dass eine Gruppe von 18 männlichen Proteinen gemeinsam 40 weibliche Proteine erkennen – im Gegensatz zu der bis anhin untersuchten Eins-zu-eins-Erkennung. Dieser Selbsterkennungs-Mechanismus der Petunie ähnelt der Immunabwehr bei Wirbeltieren, schreiben Forschende vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Uni Zürich im Fachjournal Nature Plants.
Quelle: Uni Zürich

Wenn Bären Ameisennester zum Nachtisch verspeisen, gedeihen bestimmte Blumen in Nordamerika besonders gut. Und das, obwohl Ameisen sich gar nicht von diesen Blumen ernähren. Warum die Blumen von den Bären profitieren, haben Forschende nun im Fachjournal Ecology Letters beschrieben: Wo die Bären die Ameisen wegfraßen, beobachteten die Ökologen häufiger jagende Insekten, die die Pflanzen vor Herbivoren schützen. Daher gediehen sie dort besser, wo der Bär gewesen war. Über die ausdauernden Beobachtungen und der daraus gewonnenen Erkenntnisse der Ökologen berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Anbauer von Blattsalaten fürchten den Falschen Mehltaupilz Bremia lactucae. Forschende des Leibniz-Instituts für Agrartechnik (ATB) und des Julius Kühn-Instituts (JKI) erprobten gemeinsam eine neue Bildanalysemethode, die Salatzüchtern helfen soll, schneller widerstandsfähige Pflanzen zu selektieren. Im Rahmen des vom Landwirtschaftsministerium geförderten Projektes „SalatBild“ verglich das Team seine neue zerstörungsfreie Methode mit dem bisher üblichen Screeningverfahren. Dabei erwies sich die Chlorophyllfluoreszenzbildanalyse (CFBA) als zuverlässige Methode zur noch früheren Erkennung der Pilzkrankheit an Salat. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Computers and Electronics in Agriculture veröffentlicht sowie im kürzlich erschienenen Heft des ForschungsReports vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) nachzulesen.
Quelle: JKI

Vor dem Hintergrund des mühsam erzielten Kompromisses bei der Weltklimakonferenz in Lima, der versucht die Regierungen auf Maßnahmen zur Begrenzung der weltweiten Klimaerwärmung um maximal 2°C einzuschwören, erscheint beim Wissenschaftsjournal Nature Climate Change eine alarmierende Studie zu den Auswirkungen der steigenden Temperatur auf die weltweite Weizenproduktion. Die Studie, an der 53 Forschende aus 15 Ländern mitgewirkt haben, zeigt einen deutlich negativen Effekt allein durch die steigenden Temperaturen auf die globalen Erträge von Weizen, die erhebliche Bedeutung für die Welternährung haben können. Das berichtet Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF).
Quelle: ZALF (pdf)

Hohe Stickstoffemissionen durch den Menschen führen zu sinkender Pflanzenvielfalt. Zu diesem Schluss kommen Forschende der Uni Basel, die Flächen in der ganzen Schweiz untersucht haben. Sie konnten zeigen, wie stark sich die Pflanzenvielfalt in Landschaften mit erhöhten Stickstoffeinträgen verringert hat. Die Zeitschrift Royal Society Open Science hat die Studie veröffentlicht.
Quelle: Uni Basel

An Gold erfreuen sich viele Menschen. Das haben sie Cyanobakterien zu verdanken, die vor drei Milliarden Jahren das edle Metall in der Erdkruste festhielten. Das belegt zumindest eine Studie von Prof. Dr. Hartwig Frimmel vom Lehrstuhl für Geodynamik und Geomaterialforschung der Universität Würzburg, die in der Fachzeitschrift Mineralium Deposita erschien.
Quelle: Uni Würzburg

Pflanzen entziehen der Luft Kohlendioxid und bauen den Kohlenstoff in Biomasse ein, mit der er in den Boden gelangen und gespeichert werden kann. Eine Studie des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena (bcg) zeigt erstmals, wie die biologische Vielfalt der Pflanzen diese Speicherung begünstigt. Demnach erhöht Artenreichtum nicht nur die Bildung pflanzlicher Biomasse, sondern steigert auch die Aktivität und genetische Vielfalt von Bodenmikroorganismen. Diese wandeln den Kohlenstoff aus Pflanzen vermehrt in organische Bodensubstanz um. Kohlenstoff wird so länger im Boden gebunden und nachhaltig der Atmosphäre entzogen, wo er ansonsten als Bestandteil von Treibhausgasen klimaschädlich wirkt. Die Studie erschien im Fachjournal Nature Communications.
Quelle: bcg

Es kommt auf die Anbauregion und die Rebsorte eines Weines an. Vielleicht auch auf die Bakterien, die sich dort im Boden tummeln. Das legt eine neue Studie nahe, bei der Forschende feststellen, dass die meisten Bakterienarten, die sich auf den oberirdischen Teilen der Weinrebe befanden, ebenfalls im umgebenden Boden vorhanden waren. Der Boden scheint ein Bakterien-Reservoir für die Weinreben zu sein. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal mBio erschienen Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Eine vielfältige und artenreiche Agrarlandschaft nützt auch den Landwirten. Und zwar nicht nur, weil es dort reichlich blütenbestäubende Insekten, krabbelnde Schädlingsbekämpfer und andere nützliche Helfer gibt. Wissenschaftler vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig sind einem weiteren, bisher unbekannten Effekt auf die Spur gekommen: In artenreichen Lebensräumen werden Schädlinge nicht so schnell resistent gegen chemische Bekämpfungsmittel, berichten die Forschenden im Fachjournal Proceedings of the Royal Society B.
Quelle: UFZ

Die Intensivierung der Landwirtschaft und voranschreitende Landnahme haben ihren Preis: sie gehen vor allem zu Lasten der lokalen Ökosysteme und führen zu einem hohen Artenverlust. Anhand einer Fülle von Daten aus allen Kontinenten erstellte ein internationales wissenschaftliches Projekt mit Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena (bcg) ein umfassendes Bild von den Effekten der Landnutzung seit 1500 bis heute. Die Studie kombiniert Modellierung und Beobachtungsdaten und zeigt, dass die Landwirtschaft bis 2005 für einen Artenschwund von 13,6 Prozent in regionalen Ökosystemen verantwortlich ist im Vergleich zur vorindustriellen Ära. Weitere Verluste könnten durch korrigierende Maßnahmen vermieden werden. Die Studie erschien im Fachjournal Nature.
Quelle: bcg

Wissenschaftler der ETH Zürich bauten ein Thermometer, das mindestens hundertmal empfindlicher ist als bisherige Temperatursensoren. Es besteht aus einem biologisch-synthetischen Hybridmaterial mit Tabakzellen und Nanoröhrchen. Dass Pflanzen die außerordentliche Fähigkeit haben, bereits sehr geringe Temperaturunterschiede zu erkennen und darauf mit Änderungen in der Leitfähigkeit ihrer Zellen zu reagieren, ist schon seit Jahrzehnten bekannt. Pflanzen sind dabei besser als jeder menschgemachte Sensor. Die Forscher entwickelten daraus ein lebloses, trockenes Material, indem sie die Zellen in einem Medium wachsen ließen, das sehr kleine Röhrchen aus Kohlenstoff enthielt. Diese elektrisch leitenden Carbon Nanotubes bildeten ein Netzwerk zwischen den Tabakzellen und waren außerdem in der Lage, deren Zellwand zu durchdringen. Werden die so kultivierten Zellen getrocknet, erhielten sie ein holzähnliches festes Material, das sie Cyberholz nennen. Im Gegensatz zu Holz ist das Cyberholz wegen den Nanotubes elektrisch leitend, und interessanterweise ist diese Leitfähigkeit wie bei den lebenden Tabakzellen in Zellkultur temperaturabhängig und extrem empfindlich. Di Giacomo ist federführender Autor der Publikation, die im Fachjournal PNAS erschien, und ist Postdoc in der Gruppe von Chiara Daraio, Professorin für Mechanik und Materialien an der ETH.
Quelle: ETH Zürich

