Artikel zur Kategorie Nachwuchsförderung

Small Natural Products in Ecology and Evolution

From 21^st to 23^rd September 2014 (2 p.m. to 2 p.m.) the first Eduard Strasburger-Workshop of the German Botanical Society (DBG) will take place in Nuremberg, Germany. Entitled “Linking the biochemistry of small natural products to ecology and evolution” it is organized from young plant biologists for young plant biologists exclusively. The location where the participants will meet is the Hostel in Nuremberg located in the famous 500 year-old castle. Please send your application until 31st August to the organizers Dr. Nadine Meitinger and M.Sc. Daniel Geiger from the Department Biology at the Institute of Pharmaceutical Biology of the Friedrich-Alexander-University Erlangen-Nuremberg (FAU).
Application form (pdf)

Auch dieses Jahr fördert die DBG ausländische Studierende, die einer hiesigen Doktorandin oder einem Doktoranden zur Hand gehen. Organisiert wird der Austausch, bei dem Nordamerikanische und Britische Studierende in deutsche Hochschulen und pflanzenwissenschaftliche Labore schnuppern, vom Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD). In diesem „Research Internships in Science and Engineering (RISE)“ genannten Programm koordiniert der DAAD die Zusammenführung der Doktoranden-Praktikanten-Paare und erstellt das Ranking unter den eingegangenen Bewerbungen. Drei dieser Stipendien in diesem Jahr finanziert wieder die DBG.

Details zu RISE

Bericht über eine frühere Doktoranden-Praktikanten-Zusammenarbeit in den Pflanzenwissenschaften

Details beim DAAD

Auch dieses Jahr übernimmt die DBG wieder drei Patenschaften für Nachwuchsforscherinnen und -forscher im Rahmen des RISE-Programms (Research Intership in Science and Engineering) des DAAD. Das heißt sie ermöglicht drei jungen Wissenschaftlern einen Mitarbeiter für die eigene Dissertation für sich gewinnen zu können.
Wie das RISE-Programm funktioniert

Zur Eröffnung der Botanikertagung 2011 hat die DBG Preise an drei hervorragende Nachwuchswissenschaftler verliehen:

Eduard Strasburger-Preis 2011
an
Dr. Hans-Henning Kunz
Biochemische Charakterisierung der Fettsäure-Beta-Oxidation als Teil des Dunkelstoffwechsels von Arabidopsis thaliana. Dissertation, Universität Köln
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Wilhelm Pfeffer-Preis 2011
an
Dr. Marco Todesco
Overt and Cryptic Natural Genetic Variation in Arabidopsis thaliana. Dissertation, MPI Tübingen
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Horst Wiehe-Preis 2011
an
Dr. Alexandra C. Furch
Calcium-regulierter Verschluss der Siebelemente. Dissertation, Justus-Liebig-Universität Gießen
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Alle zwei Jahre verleiht die Gesellschaft Wissenschaftspreise an junge Forschende, um deren herausragende Leistungen in den Pflanzenwissenschaften zu würdigen.

Den Strasburger-Preis erhielt Dr. Marion Eisenhut für ihre Arbeit: Eisenhut M, Ruth W, Haimovich M, Bauwe H, Kaplan A, Hagemann M (2008): The photorespiratory glycolate metabolism is essential for cyanobacteria and might have been conveyed endosymbiontically to plants. erschienen in PNAS
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Der Wilhelm-Pfeffer-Preis ging an Dr. Eva Nowack für ihre Doktorarbeit „Paulinella chromatophora - a Model for the Acquisition of Photosynthesis by Eukaryotes“, die 2009 im Cuvillier Verlag Göttingen erschien
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Der Horst-Wiehe-Preis wurde Dr. Martin Lysak verliehen für seine Arbeit "Mechanisms of chromosome number reduction in Arabidopsis thaliana and related Brassicaceae species", erschienen in PNAS
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Alle zwei Jahre verleiht die DBG Preise an NachwuchswissenschaftlerInnen, um deren besondere Leistungen auf dem Gebiet der Pflanzenwissenschaften zu würdigen.

Der Strasburger-Preis ging an Dr. Ansgar Kahmen

die Laudatio (pdf-Datei) hielt der Präsident der DBG, Prof. Dr. Ulf-Ingo Flügge

Den Horst-Wiehe-Preis erhielt Dr. Iris Finkemeier

Die Laudatio (pdf-Datei) hielt der Präsident der DBG, Prof. Dr. Ulf-Ingo Flügge

Der Wilhelm-Pfeffer-Preis wurde Dr. Bationa Shahollari verliehen. 

Die Laudatio (pdf-Datei) hielt der Präsident der Wilhelm-Pfeffer-Stiftung,
Prof. Dr. Christian Wilhelm

Die DBG übernimmt Patenschaften, um den Austausch junger WissenschaftlerInnen zu fördern. Dazu unterstützt die Gesellschaft das RISE-Programm (Research Internship in Science and Engineering) des Deutsch Akademischen Austauschdienstes (DAAD). Wie das RISE-Programm die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Deutschland, USA, Canada und Großbritannien fördert, stellt Dr. Christian Schäfer vom DAAD in Bonn vor.

Im kommenden Jahr wird die DBG wieder drei Patenschaften im Rahmen des RISE-Programms (Research Intership in Science and Engineering) des DAAD übernehmen, meldet der Schatzmeister der Gesellschaft.

Ausschreibung

Anträge zur Ausrichtung eines Eduard Strasbruger Workshop können jederzeit beim Präsidenten der DBG eingereicht werden.

Antragsunterlagen

Antrags-Formular und Dokumentation (pdf-Dokument)

Wissenschaftler*innen im frühen Karrierestadium zu fördern ist eines der Hauptziele der DBG. Dazu verleiht sie Preise für herausragende wissenschaftliche Arbeiten angehender Forscherinnen und Forscher. So kann sie mehr Aufmerksamkeit auf sie lenken und ihrer Karriere Auftrieb verleihen. Die DBG

• verleiht den Wilhelm Pfeffer-Preis für bedeutende Dissertationen
• vergibt einen Preis für die beste Veröffentlichung
• verleiht den Horst Wiehe-Förderpreis für eine wissenschaftliche Arbeit
• ist an der Verleihung des Strasburger-Preises für herausragende und originelle Leistungen eines Promovierten auf dem Gebiet der Botanik beteiligt

Jedes Jahr verleiht die Gesellschaft Preise für die besten pflanzenwissenschaftlichen Master-Arbeiten, die an den daran teilnehmenden Hochschulen angefertigt wurden.

Angehende Pflanzenforscher und Pfanzenfoscherinnen können sich um die Ausrichtung des „Eduard Strasburger-Workshops - von jungen Wissenschaftler*innen für junge Wissenschaftler*innen“ bewerben. Dieses Format eines DBG-getragenen Workshops zur Förderung junger Pflanzenwissenschaftler soll durch eine kleine Gruppe Graduierter unter der Schirmherrschaft einer wissenschaftlichen Einrichtung organisiert werden, etwa zwei Tage dauern und für etwa 25-40 Teilnehmende ausgerichtet werden. Die DBG stellt dafür jeweils bis zu 5.000 Euro zur Verfügung.

Außerdem kann man sich um die Ausrichtung eines Eduard Strasburger-Workshops zu Hot Topics bewerben.

