Artikel zur Kategorie Anwendung

Die forstliche Nutzung hat einen erheblichen Einfluss auf das Kühlungsvermögen von Wäldern und damit auch auf ihre Empfindlichkeit im Klimawandel. Das zeigen Forschende der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE), der Leuphana-Universität in Lüneburg und der Freien Universität Berlin in der Fachzeitschrift Ecological Solutions and Evidence  . Die für die Studie verantwortliche Wissenschaftlerin Jeanette Blumröder der HNEE stellt fest: „Ein stärkerer Holzeinschlag und eine entsprechend größere Öffnung des Kronendachs treiben die Höchsttemperaturen im Wald in die Höhe. Damit wächst auch die Vulnerabilität, also die Empfindlichkeit und Verletzlichkeit, der Wälder im Klimawandel."

Quelle: HNEE

Die globale Erderwärmung schreitet voran. Längst ist die 1-Grad-Marke überschritten. Die Folgen sind auch in Deutschland spürbar: Die Zahl der Hitzetage etwa nimmt zu, Extremwetterereignisse werden häufiger. Doch wie sieht es konkret bis zum Ende des Jahrhunderts aus? Forschende des Climate Service Center Germany (GERICS), einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums Hereon, haben hierzu „Klimaausblicke“ für Regionen und Landkreise entwickelt. Damit stellen sie mögliche Klimaänderungen für die kommenden Jahrzehnte anhand von 17 Kennwerten bereit.

Quelle: hereon

Baumwurzeln werden von feuchten Bodenbereichen angelockt, ein Phänomen, das als Hydrotropismus bekannt ist. Oberflächliches Bewässern führt deshalb dazu, dass Wurzeln nahe der Oberfläche bleiben, statt in die Tiefe zu wachsen. Forschendes im Fach Biomechanik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben mit der Methode der Splittzylinder ein leicht anzuwendendes Verfahren entwickelt, mit dem die Baumwurzeln in tiefere, feuchtere Bodenschichten gelockt werden. Damit sollen die Bäume widerstandsfähiger gegen Folgen des Klimawandels werden.

Quelle: KIT

Die globale Vegetationsdatenbank "sPlotOpen" ist ab sofort frei zugänglich. Darin versammelt sind Vegetationsaufnahmen von Pflanzen aus 114 Ländern, von allen Klimazonen der Erde. Erarbeitet wurde die Datenbank von einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und des französischen Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Erstmals steht so Forschenden weltweit ein ausbalancierter, repräsentativer Datensatz zur Vegetation der Erde zur Verfügung, wie das Team in der Fachzeitschrift Global Ecology & Biogeography berichtet.

Quelle: Uni Halle

Aus Satellitendaten haben Forschende erstmals detaillierte deutschlandweite Karten zur landwirtschaftlichen Flächennutzung über mehrere Jahre erstellt und eine erste Version der interaktiven Karten von 2017 bis 2019 hier ows.geo.hu-berlin.de/webviewer/landwirtschaft/index.html veröffentlicht. Dazu haben Forschende des Thünen-Instituts, der Humboldt-Universität zu Berlin und des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. kooperiert und erstmals Karten zur landwirtschaftlichen Flächennutzung für die Jahre 2017, 2018 und 2019 aus Fernerkundungsdaten erstellt und somit für viele Fragestellungen der Umwelt- und Agrarpolitik nutzbar gemacht.  

Quelle: Thünen-Institut

Im 56. Bundeswettbewerb „Jugend forscht“ sind Andreas (17) und Anna (13) Dobbelstein mit dem vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gestifteten Sonderpreis „Nachwachsende Rohstoffe“ in Höhe von 1.500 Euro ausgezeichnet worden. Das Geschwisterpaar aus Göttingen erhielt den Preis für seine Arbeit „Sonnenschutzmittel aus Blütenpollen“, meldet die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FnR). Wie sie herausfanden, gleicht das Absorptionsspektrum der verwendeten pflanzlichen Farbstoffe dem eines handelsüblichen Sonnenschutzsprays mit LSF 30 – die konzentrierte Pollenschutzcreme hält UV-Strahlen also ähnlich gut ab. Da die UV-aktiven Substanzen auch in Blüten enthalten sind, wäre die Extraktion aus Blütenblättern kostengünstiger als das aufwendige Sammeln von Pollen. Die Sonderpreisgewinner nutzen ausschließlich ihre eigene Sonnencreme und stehen in Kontakt mit einem Unternehmen, das an der Entwicklung des Produkts interessiert ist.

Quelle: FnR

Die Pflanzen- und Tierwelt hat über Jahrmilliarden mikroskopisch kleine Oberflächenstrukturen geschaffen. Diese dienen auch für technologische Anwendungen als Vorbilder, weil sie zum Beispiel eine besonders gute Haftung ermöglichen oder das Licht auf eine spezielle Weise reflektieren. Solche Strukturen nachzuformen, ist allerdings oft sehr schwierig. Chemikerinnen und Chemikern der Universität des Saarlandes ist dieses Kunststück nun mit Blättern des Johannisbrotbaums gelungen. Dabei spielten speziell entwickelte Werkstoffe eine zentrale Rolle, wie sie im Fachjournal Langmuir der American Chemical Society
berichten.

Quelle. Uni Saarland

Interessierte können über das webbasierte Bestimmungstool Naturportal Südwest www.naturportal-suedwest.de des Naturkundemuseums Stuttgart (SMNS) Tiere und Pflanzen, die sie in der Umwelt finden, vor Ort via Smartphone digital bestimmen. Im Naturportal Südwest finden sich interaktive und illustrierte Bestimmungshilfen, mit denen sich viele der aus Baden-Württemberg bekannten Arten sicher identifizieren lassen. „Mit dem Naturportal Südwest bietet das Naturkundemuseum Stuttgart Klein und Groß die Möglichkeit, sich einzubringen und selbst zur Wissenschaftlerin und zum Wissenschaftler zu werden. Spannend und spielerisch wird die Bestimmung von Tieren und Pflanzen ermöglicht", sagte Kunststaatssekretärin Petra Olschowski.

Quelle: SMNS

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

Quelle: Uni Hohenheim

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

Quelle: TUM

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

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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

Quellen: Universität Bayreuth  und MPI für Entwicklungsbiologie in Tübingen

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

Quelle: KIT

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

Quelle: Uni Würzburg

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

Quelle: Uni Wien

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

Quelle: KIT

Ein interdisziplinäres Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Biologie und der Anorganischen Chemie der TU Dresden hat in einem aktuellen Projekt erstmals getrocknete Blüten des Johanniskrautes (Gattung Hypericum) als aktiven Katalysator in verschiedenen photochemischen Reaktionen eingesetzt. Der Pflanzeninhaltstoff Hypericin, ein Sekundärmetabolit aus dem Johanniskraut, wird als die aktive Verbindung in chemischen Reaktionen genutzt, ohne dass er vorher chemisch aufbereitet werden muss. Dieses konzeptionell neue und nachhaltige Verfahren des Teams um Botaniker Prof. Stefan Wanke und Chemiker Prof. Jan. J. Weigand wurde als deutsches Patent angemeldet und in der Fachzeitschrift Green Chemistry vorgestellt.

Quelle: TU Dresden

Es ist keine einfache Aufgabe, die stetig größer werdende Weltbevölkerung auch zukünftig ernähren zu können – und das trotz all der Herausforderungen, die der Klimawandel mit sich bringt. Die Firma Bayer AG forscht daher an resistenten Getreidesorten und effizienten Pflanzenschutzmitteln. Die Versuche finden auf gepachteten, frei zugänglichen Plantagen und Feldern statt. Das heißt: Es besteht durchaus das Risiko, dass Unbefugte ihr Unwesen treiben, indem sie etwa Fremdsaatgut einstreuen oder Pflanzen zerstören. Werden solche Manipulationen nicht umgehend entdeckt, geht das mit Rückschritten und finanziellem Schaden für den Konzern einher. Es besteht daher ein starkes Interesse daran, frühzeitig über verdächtige Aktivitäten informiert zu werden, um sie zeitnah überprüfen zu können. Herkömmliche Überwachungssysteme eignen sich dazu jedoch kaum. Denn die Felder liegen weit auseinander, liegen meist abseits und wechseln jährlich. Auch eine Kommunikationsinfrastruktur ist nicht vorhanden. Daher hat das Fraunhofer FKIE in Wachtberg hat im Projekt Sensor-Based Flexible Area Monitoring, kurz "SensFArM", ein Überwachungssystem entwickelt, das diese Probleme löst.