Das Phytoplankton des Südpolarmeeres ist maßgeblich für saisonale Schwankungen bei der Wolkenbildung verantwortlich. Die pflanzlichen Kleinstlebewesen produzieren Aerosole, die zur Wolkenbildung anregen. Vor allem im Sommer. Hinzukommt, dass die Wolken dichter und weißer werden und mehr Sonnenlicht reflektieren. Bestehende Klimamodelle müssen nun hinsichtlich dieses Faktors angepasst und ergänzt werden, fordern die Forschenden, die ihre Ergebnisse im Fachjournal ScienceAdvances publizierten. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Reisfelder sind wahre Methanschleudern: 7 bis 17 % des atmosphärischen Methans stammen von hier. Daher haben Forschende nun eine Reisvariante entwickelt, die weit weniger Methan produziert als herkömmlicher Reis. Wie die Forscher dabei vorgingen schildern sie im Fachjournal Nature. Das Portal Pflanzenforschung berichtet darüber und über ihre gentechnische Modifikation. Weil sie gentechnisch hergestellt seien, würden sie von breiten Bevölkerungsschichten in Asien abgelehnt.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschenden ist es gelungen, mehrere industriell nutzbare Biokatalysatoren mithilfe von fotosynthetisch arbeitenden Mikroorganismen herzustellen. Ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu nachhaltigen chemischen Prozessen, sagen Dr. Marc Nowaczyk vom Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen und Jun.-Prof. Dr. Robert Kourist, Nachwuchsgruppe Mikrobielle Biotechnologie von der Ruhr-Universität Bochum (RUB). Mithilfe von Cyanobakterien stellten die Bochumer Wissenschaftler Enzyme her, mit denen sie wiederum wertvolle Pharmastoffe produzieren konnten. Sie schleusten zu diesem Zweck Gene für die Enzymproduktion in die Mikroorganismen ein. „Besonders wichtig war die Beobachtung, dass die Zellbestandteile der Cyanobakterien mit der katalytischen Aktivität kompatibel sind“, fasst Kourist die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie zusammen. „Die Fotosynthese zu nutzen, um industrielle Enzyme aus Kohlendioxid und Wasser herzustellen, ist ein neuer und umweltfreundlicher Ansatz.“ Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher im Fachjournal Microbial Cell Factories.
Quelle: RUB

Ein neuer Ansatz, um nach Leben auf anderen Planeten zu forschen: Ein internationales Team hat herausgefunden, dass Biopigmente, so genannte biologische photosynthetische Pigmente, von Pflanzen spezifische Spuren in dem von ihnen reflektierten Licht hinterlassen. Diese Biosignaturen hat Prof. Dr. Svetlana Berdyugina vom Physikalischen Institut der Albert-Ludwigs-Universität und dem Freiburger Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik gemeinsam mit Forscherinnen und Forschern von der University of Hawaiʻi at Mānoa/USA und der Universität Aarhus/Dänemark mithilfe von Polarisationsfiltern nachgewiesen. Wären auf einem Planeten Biopigmente als Zeichen für Leben vorhanden, würden diese ihre Signatur im reflektierten Licht hinterlassen und wären nachweisbar. Das Team hat die Ergebnisse nun im International Journal of Astrobiology veröffentlicht.
Quelle: Uni Freiburg

Nicht allein der globale Klimawandel, sondern vor allem das lokale Handeln der Menschen prägt das Gesicht ihrer Umwelt. Das hat ein internationales Forschungsteam um Dipl.-Geogr. Martin Brandt von der Universität Bayreuth im westafrikanischen Sahel herausgefunden. Hoch- und grobauflösende Satellitenaufnahmen sowie eine Vielzahl von Messergebnissen aus den letzten Jahrzehnten ermöglichten Rückschlüsse auf Klima- und Vegetationstrends. Die Feldforschungen förderten regionale und lokale Besonderheiten zutage. Dabei stellte sich heraus: Eine einheitliche Entwicklung gibt es im westafrikanischen Sahel nicht. Denn nicht allein das Klima, sondern insbesondere die unterschiedlichen Formen der Landnutzung – Landbau, Forstwirtschaft oder Dorfbau – sind wesentlich dafür verantwortlich, wie die Landschaft dort heute aussieht und welche Ressourcen sie den Menschen bietet. Das berichten die Forschenden im Fachjournal Remote Sensing.
Quelle: Uni Bayreuth

Wie gut tropische Bäume Dürreperioden überstehen, hängt von den gespeicherten Kohlenhydraten ab. Dies zeigt ein neuartiges Experiment eines internationalen Forschungsteams unter der Leitung von Ökologen der Universität Zürich im Rahmen des Universitären Forschungsschwerpunkts „Globaler Wandel und Biodiversität“. Die Erkenntnisse sind für die Beurteilung der Widerstandsfähigkeit von Tropenwäldern gegenüber dem Klimawandel und für die Wiederaufforstung von großer Bedeutung. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden in der Zeitschrift Nature Climate Change.
Quelle: Zürich

In den Jahren 2009 bis 2013 hat das Grünland mit hohem Naturwert einen besorgniserregenden flächenmäßigen Verlust erlitten. Es ging bundesweit um 7,4 Prozent (82.000 Hektar) durch Intensivierung der Nutzung oder Umbruch zurück. Anlass zur Sorge gibt dabei nicht nur der quantitative Rückgang des Grünlands, sondern auch die qualitative Verschlechterung: Durch Intensivierung der Landwirtschaft nehmen Intensivwiesen und Mähweiden gegenüber biologisch vielfältigeren Grünlandflächen einen immer höheren Flächenanteile ein. Den ersten "Grünland-Report" stellte Prof. Beate Jessel heute vor, Präsidentin des Bundesamtes für Naturschutz (BfN). Sie fordert eine nationale Grünlandstrategie, falls dem weiteren Verlust nicht Einhalt geboten wird.
Quelle: BfN

Agnes Dellinger vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien und ihr Team entdeckten einen neuen Bestäubungsmechanismus bei einer Gruppe tropischer Kleinbäume, die in den Bergregenwäldern Zentral- und Südamerikas beheimatet ist. Wie die Forschenden herausfanden, trinken die Vögel nicht den Nektar, sondern fressen erstaunlicherweise nahrhafte Kapseln, die Teil des Staubblatts der Blüte von Axinaea affinis sind. Sobald ein Vogel versucht, diese Kapseln samt Staubblatt und Staubbeutel zu pflücken, entleert sich der Staubbeutel schlagartig und der Vogel wird mit Pollen beschossen. Einzelheiten dieser Entdeckung stehen im Fachjournal Current Biology.

Quellen: Uni Wien

Pflanzenforschung

Nach einer in der Online-Ausgabe der Zeitschrift Bild der Wissenschaften (BdW) vorgestellten Studie aus dem Fachjournal Environmental Health Perspectives ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Mutter ein Kind mit Autismus oder einer anderen geistigen Entwicklungsstörung zur Welt bringt, deutlich erhöht, wenn sie in der Nachbarschaft von landwirtschaftlichen Flächen lebt.
Quelle: BdW

Felder, die nach der Ernte nicht umgepflügt werden, reflektieren mehr Strahlung als gepflügte. Dieser Effekt vermag Temperaturextreme bei Hitzewellen um bis zu zwei Grad zu dämpfen, zeigen Forschende der Eidgenössischen Technische Hochschule Zürich (ETH) in einer neuen Studie auf, die im Fachjournal PNAS Early Edition erschien.
Quelle: ETH

Wenn Bäume und Sträucher im Herbst ihre Blätter verlieren, gelangen auf diesem Weg organische Kohlenstoff-Verbindungen aus dem Umland in unsere Gewässer. Forscher des Berliner Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) konnten nun erstmals den Weg des Kohlenstoffs ins aquatische Nahrungsnetz und wieder zurück an Land verfolgen. Dem IGB-Team ist es damit gelungen, ein bislang fehlendes Puzzleteil im Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in den Fachjournalen Ecology und Oikos veröffentlicht. Das meldet der Forschungsverbund Berlin e.V., dem das IGB angehört.
Quelle: Forschungsverbund Berlin

Für das Treibhausgas Methan gibt es in der Natur mehrere Quellen unter ihnen Pflanzen. Wie ein deutsch-britisches Team um Forschende des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz und der Universität Heidelberg nun herausgefunden haben, entsteht Methan in Pflanzen aus der Aminosäure Methionin, die alle Lebewesen für den Aufbau von Proteinen brauchen. Die Wissenschaftler schlagen auch einen Mechanismus vor, wie sich Methan daraus auf abiotischem Weg in Pflanzenzellen bilden könnte. Dass Pflanzen das Gas freisetzen, hatten die Max-Planck-Forscher zwar schon im Jahr 2006 festgestellt. Bisher war aber unklar, wie der einfache Kohlenwasserstoff in ihnen entsteht. Wie die Forscher inzwischen beobachtet haben, entweicht Methan auch aus Pilzen. Bis vor wenigen Jahren war nur bekannt, dass das Gas natürlicherweise bei Vulkanausbrüchen, Waldbränden und von Mikroorganismen gebildet wird, die Stoffwechsel ohne Sauerstoff betreiben.