Die Gesellschaft vergibt Reisekostenzuschüsse an Wissenschaftler*innen im frühen Karrierestadium, die mit einem Vortrag oder Poster am Kongress der DBG, der Botanik-Tagung teilnehmen. Antragstermine und Modalitäten werden den Mitgliedern jeweils im Newsletter und im Intranet bekannt gegeben.

Die Gesellschaft sponsert auf Antrag solche Tagungen über Pflanzenforschung und Botanik, wenn sie die Teilnahme für Wissenschaftler*innen im frühen Karrierestadium erleichtert.

Die Gesellschaft unterstützte viele Jahre lang das RISE-Programm (Research Internship in Science and Engeneering) des Deutsch Akademischen Austauschdienstes (DAAD): junge Nachwuchskräfte aus Übersee oder Großbritannien forschen mehrere Wochen gemeinsam mit Doktorandinnen und Doktoranden an einer deutschen Hochschule. Deutsche können sich auch für Praktika in Nordamerika bewerben.

Momentan keine Beteiligung der DBG.

Die Wilhem Pfeffer-Stiftung der DBG verleiht den Wilhelm Pfeffer-Preis i.d.R. im zwei-Jahres-Turnus. Folgende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhielten diese Auszeichnung bislang:

2022

Dr. Rabea Meyberg

Rabea Meyberg (2020): Conserved key players required for Physcomitrella patens male fertility are affected by accumulation of (epi-) mutations. Dissertation https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2020/0063/   

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2019

Dr. Jessica Lee Erickson    

Erickson JL (2019): Shaping plastid stromules. Dissertation, Faculty of Biology, Department of Plant Physiology, Martin Luther University Halle-Wittenberg. DOI: http://dx.doi.org/10.25673/13909

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Dr. Moisés Expósito Alonso

Expósito-Alonso M (2018): On climate change and genetic evolution in Arabidopsis thaliana. Dissertation. Max Planck Institute for Developmental Biology and Eberhard Karls University of Tübingen. DOI: http://dx.doi.org/10.15496/publikation-26332 

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2017

Dr. Inês Barbosa

Barbosa IC (2015): Trafficking and polarity control of the D6 PROTEIN KINASE from Arabidopsis thaliana. Doktorarbeit an der Technischen Universität München (TUM). Wesentliche Teile sind publiziert in:
Barbosa IC, Shikata H, Zourelidou M, Heilmann M, Heilmann I, Schwechheimer ( (2016): Phospholipid composition and a polybasic motif determine D6 PROTEIN KINASE polar association with the plasma membrane and tropic responses. Development 143(24):4687-4700. DOI: 10.1242/dev.137117
Barbosa IC, Zourelidou M, Willige BC, Weller B, Schwechheimer C (2014): "D6 PROTEIN KINASE activates auxin transport-dependent growth and PIN-FORMED phosphorylation at the plasma membrane. Developmental Cell 29(6):674-685. DOI: 10.1016/j.devcel.2014.05.006

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2015

Dr. Manuel Steinbauer

The Effect of Spatial and Environmental Drivers on Patterns in Species Richness and Composition

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2013

Dr. Dominik Großkinsky

Characterisation of Cytokinin mediated Resistance and Biocontrol Effects against Pseudomonas syringae in Arabidopsis and Tobacco. Dissertation an der Uni Graz

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2011

Dr. Marco Todesco

Overt and Cryptic Natural Genetic Variation in Arabidopsis thaliana. Dissertation, MPI Tübingen
Einige Ergebnisse der Arbeit sind in Nature publiziert.

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2009

Dr. Eva Nowack

Nowacks Doktorarbeit ist 2009 im Cuvillier Verlag Göttingen unter dem Titel „Paulinella chromatophora - a Model for the Acquisition of Photosynthesis by Eukaryotes“ erschienen (ISBN 978-3-86727-946-8).

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2006

Dr. Bationa Shahollari

Molecular analyses of the interaction between Arabidopsis thaliana and the endophytic fungus Piriformospora indica. Dissertation, Universität  

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2004

Dr. Sophie Karrenberg van der Nat

Tree regeneration on the flood plain of an Alpine river. Dissertation, Universität

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2002

Dr. Micheal Knoblauch

Entwicklung neuer Methoden zur Untersuchung der Struktur und Funktion des Transportphloems in vivo. Dissertation, Universität

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2000

Dr. Christine Oesterhelt

A sweet live at pH 1 - Characterization of a sugar/polyol-uptake system in the unicellular acidophilic red alga Galdieria sulphurarua
Dissertation, Universität

1998

Dr. Christina Kühn

Charakterisierung und Lokalisierung des Saccharosetransporters SUT1 in Solanaceen. Dissertation, Universität

1996

Dr. Arthur Schüßler

Strukturelle und funktionelle Charakterisierung der Pilz/Blaualgen Endosymbiose Geosiphon pyriforme: Physiologie, Zellbiologie und Taxonomie. Dissertation, Universität

1993

Dr. Karin Hauser

Saccharomyces cerevisiae alpha-Agglutinin: Reinigung, Charakterisierung, Klonierung des Gens und Nachweis einer aktiven Domäne. Dissertation, Universität

1992

Dr. Rebecca Klink

Elektronenmikroskopische Darstellung der Tonoplasten-ATPase bei der C3-CAM-intermediären Pflanze Mesembryanthemum crystallinum. Dissertation, Universität

Folgende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhielten den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Veröffentlichung. Die Wilhem Pfeffer-Stiftung verleiht diese Auszeichnung im zwei-Jahres-Turnus für Veröffentlichungen, die aus einer Master-, Diplom- oder Doktorarbeit hervorgingen.

2021

Dr. Katharina Bursch

Bursch, K., Toledo-Ortiz, G., Pireyre, M., Lohr, M., Braatz, C., Johansson, H. (2020): Identification of BBX proteins as rate-limiting cofactors of HY5. Nature Plants, 6, 921–928. DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-020-0725-0

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2020

Dr. Norbert Bittner

Bittner, N., Hundacker, J., Achotegui-Castells, A., Anderbrant, O., Hilker, M. (2019): Defense of Scots pine against sawfly eggs (Diprion pini) is primed by exposure to sawfly sex pheromones. PNAS, 116, 24668-24675. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1910991116

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2019

Dr. Jutta Baldauf

Baldauf J.A., C. Marcon, A. Lithio, H. Schoof, D. Nettleton, F. Hochholdinger (2018): Single-Parent Expression is a general mechanism driving extensive complementation of non-syntenic genes in maize hybrids. Current Biology 28, 431–437. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.12.027

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Dr. Aleksandra Sapala

Sapala A., A. Runions, A.-L. Routier-Kierzkowska, M. Das Gupta, L. Hong, H. Hofhuis, S. Verger, G. Mosca, C.-B. Li, A. Hay, O. Hamant, A.H.K. Roeder, M. Tsiantis, P. Prusinkiewicz, R. S. Smith (2018): Why plants make puzzle cells, and how their shape emerges. eLife. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.32794

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2018

Dr. Katja Meyer

Meyer K., T. Köster, C. Nolte, C. Weinholdt, M. Lewinski, I. Grosse, D. Staiger (2017): Adaptation of iCLIP to plants determines the binding landscape of the clock-regulated RNA-binding protein AtGRP7. Genome Biology 18, 204. DOI: https://doi.org/10.1186/s13059-017-1332-x