Quelle: Fraunhofer

Dr. Linus Stegbauer vom Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP) der Universität Stuttgart entwickelt Gebäude-Fassadenelemente mit Mikroalgen zur Verbesserung des Stadtklimas. Die einzelligen Pflanzen können Feuchtigkeit speichern und damit einen kühlenden Effekt hervorrufen sowie Schadstoffe aus der Luft aufnehmen, abbauen und verwerten. In Gebäudefassaden eingesetzt, können sie einen wertvollen Beitrag zu einem besseren Stadtklima leisten – und damit indirekt auch zum Gebäudeklima, sozusagen als „Kollateral-Benefit“. Dies meldet die Universität Stuttgart beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: Uni Stuttgart

Obwohl globale Bemühungen um den Mangrovenschutz und Wiederaufforstungsprojekte teilweise Erfolge erzielen und die weltweite Verlustrate der Mangroven in den vergangenen 30 Jahren von ein bis zwei Prozent auf weniger als 0,2 Prozent pro Jahr gesunken ist, blicken Forschende der Weltnaturschutzunion IUCN (International Union for Conservation of Nature) mit Sorge auf Massenanpflanzungen von Mangrovensetzlingen. Ihre Bedenken hat die Mangrove Specialist Group der IUCN jetzt in einem Positionspapier mit dem Titel Pause before you plant („Halte inne, bevor Du pflanzt“) zusammengefasst, mit dem sich das internationale Expertengremium an Entscheidungsträger in Politik, Nichtregierungsorganisationen (NGOs) und an die allgemeine Öffentlichkeit wendet. ZMT-Mangrovenökologe und IUCN-Mitglied Martin Zimmer erklärt den Hintergrund.

Quelle: ZMT

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

Quelle: Universität Stuttgart

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

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen

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

Quelle: Uni Bayreuth

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

Quelle: UFZ

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

Quelle: Uni Freiburg

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

Quelle: TUM

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

Quelle: iDiv

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

Quelle: Leopoldina

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

Quelle: MLU

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

Quelle: HHU

Wesentliche Fortschritte für die Pflanzenzüchtung verspricht eine neue Anwendung der molekularen Schere CRISPR/Cas: Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es Forschenden um den Molekularbiologen Holger Puchta gelungen, mit CRISPR/Cas die Abfolge der Gene innerhalb eines Chromosoms zu verändern. Sie demonstrierten anhand einer weit verbreiteten Chromosomenveränderung in der Modellpflanze Ackerschmalwand weltweit erstmals, wie sich Umkehrungen der Genabfolge rückgängig machen lassen und Vererbung sich so gezielt steuern lässt. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-18277-z) publiziert.

Quelle: KIT

Tannen und Fichten dominieren mit einem Anteil von 80 Prozent den Baumbestand des Schwarzwalds. Solche überwiegenden Reinbestände sind jedoch besonders anfällig für klimawandelbedingte Extremereignisse wie Sturmschäden, Hitzewellen und Borkenkäferbefall. In Baden-Württemberg ist im Durchschnitt bereits jeder dritte Baum krank. Ein Umbau von Rein- in Mischbestände könnte die Widerstandsfähigkeit der Wälder erhöhen. Zu den möglichen Vorteilen zählen auch eine höhere Biodiversität, langfristige Wirtschaftlichkeit und Stabilität. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), für die Experten aus Forstwirtschaft, Waldbau und Tourismus befragt wurden.

Quelle: KIT

Seit August letzten Jahres können sich Interessierte im kostenfreien Online-Weiterbildungsportal 'Raum für Vielfalt' der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) zum Thema Biodiversität informieren. Das E-Learning-Portal bietet Anregungen für alle Interessierte, richtet sich aber besonders an Landwirte, Umweltplaner und Naturschützer. Mittlerweile verzeichnet es bereits mehr als 3.200 Klicks. „Ein Erfolg!“, findet der Landschafts- und Pflanzenökologe Prof. Dr. habil. Michael Rudner, der das Projekt ins Leben gerufen hat und sich über die zahlreichen positiven Rückmeldungen freut. Das meldet die HSWT beim Informationsdienst Wissenschaft (idw)  

Quelle: HSWT

Mikroalgen könnten eine alternative Quelle für die gesunden Omega-3-Fettsäuren in der menschlichen Ernährung sein – und das umweltfreundlicher als beliebte Fischarten. Das zeigt eine neue Studie. "Wir wollten herausfinden, ob Mikroalgen, die in Deutschland in Photobioreaktoren produziert werden, eine umweltfreundlichere Quelle für wichtige Nährstoffe sein könnten als Fisch", sagt Susann Schade vom Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Journal of Applied Phycology (DOI: https://doi.org//10.1007/s10811-020-02181-6) und gibt erste Hinweise auf die zu erwartenden Umwelteffekte, wenn Mikroalgen in Deutschland kultiviert würden.

Quelle: MLU

Ein Forschungsteam hat aus Laubblättern Elektroden mit besonderen optischen und elektronischen Eigenschaften gebaut. Die Forschenden des Jenaer Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben Blattadern mit Kupfer beschichtet und sie so in elektrisch leitfähige und optisch transparente Elektroden umgewandelt. Sie nutzten also die für den Transport in Pflanzen optimierte, verzweigte Struktur der Blattadern, wie sie im Fachmagazin Nano-Micro Letters (DOI: https://doi.org/10.1007/s40820-019-0359-9) berichten. Konstruiert nach dem Vorbild der Natur, könnten sich mit den Blattstruktur-Elektroden neuartige Solarzellen, LEDs oder Displays entwerfen lassen.

Quelle: Leibniz-IPHT

Seit Dezember 2019 gilt eine Pflicht, dass eingeführte Pflanzen einen Gesundheitspass mitführen müssen. Das gilt  
auch für Zimmer-, Garten- und Balkonpflanzen sowie für Pflanzenteile und Saatgut bestimmter Arten. Zu erkennen sind diese Pässe an der aufgedruckten EU-Flagge und der Aufschrift „Pflanzenpass/Plant Passport“. Aufmerksamen Verbraucherinnen und Verbrauchern dürften beim Kauf von Pflanzen in jüngster Zeit die kleinen Etiketten aufgefallen sein. Allerdings sind die ablesbaren Informationen auf dem Pflanzenpass an Kontrolleure und Behörden gerichtet. Der Pass macht so Handelsketten nachverfolgbar und soll die Verbreitung gefährlicher Schädlinge unterbinden. Denn finden mitgereiste Schadorganismen hier optimale Lebensbedingungen vor, können sie sich stark vermehren, ausbreiten und oftmals große ökologische und ökonomische Schäden anrichten. In einem kurzen Video zeigt das Julius Kühn-Institut (JKI), worauf beim Pflanzenkauf im Internet geachtet werden sollte: https://www.youtube.com/watch?v=fxAf-ZGmNP0.

Quelle: JKI

Wie die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) heute bekannt gab, werden als zwei von neun Konsortien zum Aufbau einer Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) die Konsortien DataPLANT für Daten in der Pflanzen-Grundlagenforschung sowie NFDI4BioDiversität für Biodiversität, Ökologie und Umweltdaten gefördert werden. Diese erhalten ihre Förderung gemeinsam mit sieben weiteren NFDI-Zentren aus verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen auf Grundlage einer Förderempfehlung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Der Empfehlung der DFG lag ein mehrstufiger wissenschaftsgeleiteter Prozess zugrunde, in den auch zahlreiche internationale Gutachtende einbezogen waren. Bund und Länder haben bei der Satzung großen Wert darauf gelegt, dass die fachlich-technischen Grundsätze sowie die inhaltlich-strategische Steuerung der NFDI wissenschaftszentriert und von wissenschaftlichen Mitgliedern ausgestaltet werden. Zudem soll der Verein grundsätzlich auch Mitgliedseinrichtungen von NFDI-Konsortien offenstehen, die noch nicht in die Bund-Länder-Förderung aufgenommen worden sind. Dadurch soll der inklusive Charakter der NFDI zum Ausdruck gebracht und von Beginn an eine größtmögliche Breitenwirkung im Wissenschaftssystem erzielt werden. Das DataPLANT-Konsortium hat seinen Sitz an der Uni Freiburg (https://nfdi4plants.de/) und das NFDI4BioDiversität ist bei der Gesellschaft für Biologische Daten e.V. (GFBio) in Bremen ansässig (https://www.nfdi4biodiversity.org/).