Quellen: MPI  für Chemie

Pflanzenforschung.de

Wie Forschende herausfanden sind isolierte Pflanzenpopulationen schlechter vor Schadpilzen geschützt als solche, die sich mit anderen Populationen „vernetzen“. Über die im Fachjournal Science erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Wie Pflanzen das in der Umwelt vorhandene Blei aufnehmen und einlagern muss bekannt sein, wenn man den Bleigehalt in pflanzlichen Nahrungsmitteln senken will. Ein Team um den Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Stephan Clemens von der Universität Bayreuth hat nun ein neues Verfahren entwickelt, mit dem auch sehr geringe Bleikonzentrationen nachweisbar sind, wie sie in der Umwelt häufig vorliegen. Im Fachjournal Environmental Science and Technology stellen die Forschenden das Verfahren vor und berichten über Mutanten, deren natürliche Entgiftung gestört ist und die damit Hinweise liefern, wie Labor-Pflanzen auf Blei-Ionen als Schadstoffe reagieren.
Quelle: Uni Bayreuth

Die Weltbevölkerung wächst und treibt die Nachfrage nach Weizen in die Höhe. Doch bislang gab es noch keine wirtschaftlich sinnvolle Weizen-Hybridsorte. Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben ist es nun gelungen, ein biologisches Sterilitätssystem für Weizen zu etablieren. Dabei ersetzten sie die chemische Kastration von Weizen durch einen gentechnologischen Ansatz, der als „Gene-Splitting“ bezeichnet wird. Das berichtet das Portal Pflanzenforschung über die im Fachjournal PNAS erschienene Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Bedeutet ökologischer Landbau auch eine größere Artenvielfalt? Im Prinzip ja, doch ist neben der Art und Intensität der Bewirtschaftung auch die Anzahl an unterschiedlichen Lebensräumen entscheidend. Dies ist das Ergebnis einer internationalen Studie, die zehn europäische und zwei afrikanische Regionen untersucht hat und in Nature Communications erschienen ist, an der Forschende der Technischen Universität München (TUM) beteiligt waren. Auch Öko-Betriebe müssen Artenvielfalt gezielt fördern, indem sie zum Beispiel zusätzliche artenreiche Lebensräume erhalten.
Quelle: TUM

Je einfacher ein Meereslebewesen aufgebaut ist, umso lebensfähiger ist es im Klimawandel. Zu dieser Erkenntnis sind Forschende des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in einer neuen Metastudie gekommen, die heute in dem Fachmagazin Global Change Biology erscheint. Darin haben die Biologen erstmals die Komplexität von Lebewesen mit den Grenzen ihrer Anpassung an ein wärmeres Klima in Beziehung gesetzt und festgestellt: Während einzellige Bakterien und Archaeen selbst im heißen, sauerstoffarmen Wasser leben können, stoßen Meeresbewohner mit einem komplexeren Bauplan wie Pflanzen oder Tiere spätestens bei einer Wassertemperatur von 41 Grad Celsius an ihre Wachstumsgrenzen. Für ihre hochentwickelten Stoffwechselsysteme stellt diese Temperaturobergrenze scheinbar ein unüberwindbares Hindernis dar.
Quelle: AWI

Das Bundesamt für Naturschutz Deutschland (BfN) und die Umweltbundesämter Österreichs und der Schweiz ziehen eine kritische Bilanz zu den Auswirkungen des langjährigen Anbaus von herbizidresistenten, gentechnisch veränderten (gv) Pflanzen. Solche Kulturen treiben die Intensivierung der Landwirtschaft und damit den Biodiversitätsverlust weiter, ergab eine von ihnen beauftragte Literaturstudie. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Anbaupraktiken von gv-Pflanzen in Übersee und die Auswirkungen ihrer Bewirtschaftung auf die Ackerbegleitflora sowie die biologische Vielfalt analysiert.
Quelle: BfN

Das seit den 2008 in der Schweiz beobachtete Triebsterben der Esche hat sich 2013 in der Schweiz weiter ausgebreitet und verstärkt. Der Erreger hat nun den Sprung ins Tessin geschafft und auch die Seitentäler Graubündens und der Voralpen sowie die Romandie bis Genf sind davon betroffen. Dies zeigen aktuelle Auswertungen der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL).
Quelle: WSL

Flüssiger Biokraftstoff wird bisher vor allem aus den essbaren Teilen einer Pflanze gewonnen. Es ist einfach zu aufwändig und bedarf mehrerer Prozessschritte, die Energie aus den nichtessbaren pflanzlichen Zellwänden zu nutzen. Wie Bakterien die Umwandlung von Lignozellulose zu Biosprit im Alleingang bewältigen, schildern Forschende im Fachjournal PNAS. Das könnte den Biosprit der 2. Generation endlich zur Marktreife bringen, folgert das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Rund um den Indischen Ozean verteilen sich die Niederschläge extrem unterschiedlich: Wenn es im Regenwald auf Sumatra besonders stark regnet, müssen Mensch und Tier im ohnehin trockenen Ostafrika mit Dürre rechnen. Dieses zyklisch auftretende, Klimaphänomen existiert schon seit 10.000 Jahren, schreibt ein Team des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F), California Institute of Technology, University of Southern California und der Universität Bremen heute im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences. Die Pilotstudie erlaubt Einblicke in das Klimasystem einer Region, deren Niederschlagsmuster einen großen Einfluss auf das Weltklima haben, meldet Senckenberg.
Quelle: Senckenberg

Im Laufe der Evolution sind in den letzten 500 Millionen Jahren immer wieder Tier- und Pflanzenarten in großer Zahl ausgestorben. Kann bereits das Aussterben weniger oder einzelner Arten zu Kettenreaktionen mit solchen verheerenden Folgen führen? Göttinger Forscher am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation und der ETH Zürich haben eine mathematische Theorie entwickelt, das unter Verwendung von Fossiliendaten eine Antwort geben kann. Die Theorie zeigt, dass Kettenreaktionen bei der unterschiedlichen Entwicklung der Artenvielfalt im Meer und an Land eine Rolle gespielt haben können. Sie kann dabei helfen, heutige und zukünftige Artensterben zu verstehen.
Quelle: MPI für Dynamik und Selbstorganisation

Weltweit forschen Wissenschaftler an Solarzellen, die die Photosynthese der Pflanzen nachahmen und aus Sonnenlicht und Wasser synthetische Brennstoffe wie Wasserstoff bilden. Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) haben nun eine solche photoelektrochemische Zelle dem Mottenauge nachempfunden und dadurch die Lichtausbeute drastisch erhöht. Die Zelle besteht aus billigen Grundstoffen: Eisen- und Wolframoxid.
Quelle: EMPA

In den USA tritt seit Jahren ein gefürchteter Schadkomplex an Sojabohnen auf, bei dem ein Fadenwurm (Nematode) und ein Pilz gemeinsam ihre Vernichtungskraft entfalten. Erst kürzlich konnten Dr. Andreas Westphal vom Julius Kühn-Institut (JKI) in Braunschweig und seine amerikanische Kollegin Dr. Lijuan Xing zeigen, dass es sich bei Heterodera glycines und Fusarium virguliforme tatsächlich um einen synergistischen Krankheitskomplex handelt. Um zu verstehen, warum sich dieser Krankheitskomplex so ausprägt, hat eine internationale Forschergruppe die spezifische Rolle der beiden Pflanzenpathogene in der Krankheitsausprägung modelliert. Die Ergebnisse der Studie sind im Fachjournal PlosOne erschienen.
Quelle: JKI

Durch den Klimawandel wird es im Frühling immer früher grün. Die Zuwanderung wärmeliebender Pflanzenarten könnte diesem Effekt aber entgegenwirken wie eine neue Studie zeigt, die im Fachjournal Ecology Letters erschien. Professor Susanne Renner von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) untersuchte darin mit ihrem Team, wie sich der durchschnittliche Temperaturanstieg auf den Blattaustrieb auf 500 verschiedene Gehölze auswirkte. Pflanzen aus südlichen warm-gemäßigten Klimaten haben sehr hohe Wärmeansprüche und richten sich nach der Tageslänge als Signal für den richtigen Zeitpunkt, ihre Blätter zu entfalten – wärmere Temperaturen ändern daran nichts. Auch die meisten anderen Pflanzen, die die Tageslänge als Signal nehmen, öffnen ihre Knospen erst vergleichsweise spät. „Je nach Herkunftsgebiet treiben diese Arten bis zu vier Wochen später aus als Pflanzen aus unseren gemäßigten Breiten“, sagt Renner, „falls sie sich im Zuge der Klimaerwärmung bei uns ausbreiten, dann wird der Blattaustrieb unserer Flora insgesamt nicht unbedingt früher“.
Quelle: LMU

Chemikern und Biologen der Universität Konstanz gelang die Umwandlung von Algenöl in höherwertige chemische Rohstoffe über die sogenannte isomerisierende Alkoxycarbonylierung. Damit bereiten sie die Grundlage für eine Nutzung von Algen als chemischer Grundstoff für eine große Bandbreite von Materialien und Produkten, noch über die Verwendung der Alge als Ersatzstoff für Rohöl hinaus. Die Forschungsergebnisse wurden im Wissenschaftsjournal Angewandte Chemie veröffentlicht.
Quelle: Uni Konstanz