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Dr. Max Lauterbach

Lauterbach, M., Schmidt, H., Billakurthi, K., Hankeln, T., Westhoff, P. Gowik, U., Kadereit, G (2017): De novo Transcriptome Assembly and Comparison of C3, C3-C4, and C4 Species of Tribe Salsoleae (Chenopodiaceae). Front. Plant Sci. 8, 1939. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01939  

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2016

Dr. Meret Huber

M. Huber, J. Epping, C. Schulze Gronover, J. Fricke, Z. Aziz, T. Brillatz, M. Swyers, T.G. Köllner, H. Vogel, A. Hammerbacher, D. Triebwasser-Freese, C. A. M. Robert, K. Verhoeven, V. Preite, J. Gershenzon, M. Erb (2016): A Latex Metabolite Benefits Plant Fitness under Root Herbivore Attack. Plos Biology. DOI: 10.1371/journal.pbio.1002332

Dr. Bettina Ohse

Ohse B, Hammerbacher A, Seele C, Meldau S, Reichelt M, Ortmann S, Wirth C (2016) Salivary cues: Simulated roe deer browsing induces systemic changes in phytohormones and defense chemistry in wild-grown maple and beech saplings. Functional Ecology. DOI: 10.1111/1365-2435.12717,

2014

Dr. Maria Will

Will M and Claßen-Bockhoff R (2014): Why Africa matters: evolution of OldWorld Salvia (Lamiaceae) in Africa. Annals of Botany 114: 61–83 DOI: 10.1093/aob/mcu081

Dr. David Heckmann

Heckmann D, Schulze S, Denton A, Gowik U, Westhoff P, Weber APM, Lercher MJ (2013): Predicting C4 Photosynthesis Evolution:
Modular, Individually Adaptive Steps on a Mount Fuji Fitness Landscape. Cell, 153, 1579–1588. DOI: 10.1016/j.cell.2013.04.058

2012

Dr. Katharine G. Rascher
&
Christine Hellmann

Katherine G. Rascher, Christine Hellmann, Cristina Máguas, Christiane Werner (2012): Community scale 15N isoscapes: tracing the spatial impact of an exotic N2-fixing invader. Ecology Letters 15: 484–491. DOI: 10.1111/j.1461-0248.2012.01761.x

2010

Dr. Michelle Ast
&
Dr. Ansgar Gruber

M. Ast, A. Gruber, S. Schmitz-Esser, H. E. Neuhaus, P. G. Kroth, M. Hoern & I. Haferkamp (2009): Diatom plastid depend on nucleotide import from the cytosol. PNAS 106, 3621-3626.

Dr. Katharina Bräutigam

K. Bräutigam, L. Dietzel, T. Kleine, E. Ströher, D. Wormuth, K.-J. Dietz, D. Radke, M. Wirtz, R. Hell, P. Dörmann, A. Nunes-Nesi, N. Schauer, A. R. Fernie, S. N. Oliver, P. Geigenberger, D. Leister, T. Pfannschmidt (2009): Dynamic plastid redox signals integrate gene expression and metabolism to induce distinct metabolic states in photosynthetic acclimation in Arabidopsis. Plant Cell 21, 2715-2732.

Dr. Jyothilakshmi Vadassery

Vadassery J, Ranf, S. Drzewiecki, C, Mithöfer A, Mazars, C, Scheel, D, Lee, J. Oelmüller R (2009): A cell wall extract from the endophytic fungus Piriformospora indica promotes growth of Arabidopsis seedlings and induces intracellular calcium elevation in roots. Plant Journal 59, 193-206.

2008

Dr. Susanne Horn

S. Horn, K. Ehlers, G. Fritzsch, M.C. Gil-Rodriguez, C. Wilhelm & R. Schnetter (2007): Synchroma grande spec. Nov (Synchromophyceae class. Nov. Heterokontophyta): An Amoeboid Marine Alga with Unique Plastid Complexes. Protist 158, 277-293, 2007

Dr. Holger Kreft

H. Kreft & W. Jetz (2007): Global Patterns and determinants of vascular plant diversity. PNAS, 104: 5925-5930.

2006

Dr. Uwe Simon

U.K. Simon, R. Bauer, D. Rioux, M. Simard, F. Oberwinkler (2004): The intercellular biotrophic leaf pathogen Cymadothea trofolii locally degrades pectins, but not cellulose or xyloglyucan in the cell walls of Trifolium repens. New Phytologist 165, 243-260.

Dr. Eva Nowack

E.C.M. Nowack, B. Podola, M. Melkonian (2005): The 96-well Twin-Layer System:  A novel Approach in the Cultivation of Algae. Protist 156, 239-251.

Mit dem Strasburger-Preis wird alle zwei Jahre eine hervorragende und originelle Leistung eines promovierten Wissenschaftlers oder einer promovierten Wissenschaftlerin aus dem Gesamtbereich der Botanik ausgezeichnet.

Der Preis wird vom Verlag Springer Spektrum bereitgestellt, der diese Stiftung vom Gustav Fischer Verlag übernahm. Die Stiftung wurde aus Anlass der 100jährigen Wiederkehr des Erscheinens der ersten Auflage des "Lehrbuchs der Botanik für Hochschulen" von Eduard Strasburger, Fritz Noll, Heinrich Schenck und A. F. Wilhelm Schimper aus dem Jahr 1894 eingerichtet.

Jury

Die Auswahl des/der Preisträgers/in erfolgt durch eine Jury. Diese besteht aus den Autoren der zum Bewerbungstermin um den Strasburger-Preis in Planung befindlichen Auflage des Strasburgers "Lehrbuch der Botanik" sowie dem Präsidenten der DBG und dem Biologielektor von Springer Spektrum.

Der Preis wird seit 1994 von der Deutschen Botanischen Gesellschaft e.V. (DBG) gemäß der Satzung (pdf-file, 0,1 MB) verliehen.

Der Preis umfasst

• einer Urkunde mit dem Namen des/der Preisträgers/in, dem Titel der preisgekrönten Arbeit und der Unterschrift des Präsidenten der DBG sowie
• ein Preisgeld von 2.500 Euro.

Der Preis wird während der Eröffnungssitzung der Jahrestagung der DBG (Botanik-Tagung) vom Vorsitzenden vergeben.

Nachwuchskräfte vorschlagen

Kandidatinnen und Kadnidaten für den Strasburger-Preis können von allen habilitierten Mitgliedern der DBG benannt werden. Der/Die Preisträger/in darf das 35. Lebensjahr bei Einreichung der Bewerbung noch nicht vollendet haben. Die Vorschläge sollen bei Springer Spektrum eingereicht werden. Eine Eigenbewerbung ist nicht möglich. Weitere Einzelheiten über die Bewerbungsmodalitäten sind in der Satzung (pdf) angegeben.

Termine und Ausschreibung

Die Ausschreibung des Preises erfolgt auf der Website der DBG.