Quelle: GWK (pdf)

Pflanzen stellen das Hormon Jasmonsäure her, wenn sie angegriffen werden. So sorgen sie dafür, dass ihre Blätter Fraßfeinden nicht mehr schmecken. Biolog*innen wollen erfahren, ob biologische Vorstufen und andere Varianten der Jasmonsäure zu ähnlichen oder abweichenden Effekten führen. Doch für Experimente waren solche Abkömmlinge des Hormons bislang zu teuer und nur schwer zu bekommen. Forschende aus den Fakultäten für Chemie und Biologie der Universität Bielefeld haben jetzt ein biotechnisches Verfahren gefunden, das die Produktion einer biologisch bedeutenden Vorstufe der Jasmonsäure effizienter und günstiger machen könnte. Ihre Innovation: Sie ahmen nach, wie Pflanzen das Hormon herstellen. Das Ergebnis ist 12-OPDA, eine zentrale Vorstufe von Jasmonsäure. Sie könnte langfristig auch als Vorstufe für hochwertiges Parfüm in Frage kommen. Die Forschenden präsentieren ihr Verfahren heute im Forschungsjournal Advanced Science (DOI: https://doi.org/10.1002/advs.201902973).

Quelle: Uni Bielefeld

Biokunststoff und Biosprit aus Reststoffen stoßen bei den Deutschen auf Zuspruch, Laborfleisch und Grüne Gentechnik werden dagegen abgelehnt. Das geht aus dem Technik-Radar 2020 von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und Körber-Stiftung hervor (siehe ).  Neben der allgemeinen Einstellung zu Technik fragt die Studie in diesem Jahr ab, wie die Deutschen zu den Zielen und möglichen Auswirkungen der Bioökonomie stehen. Grüne Gentechnik lehnen laut TechnikRadar 57,5 % ab. Nur eine Minderheit (20,9 %) erkennt in gentechnischen Züchtungsverfahren einen Nutzen, wohingegen die Risiken von zwei Drittel der Befragten (66,4 %) als eher hoch oder sogar sehr hoch eingeschätztwerden. Weithin abgelehnt (61,1 %) wird auch die Pflanzenzucht mittels Mutagenese, ein seit Jahrzehnten etabliertes Züchtungsverfahren.

Quelle: acatech

Die Samen von Jojoba sind eine der weltweit einzigen bekannten nachhaltigen Quellen für Flüssigwachsester. „Jojoba ist die einzige uns bekannte Pflanze, die in der Lage ist, diese Wachse im Samen zu speichern," sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk, Leiterin der Forschungsgruppe Assimilat Allokation und NMR am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben. Das flüssige Wachs wird üblicherweise als Jojobaöl bezeichnet. Jojobaöl hat mehrere Vorteile und findet in Pharmazie, Kosmetik und Haarpflegeprodukten eine breite Verwendung. Ein internationales Team von Wissenschaftlern (USA, Deutschland und China) hat nun seine Kräfte gebündelt, um Transkriptom, Proteom und Lipidom von Jojobasamen umfassend zu untersuchen. Am 11. März haben sie über die Sequenzierung des 887 Megabasen (Mb) großen Jojoba-Genom in der Zeitschrift Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aay3240) berichtet. Heute stellte das IPK die Studie der Öffentlichkeit vor.

Quelle: IKP (pdf)

Prof. Patrick Mäder und sein Forscherteam der Technische Universität Ilmenau erhielten den Thüringer Forschungspreis für Angewandte Forschung zum Thema „Künstliche Intelligenz revolutioniert die Pflanzenbestimmung“. Gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena entwickelten die Ilmenauer Wissenschaftler die weltweit erste App zur Erkennung von Pflanzen mit einem intelligenten Bestimmungsprozess. Das Projekt Flora Incognita verbindet Smartphones, künstliche Intelligenz und Bürgerbeteiligung in einer App, die interaktiv und automatisch Pflanzen anhand von Bildaufnahmen erkennt. Mit jeder erfolgreichen Anwendung lernt die App dazu und verbessert ihre Genauigkeit. Gleichzeitig entstehen durch die Speicherung der erkannten Arten und Standorte wertvolle Datensätze, um Fragen des Artenschutzes und der Biodiversität zu beantworten. Die App wurde seit ihrer Veröffentlichung schon eine Million Mal heruntergeladen.

Quelle: TU Illmenau

Die Genbank des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat für 200.000 Akzessionen sogenannte Digital Object Identifiers (DOI) vergeben, um die Datenbestände ihres Genbankmaterials eindeutig zu kennzeichnen. „Die Identifikation von Genbankmustern wurde weltweit sehr unterschiedlich gehandhabt. Das stellte eine große Herausforderung dar“, erklärt Dr. Stephan Weise, Leiter der Arbeitsgruppe Genbankdokumentation (DOK) am IPK. Die Vergabe einer DOI wird künftig auch Bestandteil der Neuaufnahme von Akzessionen in die Genbank des IPK sein. Damit kann die eindeutige Identifizierbarkeit über Generationen hinweg abgesichert werden, und es wird darüber hinaus möglich, die Nutzung der Akzessionen nachzuvollziehen.

Quelle: IPK (pdf)

Die Pflanzenwissenschaftlerin Professorin Rita Groß-Hardt erhält einen ERC Proof of Concept Grant des Europäischen Forschungsrats (European Research Council, ERC). Im Projekt TriVolve wollen die Wissenschaftlerin und ihr Team zusammen mit dem Pflanzenzüchter KWS Drei-Eltern-Kreuzungen als neue Züchtungsstrategie für die Landwirtschaft etablieren. Mit ihrem Team gelang es Groß-Hardt  2017 erstmals pflanzliche Eizellen mit zwei Spermien zu verschmelzen, um Nachkommen mit drei statt zwei Elternteilen – einer Mutter und zwei Vätern – zu zeugen. Dieses Forschungsergebnis kann zu einer neuen Zuchtstrategie führen. „Mit Hilfe von Drei-Eltern-Kreuzungen können in einem Schritt die positiven Eigenschaften von gleich drei Pflanzen kombiniert werden. Zudem lassen sich mit dieser neuartigen Kreuzungsstrategie Hybridisierungsbarrieren umgehen, was die Möglichkeit eröffnet, weiter entfernte Sorten miteinander zu kombinieren“, sagt Rita Groß-Hardt von der Universität Bremen. Mit dem Projekt TriVolve möchte die Arbeitsgruppe die Erkenntnisse nun auf Nutzpflanzen übertragen.

Quelle: Universität Bremen

Der diejährige Leibniz-Gründungspreis geht an das Produkt Phytoprove Pflanzenanalytik. Das Produkt der jungen Firma, eine Ausgründung des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, ist ein mobiles Messgerät zur Bestimmung der Fitness von Pflanzen und deren Versorgungszustand für Hobbygärtner und die professionelle Landwirtschaft, mit dem Ziel einer bedarfsgerechten Düngemitteldosierung. Das Gerät misst den physiologischen Zustand von Pflanzen mit nicht-invasiven Methoden. Durch die Detektion und Analyse biophysikalischer Eigenschaften des Photosynthesesystems ermitteln diese den Dünge- und Wasserstatus von Pflanzen und können deren Vitalität und Leistungsfähigkeit beurteilen. Das Preisgeld in Höhe von 50.000 Euro dient zur Unterstützung des Start-ups in der weiteren Gründungsphase.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft

Blütenfarben, Duftstoffe oder Substanzen, die sich therapeutisch nutzen lassen – oft sind es nur winzige Varianten im Erbgut, die dafür ausschlaggebend sind, welche Merkmale ein Organismus ausprägt. Die Fahndung nach solchen Varianten gestaltet sich oft wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen veröffentlichen am 13. April in Nature Genetics (DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-020-0612-7) eine Methode, mit der sich solche Genvarianten selbst bei Arten aufspüren lassen, deren Erbgut noch nicht vollständig entziffert ist. Diese ist nicht nur schneller als der traditionelle Weg – sie eröffnet auch die Möglichkeit, bei bislang nur wenig untersuchten Pflanzen, Gene ausfindig zu machen, die eine grundlegende Rolle für die Biosynthese medizinisch wertvoller Inhaltsstoffe spielen. Das melden die Tübinger beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie beim idw

Knackiger Salat, bewässert und gedüngt mit aufbereitetem Abwasser – und so Ressourcen wie Wasser, Nährstoffe und Flächen effizient nutzen: Das ist die Idee hinter dem gerade abgeschlossenen Projekt HypoWave. Dass sie funktioniert, hat die Pilotanlage des Forschungsteams auf dem Gelände einer Kläranlage bei Wolfsburg bewiesen. Kernstück der Anlage war ein sogenanntes hydroponisches System, bei dem Pflanzen ohne Erde in einer Nährlösung gezogen werden. Dr. Jörn Germer, Agrarökologe an der Universität Hohenheim in Stuttgart, hat es mit seinem Team für den Einsatz kommunaler Abwässer angepasst. Eine Idee mit Zukunft im Wissenschaftsjahr 2020 Bioökonomie. Das Gesamtprojekt unter Leitung der TU Braunschweig wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,1 Mio. Euro gefördert. An der Universität Hohenheim zählt das Teilprojekt mit einer Fördersumme über 386.448 Euro zu den Schwergewichten der Forschung.