Das Fehlen von Bienen und anderen wildlebenden Insekten als Bestäuber von Nutzpflanzen kann den Ernteeintrag der Landwirtschaft stärker mindern als ausbleibende Düngung oder stark reduzierte Bewässerung. Findet dagegen Bestäubung in ausreichendem Maß statt, tragen die Pflanzen mehr Früchte, und deren Nährstoffgehalte verändern sich. Diese Ergebnisse hat die Freiburger Ökologin Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus den USA in einem Experiment an Mandelbäumen in Kalifornien erzielt. Das Team hat dazu Artikel in den Fachzeitschriften Plant Biology und PLoS ONE veröffentlicht. Für diese und weitere Arbeiten über die Bedeutung von Insekten für die Bestäubung von Kulturpflanzen erhält Alexandra-Maria Klein am Dienstag, 17. Juni 2014, den mit 25.000 Euro dotierten CULTURA-Preis. Die Alfred Toepfer Stiftung F.V.S. würdigt mit der Auszeichnung europaweit innovative und beispielhafte Arbeitsansätze auf den Gebieten Naturschutz, Land- und Forstwirtschaft sowie den damit verbundenen Wissenschaften.
Quelle: Uni Freiburg beim idw

Wenn Pflanzen mit Stickstoff-fixierenden Bakterien eine Zweckgemeinschaft eingehen, ziehen aus dieser Symbiose beide Partner Wettbewerbsvorteile: Die Pflanzen erhalten von den Bakterien Stickstoff, den sie zum Wachstum benötigen, aber nicht selbst fixieren können. Die Mikroorganismen wiederum finden in den Wurzeln der Pflanzen, mit denen sie die Zweck-Ehe eingehen, Nahrung und geschützten Lebensraum. Bisher war nicht bekannt, wie sich diese Symbiosen zwischen Bakterien und Pflanzen während der Evolution entwickelt haben. Ein internationales Expertenteam, darunter Dr. Jens Kattge vom Max-Planck-Institut (MPI) für Biogeochemie in Jena, hat nun herausgefunden, dass bereits in einem sehr frühen Evolutionsschritt die Grundlage für alle Symbiosen zwischen Pflanzenarten und Stickstoff-fixierenden Bakterien gelegt wurde. Die Studie erschien im Fachjournal Nature Communications.
Quelle: MPI für Biogeochemie

In der Natur kommt es vor, dass sich zwei unterschiedliche Pflanzenarten miteinander kreuzen. Das ist im Normalfall ein Problem, da die Erbinformation der beiden Eltern nicht zueinander passt. Doch manchmal hilft die Natur mit einem Trick nach. Statt, wie normalerweise üblich, nur jeweils die Hälfte der in Vater und Mutter enthaltenen Erbinformation an die Kinder weiterzugegeben, reichen beide Pflanzen die gesamte Information an die Nachkommen weiter, das heißt die Chromosomensätze werden addiert. So finden die Chromosomen während der Meiose einen passenden Partner, die Pflanzen bleiben fortpflanzungsfähig und eine neue Art ist entstanden. Beispiele für eine solche Allopolyploidie finden wir sowohl bei Wildpflanzen als auch bei Nutzpflanzen wie dem Weizen, dem Raps oder auch der Baumwolle. Die Arbeitsgruppe um Ralph Bock vom Max-Planck-Institut (MPI) für molekulare Pflanzenphysiologie konnte nun erstmalig nachweisen, dass eine solche Artneubildung auch auf ungeschlechtlichem Wege herbeigeführt werden kann. Die Ergebnisse publizierten sie im Fachmagazin Nature.
Quelle: MPI für molekulare Pflanzenphysiologie

Die Zertifizierung von Lebensmitteln ist ein geeignetes Mittel, um eine umweltfreundliche Produktion in artenreichen Regionen sowie gleichzeitig eine sozio-ökonomische Besserstellung der dortigen Landwirte zu erreichen. Davon profitieren vor allem die Tropen, die durch den weltweit größten Artenreichtum geprägt sind und dabei besonders tropische Agroforstsysteme, die wegen ihrer großen Biodiversität einen besonderen Platz innerhalb der tropischen Anbauflächen einnehmen. Das haben Agrarökologen unter der Leitung der Universität Göttingen herausgefunden, die sich in ihrer Studie auf Kaffee- und Kakaoplantagen konzentrieren. Die Ergebnisse sind im Fachjournal Conservation Letters erschienen.
Quelle: Uni Göttingen

Wenn pflanzliche Viren die Ernte vernichten, sind Landwirte überall auf der Welt nahezu machtlos. Denn bisher gibt es kein wirksames Mittel gegen die unsichtbaren Wesen mit großem Zerstörungspotential. Jedes Jahr sollen weltweit landwirtschaftliche Verluste in Höhe von etwa 60 Milliarden US-Dollar auf ihr Konto gehen. Nun haben Wissenschaftler einen Ansatzpunkt gefunden, auf dessen Basis sich das erste anti-virale Medikament für Pflanzen entwickeln ließe. Die Forscher konnten zeigen, wie ein Protein eines Pflanzenvirus einen wichtigen Abwehrmechanismus unterdrückt, mit dem die Pflanze genetische Informationen über das Virus speichert. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal Plant Cell erschienene Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

In einer Studie, die jetzt im Wissenschaftsmagazin Nature Geoscience erschien, belegt ein internationales Forscherteam, dass die Tropenwälder Indonesiens während der letzten 25.000 Jahre höchst unterschiedlich auf Klima- und Niederschlagsänderungen reagierten. Das ergaben Untersuchungen an Sedimentkernen aus dem Pazifischen bzw. dem Indischen Ozean, wie Forschende vom MARUM, Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen, herausfanden.
Quelle: MARUM

Mikrofibrillen sind wichtige Bestandteile der pflanzlichen Zellwand. Forschende haben nun ein Verfahren entwickelt, durch das aus den Nanometer feinen Fasern extrem belastbare Fäden für biobasierte Materialien hergestellt werden. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal Nature Communications erschienene Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Ein spanisches Forschertem hat ein online Tool entwickelt, das die Wahrscheinlichkeit eines Forschers berechnet, mit der er US-amerikanischer Professor werden kann. Der PI-Predictor genannte Kalkulator kann nicht nur vorhersagen, wer das Zeug zum Principal Investigator (PI) hat, sondern auch kalkulieren, wie lange es bis dahin dauert. Das Magazin sprach mit dem Studienleiter nicht nur über den im Fachjournal Current Biology vorgestellten Rechner, sondern auch die weiteren Faktoren, die neben Publikationen, den zukünftigen Erfolg eines Forschers vorhersagen helfen.

Quelle: Scientist

Artikel in Current Biology

Forschende der Universität Tübingen haben eine bislang unbekannte, mikroskopisch kleine Pilzart entdeckt, die bei bestimmten Pflanzen das Wachstum fördert. Der Pilz Serendipita herbamans lebt in Symbiose mit Wurzeln zahlreicher Pflanzen und fördert ihr Wachstum auch unter Laborbedingungen, wie die Forschenden im Fachjournal PLoS ONE beschreiben. „Diese in Europa heimische Pilzart hat das Potenzial, als Biodünger zur Ertragssteigerung von Nutzpflanzen wie zum Beispiel Weizen oder Mais in der Landwirtschaft beizutragen“, sagt Dr. Sigisfredo Garnica vom Institut für Evolution und Ökologie.
Quelle: Uni Tübingen

Forschende des Senckenberg Forschungsinstituts und des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) in Frankfurt haben mittels DNA-Analysen festgestellt, dass es in Hessen nur eine einzige Wildpopulation der Weißen Seerose gibt. Bisher war man von einem Vorkommen auf etwa einem Drittel der hessischen Landesfläche ausgegangen. Das Ergebnis der Studie, die im Fachjournal Flora erschien, war ernüchternd: In Hessen wurde nur noch eine Wildpopulation der großblütigen Pflanze gefunden. Selbst die in den botanischen Gärten Frankfurt, Darmstadt und Mainz kultivierten Exemplare sind Hybriden. Die Pflanzenwissenschaftler fordern daher eine neue Gefährdungseinstufung für die Wasserpflanze.
Quelle: Senckenberg

Es war eine Aufholjagd, die ihresgleichen sucht. Als letzte gingen sie an den Start, als sechste von 21 Gruppen überquerten sie die Ziellinie. Das Team um Thorsten Schnurbusch vom IPK Gatersleben hat die physikalische Karte des Weichweizen-Chromosoms 6A in Rekordzeit erstellt. Dabei half den Forschenden die neue Methode Whole Genome Profiling. Das Portal Pflanzenforschung berichtet über die im Plant Journal erschienen Studie.
mehr bei Pflanzenforschung.de