Die DBG verleiht den 1994 vom Spektrum Akademischer Verlag (nun Springer-Spektrum) gestifteten Eduard-Strasburger Preis im zwei-Jahres-Turnus für eine herausragende botanische Arbeit einer oder eines Promovierten. Folgende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhielten diese Auszeichnung bislang:

2022

Dr. Meike Hüdig

Meike Hüdig, Marcos A Tronconi, Juan P Zubimendi, Tammy L Sage, Gereon Poschmann, David Bickel, Holger Gohlke, Veronica G Maurino (2021): Respiratory and C4-photosynthetic NAD-malic enzyme coexist in bundle sheath cells mitochondria and evolved via association of differentially adapted subunits. The Plant Cell 34, 597-615. DOI: https://doi.org/10.1093/plcell/koab265

Marcos A. Tronconi, Meike Hüdig, M. Eric Schranz and Veronica G. Maurino (2020): Independent recruitment of duplicated β-subunit-coding NAD-ME genes aided the evolution of C4 photosynthesis in Cleomaceae. Front. Plant Sci. 11, 572080. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.572080

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2019

Dr. Constantin Mario Zohner

Zohner CM (2016): The biogeography, evolution, and function of leaf-out phenology studied with experimental, monitoring, and phylogenetic approaches. Dissertation, Fakultät für Biologie, Ludwig-Maximilians-Universität München. https://edoc.ub.uni-muenchen.de/21673/1/Zohner_Constantin.pdf  

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2017

Dr. Severin Irl

Irl SDH, Harter DEV, Steinbauer MJ, Puyol Gallego D, Fernández-Palacios JM, Jentsch A, Beierkuhnlein C (2015): Climate vs. topography – spatial patterns of plant species diversity and endemism on a high-elevation island. Journal of Ecology, 103, 1621–1633. DOI: 10.1111/1365-2745.12463

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2015

Dr. Andreas Fleischmann

Fleischmann AS, Todd PM, Rivadavia F, Sousa A, Wang W, Temsch EM, Greilhuber J, Müller KF, Heubl G (2014): Evolution of genome size and chromosome number in the carnivorous plant genus Genlisea (Lentibulariaceae), with a new estimate of the minimum genome size in angiosperms. Ann Bot. 114(8): 1651-1663. doi: http://dx.doi.org/10.1093/aob/mcu189
Rivadavia F, Gonella PM, Fleischmann AS (2013): A New and Tuberous Species of Genlisea (Lentibulariaceae) from the Campos Rupestres of Brazil. Systematic Botany 38(2): 464-470. doi: http://dx.doi.org/10.1600/036364413X666679
Fleischmann AS (2012): A Monograph of the Genus Genlisea. Redfern Natural History Productions Ltd. 728 pages, 614 images

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2013

Dr. Adrian Alder

Alder A, Jamil M, Marzorati M, Bruno M, Vermathen M, Bigler P, Ghisla S, Bouwmeester H, Beyer P, Al-Babili S (2012): The path from β-carotene to carlactone, a strigolactone-like plant hormone. Science, DOI: 10.1126/science.1218094 als Teil der Dissertation.

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2011

Dr. Hans-Henning Kunz

Biochemische Charakterisierung der Fettsäure-Beta-Oxidation als Teil des Dunkelstoffwechsels von Arabidopsis thaliana. Dissertation, Universität Köln: kups.ub.uni-koeln.de/3087/. Englische Originalpublikation bei The Plant Cell.

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2009

Dr. Marion Eisenhut

Eisenhut M, Ruth W, Haimovich M, Bauwe H, Kaplan A, Hagemann M (2008): The photorespiratory glycolate metabolism is essential for cyanobacteria and might have been conveyed endosymbiontically to plants. PNAS. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0807043105

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2007

Dr. Ansgar Kahmen

Kahmen A, Perner J, Buchmann N (2005): Diversity dependent productivity in semi-natural grasslands following climate perturbations.
Functional Ecology, 19: 594-601

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2004

PD Dr. Enrico Schleiff

Für seine Arbeiten über die Funktion, Struktur und Regulation der molekularen Maschine zur Erkennung und zum Transport kernkodierter Proteine über die äussere Hüllmembran von Plastiden höherer Pflanzen

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2002

Dr. Marc Götz

"Funktion und Regulation extrazellulärer Invertase in Höheren Pflanzen." Dissertation, Universität

2000

Dr. Sigrun Reumann

"Nachweis, Charakterisierung und Anreicherung eines Porins pflanzlicher Peroxisomen". Dissertation, Universität

1998

Dr. Jutta Papenbrock

"Magnesium Protoporphyrin IX-Chelatase: Ein Schlüsselenzym in der Tetrapyrrolbiosynthese". Dissertation, Universität

1996

Dr. Johannes Christian Vogel

"Multiple Origins of polyploids in European Asplenium (Pteridophyta)". Dissertation, Universität

1994

Dr. Karl-Ferdinand Lechtreck

"Untersuchungen über das Protein SF-Assemblin aus dem Bewegungsapparat der einzelligen Grünalge Spermatozopsis similis". Dissertation, Universität

Der Horst Wiehe-Preis wird alle zwei Jahre für eine herausragende wissenschaftliche Arbeit über ein ausschliesslich botanisches Thema verliehen. Berücksichtigt werden nur Arbeiten junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bis zur erfolgten Habilitation oder hervorragende Dissertationen.

Der Preis besteht aus:

• Einer Urkunde, die den Namen des/der Preisträgers/in sowie den Titel der preisgekrönten Arbeit enthält und vom Präsidenten der Gesellschaft unterzeichnet ist.
• Aus einem Geldbetrag von Euro 1.500,- (eintausendfünfhundert). Mit dem Anwachsen des Stiftungskapitals kann der Betrag schrittweise erhöht werden

Der Preis kann auf zwei Preisträger*innen verteilt werden.

Stiftungsgründer

Der Braunschweiger Horst Wiehe hat der DBG einen Gesamtbetrag in Höhe von 50.000 DM (25.564,50 Euro) gestiftet, aus dem der Horst Wiehe-Förderpreis verliehen werden soll. Der Gesamtvorstand hat am 2.10.1990 der Annahme der Stiftung zugestimmt, für welche Horst Wiehe eine Satzung vorgegeben hat.

Die DBG verleiht den Horst Wiehe-Preis im zwei-Jahres-Turnus für eine herausragende Dissertation. Folgende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhielten diese Auszeichnung bislang:

2022

Kai Steffen Bartusch

Phanu T. Serivichyaswat, Kai Bartusch, Martina Leso, Constance Musseau, Akira Iwase, Yu Chen, Keiko Sugimoto, Marcel Quint, Charles W. Melnyk; High temperature perception in leaves promotes vascular regeneration and graft formation in distant tissues. Development 1 March 2022; 149 (5): dev200079. DOI: https://doi.org/10.1242/dev.200079

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2019

Dr. Eva-Sophie Wallner

Wallner E-S (2018): Early events in phloem formation: Exploring the molecular network of SMXL3/4/5, Fakultät für Biowissenschaften. Heidelberg, Universität Heidelberg. Dissertation (Dr. rer. nat): 128. DOI: http://doi.org/10.11588/heidok.00025313

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2017

Dr. Birgit Oelschlägel

Oelschlägel B, v. Tschirnhaus M, Nuss M, Nikolić T, Wanke S, Dötterl S, Neinhuis C (2016): Spatio-temporal patterns in pollination of deceptive Aristolochia rotunda L. (Aristolochiaceae). Plant Biology 18: 928-937. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/plb.12503/full

Oelschlägel B, Nuss M, von Tschirnhaus M, Pätzold C, Neinhuis C, Dötterl S, Wanke S (2015): The betrayed thief - the extraordinary strategy of Aristolochia rotunda to deceive its pollinators. New Phytol 206, 342-351. DOI: 10.1111/nph.13210

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2015

Dr. Jonas Zimmermann

Design and valuation of DNA-Barcoding high throughput methods for analyzing diatom diversity: a test case along a south-north gradient in Central Europe (Rivers Lusatian Neisse/Oder)

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2013

Dr. Martin Bringmann

Identification of novel components that connect cellulose synthases to the cytoskeleton.