Quelle: Uni Hohenheim

Im Wettbewerb um Bodenfläche, Nährstoffe und Wasser sind manche Pflanzen sehr erfolgreich: Sie behindern das Wachstum ihrer Konkurrenten durch chemische Signale, die bei der Nachbarpflanze den Zelltod auslösen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Botanischen Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) untersuchen, wie dieser Effekt zustande kommt, um ihn für die Entwicklung umweltfreundlicher Bioherbizide zu nutzen. Wie Mohammed Sarheed aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Peter Nick in seiner Doktorarbeit Allelopathic compounds from Mint target the cytoskeleton from cell biology towards application as bioherbicides (DOI: https://doi.org/10.5445/IR/1000099195) darlegt, ist Menthon besonders gegen das auf Bergweiden vorkommende Unkraut Ampfer wirksam. Darin beschreibt er auch, dass das Duftöl der Pferdeminze auf das Protein Actin zielt, dort zur zellulären Selbsttötung führt und auf diese Weise hochwirksam gegen die Ackerwinde ist. Hier verstehen die Forscherinnen und Forscher den Mechanismus, obwohl sie den dafür ursächlichen Stoff noch nicht identifiziert haben. Sarheeds Untersuchungen am KIT ergaben zudem, dass Menthon das Wachstum von HeLa-Zellen – menschlichen Krebszellen – hemmt.

Quelle: KIT

Mit der Aufnahme der mehrfach pilzwiderstandsfähigen Neuzüchtung in die Sortenliste ernten die Forschenden aus dem Julius Kühn-Institut (JKI) den Lohn von fast drei Dekaden Züchtungsarbeit (Kreuzung 1993). Vorteil der neuen Generation von PIWI-Rebsorten besteht darin, dass die Resistenz vom Pilz nicht so schnell gebrochen werden kann und deutlich weniger Pflanzenschutz erforderlich ist. Eine ausführliche Beschreibung der Eigenschaften und Infos rund um die JKI-Neuzüchtung fasst ein Dossier von Dr. Töpfer zusammen (pdf).

Quelle: JKI

Forschende haben einen Weg gefunden, Zellulose mittels 3D-Drucker zu verarbeiten, um fast beliebig komplexe Gegenstände mit sehr hohem Zelluloseanteil zu schaffen. Wie sie berichten, haben sie mit einem Zellulose-Verbundmaterial verschiedene Objekte gedruckt, deren Zellulosegehalt höher liegt als derjenige von anderen 3D-gedruckten zellulosebasierten Gegenständen (Advanced Functional Materials, DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.201904127). Ein Trick half den Forschenden der ETH Zürich und der Empa dabei.

Quelle: ETH Zürich

Forschende haben ein Verfahren entwickelt, mit dem die so genannte FAIRE-Methode nun auch bei der Versuchspflanze Ackerschmalwand angewendet werden kann. Für die Anwendung an Pflanzen war die Methode bislang nicht etabliert. Pflanzen haben eine rigide Zellwand, die den experimentellen Zugang oft erschwert. Durch das Aufbrechen von Pflanzenzellen werden auch andere Strukturen und Moleküle – beispielsweise die DNA – in Mitleidenschaft gezogen. Die Erkenntnisse der Arbeitsgruppe unter Leitung von Professor Uwe Conrath, Biochemie und Molekularbiologie der Pflanzen der RWTH Aachen, tragen dazu bei, eine erhöhte Abwehrbereitschaft von Pflanzen besser zu verstehen. Darauf aufbauend lassen sich künftig natürliche oder naturnahe Substanzen identifizieren, mit denen Nutzpflanzen umweltschonend vor Schadorganismen geschützt werden können. Ihre Ergebnisse publizierte das Team am 10. Februar in der Fachzeitschrift Nature Protocols (DOI: https://doi.org/10.1038/s41596-019-0277-9). Das meldet die RWTH heute beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: RWTH beim idw

Öl stellt für Wasserlebewesen eine erhebliche Gefahr dar. Forscher der Universitäten Bonn und Aachen sowie der Heimbach-GmbH haben eine neue Methode entwickelt, solche Verunreinigungen zu beseitigen: Textilien mit speziellen Oberflächeneigenschaften schöpfen das Öl dabei passiv ab und transportieren es in einen schwimmenden Behälter. Als Vorbild dienten den Wissenschaftlern dabei Oberflächen aus dem Pflanzenreich. Die Studie ist nun in der Zeitschrift Philosophical Transactions A (DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0447) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

Der Wissenschaftsrat hat ein Positionspapier zur Anwendungsorientierung in der Wissenschaft veröffentlicht. Forschende, Hochschulen und Forschungseinrichtungen sollen sich mit gesellschaftlichen Akteuren austauschen, kooperieren und strategische Partnerschaften aufbauen. Wissenschaftlich erzeugtes Wissen und seine Anwendung sind zentrale Treiber für technologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Wandel. Zunehmend bestehen Erwartungen an das Wissenschaftssystem, Antworten auf große gesellschaftliche Herausforderungen zu finden sowie einen Beitrag zu dringend erforderlichen Innovationen zu leisten. Die Empfehlungen im vorliegenden Positionspapier des Wissenschaftsrates richten sich an wissenschaftliche Gemeinschaften, Leitungen von Hochschulen und Forschungseinrichtungen, Wissenschaftsorganisationen, Wissenschaftsförderer, Unternehmen und zivilgesellschaftliche Akteure – sowie nicht zuletzt auch an die politisch Verantwortlichen in Bund und Ländern.

Quelle: Wissenschaftsrat

Falsche Weizensorten kultiviert oder weniger gute Bullen zur Züchtung von milchstarken Kühen ausgesucht: Bei Selektionsentscheidungen in der Landwirtschaft und Behandlungen von Krankheiten wurden in der Vergangenheit möglicherweise falsche genetische Faktoren zugrunde gelegt. Das beschreiben die Mathematiker Dr. Nicholas Schreck und Prof. Dr. Martin Schlather von der Universität Mannheim in einer Studie mit dem Titel Best Prediction of the Additive Genomic Variance in Random-Effects Models. Sie veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Genetics (DOI: https://doi.org/10.1534/genetics.119.302324). Es sei denkbar, dass die bislang verwendete Methode in der Vergangenheit dazu geführt habe, dass Landwirte nicht die resistentesten Weizensorten auswählten, vermutet Dr. Nicholas Schreck, der die Studie geleitet hat.

Quelle: Uni Mannheim

Ein Forschungsprojekt der Hochschule Geisenheim gibt Aufschluss darüber, wie neu angelegte Querterrassenweinberge effizient und dabei naturschutzgerecht begrünt werden können. Ziel ist eine Begrünung der Böschungen, die Erosion verhindert und artenreiche Lebensräume bietet. 2018 wurden verschiedene Saatmischungen mit unterschiedlichen Techniken auf die kahlen Böschungen von neu geschobenen Terrassenweinbergen im Mittelrheintal aufgebracht. Nun liegen die ersten Ergebnisse vor. Projektleiterin Ilona Leyer, Professorin am Institut für angewandte Ökologie der Hochschule Geisenheim: „Nach der Einsaat letztes Jahr kam die große Trockenheit und dann im Juni ein extremes Starkregenereignis. Wir hatten Sorge, dass die Ansaat zusammen mit dem Boden der steilen Böschungen runtergespült würde. Doch allen Widrigkeiten zum Trotz waren letzten Sommer deutlich die Rosetten der aufgelaufenen Stauden erkennbar und auch die Erosion war im Vergleich zu in Falllinie gepflanzten Jungfeldern gering. Dies lässt erwarten, dass Terrassenweinberge bei den zu erwartenden Klimaveränderungen gut aufgestellt sind“.