Ilse Aigner, bis September 2013 Bundesministerin für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, feierte sie wie eine grüne Revolution. Von Anfang an herrschte ihr gegenüber jedoch große Skepsis, die sich jetzt zu bewahrheiten scheint: Die EU-Agrarreform vom vergangenen Jahr sollte die Landwirtschaft in der EU umweltverträglicher machen. Das Gegenteil ist jedoch der Fall, wie Biodiversitätsforscher nun in der Science-Studie belegen. "Statt den Zustand der biologischen Vielfalt zu verbessern, wird die Reform ihn sogar noch verschlechtern", resümiert Klaus Henle, einer der Hautautoren, im Interview. Das Netzwerk zur Biodiversitätsforschung (NeFo) in Deutschland sprach mit Henle unter der Überschrift "Etikettenschwindel - Eine grüne Reform ohne grün" über die Erkenntnisse der Studie und die Frage nach dem Ökologischen in der Agrarreform.
Quelle: NeFo

Die neue Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) der Europäischen Union wird den Schutz der biologischen Vielfalt nicht verbessern, sondern sogar weiter verschlechtern. Zu diesem Ergebnis kommt eine internationale Studie unter Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), die in der aktuellen Ausgabe des renommierten Wissenschaftsmagazins Science erschienen ist. Die Wissenschaftler hatten dazu die Änderungen in der Gesetzgebung analysiert sowie mit Daten des Statistischen Amtes der Europäischen Union (Eurostat) verglichen, um herauszufinden, was die reformierte Agrarpolitik tatsächlich bewirken wird.
Quelle: UfZ

Die Europäische Wildrebe ist in Deutschland vom Aussterben bedroht. In einem fünfjährigen von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) koordinierten Projekt gelang die Rettung der letzten Wildreben. Der jetzt veröffentlichte Projektbericht gibt Einblicke in die Arbeit der Wissenschaftler und stellt die wichtigsten Ergebnisse vor.
Quelle: BLE beim idw

Forschende beobachteten zum ersten Mal, wie ein Bakterium, eine Wespenart und ein Parasit von der Wahrnehmung eines einzelnen pflanzlichen Signalstoffs profitieren. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal Frontiers in Ecology and Evolution erschienen Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Wie Forschende um Franziska Krajinski vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam Golm herausfanden, wird Phosphat mit Hilfe einer ganz speziellen Protonenpumpe vom Pilz in die Pflanze gebracht. Um zu beweisen, dass diese Protonenpumpe tatsächlich die Energie für den Phosphattransport bereitstellt, haben die Forscher in ihren aktuellen Versuchen das Gen, das im Schneckenklee (Medicago truncatula) die Information für eine Protonenpumpe in sich trägt, ausgeschaltet; die Protonenpumpe konnte also nicht mehr hergestellt werden. Anschließend verglichen die Wissenschaftler die symbiotische Phosphataufnahme und das Wachstum dieser Pflanzen mit sogenannten Wildtyp-Pflanzen, bei denen das Gen weiterhin funktionsfähig und folglich die Protonenpumpe vorhanden war. Wie die Experimente, die nun im Fachjournal Plant Cell publiziert wurden, zeigen, besiedelte der Pilz die Wurzeln beider Pflanzen. Unter Phosphatmangel-Bedingungen zeigten die Wildtyp-Pflanzen, allerdings ein deutlich besseres Wachstum, als diejenigen Pflanzen, die auf Grund des stillgelegten Gens keine Protonenpumpe mehr herstellen konnten.
Quelle: MPI für molekulare Pflanzenphysiologie

In den Zellen eines Pilzes, der sich in die Wurzeln von Fichten einnistet,  haben Forschende der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) ein Protein entdeckt, das für das Pilz-Pflanze-Gespann einen Vorteil neben der gegenseitigen Versorgung mit Nährstoffen hat: Es schützt den Pilz und möglicherweise auch die Wurzeln vor Fadenwürmern, denn es ist für die Parasiten toxisch, berichtet das Team um den Mikrobiologieprofessor Markus Aebi. "Dieses Gift ist wahrscheinlich Teil des Abwehrsystems dieses Pilzes gegen Fressfeinde", sagt Markus Künzler, Oberassistent in Aebis Gruppe. Fressen die Fadenwürmer Pilzzellen, nehmen sie das toxische Protein auf, wodurch die Darmzellen des Wurms über einen noch nicht verstandenen Mechanismus zerstört werden, wie sie im Fachjournal PNAS Early Edition berichten. Die Wissenschaftler hoffen, dass solche Gifte die Basis für eine Impfung von Nutz- oder Haustieren gegen parasitische Fadenwürmer werden.
Quelle: ETH Zürich

Wissenschaftler des Senckenberg Forschungsinstitutes in Frankfurt haben das älteste Fossil eines blütenbestäubenden Vogels beschrieben. Im gut erhaltenen Mageninhalt des Vogelfossils konnten erstmals verschiedene Blütenpflanzen-Pollen nachgewiesen werden. Daraus kann geschlossen werden, dass der Beginn der Vogel-Blüten-Beziehung mindestens 47 Millionen Jahre zurückliegt. Das Fossil stammt aus der Fossilienfundstelle Grube Messel. Die zugehörige Studie ist im Fachmagazin Biology Letters erschienen.
Quelle: Senckenberg

Um die Nutzpflanze Weizen toleranter gegenüber Trockenheit zu machen, nahmen Forschende die Hilfe von Bakterien in Anspruch. Sie sammelten die Mikroorganismen aus ariden Standorten und siedelten diese an Weizenwurzeln an: Wie sie im Fachjournal PLoS ONE beschreiben, verbesserte sich dadurch nicht nur die Überlebensrate bei Dürre, sondern auch das Wachstum der Pflanzen und ihre Erträge. Die Bakterien bilden dabei einen „Schutzschild“, einen Biofilm, um die Wurzeln. Mit diesem Biofilm unterstützen die Bakterien die Wasserversorgung der Pflanze bei Trockenheit. 
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Kletterpflanze Boquila trifoliolata imitiert die Blätter derjenigen Bäume, an denen sie emporwächst. Damit schützt sich die Pflanze im chilenischen Regenwald vor Pflanzenfressern, wie Forschende jetzt im Fachjournal Cell beschreiben. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler zu erklären, wie die auffälligen, vegetationsfreien Kreise in afrikanischen Graslandschaften zustande kommen. Nun haben Forschende des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) gemeinsam mit Kollegen aus Göttingen, Italien und Israel verschiedene Theorien auf ihre Plausibilität getestet. Dazu haben sie zum ersten Mal genau analysiert, wie sich diese Feenkreise verteilen – und sind dabei auf ein erstaunlich regelmäßiges und flächendeckend homogenes Muster gestoßen. Das lasse sich am besten durch die Konkurrenz der Pflanzen um Wasser erklären, schreibt das Team im Fachjournal Ecography.
Quelle: UFZ

In der aktuellen Phase des Schwerpunktprogramms der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) „Biodiversitätsexploratorien“ haben gleich drei Professoren der Universität Tübingen mit ihren Arbeitsgruppen Projekte eingeworben: Professorin Yvonne Oelmann aus der Geoökologie, Fachbereich Geowissenschaften, untersucht den Phosphatkreislauf in Ökosystemen. Professor Oliver Bossdorf vom Institut für Evolution und Ökologie im Fachbereich Biowissenschaft erforscht die epigenetische Diversität von Pflanzen auf Wiesen- und Weideflächen. Und Professorin Katja Tielbörger vom gleichen Institut möchte gemeinsam mit einem Kollegen der Hebrew University of Jerusalem ein Dogma der Biodiversitätsforschung herausfordern, welches besagt, dass zunehmende Habitatvielfalt automatisch mit einer Zunahme an Arten einhergeht.
Quelle: Uni Tübingen beim idw

Die Weltbevölkerung wächst und mit ihr die Nachfrage nach Nahrungsmitteln. Auch veränderte Konsumgewohnheiten tragen dazu bei, dass immer mehr gesundheitsschädlicher, reaktiver Stickstoff in die Umwelt gelangt. Eine Studie im Fachjournal Nature Communications zeigt jedoch: Wenn Nahrungsmittelproduzenten und Konsumenten konsequent zusammenarbeiten, könnte die Stickstoffbelastung halbiert werden. Die detaillierten  Ergebnisse stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Weiden gehören zu den wenigen zweihäusigen Blütenpflanzen, die also entweder nur männliche oder nur weibliche Blüten haben. Dies ist ein genetischer Vorteil – aber nur dann, wenn die für die Bestäubung unentbehrlichen Bienen bei ihrer Nahrungssuche möglichst zuerst die männlichen Blüten anfliegen, bevor sie sich den weiblichen Blüten zuwenden. Ein Forschungsteam um PD Dr. Gregor Aas von der Universität Bayreuth hat nun herausgefunden, wie der Baum diese Reihenfolge sicher stellt. Es sind primär Duftstoffe, welche die Bienen aus der Ferne anlocken. Sobald sie sich einer Weidengruppe genähert haben, werden sie durch optische Anreize gezielt zu den leuchtend gelben männlichen Blüten hingelenkt, berichten die Forschenden im Fachjournal PLOS ONE. Erstautor der Studie ist Stefan Dötterl.
Quelle: Uni Bayreuth