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2011

Dr. Alexandra C. Furch

Calcium-regulierter Verschluss der Siebelemente. Dissertation, Justus-Liebig-Universität Gießen

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2009

Mgr. Martin A. Lysak, Ph.D.

Mechanisms of chromosome number reduction in Arabidopsis thaliana and related Brassicaceae species (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103: 5224-5229)

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2007

Dr. Iris Finkemeier

Antioxidant defence and redox regulation in plant mitochondria: The role of type II peroxiredoxin F. Dissertation, Universität

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2005

Dr. Christian Jelich-Ottmann

Das Phytotoxin Fusicoccin: Strukturelle Grundlage seines Wirkmechanismus. Dissertation, Universität

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2001

Dr. Peter Pimpl

Biochemische und zellbiologische Charakterisierung des COP Vesikel vermittelten Proteintransports in Pflanzen. Dissertation, Universität

mehr in der Laudatio (pdf-Datei, 1,8 MB)

Dr. Uwe Rascher

Der endogene CAM-Rhythmus von Kalanchoë daigremontiana als nichtlineares Modellsystem zum Verständnis der raum-zeitlichen Dynamik einer biologischen Uhr. Dissertation, Universität

mehr in der Laudatio (pdf-Datei, 1,8 MB)

1999

Dr. Thomas Peterbauer

Structure, synthesis, and function of galactosylcyclitols in vigna seeds. Dissertation, Universität

1997

Dr. Mathias Herbst

Die Bedeutung der Vegatation für den Wasserhaushalt ausgewählter Ökosysteme. Dissertation, Universität

1995

Dr. Frank Hübel

Phytasen und Phytat in Wurzeln von Mais. Dissertation, Universität

1993

Dr. Gerhard Zotz

Photosynthese und Wasserhaushalt von Pflanzen verschiedener Lebensformen im Kronenbereich des tropishen Regenwaldes auf der Insel Barro Colorado Island, Panama. Dissertation, Universität

Einmal jährlich verleiht die DBG einen Preis für die „beste“ botanische Master-Arbeit, die an jeder der daran teilnehmenden Hochschulen abgegeben wurde. Der Preis umfasst eine Urkunde und ein Preisgeld in Höhe von 100 Euro.

Bewerbungs- und Vergabemodus

Dazu reichen die Antragstellenden ihre Arbeit an den an jeder Hochschule genannten Repräsentanten der DBG ganzjährig ein. Dieser entscheidet gemeinsam mit weiteren botanisch interessierten Hochschullehrenden derselben Hochschule im Oktober, welches die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit eines Jahres ist. Vor Ort wird auch entschieden, wie dieser Preis überreicht wird, etwa während der Jahresfeier der Fakultät, im Laufe einer Absolventenfeier oder im persönlichen Gespräch. Die ausgezeichneten Arbeiten werden mit Namen, Thema und einer knappen Zusammenfassung im Internetauftritt der DBG genannt werden.

Veröffentlichung einer Zusammenfassung

Die auf der Website der DBG zu veröffentlichende schriftliche Zusammenfassung der mit dem Preis ausgezeichneten Master-Arbeit soll neben dem Namen des Preisträgers/der Preisträgerin und dem Titel der ausgezeichneten Arbeit einen einleitenden Satz enthalten, ein bis zwei Sätze zur Methodik und dann die Ergebnisse in wenigen Sätzen allgemeinverständlich zusammenfassen und mit einem kleinen Fazit bzw. Ausblick enden. Im Internet haben wir außerdem die Möglichkeit, dies mit dem einem bis zwei Grafiken als „Appetizer“ zu ergänzen. Bitte nennen Sie auch einen Link unter dem die Arbeit im Web zu finden ist, damit interessierte Leser tiefer in die Materie einsteigen können. Bitte schicken Sie den Text als Word-Dokument und die Bilder als Originale innerhalb von vier Wochen an die folgende Adresse: masterarbeit[at]deutsche-botanische-gesellschaft.de 

Seit dem Jahr 2014 verleiht die Deutsche Botanische Gesellschaft jedes Jahr Preise für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an jeder der daran teilnehmenden Hochschule vergeben wird. Folgende Nachwuchsforscherinnen und Nachwuchsforscher erhielten diese Auszeichnung bislang:

Christodoulos Filippis erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Untersuchungen zur Rolle von PaRCF1 und PaRCF2 bei der Organisation von Atmungskettensuperkomplexen bei Podospora anserina’ "

Wie er herausfand, ist das Protein PaRCF1 essentiell für die Bildung Komplex-IV-enthaltender Superkomplexe in dem Pilz Podospora anserina

Sophie Steinhagen erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Justus-Liebig-Universität Gießen im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Ultrastructure of cells of Cryptochlora perforans (Chlorarachniophyta)"

Ihr gelang der erste Nachweis des zusätzlichen Zellkerns in der grünen Amöbe Cryptochlora perforans

Christian Köttig erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Technischen Universität München im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Redoxregulation von Proteinphosphatasen des Typs 2C"

Er untersuchte die Redoxregulation der Proteinphosphatasen ABI1, ABI2, HAB1 und PP2CA durch Wasserstoffperoxid

Maximilian Lauterbach erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Wüsten-Pflanzen der Gruppe Zygophyllum s.l. zeigen enorme Vielfalt und evolutionäre Flexibilität in ihrer Blattanatomie"

Florian Ulm erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Kaiserslautern im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Below ground processes of a native and an invasive legume as a driver for nitrogen distribution on community scale"

Weil er beschrieb, wie Veränderungen in der Rhizosphäre den Erfolg einer pflanzlichen Invasion beeinflussen

Sebastian Wittek erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität zu Köln im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Prosoaulax – A Dinoflagellate with Mysterious Plastids"

Er zeigte, dass manche mixotrophe Prosoaulax-Dinoflagellaten ihre Plastiden nutzen um Nahrungsmangel zu überbrücken.

Klaus Herburger erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck im Jahr 20xx erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Zellwandkomponenten und ökophysiologische Charakterisierung der streptophytischen Grünalgen Klebsormidium sp. und Zygnema sp."