Quelle: HS Geisenheim

Steigende Bevölkerungszahlen und schlechtere Wetterbedingungen durch den Klimawandel erschweren die Produktion von ausreichend gesunden und frischen Lebensmitteln. Einen Beitrag zur Lösung dieses Problems könnte die sogenannte vertikale Landwirtschaft leisten. Hierbei wird das Gemüse und Obst in Etagen übereinander angebaut. Dieses System benötigt weder direktes Sonnenlicht noch Ackerboden, da die Pflanzen in Nährlösungen bei künstlichem Licht oder Tageslicht wachsen. Ein Wissenschaftlerteam der Universität Göttingen hat die Akzeptanz von vertikalen Anbausystemen untersucht. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Sustainability (DOI: https://doi.org/10.3390/su11154052) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

Wie der Deutschlandfunk berichtet, scheiterte der Einsatz von Algen zur Energiegewinnung bislang meist deshalb, dass diese zu schnell wuchsen. Leipziger Forschende haben nun einen Weg gefunden, wie Algen ohne Wachstum Bio-Kraftstoff produzieren. Die Algen produzieren bei Sonnenlicht Glykolat, eine Vorstufe des Zuckers. Das Glykolat wird anschließend zu Methan vergärt, der sich als Kraftstoff verwenden lässt. Das Besondere an der Methode der Forschenden um Prof. Christian Wilhelm: Die Algen wachsen nicht, sondern stellen aus Kohlendioxid und Licht nur Glykolat her.

Quelle: Deutschlandfunk

Das Frankfurter Start-Up‚ „Phytoprove Pflanzenanalytik UG“, eine Ausgründung des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, hat beim Businessplan-Wettbewerb der Gründerinitiative Science4Life e.V. kürzlich den 2. Platz belegt. Die seit Februar bestehende Firma hat sich darauf spezialisiert, neue Verfahren zur Messung des Düngezustandes und der Vitalität von Pflanzen zu entwickeln. Dadurch kann der Ertrag gesteigert und – mindestens genauso wichtig – Überdüngung verhindert werden.

Quelle: Senckenberg

Die Herausforderungen und Möglichkeiten für die Zukunft von Genbanken haben Forschende in einem Perspektiven-Essay im Fachjournal Nature Genetics (DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-019-0443-6) beleuchtet. Wie die Forschenden des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben betonen, ist die Entwicklung der Genbanken zu bio-digitalen Ressourcenzentren, welche Saatgut sowie die molekularen Daten der eingelagerten Proben sammeln, für Wissenschaftler, Pflanzenzüchter und die gesamte Gesellschaft gleichermaßen von großem Vorteil.

Quelle: IPK (pdf)

Die Biodiversität nimmt weltweit ab, nicht zuletzt aufgrund der Zerstörung von Lebensräumen durch den Menschen und den Klimawandel. Vor diesem Hintergrund sind Informationen über Pflanzenvielfalt und ihre Verteilung auf dem Planeten von entscheidender Bedeutung. Mit dem Global Inventory of Floras and Traits (GIFT) hat ein Forscherteam um Dr. Patrick Weigelt und Prof. Dr. Holger Kreft einen wichtigen Schritt zur Dokumentation und zum Verständnis der globalen Pflanzenvielfalt getan. Die Ergebnisse der Forschenden von der Universität Göttingen sind im Journal of Biogeography (DOI: https://doi.org/10.1111/jbi.13623) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen
(direkt zur Datenbank)

Mit dem Einsatz von künstlicher Intelligenz ist es Forschenden der Technischen Universität München (TUM) gelungen, die massenhafte Analyse von Eiweißen aus beliebigen Organismen deutlich schneller als bisher und praktisch fehlerfrei zu machen. Dieser neue Ansatz mit maschinellem Lernen wird das Forschungsfeld der Proteomik stark verändern, da er sowohl in der Grundlagen- als auch in der klinischen Forschung angewandt werden kann. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Methods (DOI: https://doi.org/10.1038/s41592-019-0426-7).

Quelle: TUM

Im tropischen Mittelamerika lassen große Investmentfirmen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Monokulturen mit nichtheimischen Baumarten wie Teak entstehen, die möglichst schnell wachsen, großflächig durch Kahlschläge abgeholzt und flott vermarktet werden: Mit ökologischen Folgen wie Bodenerosion, Verlust der Artenvielfalt, Schadstoffeintrag durch Dünge- und Pflanzenschutzmittel. Eine Alternative stellen Mischwälder mit heimischen Baumarten dar, die umweltschonender bewirtschaftet werden können. Damit ein Umdenken erfolgt und ansässige Landbesitzer überzeugt werden können, dass sich das Aufforsten nachhaltiger tropischer Mischwälder langfristig auch finanziell auszahlt, will die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg zusammen mit der Firma PuroVerde in Costa Rica ein datenbasiertes Entscheidungshilfesystem entwickeln. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das neue Projekt fachlich und finanziell mit rund 400.000 Euro.

Quelle: DBU

Forschende der Universitäten Köln und Bonn sowie des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere, Bonn, haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich erstmals feinste Oberflächenstrukturen digital erfassen und darstellen lassen. Sie bedampfen hierfür die Präparate mit Gold, eine Technik, die bisher nur bei der Rasterelektronenmikroskopie angewendet wurde. Damit untersuchten sie bereits verschiedene Insekten, Vogelfedern, Pflanzenteile und sogar Spinnenseide. Das Potential der neuen Anwendung erstreckt sich dabei auch auf angewandte Bereiche wie Materialwissenschaften oder die Qualitätskontrolle in produzierenden Unternehmen. Die Ergebnisse ihrer Forschung sind nun im Journal of Anatomy (DOI: https://www.doi.org/10.1111/joa.13008) veröffentlicht.

Quelle: Uni Köln

Forschenden der Uni Leipzig ist ein wichtiger Schritt in der grünen Biotechnologie gelungen. Den Forscherinnen und Forscher unter der Leitung des Algenforschers und Physiologen Prof. Dr. Christian Wilhelm ist es gelungen, Glykolat produzierende Zellfabriken zu schaffen, indem sie Mikroalgen so behandelten, dass sie keine Biomasse bilden, sondern den organischen Kohlenstoff in die Nährlösung als Glykolsäure ausscheiden. Diese kann vielfältig verwendet werden, etwa zur Herstellung von flüssigen oder gasförmigen Energieträgern oder von Kunststoffen. Bei dem von den Biologen angestoßenen Prozess wurden so hohe Konzentrationen erreicht, dass die Nährlösung direkt als Glukoseersatz verwendet werden kann. Ihre Erkenntnisse haben sie schon im Januar in Fachzeitschrift Plant Biotechnology Journal (DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.13078) veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: Uni Leipzig

Forschende der Uni Bonn haben in einer Pilotstudie untersucht, wie die Reflexions-Eigenschaften von Gerstenpflanzen, die mit Echtem Mehltau (eine Pilzkrankheit) infiziert waren, mit der Aktivität ihrer Gene zusammenhängen. Auch wenn Der endgültige Beweis, dass Gen-Aktivitäten sich durch spezifische Reflexionsmuster verraten, noch aussteht, sind die Froschenden froh zum ersten Mal gezeigt zu haben, dass mit Hilfe hyperspektraler Bilder solche Zusammenhänge aufgedeckt werden konnten. In Zukunft kann dies möglicherweise die Züchtung resistenter Sorten deutlich vereinfachen. Die Studie Die Studie der Forschenden vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaft und Ressourcenschutz (INRES) ist in der Zeitschrift PLOS ONE (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213291) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

Um die in der Abfolge dieser Bausteine begründeten Funktionen untersuchen zu können, müssen DNA-Fragmente in Trägermoleküle eingesetzt und vervielfältigt werden. Für diesen Vorgang der Klonierung hat ein Forschungsteam der Universität Bayreuth ein hocheffizientes, schnelles und kostengünstiges Verfahren entwickelt, das auf allen Gebieten der Biologie, Biochemie und Biotechnologie flexibel einsetzbar ist. Dabei entfällt das aufwändige Screening von Bakterienkolonien. In Scientific Reports (DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-39768-0) stellen die Forschenden ihre Innovation vor.

Quelle: Uni Bayreuth

Forschende haben sie nun eine neuartige Anwendung für den RNA/Protein-Komplex CRISPR/Cas9 gefunden – als zytogenetische Taschenlampe. Im Gegensatz zur herkömmlichen in-situ Hybridisierung wird die DNA bei der Benutzung des neuen RNA-guided endonuclease - in situ labelling-Werkzeugs (RGEN-ISL) nicht denaturiert. Folglich bleibt das Chromatin unbeschädigt sodass die Chromatinstruktur nun auch untersucht werden kann. RGEN-ISL kann mit Protein-Nachweismethoden kombiniert werden und Echtzeit-Visualisierung des Markierungsprozesses wird möglich. Die neue Methode wurde zwar für Pflanzengenome entwickelt, kann aber vermutlich in allen Organismen verwendet werden. Vorgestellt haben die Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) die neue Methode im Fachjournal New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15720).