Die Verschleppung von Tier- und Pflanzenarten gehört zu den größten globalen Veränderungen und hat langfristige Konsequenzen: Die gebietsfremden Eindringlinge zerstören die Lebensräume der heimischen Flora und Fauna und verursachen damit langfristig einen Rückgang der biologischen Artenvielfalt. Mit der Erstellung einer globalen Schwarzen Liste invasiver Arten sollen die schlimmsten Schädlinge priorisiert und deren Bekämpfung vereinfacht werden. Diese Schwarze Liste ist das Resultat einer internationalen Zusammenarbeit, an der auch die Universität Wien und das Umweltbundesamt Österreich mitwirkten und die im Fachjournal PLOS Biology erschienen ist. Dazu definierten die Froschenden verschiedene Szenarien von schädlichen Auswirkungen auf heimische Arten, die durch unterschiedliche Mechanismen verursacht werden. Die Szenarien beschreiben verschiedene Stärken von Schäden und waren so gestaltet, dass zunehmend höhere Schadenskategorien eine Zunahme in der Größenordnung der Auswirkungen reflektieren, z.B. Auswirkungen auf heimische Individuen, Populationen oder Lebensgemeinschaften.
Quelle: Uni Wien beim idw

Phytochrome sind lichtempfindliche Proteine, über die Pflanzen wahrnehmen, ob es hell oder dunkel ist. Wie diese für Pflanzen essentiellen Lichtsensoren ihre Signale weitergeben, haben Forschende nun im Fachjournal Nature beschrieben. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Publikation vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der wichtigste Dünger für den Anbau von Lebensmitteln ist zugleich eine der größten Gefahren für die menschliche Gesundheit: Stickstoff. Chemische Verbindungen, die so genannten reaktiven Stickstoff enthalten, sind Treiber der weltweiten Verschmutzung von Luft und Wasser – und damit von Krankheiten wie Asthma oder Krebs. Wenn nichts dagegen getan wird, könnte die Stickstoffbelastung in einem mittleren Szenario um 20 Prozent bis 2050 steigen. Dies zeigt eine jetzt veröffentlichte Studie von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK). Mit einem ehrgeizigen Maßnahmenpaket hingegen ließe sich die Belastung um 50 Prozent verringern. Dies ließ sich in der Studie der Zeitschrift Nature Communications erstmals quantitativ zeigen.
Quelle: PIK

Der Golgi-Apparat dient der Zelle als molekulare Poststelle und sendet unzähligen Proteine an die jeweiligen Wirkungsorte. Um Proteine korrekt markieren und sortieren zu können, hat der Golgi einen ganz spezifischen Aufbau, der an einen Stapel Pfannkuchen erinnert. Forschende am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried bei München haben jetzt neue Strukturen in diesen Zisternen entdeckt. Mit ihrer neuen Methode der situ Kryo-Elektronentomografie zeigten sie in der Alge Chlamydomonas, dass die Zisternen durch Linkerproteine zusammengehalten werden. Sie publizierten ihre Ergebnisse im amerikanischen Fachjournal PNAS.
Quelle: MPI f. Biochemie

Ein Membranprotein aus der Gruppe der Aquaporine bildet nicht nur Transportkanäle für Wasser, sondern greift aktiv in die Regulierung beim Öffnen und Schließen der Spaltöffnungen ein. Damit übernehmen die Aquaporine wichtige Aufgaben bei der Regulierung des Wasserhaushalts von Pflanzen, haben französische Forschende herausgefunden. Die Komplexität der Regulation durch Aquaporine wurde bisher unterschätzt, berichtet das Portal Pflanzenforschung über die im Fachjournal The Plant Cell erschienene Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Zwei Studien in Age und dem British Journal of Nutrition (BJN) zeigen, dass Kakao-Flavanole die Herz- und Gefäßfunktion verbessern und die Beanspruchung des Herzens während des Alterungsprozesses verringert. Die Studien, an denen auch Forschende der Uniklinik Düsseldorf beteiligt waren, liefern damit neue Daten, die darauf hinweisen, dass die regelmäßige Aufnahme von Kakao-Flavanolen das Risiko für Herz-Kreislauferkrankungen senkt. Flavanole sind sekundäre Pflanzenstoffe der Kakaobohne, die zur Gruppe der Polyphenole gehören.
Quelle: Uni Düsseldorf

Ein neu entwickeltes künstliches Blatt produziert aus Sonnenlicht und Wasser solaren Wasserstoff. Vergleichbar mit einem Teilprozess der natürlichen Photosynthese. Der kompakte Prototyp überzeugte das Portal Pflanzenforschung in puncto Stabilität, Effizienz und Sicherheit und stellt einen Meilenstein in der Entwicklung der solaren Wasserstofftechnologie dar.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben die Wirksamkeit des Polysaccharides Calcium-Spirulan (Ca-SP) aus der Blaualge Spirulina platensis gegen das Herpes simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) nachgewiesen. Eine Creme aus dem Algenextrakt und dem Polysaccharid schützt effektiv vor Lippenherpes, wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit einer Beobachtungsstudie zeigen konnten. Das Polysaccharid Ca-SP ist auch gegen weitere Herpesviren wirksam. Die Ergebnisse sind nun im Journal of Allergy and Clinical Immunology erschienen. Beteiligt waren das Dermatologikum Hamburg, das Deutsche Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) und das Heinrich-Pette-Institut (HPI).
mehr beim HPI

Warum es ein Problem ist, wenn sowohl die Zahl wissenschaftlicher Studien als auch die Anzahl wissenschaftlicher Autoren steigt, aber die Menge etablierter Forschender begrenzt ist, schildert eine Studie im Fachjournal eLife. Denn dann gibt es zu wenige Personen, die neue Ergebnisse überhaupt solide bewerten können. Daher kommt die Studie zu dem Schluss, dass das Phänomen ‘Overflow‘ (dt. etwa zu viel des Guten) wie es in den Sozialwissenschaften genannt wird, enorme Auswirkungen auf die Integrität der Forschung hat. Für ihre Studie zum Overflow (auch Surplus, Excess oder Overspill genannt) hatten die Forschenden Biomediziner gefragt, warum es ihrer Meinung nach immer weniger Vertrauen in die Ergebnisse wissenschaftlicher Studien gebe.
Quelle: eLife

In einem wärmeren Klima dürften viele Pflanzen einen harten Stand haben. Vor allem, wenn ihnen neue Konkurrenz erwächst von Pflanzen, die ihren Lebensraum wegen der Klimaerwärmung in größere Höhen ausdehnen. Mit einem Experiment am Calanda-Berg fanden die Forschenden heraus, dass Alpenpflanzen eine 3-Grad-Erwärmung des Klimas überleben, vorausgesetzt, dass sie es mit ihren gegenwärtigen alpinen Nachbarn zu tun haben. Wurden Alpenpflanzen hingegen mit einer Pflanzengesellschaft aus tieferen Lagen konfrontiert, sank ihre Überlebensrate um mehr als die Hälfte. Diejenigen, die der Konkurrenz standhielten, wuchsen schlechter und blühten weniger. Dies berichten die Pflanzenökologen Jake Alexander, Jeff Diez und Professor Jonathan Levine der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) im Fachjournal Nature.
Quelle: ETH Zürich

In den letzten 30.000 Jahren war der Antarktische Ozean zeitweilig stärker durchmischt als bisher angenommen. So standen den mikroskopisch kleinen, skeletttragenden Kieselalgen (Diatomeen) erhebliche Mengen an Nährstoffen zur Verfügung, die ihrerseits zur Speicherung des Treibhausgases CO₂ während der letzten Kaltzeit (Glazial) beigetragen haben. Das schildern Forschende des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) im Fachjournal Nature Communications.
Quelle: AWI

Wie die kleinen RNA-Moleküle in Natura aussehen, lässt sich oftmals nur erahnen. Denn die Strukturaufklärung von RNA-Molekülen ist noch sehr aufwendig und manchmal auch gar unmöglich. Forschende haben nun eine neue Methode im Fachjournal Nature Biotechnology vorgestellt, über die das Portal Pflanzenforschung berichtet.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben deutliche Veränderungen im Kalkskelett der Grünalge Halimeda als Folge einer saureren Wasserumgebung festgestellt. Sie ist eine der tangbildenden Grünalgen mit perlschnurartigem Thallus aus verkalkten, scheibenförmigen Segmenten. Die Ergebnisse vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) werfen ein Licht auf die Prozesse, die sich bei einer zunehmenden Versauerung der Ozeane im Skelett des Kalkbildners tatsächlich abspielen. Da in vielen tropischen Regionen Sandstrände zu einem großen Teil aus Skelettbruchstücken dieser Algenart bestehen, können sich diese Veränderungen auch auf die Zusammensetzung und Entstehung tropischer Strände und Inseln auswirken. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal Coral Reefs.
Quelle: ZMT