Der Preisträger stellte die zellulären und physiologischen Anpassungen von Grünalgen an das Landleben dar

Philip Albers erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Freien Universiät Berlin im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"In vivo regulation of Arabidopsis thaliana CPK5 in plant pathogen defense"

Regulationsmechanismen des zentralen Enzyms CPK5 in der pflanzlichen Bakterienabwehr

Simon Fraas erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Hamburg im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Hansa-Trace - Ein System zur automatischen Hochdurchsatz-Erfassung der schnellen Wachstumseffekte bei Arabidopsis thaliana L. HEYNH"

Die Software Hansa-Trace misst schnelles Wurzelwachstum und unterstützt Hochdurchsatz-Phänotypisierung

Marcel Kansy erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Leipzig im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Einfluss von Lipiden auf die Struktur und Funktion von Photosystem II"

Wie er herausfand, unterstützen Lipide der Chloroplastenmembran die Struktur und Funktion des Photosystems II oder leiten dessen Auflösung ein

Frederic D. Schramm erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Philipps-Universität Marburg im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Analysis of the peroxisomal membrane proteome of the diatom Phaeodactylum tricornutum and in vivo localization studies of putative peroxisomal proteins"

Damit gewährte er einen Einblick in das Proteom der Peroxisomen der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum

Verena Lauströer erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Influence of mycotrophic degree on growth response for two plant species in single and competition treatments under conditions promoting parasitism by arbuscular mycorrhizal fungi"

New understanding of species-specific reactions dependent on mycotrophy level on AMF induced parasitism-promoting conditions

Friedrich Kirsch erhielt den Preis für die beste botanische Master-Arbeit, die an der Universität Rostock im Jahr 2014 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Integration des cyanobakteriellen Glyceratwegs aus Synechocystis sp. PCC6803 in die Photorespiration von Arabidopsis thaliana"

Er fand einen cyanobakteriellen "Bypass" der pflanzlichen Photorespiration

DBG verleiht drei Wissenschaftspreise

Zur Eröffnung der Botanikertagung 2015 wurden die drei Preise der DBG zur Auszeichnung hervorragender Nachwuchswissenschaftler verliehen:

Eduard Strasburger-Preis 2015
an
Dr. Andreas Fleischmann
Evolution of genome size and chromosome number in the carnivorous plant genus Genlisea (Lentibulariaceae), with a new estimate of the minimum genome size in angiosperms. Ann Bot. 114(8): 1651-1663
mehr in der Pressemitteilung und in der Laudatio (pdf)

Wilhelm Pfeffer-Preis 2015
an
Dr. Manuel Steinbauer
The Effect of Spatial and Environmental Drivers on Patterns in Species Richness and Composition, Dissertation Uni Bayreuth
mehr in der Pressemitteilung und in der Laudatio (pdf)

Horst Wiehe-Preis 2015
an
Dr. Jonas Zimmermann
Design and valuation of DNA-Barcoding high throughput methods for analyzing diatom diversity: a test case along a south-north gradient in Central Europe (Rivers Lusatian Neisse/Oder), Dissertation Uni Giessen
mehr in der Pressemitteilung

Zehn Jahre lang übernahm die Gesellschaft Patenschaften, um den Austausch junger WissenschaftlerInnen zu fördern. Die DBG unterstützte in dieser Form das RISE-Programm (Research Internship in Science and Engineering) des Deutsch Akademischen Austauschdienstes (DAAD) in den Jahren 2005 bis 2015, von dem es zwei Varianten gibt:

Gäste in Deutschland

Amerikanische, kanadische und britische Studierende besuchen deutsche Hochschulen und Institute und arbeiten mit hiesigen Doktorandinnen und Doktoranden zusammen. Von der Kooperation profitieren beide. Oder wie es eine Teilnehmerin formulierte: "The internship furthered my career in three major ways."

Deutsche in Nordamerika

Deutsche Studierende können auch ein Projekt während eines Praktikums in Nordamerika realisieren.

Was das Praktikum in Deutschland den Graduierten und den Gästen bringt

Hintergrund zum RISE-Prorgamm des DAAD (s. Actualia 2007)

Wie eine Amerikanerin ihren Aufenthalt hier zusammenfasst: "...an experience of a lifetime"

direkt zum RISE-Programm des DAAD

Endlich eine helfende Hand bei der eigenen Doktorarbeit. Was wie ein Traum klingt, ermöglicht der DAAD: Die DBG sponserte viele Jahre jeweils drei RISE-Stipendien für ausländische Studierende, die deutsche Graduierte bei der Forschung unterstützten. Was das für die Beteiligten bringt, beschreibt die Redakteurin der Gesellschaft. Zusätzlich verrät sie Tipps und Tricks, wie man einen Praktikanten für sich gewinnt, denn diese sollte man ein wenig locken.

Angehende Forschende zu unterstützen ist für die DBG wichtig. Dazu hat sie verschiedene Förderungskonzepte entwickelt: Wissenschaftspreise, Workshops von Wissenschaftler*innen im frühen Karrierestadium für angehende Forscherinnen und Forscher, Reisekostenerstattungen und Tagungsförderung.

Drei Nachwuchsforschenden verlieh die DBG Preise für ihre hervorragenden Arbieten am Eröffnungstag der Botanikertagung 2013:

Eduard Strasburger-Preis 2013
an
Dr. Adrian Alder
The path from β-carotene to carlactone, a strigolactone-like plant hormone. Erschien in der Zeitschrift Science und ist Teil seiner Dissertation
mehr in der Pressemitteilung und in der Laudatio (pdf)

Wilhelm Pfeffer-Preis 2013
an
Dr. Dominik Großkinsky
Characterisation of Cytokinin mediated Resistance and Biocontrol Effects against Pseudomonas syringae in Arabidopsis and Tobacco. Dissertation an der Uni Graz
mehr in der Pressemitteilung und in der Laudatio (pdf)

Horst Wiehe-Preis 2013
an
Dr. Martin Bringmann
Identification of novel components that connect cellulose synthases to the cytoskeleton
mehr in der Pressemitteilung und in der Laudatio (pdf)

Studierende suchen Praktikumsplätze, Dozenten Exkursionsziele. Daher haben wir die Erfahrungen und Ideen von Kolleginnen und Kollegen für Sie zusammengestellt. Die unten stehende Tabelle entstand während der Umfrage unter den DBG-Mitgliedern im Jahr 2012. Die Angaben erfolgen ohne Gewähr. Ergänzungen, Verbesserungen und Präzisierungen sind stets willkommen, damit diese "Keimzelle" der Information sich weiter entwickeln kann. Wir hoffen, Sie mit diesen Informationen zu unterstützen.

Bitte ergänzen oder präzisieren Sie die Liste und schreiben Sie uns eine E-Mail: Exkurs_Prakt[at]deutsche-botanische-gesellschaft.de Herzlichen Dank!

zur Tabelle "Exkursionen und Praktika" (pdf)

Christoph Hahn erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Oldenburg im Jahr 2015 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Die Vielfältigkeit von Grünkohl: Untersuchung des Glucosinolatgehaltes und Analyse von Verwandtschaftsverhältnissen"

Die Arbeit vergleicht den Gehalt von fünf Glucosinolaten in 25 verschiedenen Grünkohlsorten mit deren Verwandtschaftsbeziehungen. Sie verdeutlichen die Diversität von Grünkohl und die Bedeutung eines umfassenden Genpools für die Züchtung neuer Sorten.

Eva Laura von der Heyde erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2015 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Untersuchung artspezifischer Genfamilien in Volvox carteri"

Sie identifizierte und untersuchte diejenigen Genfamilien der vielzelligen Grünalge Volvox carteri, die im Laufe der Evolution von einzelligen Organismen zu Vielzellern neu entstanden sind und die somit für vielzelliges Leben von entscheidender Bedeutung sein könnten.