Quelle: IPK (pdf)

Mit rund 14 Millionen Nachweisen von über 4.000 in Bayern vorkommenden Pflanzen-Arten ist das Pflanzen-Portal zur größten botanischen Datenbank Bayerns angewachsen. Daraus soll der Pflanzenatlas "Flora von Bayern" entstehen, meldet das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (STMUV). Zum ersten Mal seit über 100 Jahren wurde so der komplette Bestand von Pflanzen in Bayern systematisch erfasst und beschrieben. Kuratiert und archiviert wird das online-Portal (https://wiki.bayernflora.de/web/Hauptseite) vom Datenzentrum an den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB). Die Koordinationsstelle ist an der Botanischen Staatssammlung München angesiedelt, einer Einrichtung der SNSB.

Quelle: STMUV

Wie man Algen zum Gewässerschutz und zur Rückgewinnung von Phosphor einsetzen kann, untersucht ein Team der Technischen Hochschule Mittelhessen. Das Forschungsvorhaben trägt den Titel „Algenbiotechnologie in Abwasserreinigungsanlagen – Phosphorrecycling und Energiegewinnung“. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 725.000 Euro gefördert. Projektleiter ist Prof. Dr. Ulf Theilen, Sprecher des Kompetenzzentrums für Energie- und Umweltsystemtechnik (ZEuUS) der TH. Untersucht werden zwei Schwerpunkte: Um die Nährstoffe zu eliminieren sollen Algen eingesetzt werden, um die in Abwässern enthaltenen Phosphor- und Stickstoffreste zu entfernen. Die dabei erzeugte Algenbiomasse soll in einem Recyclingprozess genutzt werden. Ziel ist es, auf diesem Weg ein Konzept für die großtechnische Anwendung zu entwickeln.

Quelle: TH Mittelhessen

Würde man Schiffsrümpfe mit speziellen HighTech-Materialien beschichten, ließe sich bis zu ein Prozent der weltweiten CO₂-Emission vermeiden. Zu diesem Schluss kommen Forschende der Uni Bonn vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen zusammen mit Kollegen aus St. Augustin und Rostock in einer aktuellen Studie in der Zeitschrift Philosophical Transactions A (DOI: dx.doi.org/10.1098/rsta.2018.0263). Demnach könnten Schiffe, die mit neuartigen HighTech-Materialien beschichtet sind, die auf dem Prinzip des Schwimmfarns beruhen, aufgrund geringerer Reibung bis zu 20 Prozent an Kraftstoff einsparen. Rechnet man so genannte Antifouling-Effekte hinzu, etwa den verringerten Bewuchs des Rumpfes, ist sogar eine doppelt so hohe Reduktion möglich.

Quelle: Uni Bonn

Einen neuen Fachinformationsdienst zur organismischen Biodiversitätsforschung names BIOfid baut derzeit ein Team aus Naturforscher*innen, Informatiker*innen und Bibliothekar*innen auf. Dazu bittet es explizit alle Gefäßpflanzenforscher*innen um Teilnahme an einer Umfrage, um die zukünftige semantische Suche zu gestalten. Der Fachinformationsdienst Biodiversitätsforschung befindet sich seit 2017 im Aufbau. Das Vorhaben ist eine interdisziplinäre Kooperation zwischen der Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg, der AG Texttechnologie am Institut für Informatik und Mathematik der Goethe-Universität sowie der Frankfurter Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung. Mit der Digitalisierung bisher schwerzugänglicher deutschsprachiger Literatur, vornehmlich des 20. Jahrhunderts, werden in einem Pilotprojekt zunächst Biodiversitätsdaten von Vögeln, Schmetterlingen und Gefäßpflanzen mobilisiert und geeignete und nachnutzbare Text-Mining-Tools entwickelt. Über eine semantische Suchmaschine sollen Nutzer*innen zudem Daten aus dem Textkorpus direkt abfragen können. Um diese semantische Suche besser an den Ansprüchen zukünftiger Nutzer*innen ausrichten zu können, möchte Dr. Christine Driller Sie gezielt um Unterstützung bitten. Dazu hat das Netzwerk nun eine Onlinebefragung gestartet.

direkt zur Umfrage

Forschende haben ein neuartiges Verfahren zur Visualisierung von Saccharose auf einer bisher noch nicht erreichten mikroskopischen Ebene entwickelt. Durch die neue Technologie kann die Zuckerkonzentration in verschiedenen, pflanzlichen Geweben exakt bestimmt werden. Somit steht den Forschenden ein neues Präzisionswerkzeug zur Untersuchung von Zuckertransport und Ertragspotenzialen in Kulturpflanzen zur Verfügung. Das von Forschenden vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben entwickelte Verfahren stellten sie im Dezember im Fachmagazin Plant Physiology vor (DOI: https://doi.org/10.1104/pp.18.00947).

Quelle: IPK (pdf)

Der EMBO-Kurs Functional Live Imaging of Plants wird vom 21. - 31. Mai 2019 im japanischen Nagoya stattfinden. 40% der Zeit wird die Thematik in Vorträgen vorgestellt, 60% der Zeit stehen für praktische Erfahrung und Bildanalysen zur Verfügung. Anmeldungen und Abstracts sind bis 10. Februar erwünscht. Rückmeldung über die Annahme eines Beitrages erhält man laut Tagungswebsite bis 25. Februar.
Details auf der Tagungswebsite

Einfach, automatisiert und nachvollziehbar: Eine simple Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Protein-Massenspektrometrie präsentieren Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in der jüngsten Ausgabe des Fachblatts Nature Protocols. Darin erklären sie, wie sich komplizierte Protein-Untersuchungen mit Hilfe der modernen Cross-Linking Massenspektrometrie durchführen lassen. Hierfür haben sie sogar eine eigene Software entwickelt. Die Anleitung richtet sich an andere Wissenschaftler, die bislang noch keine oder nur wenig Erfahrung mit dem Verfahren haben.
Quelle: MLU

Um Saatgut als Gemeingut zu schützen haben Züchterinnen und Züchter der Uni Göttingen und der Verein Agrecol eine gemeinsame Initiative gestartet. Agrecol entwickelte eine „Open-Source Saatgut Lizenz“, die Saatgut als Gemeingut rechtlich absichert und so vor Patentierung und Sortenschutz bewahrt.
Quelle: Uni Göttingen

Damit sich pflanzliche Eiweiße bei Verzehr wie Fleisch-Eiweiße anfühlen, habe Forschende bislang oft mit Versuch und Irrtum herauszufinden versucht, wie diese möglichst fleischänhlich werden. Nun haben Forschende vom Institutsteil Lebensmittelverfahrenstechnik (LVT) des Instituts für Bio- und Lebensmitteltechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Kolleg*innen der TU Berlin für die Herstellung pflanzlicher Ersatzprodukte für Hähnchenschnitzel und Rindersteaks einen Ansatz und eine Methode entwickelt, die es ermöglichen, den Prozess mit Fokus auf Strukturveränderungen zu untersuchen und zu kontrollieren. Sie erforschen dies für proteinreiche Lebensmittel, etwa auf der Grundlage von Sojabohnen oder Erbsen.
Quelle: KIT

NFDI4Life, die Nationale Forschungsdateninfrastruktur für die Lebenswissenschaften, ist ein Konsortium von Fachcommunities und Informationsinfrastrukturen aus dem gesamten Fachbereich Lebenswissenschaften. Das Netzwerk hat am 9. November 2018 ein Positionspapier (pdf) veröffentlicht, in dem es seine Strategie, Hintergründe, Anforderungen und Ziele erläutert. Zugleich ist die NFDI4Life-Website online gegangen, auf der das Konsortium neben dem Positionspapier künftig weitere Informationen bereitstellt und über aktuelle Entwicklungen berichtet. Zu den Partners des Konsortiums gehören unter anderem der Botanische Garten & Botanisches Museum Berlin (FU Berlin), dasCeBiTec (Center for Biotechnology in Bielefeld), GFBio (Gesellschaft für Biologische Daten e.V.), das  IPK (Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben) oder das ZALF (Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.V.). Das meldet das Informationszentrum Lebenswissenschaften ZB MED.
Quelle: ZB MED

Wie Algen die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre nachhaltig senken könnten, haben Forschende an der Technischen Universität München (TUM) gezeigt. Zusammen mit Forscherkolleg*innen haben Chemiker*innen vom Algentechnikum TUM einen Prozess entwickelt, der nach ersten Berechnungen eine wirtschaftliche Entfernung des Treibhausgases Kohlendioxid aus der Atmosphäre ermöglichen könnte. Algen verwandeln dabei Kohlendioxid aus der Atmosphäre, aus Kraftwerken oder Abgasen der Stahlindustrie in Algen-Öl. In einem zweiten Schritt werden daraus wertvolle Carbonfasern erzeugt – und das auch noch wirtschaftlich, wie erste Analysen zeigen. Die Kohlefasern aus Algen unterscheiden sich nicht von herkömmlichen Fasern und können daher in allen bereits bestehenden Prozessen eingesetzt werden. Ein weiteres wichtiges Einsatzfeld ist die Bauindustrie, die für einen erheblichen Teil des weltweiten Kohlendioxidausstoßes verantwortlich ist. Der aktuellste Weltklimareport (IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C) stuft das Verfahren als global relevant ein.
Quelle: TUM