Die Behörden Brasiliens veröffentlichen regelmäßig „Schwarze Listen“ mit Kommunen, die an der Spitze der illegalen Abholzung stehen. Dieses umweltpolitische Instrument zeigt Wirkung: Wissenschaftler vom Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) und dem Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik (ILR) der Universität Bonn haben nun erstmals berechnet, dass durch diese Form des Anprangerns jährlich 26 Prozent weniger vom brasilianischen Regenwald abgeholzt wurden. Die Ergebnisse sind nun im Fachjournal PLoS one veröffentlicht.
Quelle: Uni Bonn

Es klingt paradox, im Kampf gegen Krebs zu Tabak zu greifen. Forschenden ist es aber gelungen, Tabakpflanzen ein bewährtes Krebsbekämpfungsmittel produzieren zu lassen. Der Ansatz könnte die Produktion optimieren, den Nachschub stabilisieren und die Kosten senken. Undenkbar, ohne die Hilfe der Pflanzenforschung, meldet das gleichnamige Portal über zwei im Fachjournal Science erschienene Studien.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben untersucht, wie wirksam Agrarumweltmaßnahmen sind, wie etwa Blühstreifen an Feldrändern anzulegen. Die vielfältigen Maßnahmen zum Umweltschutz funktionieren zwar. Verglichen mit den enormen Subventionen für die Landwirtschaft, deren oberstes Ziel eine hohe Produktivität ist, sind sie jedoch ein Tropfen auf den heißen Stein, postulieren sie in einer aktuellen Studie. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal PLoS Biology erschiene Studie vor.
mehr bei Pflanzenforschung.de

Mikroskopisch kleine Fadenwürmer (Nematoden) leben wie die Maden im Speck: Sie dringen in Wurzeln von Rüben, Kartoffeln oder Sojabohnen ein und saugen dort an energiereichen Pflanzenzellen. Wie sie das genau machen, war bislang unbekannt. Forschende der Universität Bonn haben nun mit einem internationalen Team herausgefunden, dass die Nematoden selbst ein Pflanzenhormon herstellen, um das Wachstum spezieller Nährzellen in den Wurzeln zu stimulieren. Diese Zellen versorgen die Parasiten mit allem, was nötig ist. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.
Quelle: Uni Bonn

Eine regelmäßige Stickstoff-Düngung verkleinert längerfristig bereits bei relativ geringen Mengen die pflanzliche Diversität. Der Eintrag einer kleinen Menge von Stickstoff über längere Zeit wirkt sich dabei ähnlich stark aus wie eine kurzzeitige Ausbringung einer hohen Stickstoffdosis. Dies ist das Ergebnis eines systematischen Reviews über 42 Studien zu Düngereffekten in montanen, subalpinen und alpinen Wiesen, das im Fachjournal Global Change Biology publiziert wurde. Das meldet die Uni Bern auf dem Portal Naturwissenschaften.
Quelle: Naturwissenschaften.ch (Franz.)

Der Mechanismus, dass Blätter aufgrund des veränderten Klimas früher austreiben, hat sich seit den 80er-Jahren abgeschwächt. Dies ist das Ergebnis einer kürzlich im Fachjournal Nature veröffentlichten Studie, an der auch Professorin Annette Menzel vom Fachgebiet für Ökoklimatologie der TU München (TUM) beteiligt war. Die abnehmende Temperaturempfindlichkeit der Pflanzen könnte das Potenzial von Wäldern reduzieren, mehr Kohlenstoff zu binden als dies heute der Fall ist.
Quelle: TUM

Biologen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich entwickelten eine Methode, dank der sie erstmals Konzentrationsänderungen von mehreren hundert Stoffwechselprodukten gleichzeitig und nahezu in Echtzeit messen können. Die Technik könnte die Suche nach neuen pharmazeutischen Wirkstoffen und die biologische Grundlagenforschung beflügeln, meldet die ETH.
Quelle: ETH Zürich

In Deutschland könnte – wie bereits in Dänemark, Frankreich und Schweden – eine Abgabe auf Pflanzenschutzmittel wichtige Impulse setzen, um den weiter steigenden Einsatz von ökologisch und gesundheitlich bedenklichen Pestiziden zu begrenzen. Die Abgabe trüge wirksam dazu bei, Hersteller, Händler und Anwender an den ökologischen und gesundheitlichen Folgekosten zu beteiligen. Zu diesem Ergebnis kommt eine aktuelle Studie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) im Auftrag des Ministeriums für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein.
Quelle: UFZ

Weltweit werden täglich hunderte verschiedener Pflanzenarten über Online-Auktionsplattformen gehandelt – darunter viele, die auf einer Liste invasiver Arten stehen. Etwa Goldrute, Drüsiges Springkraut, Chinesische Hanfpalme, die als Garten- oder Zierpflanzen in die Schweiz eingeführt wurden. Das Ausmaß des weltweiten Handels mit Pflanzen, die bekanntermaßen in anderen Regionen invasiv sind, hatten die Forschenden der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) so nicht erwartet. Sie publizierten Ihre Daten im Fachjournal Conservation Biology und folgern, dass der ausgedehnte Handel das Problem unkontrollierbarer biologischer Invasionen verschärft.
Quelle: ETH Zürich

Wenn Raps-Parzellen in jährlich wechselnder Größe angelegt werden, kann das den Schädlingsdruck mindern und den Pestizideinsatz verringern – bei gleich bleibendem Ertrag. Die starke Wirkung eines solchen räumlich-zeitlichen Managements in der Praxis bekräftigt eine kürzlich veröffentlichte Studie. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Journal of Applied Ecology erschienene Publikation vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Acker-Schmalwand Arabidopsis schützt ihre Samen mit Vitamin E gegen oxidativen Stress und hält sie so länger keimfähig. Forschende der Universität Bonn haben nun gemeinsam mit Kollegen der Universitäten in Düsseldorf, Rostock und Florida ein Gen identifiziert, das an der Herstellung des Vitamins beteiligt ist. Dank dieses Gens kann die Pflanze Abbauprodukte des Chlorophylls als Baustein für die Vitamin-E-Synthese nutzen. Die Chlorophyll-Abbauprodukte scheinen toxisch zu sein; nur wenn die Pflanze sie kontinuierlich weiter verwertet, ist sie überlebensfähig. Die Ergebnisse erscheinen im Fachjournal The Plant Cell.
Quelle: Uni Bonn

Um Krankheitserreger rechtzeitig zu erkennen, binden Pflanzen Bestandteile der Krankheitserreger an sogenannte Rezeptorproteine, die sich an der Oberfläche ihrer Zellen befinden. Forschende haben nun ein weit verbreitetes Erkennungsmuster entdeckt, das eine pflanzliche Immunreaktion auslösen kann: Das Peptidfragment nlp20 ist Bestandteil von Giften aus Bakterien, Pilzen und Oomyceten (Eipilzen). Ein prominenter Erreger, der diesen nlp20-enthaltenden Virulenzfaktor produziert, ist Phytophthora infestans, Verursacher der Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln. Isabell Albert, Hannah Böhm, Thorsten Nürnberger und weitere Forschende des Zentrums für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) an der Uni Tübingen haben nun gemeinsam mit einem internationalen Team diejenigen Gene in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana identifiziert, die zur Erkennung von nlp20 wichtig sind. Überträgt man diese in Nutzpflanzen wie die Kartoffel, könnte dies deren Anfälligkeit gegenüber Krankheitserregern wie Phytophthora infestans reduzieren. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal Nature Plants veröffentlicht (doi: 10.1038/nplants.2015.140).
Quelle: Uni Tübingen

Dürreperioden in halbtrockenen Wäldern, in denen sich strauchige Pflanzen ausgebreitet haben, gefährden das Ökosystem und damit den Baumbestand. Das ist das Ergebnis einer Studie, die ein internationales Team unter der Beteiligung von Prof. Dr. Christiane Werner vom Institut für Forstwissenschaften der Universität Freiburg in Portugal erarbeitet hat. Es ist das erste Mal, dass Forscherinnen und Forscher das Zusammenwirken der beiden Einflussfaktoren extreme Trockenheit und Pflanzeninvasion in mediterranen Waldgebieten untersucht haben. Dr. Maria C. Caldeira von der Universität Lissabon/Portugal leitete die Studie. Das Team hat die Ergebnisse in der Fachjournal Scientific Reports (doi: 10.1038/srep15110) veröffentlicht.
Quelle: Uni Freiburg

Christdemokratische Regierungen neigen EU-weit am stärksten zu Verboten von gentechnisch veränderten Organismen. Deutschland und zahlreiche weitere EU-Staaten haben bei der EU-Kommission jüngst Verbotsanträge für den Anbau genmanipulierter Pflanzen eingereicht. Verzichten die betroffenen Unternehmen nicht freiwillig auf den Anbau, kann dieser mit nationaler Gesetzgebung untersagt werden. Ob tatsächlich ein Verbot erlassen wird, hängt offenbar stark von der Regierungszusammensetzung des jeweiligen Landes ab: Sind Christdemokraten beteiligt, so ist die Wahrscheinlichkeit eines Verbots besonders hoch. Zu diesem Schluss kommt der Mannheimer Politikwissenschaftler Professor Marc Debus gemeinsam mit seiner Heidelberger Kollegin Professor Jale Tosun und der schwedischen Politikwissenschaftlerin Professor Hanna Bäck. Die Forscher haben für den Zeitraum von 1996 bis 2013 sämtliche Anbauverbote für gen- und biotechnisch veränderte Lebensmittel in den 27 heutigen EU-Staaten untersucht.
Quelle: Uni Mannheim

Ökosysteme, die eine große Artenvielfalt aufweisen, sind besser gegen Dürre und andere extreme Wetterereignisse gewappnet als artenarme. Sie sind widerstandsfähiger gegenüber solchen Störungen. Denn das Wachstum der Pflanzen wird durch extreme Wetterereignisse umso weniger beeinträchtigt, je artenreicher die Gemeinschaften sind, in denen sie leben. Dies ergab eine Untersuchung mit mehr als 40 Graslandexperimenten in Europa und Nordamerika, unter Beteiligung von Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und der Universität Bayreuth. Die Studie erschien im Fachjournal Nature (doi: 10.1038/nature15374).