Christoph Tim Krannich erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Rostock im Jahr 2015 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Rolle des Ethylensignalweges im Hinblick auf Trockentoleranz und Lagerung von Kartoffeln"

Molekulare SSR-Marker für die praktische Züchtung wurden entwickelt und an zwei Kartoffelsortimenten getestet, wobei ein Marker signifikant mit Trockentoleranz assoziiert war.

Franziska Walther erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Goethe-Universität Frankfurt im Jahr 2015 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Flora und Vegetation von Pflasterfugen in Frankfurt am Main"

Auf nur 1 % der Stadtfläche fand sie fast ein Viertel aller bislang für Frankfurt am Main gemeldeten Sippen auch in Fugen, darunter ein spontanes Vorkommen von Mazus pumilus, der Erstfund dieser Sippe in Deutschland.

Stefanie Janine Jung erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Justus-Liebig-Universität Gießen im Jahr 2015 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Salztoleranz und genetische Variabilität von Prunus serotina Ehrh."

Wie sie herausfand, kann der Erfolg der invasiven Pflanze nicht durch eine erhöhte Salztoleranz erklärt werden, obwohl die Spätblühende Traubenkirsche in verschiedenen Entwicklungsstadien unterschiedlich tolerant gegenüber salzhaltigen Aerosolen ist.

Johanna Kozak erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Technischen Universität München (TUM) im Jahr 2015 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Zwergwüchsige, subalpine Nadelwälder auf Permafrostlinsen unterhalb der Baumgrenze in den Schweizer Alpen"

Die erste pflanzensoziologische Analyse der zwergwüchsigen Pflanzen deutet auf zwei verschiedene Gesellschaftsausprägungen hin, die nun weiter analysiert werden können.

Barbara Jakobs erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Konstanz im Jahr 2015 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Charakterisierung der physiologischen Funktion der mitochondrialen Protease DEG10 in Arabidopsis thaliana"

Sie belegte mit einer Kombination physiologischer genetischer Analysen erstmals, dass das Protein DEG10 eine wichtige Rolle für das Wurzelwachstum in der Ackerschmalwand spielt, insbesondere bei Temperaturstress.

Die Deutsche Botanische Gesellschaft hat die Preise für die besten pflanzenwissenschaftlichen Master-Arbeiten des vergangenen Jahres verliehen, deren Kurzfassungen nun auf der Website stehen. Neben den Namen der Preisträgerinnen und Preisträger sind auch die Titel und die Zusammenfassungen der Ergebnisse abrufbar. Die Arbeiten entstanden an sieben Universitäten:

• Wie Glucosinolatgehalte und Verwandtschaft verschiedener Grünkohlsorten zusammenhängen
• Warum sich der Erfolg der invasiven Prunus serotina nicht durch höhere Salztoleranz erklären lässt, obwohl die Spätblühende Traubenkirsche in verschiedenen Entwicklungsstadien unterschiedlich tolerant gegenüber salzhaltigen Aerosolen ist
• Die erste pflanzensoziologische Analyse der zwergwüchsigen Nadelhölzer im schweizer „Hexenwäldli“ lieferte Hinweise auf zwei verschiedene Gesellschaften
• Welche molekularen SSR-Marker für die praktische Kartoffel-Züchtung entwickelt wurden und was der Test an zwei Kartoffelsortimenten ergab
• In Frankfurts Pflasterfugen kommen auf 1 % der Stadtfläche nicht nur fast ein Viertel aller bislang in der Stadt gemeldeten Sippen vor, dort ist eine Pflanze erstmals auch in Deutschland nachgewiesen worden
• In der vielzelligen Grünalge Volvox carteri sind nun diejenigen Genfamilien charakterisiert, die im Laufe der Evolution von einzelligen Organismen zu Vielzellern neu entstanden sind
• Erste Belege über die physiologische Funktion der Protease DEG10 zeigt deren Rolle beim Wurzelwachstum in Arabidopsis, insbesondere unter Temperaturstress.

Die Allianz der Wissenschaftsorganisationen begrüßt, dass Bund und Länder mit dem Programm zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses (sog. „Nachwuchspakt“) die Situation junger Wissenschaftler in Deutschland verbessern und damit das deutsche Wissenschaftssystem im internationalen Wettbewerb stärken möchten. Bei der Ausgestaltung des Nachwuchspaktes komme es jetzt darauf an, die langfristige Wirksamkeit des Programms und seine bestmögliche Passung zu bestehenden erfolgreichen Fördermaßnahmen durch ein wissenschaftsgeleitetes Monitoring sicherzustellen. Für dieses Monitoring sollten rechtzeitig ein Auftrag erteilt und die erforderlichen Ressourcen eingeplant werden. Die Leopoldina veröffentlichte die gemeinsame Stellungnahme der Allianz der Wissenschaftsorganisationen.
Quelle: Leopoldina

Im Jahr 2014 bewerteten die Repräsentaten der DBG an 13 Hochschulen Master-Arbeiten aus der Botanik und den Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Philip Albers (FU Berlin):
In vivo regulation of Arabidopsis thaliana CPK5 in plant pathogen defense
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Christodoulos Filippis (Goethe-Universität Frankfurt):
Untersuchungen zur Rolle von PaRCF1 und PaRCF2 bei der Organisation von Atmungskettensuperkomplexen bei Podospora anserina
mehr in der Zusammenfassung

Simon Fraas (Universität Hamburg):
Hansa-Trace - Ein System zur automatischen Hochdurchsatz-Erfassung der schnellen Wachstums-effekte bei Arabidopsis thaliana L HEYNH
mehr in der Zusammenfassung mit Bildern

Klaus Herburger (Universität Innsbruck):
Zellwandkomponenten und ökophysiologische Charakterisierung der streptophytischen Grünalgen Klebsormidium sp. und Zygnema sp.
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Marcel Kansy (Universität Leipzig):
Einfluss von Lipiden auf die Struktur und Funktion von Photosystem II
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Friedrich Kirsch (Universität Rostock):
Integration des cyanobakteriellen Glyceratwegs aus Synechocystis sp. PCC6803 in die Photorespiration von Arabidopsis thaliana
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Christian Köttig (TU München):
Redoxregulation von Proteinposphatasen des Typs C2
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Verena Lauströer (Universität Bielefeld):Influence of mycotrophic degree on growth response for two plant species in single and competition treatments under conditions promoting parasitism by arbuscular mycorrhizal fungimore in the summary with images

Maximilian Lauterbach (Johannes Gutenberg-Universität Mainz):
Phylogeny and biogeography of Zygophyllum s.l. (Zygophyllaceae)
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Frederic Schramm (Philipps-Universität Marburg):
Analysis of the peroxisomal membrane proteome of the diatom Phaeodactylum tricornutum and in vivo localization studies of putative peroxisomal proteins
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Sophie Steinhagen (Justus-Liebig-Universität Giessen):
Ultrastruktur der Zellen von Cryptochlora perforans (Chlorarachniophyta)
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Florian Ulm (TU Kaiserslautern):
Below ground processes of a native and an invasive legume as a driver for nitrogen distribution on community scale
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Sebastian Wittek (Universität zu Köln):
Prosoaulax, a dinoflagellate with mysterious plastids
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Im Jahr 2015 bewerteten die Repräsentaten der DBG an sechs Hochschulen Master-Arbeiten aus der Botanik und den Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Christoph Hahn (Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg):
Die Vielfältigkeit von Grünkohl: Untersuchung des Glucosinolatgehaltes und Analyse von Verwandtschaftsverhältnissen
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Barbara Jakobs (Universität Konstanz):
Charakterisierung der physiologischen Funktion der mitochondrialen Protease DEG10 in Arabidopsis thaliana
mehr in der Zusammenfassung