Biodiversität ist auch die genetische Vielfalt innerhalb einer Art. Diese zeigt sich bei Kulturpflanzen in der Vielfalt der Sorten. Ein internationales Forschungskonsortium unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK Gatersleben) hat nun gemeinsam mit anderen Institutionen, wie das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), eine der weltweit umfassendsten Sammlungen von Gersten-Sorten molekular charakterisiert - insgesamt mehr als 22.000 Saatgutmuster. Im Fachmagazin Nature Genetics beschreiben die Forschenden den Beginn eines neuen Zeitalters für Genbanken, die sich von reinen Sammlungen zu bio-digitalen Ressourcen-Zentren entwickeln.
Quelle: IPK (pdf)

Der Münchner Architekt Ferdinand Ludwig entwirft moderne Baumhäuser, die als nachhaltige Wohnräume oder Klassenzimmer dienen sollen. Dabei integriert er lebende Bäume als Teile der Konstruktion in die Architektur. Das Portal Bioökonomie hat den Begründer des Forschungsgebietes Baubotanik interviewt. Er ist seit 2007 Professor für Green Technologies in Landscape Architecture an der TU München, wo er gemeinsam mit einer Firma nachhaltige Räume entwickelt, denn die Ressourcen für herkömmliche Bauten aus Stahl oder Beton werden immer knapper.
Quelle: Bioökonomie.de

PflanzenbiotechnologInnen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) haben Maniok mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 genetisch verändert. Die neue Sorte enthält amylosefreie Stärke, welche von der Industrie bevorzugt wird. Sie nutzt sie beispielsweise für die Papierherstellung oder als stärkehaltigen Lebensmittelzusatz. Doch obwohl Maniokpflanzen ziemlich anspruchslos sind und selbst in Trockengebieten überleben, ist es zeitaufwändig, den von Bauern bevorzugten Sorten mittels Kreuzungen neue, nützliche Merkmale anzuzüchten. Mehrere Teams von Forschenden um den ETH-Wissenschaftler Simon Bull haben deshalb die Genschere verwendet, um Maniok mit neuen Eigenschaften auszustatten. Ihre Studie erschien im Fachmagazin Science Advances. Die Pressemitteilung der ETH schildert, wie die Forschenden dabei vorgingen.
Quelle: ETH Zürich

Jahrelang hat ein französisches Unternehmen Brustimplantate aus billigen Industrie-Silikonkomponenten verkauft. Der Skandal, der 2010 erstmals für Schlagzeilen sorgte, beschäftigt bis heute die Gerichte. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP hat jetzt ein Verfahren entwickelt, das derartigen Betrug verhindert. Künftig können Hersteller Implantate fälschungssicher kennzeichnen – mit Hilfe von verkapselter Tomaten-DNA. Denn diese erwies sich als ideales Markierungsmaterial und wurde aus Tomatenblättern als genomische DNA (gDNA) isoliert und in die Silikonmatrix der Implantate eingebettet.
Quelle: Fraunhofer

Das fragile Gleichgewicht der Natur zu stärken und so die biologische Vielfalt zu erhalten: Das ist das Ziel der Biodiversitätsstrategie, die die Europäische Union (EU) im Jahr 2011 beschlossen hat. Dass dies mit ganz einfachen Methoden gelingen könnte, zeigt das Forschungsprojekt ESMERALDA (Enhancing ecoSysteM sERvices mApping for poLicy and Decision mAking), das nun abgeschlossen wurde und an dem sämtliche 28 EU-Länder sowie die Schweiz, Norwegen und Israel beteiligt waren. Das Projektes hat dazu eine flexible Methodik zur Kartierung und Bewertung von Ökosystemleistungen als Baustein für paneuropäische und regionale Bewertungen entwickelt. Die meisten Daten waren bereits vorhanden und mussten daher lediglich aufbereitet und koordiniert werden. In einem zweiten Schritt wurden den Beteiligten in den Ländern dann die wissenschaftlichen Methoden und Daten zur Verfügung gestellt, um das vorhandene Wissen zu bündeln, zu koordinieren und aufzubereiten. Auf diese Weise ist ein Maßnahmenkatalog entstanden, der per Open Access allen teilnehmenden Partnern und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden konnte - zur Projekt-Website: http://www.maes-explorer.eu/. Die Koordination des gesamten Projektes lag bei Prof. Dr. Benjamin Burkhard vom Institut für Physische Geographie und Landschaftsökologie (PhyGeo) der Leibniz Universität Hannover (LUH).
Quelle: LUH

Das Leibniz-Institut DSMZ, die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen erweitert seine Sammlung um die Cyanobakterien und schließt damit eine Lücke in ihrem Angebot biologischer Ressourcen für Wissenschaft und Forschung. Zum Start umfasst die Sammlung rund 100 marine Cyanobakterien, der Bestand wird in den nächsten Jahren aber deutlich anwachsen. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen können an der DSMZ ab sofort nicht nur Cyanobakterien für ihre Forschungsprojekte erwerben, sondern auch Stämme dieser Organismengruppe hinterlegen. In der offenen Sammlung ist dies kostenlos.Hinterlegte Stämme werden an der DSMZ in flüssigem Stickstoff konserviert und auf diese Weise dauerhaft in lebensfähigem, genetisch stabilem Zustand bewahrt und anderen Forschenden verfügbar gemacht. Cyanobakterien zählen zu den ältesten Lebensformen überhaupt; viele von ihnen betreiben Photosynthese. Sie sind von großer ökologischer Bedeutung, aber auch von biotechnologischem Interesse.
Quelle: DSMZ 

Pilzbefall von Nutzpflanzen verursacht jährlich einen Millionenschaden in der Landwirtschaft. Oft können sie nicht oder nur schwer durch handelsübliche Spritzmittel von der Krankheit befreit werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Priv.-Doz. Dr. Frederik R. Wurm vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P, Abteilung Prof. Dr. Katharina Landfester) in Mainz entwickeln daher einen auf Nanotechnologie basierenden Schutz mit minimalem Einsatz von Wirkstoff, der das übermäßige Spritzen von Fungiziden vermeidet. Das Projekt ging heute in die nächste Phase: An einem Weinfeld des DLR in Neustadt a. d. Weinstraße wurde das Mittel für einen Test zum Einsatz gebracht.
Quelle: MPI für Polymerforschung

Aptamere sind künstlich hergestellte kleine Moleküle aus Nukleinsäuren oder Peptiden, die sehr spezifisch an Zielsequenzen binden. Peptid-Aptamere können als Werkzeug bei der Funktions-Aufklärung pflanzlicher Proteine dienen. Außerdem machen sie Pflanzen resistent gegen Krankheiten. Ob die Aptamer-Forschung dazu jetzt Fahrt aufnimmt, erörtert das Portal Pflanzenforschung anlässlich eines Artikels in der Fachzeitschrift Trends in Plant Science.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Ein Zoologe hat ein Bio-Pestizid gegen Heuschrecken entwickelt, das für die Umwelt harmlos ist. Bislang eingesetzte, chemische Gifte schaden dem Ökosystem und reichern sich im menschlichen Körper an. Das neue Pestizid „ist eine Mischung aus unterschiedlichen öligen Pflanzenextrakten. Es besteht aus Leinsamen-, Kümmel-, Wintergrün- und Orangenschalen-Öl. Die Zutaten dieses Biopestizids können in einem Reformhaus gekauft werden“, verrät Manfred Hartbauer, Zoologe der Universität Graz, der die Formel für die Rezeptur gemeinsam mit seiner Doktorandin entwickelte. Das neue Pestizid legt das Nervensystem von Wanderheuschrecken lahm. „Interessanterweise ist unser Pestizid gegenüber Mehlkäfern harmlos, was eine spezifische Wirkung des Biopestizids anzeigt,“ Auch für Bienen sei es ungefährlich, da die Ölemulsion am Abend und nachts aufgesprüht werde. Manfred Hartbauer, Zoologe der Universität Graz, der die Formel für die Rezeptur gemeinsam mit seiner Doktorandin entwickelt hat.
Quelle: Uni Graz