Quellen: Uni Bayreuth (pdf)

iDiv

Pflanzenforschung.de

Unkräuter sind ein Konkurrenzproblem für Landwirte. Aber nicht nur das. Eine aktuelle Studie im Fachjournal PLoS ONE legt nahe, dass eine invasive Pflanze als Nahrungsquelle für Malaria-verbreitende Insekten dient. Damit wird das Asterngewächs Parthenium hysterophorus nicht nur zu einem ökologischen Problem, sondern auch zu einer Gefahr für die menschliche Gesundheit, schildert das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der Klimawandel wird das Ausbreitungsgebiet der Küstenmammutbäume in Kalifornien etwa 70 bis 200 Kilometer nach Norden verschieben. Südlich von San Francisco könnten die berühmten höchsten Bäume der Welt in einem Jahrzehnt ganz verschwinden, im Norden dagegen zunehmen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie im Fachjournal Global Change Biolology an der die Universität von Kalifornien und das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig mitgewirkt haben. Sie werteten historische Klimadaten aus, um aus globalen Klimamodellen genauere ökologische Vorhersagen möglich zu machen.
Quelle: iDiv

Während die ganze Welt über die frisch gekürten Nobelpreisträger/innen spricht, würdigt Nils Hansson in seinem Habilitationsprojekt Wissenschaftler/innen, die leer ausgegangen sind – die „qualifizierten Verlierer“, wie er sie nennt. Der Kölner Medizinhistoriker hat die Geschichte des berühmten Preises erforscht und ist der Frage nachgegangen, wie die Auswahl der Preisträger/innen hinter den Kulissen vonstattenging. In seiner Forschung erläutert er, warum selbst exzellente Wissenschaftler/innen keinen Nobelpreis gewinnen.
Quelle: Uni Köln

Zikaden bringen auch Unheil über die Pflanzen, wenn sie Bakterien übertragen, sogenannte Phytoplasmen, die den Lebenszyklus der Pflanzen zerstören. „Diese Pflanzen werden zu lebenden Toten“, berichtet Prof. Dr. Günter Theißen von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Statt Blüten bilden die befallenen Exemplare nur noch verkümmerte Blattstrukturen aus, eine geschlechtliche Fortpflanzung ist so nicht mehr möglich. Ihm und seinem Jenaer Team ist es jetzt gelungen, einen Beitrag zur Aufklärung der molekularbiologischen Grundlagen dieses Phänomens zu leisten. Im Fachjournal Trends in Plant Science erklären die Forschenden, wie die Parasiten derartig verheerend in die Entwicklung der Pflanzen eingreifen und ihnen ein Schicksal als „Zombie“ auferlegen (DOI: 10.1016/j.tplants.2015.08.004).
Quelle: Uni Jena

Pflanzenforscherinnen und -forscher haben einen Weg gefunden, dass die Maniokpflanze höhere Mengen von Vitamin B6 in ihrem Wurzelknollen und ihren Blättern bildet. Dies berichtet die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) über die Ergebnisse von Forschenden an Ihrer Hochschule, die im Fachjournal Nature Biotechnology publiziert wurden. Die Speicherwurzel der Maniokpflanze hat zwar einen hohen Stärkegehalt, der satt macht, aber sie enthält nur wenige Vitamine; insbesondere Vitamin B6 ist nur in geringen Mengen vorhanden. So müsste ein Mensch, der sich hauptsächlich von Maniok ernährt, täglich rund 1,3 Kilogramm davon essen, um sich ausreichend mit diesem Vitalstoff zu versorgen. Eine mit Vitamin angereicherte Maniokwurzel könnte helfen, Millionen von Menschen in Afrika vor schweren Mangelerscheinungen zu schützen.
Quelle: ETH Zürich

Pflanzen, die ihren Nektar mit Koffein versetzen, können Bienen dazu bringen, mehr Artgenossinnen zu sich zu locken. Die Forschenden schließen daraus, dass Pflanzen ihren Nektar mit Koffein versetzen, um sozusagen minderwertige Ware loszuwerden. Das berichtet ein internationales Team von Biologinnen und Biologen um Margaret Jane Couvillon von der Universität Sussex und den Berner Forscher Roger Schürch im Fachjournal Current Biology.
Quelle: Uni Bern

An der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) haben Forschende vom Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg die maßgebliche Funktion eines zellulären Mechanismus zur Stressbewältigung entdeckt. Sie beobachteten dabei, dass sich Pflanze und Mensch in dieser Hinsicht biochemisch und zellbiologisch sehr ähnlich sind. Die Erkenntnisse sind sowohl für die Stressbiologie menschlicher Zellen von Bedeutung als auch für die Entwicklung von Nutzpflanzen mit erhöhter Resistenz gegen Trockenheit, dem wichtigsten Stressfaktor beim Anbau von Nahrungspflanzen. Bei seinen Untersuchungen kooperierte das Heidelberger Team unter Leitung von Prof. Dr. Rüdiger Hell und Dr. Markus Wirtz mit Forschenden aus Frankreich und Norwegen. Sie publizierten die Ergebnisse im Fachjournal Nature Communications.
Quelle: Uni Heidelberg

Bei Nadelbäumen erfolgt die Produktion von Biomasse rund einen Monat später als die Zunahme des Stammdurchmessers. Dieses Phänomen, das im Fachjournal Nature Plants vorgestellt wurde, konnte ein Konsortium von Forschenden, darunter drei Mitarbeiter der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), erstmals aufzeigen und quantifizieren. Die Verzögerung zwischen veränderter Stammbreite und Biomasse legt nahe, dass die beiden Wachstumsprozesse von unterschiedlichen Umweltbedingungen wie Licht, Temperatur und Wasserverfügbarkeit gesteuert sind. Diese Erkenntnis hat entscheidende Auswirkungen auf unser Verständnis des Kohlenstoffzyklus.
Quelle: WSL

Im EU-Projekt Marine Fungi haben internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter Beteiligung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel systematisch nach Wirkstoffen zur Krankheitsbekämpfung speziell in Pilzen aus dem Meer gesucht. Ein besonders vielversprechendes Ergebnis ist die Identifizierung der Gene eines solchen Pilzes, die für die Bildung von zwei krebshemmenden Stoffen, sogenannten zyklischen Peptiden, verantwortlich sind. Ein Forschungsteam um Professor Frank Kempken, Leiter der Abteilung für Botanische Genetik und Molekularbiologie an der CAU, veröffentlichte die Ergebnisse nun in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins PLOS One.
Quelle: CAU

Tropische Korallenriffe sind die artenreichsten Lebensräume auf unserem Planeten. Gleichzeitig sind sie auch sehr produktiv, obwohl sie in extrem nährstoffarmen Meeresgebieten beheimatet sind. Dieses sogenannte Riff-Paradoxon, das schon 1842 von Charles Darwin formuliert wurde, beschäftigt bis heute die Wissenschaft. Besonders Stickstoff ist ein absolutes Mangelelement in Korallenriffen, wenngleich dieses Element sehr wichtig ist für Wachstumsprozesse, da es in den Proteinen und der DNA aller Organismen zu finden ist. Nun ist es einer Gruppe von Meeresbiologen unter Leitung eines Wissenschaftlers der Universität Bremen gelungen, eine plausible Erklärung für das Riff-Paradoxon zu liefern: Die Stickstofffixierung durch Mikroorganismen, die mit Korallen assoziiert sind, unterstützt offensichtlich die Kohlenstofffixierung durch Mikroalgen im Korallengewebe. Dies ist die Haupterkenntnis einer Bremer Studie, die am 28. Oktober 2015 in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society veröffentlicht wurde.
Quelle: Uni Bremen