Während seines Praxissemesters im Studiengang Öko-Agrarmanagement hat ein Student gemeinsdam mit einer Mosterei ein neues Getränk entwickelt: den Chlorellasaft „Olga“. Den Algensaft gibt es in zwei Geschmacksrichtungen: Apfel-Aronia und Apfel-Möhre-Ingwer. Wie der Student Valentin Kunze der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) berichtet, stellten sich beide Sorten als besonders lecker in Kombination mit der sehr geschmacksintensiven Chlorella-Alge heraus. Revolutionär ist, dass man allein mit einer Flasche des Safts seinen täglichen Bedarf an Vitamin-B12 decken könne, berichtet der Student.
Quelle: HNEE

Mit einer neuen, iPool-Seq genannten Methode haben Wiener Forschende ein Verfahren entwickelt, mit dem solche Gene sehr viel schneller zu erkennen, mit denen krankheitserregende Pilze Pflanzen infizieren. iPool-Seq steht für insertion pool sequencing, eine spezielle Form der Vermehrung spezifischer DNA-Fragmente via PCR-Amplifikation. Sie wurde entwickelt um diejenigen Gene zu identifizieren, die der Schadpilz Ustilago maydis benötigt um Mais zu infizieren. Die Forschenden vermuten, dass diese Technologie sich nicht nur für die rasche und systematische Identifikation der Schlüsselgene für die Interaktion auch von anderen Mikroben mit Pflanzen eignet, sondern auch bei Tieren inklusive uns Menschen funktionieren sollte. Die Forschenden vom Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) publizierten ihre Arbeit im Fachmagazin PLoS Biology, wie das GMI beim Informationsdienst Wissenschaft (idw) meldet.
Quelle: idw

Auf den deutschen Biotechnologietagen 2018 in Berlin fand heute die Preisverleihung des 8. Förderwettbewerbs GO-Bio des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) statt. Zu den acht Gewinnern gehört ein Forscherteam um Professor Hans-Jürgen Danneel von der Hochschule Ostwestfalen-Lippe, der ein Unternehmen gründen wird, das hochwertige vegane Proteine für den Ernährungssektor produzieren wird. Das Team um den Professor entwickelte in fast zehn Jahre langen Vorarbeiten die Grundsteine für ein Verfahren, mit dem aus fast beliebigen pflanzlichen Rohstoffen wertvollste Proteinanteile angereichert und geringwertige oder unerwünschte Inhaltsstoffe entfernt werden können. Damit setzte sich erstmals ein Gründerteam einer Fachhochschule in diesem bundesweiten Wettbewerb durch.
Quelle: Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Indonesien gehört zu den weltweit wichtigsten Kakao-Produzenten. Seit vielen Jahren erforschen Ökologen zusammen mit Kollegen und Kakaobauern aus Indonesien den Anbau in Agroforstsystemen. Diese Landnutzungsform sichert nicht nur die Existenz von Millionen von Kleinbauern, sie hat auch den Vorteil großer biologischer Vielfalt. Vögel und Fledermäuse sind hier zum Beispiel reich vertreten und fressen Schädlinge, was zu höheren Ernten führt. Diese und andere Erkenntnisse haben die Wissenschaftler nun in einem zweisprachigen Buch zusammengefasst, um zu einem besseren Verständnis vom Management im Kakaoanbau vor Ort beizutragen. Federführend ist die Agrarökologin Dr. Bea Maas von an der Universität Göttingen, die auch als Tropenökologin am Department für Biodiversitätsforschung der Universität Wien forscht.
Quelle: Uni Göttingen

Die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) ist als erste Einrichtung in das europäische Register von Sammlungen aufgenommen worden, die die Anforderungen des Nagoya-Protokolls zum Access and Benefit Sharing (ABS) erfüllen. Kunden, die Bakterien, Pilze oder andere Mikroorganismen bei der DSMZ bestellen, haben damit der wichtigsten Sorgfaltspflicht im Rahmen des Nagoya-Protokolls Genüge getan. Das Nagoya-Protokoll erschwert die Arbeit mit biologischen Ressourcen und führt zu erheblichem bürokratischem Mehraufwand. Diesen Mehraufwand nimmt die DSMZ ihren Kunden nun ab.
Quelle: DSMZ

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) trägt dem wachsenden Bedarf an komplexen Genomanalysen in den Lebenswissenschaften Rechnung und fördert deutschlandweit vier zentrale Kompetenzzentren für Hochdurchsatzsequenzierungen mit insgesamt 14 Millionen Euro in den nächsten drei Jahren. Eines dieser Zentren, das Competence Centre for Genome Analysis Kiel (CCGA Kiel), wird jetzt an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) eingerichtet. Zusätzlich zu den bereits vorhandenen sechs Geräten werden mit der Förderung ein neues „NovaSeq“-Sequenziergerät und ein ultraschneller Rechenserver angeschafft. Die Besonderheit des aktuellen Förderprogramms ist die übergeordnete Strategie, mit der die DFG vier spezialisierte NGS-Zentren für das gesamte Bundesgebiet schafft. Sie sollen als gemeinsame Serviceeinrichtung für die Wissenschaft dienen und nach identischen Standards arbeiten.
Quelle: CAU

Zahlreiche Pflanzen produzieren ätherische Öle, um sich vor mikrobiellen Erregern oder schädlichen Insekten zu schützen. Diese Öle wirken auch gegen Mikroorganismen, die Erkrankungen bei Menschen auslösen können. Forschende stellen nun einen Test im Fachmagazin Scientific Reports vor, mit dem sich die Wirksamkeit der verdampfbaren Substanzen auf Pathogene testen lässt. Über den Test berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Moderne Mobiltelefone, ausgestattet mit leistungsfähigen Kameras, Prozessoren und Grafikkarten, können technisch wesentlich mehr als nur schöne Schnappschüsse liefern. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) präsentieren in einem Artikel im Fachjournal PLOS ONE das Smartphone als kompaktes Hochleistungsmikroskop. Mittels trainierter neuronaler Netzwerke liefert das System in kurzer Zeit Bilder von biologischen Proben, für die bisher teure und große Laboraufbauten nötig waren. Die Forscher hoffen mit dem preiswerten Mikroskop, besonders in Entwicklungsländern Lücken in der medizinischen Diagnostik zu schließen oder es für Bildungszwecke in Schulen und Universitäten einsetzen zu können.
Quelle: Leibniz-IPHT

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet vier Kompetenzzentren für Hochdurchsatzsequenzierung ein. Dies beschloss der Hauptausschuss der DFG im Rahmen seiner Frühjahrssitzung in Bonn. Die vier Zentren wurden aus insgesamt sechs Bewerbungen ausgewählt. Sie werden mit der „Next Generation Sequencing“-Technologie (kurz NGS) ausgestattet und mit einer Summe von insgesamt 14 Millionen Euro für zunächst drei Jahre gefördert. Hinzu kommt eine 22-prozentige Programmpauschale für indirekte Kosten, die durch den Betrieb der Zentren entstehen. Die geförderten Hochschulen sollen künftig Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern standortübergreifend Beratung zu Sequenzierprojekten und Bioinformatik anbieten.
Quelle: DFG

Forschende der amerikanischen Iowa State University haben dünne Folien entwickelt mit denen sie die Transpiration von Pflanzen messen können, ohne die Pflanze zu behindern. Die Miniatur-Sensoren aus Graphen, eine spezielle Modifikation von Kohlenstoff auf den Folien, reagieren empfindlich auf Luftfeuchtigkeit und wurden von den Forschenden auf Klebefolien aufgebracht. Auf diese Weise können die Sensoren die Transpirationsrate von Blättern und den Wassertransport in wachsenden Pflanzen erfassen. Das kann in der Nutzpflanzenforschung dazu dienen, solche Pflanzen zu züchten, die Wasser effizienter nutzen als andere, sagen die Forschenden. Ihre Publikation hob das Fachmagazin Advanced Materials Technologies auf das Titelblatt. Die Studie und die Funktion der Graphen-Sensoren stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Heilbronner Firma Greenovation kultiviert genetisch veränderte Moose, um Medikamente herzustellen. Ein Mittel hat nun die Phase 1 gemeistert, das eines Tages als Enzym-Ersatztherapie gegen die Krankheit Morbus Fabry eingesetzt werden könnte. Das Fabry-Syndrom ist eine angeborene, seltene Stoffwechselstörung. Mit der Dosis- und Verträglichkeitsstudie des Moos-Wirkstoffes an sechs Patienten machte es einen bedeutenden Schritt zur Zulassung eines neuen Arzneimittels, berichtet das Portal Bioökonomie. Die Firma Greenovation wurde 1999 von den Pflanzenwissenschaftlern Prof. Dr. Ralf Reski und Prof. Dr. Gunter Neuhaus gegründet.
Quelle: Bioökonomie.de