Stefanie Jung (Justus-Liebig-Universität Gießen):
Salztoleranz und genetische Variabilität von Prunus serotina Erh.
mehr in der Zusammenfassung

Johanna Kozak (Technische Universität München):
Zwergwüchsige, subalpine Nadelwälder auf Permafrostlinsen unterhalb der Baumgrenze in den Schweizer Alpen
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Christoph Tim Krannich (Universität Rostock):
Rolle des Ethylensignalweges im Hinblick auf Trockentoleranz und Lagerung von Kartoffeln
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Franziska Walther (Goethe-Universität Frankfurt):
Flora und Vegetation von Pflasterfugen in Frankfurt am Main
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Eva Laura von der Heyde (Universität Bielefeld):
Untersuchung artspezifischer Genfamilien in Volvox carteri
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Paulina Anna Zigelski erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Hamburg im Jahr 2016 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Molekulare Biogeographie des Syzygium guineense Komplexes: Wie Umwelt und Genetik die ‚Suffrutizierung‘ in Afrikas Miombo Region bedingen"

Erstmals wurden die Ursprünge der „unterirdischen Bäume“ im südlichen Afrika anhand einer Model-Art im Detail untersucht: Bei ihrer Entstehung spielen genetische und ökologische Faktoren eine tragende Rolle.

Dominika Kundel erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Konstanz im Jahr 2016 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Auswirkung der Applikation von Bio-Effektoren auf das Wachstum von Mais und Effekt von Bio-Effektoren auf die Gemeinschaft der Wurzel assoziierten arbuskulärer Mykorrhiza Pilze."

Bio-Effektoren wie pflanzliche Extrakte und kleinste Bodenlebewesen könnten die Düngerpraxis verbessern und damit die Landwirtschaft. Der eingesetzte qPCR-Ansatz bewährte sich und kann zur Quantifizierung verschiedener arbuskuläre Mykorrhizapilze Arten angewendet werden.

Im Jahr 2016 bewerteten die Repräsentaten der DBG an den teilnehmenden Hochschulen Master-Arbeiten aus der Botanik und den Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Herbert Braunschmid (Universität Salzburg)
Divergent floral traits and pollinators of Cypripedium calceolus L.
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Ina Burghardt (Goethe Universität Frankfurt)
Der Einfluss drei plastidärer Immunophiline auf die Lichtanpassung von Arabidopsis thaliana.
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Dominika Kundel (Universität Konstanz)
Auswirkung der Applikation von Bio-Effektoren auf das Wachstum von Mais und Effekt von Bio-Effektoren auf die Gemeinschaft der Wurzel assoziierten arbuskulärer Mykorrhiza Pilze.
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Laura Mosebach (Universität Münster)
Regulation des photosynthetischen Elektronen Transports in Chlamydomonas reinhardtii in Abhängigkeit von PGRL1 und PGR5
mehr in der Zusammenfassung mit Bild 

Wilena Telman (Universität Bielefeld)
Zur Funktion des 2-Cystein Peroxiredoxins und des Cyclophilin 20-3 innerhalb des Redox-regulatorischen Netzwerks von A. thaliana.
mehr in der Zusammenfassung 

Paulina Anna Zigelski (Universität Hamburg)
“Molekulare Biogeographie des Syzygium guineense Komplexes: Wie Umwelt und Genetik die ‚Suffrutizierung‘ in Afrikas Miombo Region bedingen“
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Laura Mosebach erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Münster im Jahr 2016 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Regulation des photosynthetischen Elektronen Transports in Chlamydomonas reinhardtii in Abhängigkeit von PGRL1 und PGR5

Die Proteine PGRL1 und PGR5 tragen möglicherweise zur Bindung der Ferredoxin:NADP⁺ Reduktase (FNR) an die Thylakoidmembran der Alge bei, an der der photosynthetische Elektronentransport stattfindet

Ina Burghardt erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Goethe-Universität Frankfurt im Jahr 2016 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Der Einfluss drei plastidärer Immunophiline auf die Lichtanpassung von Arabidopsis thaliana."

Für plastidäre Immunophiline des FKBP-Typs wird eine Rolle in der Assemblierung und Regulation von Photosynthese-Komplexen vermutet. In dieser Arbeit zeigte sich, dass eine Null-Mutation eines dieser Gene zum Verlust der Bewegung der Hauptlichtsammelantenne (LHC II) führt, obwohl die dafür zuständige STN7-Kinase aktiv ist.

Wilena Telman erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2016 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Zur Funktion des 2-Cystein Peroxiredoxins und des Cyclophilins 20-3 innerhalb des Redox-regulatorischen Netzwerks von A. thaliana"

Wie die Arbeit zeigt, beeinflusst das chloroplastidäre 2-CysPrx-Cyp20-3-Modul die Redox-, Protein- und Thiolhomöostase bei der zellulären Stressanpassung.

Herbert Braunschmid erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Salzburg im Jahr 2016 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Divergierende Blütenmerkmale und Bestäuber von Cypripedium calceolus L."

Die Arbeit analysiert, ob sich die Blütenmerkmale des Gelben Frauenschuhs (Cypripedium calceolus) wegen des Selektionsdrucks verschiedener Bestäuber auf verschiedenen Höhenstufen unterscheiden.

Von Nachwuchswissenschaftlern für Nachwuchswissenschaftler

Wenn Sie Postdoc oder Doktorand sind, eine Idee für einen Workshop über eine aktuelle pflanzenwissenschaftliche Thematik mit interdisziplinären Ansätzen haben und eine Plattform für einen lebendigen Austausch von Doktoranden untereinander veranstalten möchten, schicken Sie Ihr Konzept bitte an den Vorstand der DBG, der Ihre Veranstaltung im Rahmen eines Eduard Strasburger-Workshops mit bis zu 5.000 € unterstützt. Bitte wenden Sie sich jederzeit an den Präsidenten der DBG. Der zweite Eduard Strasburger-Workshop fand im September 2016 in München statt und hatte den Titel "Phylogenomics - The next generation of evolutionary botany". In ihrer Tagungsnachlese thematisieren die Organisatorinnen Susann Wicke und Dörte Harpke nicht nur die Tagungsschwerpunkte sondern auch die Sorgen der Nachwuchskräfte.

Details im aktuellen Ausschreibungstext (pdf)

Die DBG vergibt auch dieses Jahr wieder Zuschüsse für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die mit einem Vortrag oder einem Poster an der Botanikertagung teilnehmen. Sie ist Studierenden sowie nicht voll vergüteten jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vorbehalten, die Mitglied der DBG sind.

Reisekostenzuschuss: Details und Antragsformular im Intranet

> erst Mitglied werden

Im Sommer diskutieren Nachwuchsforscherinnen und -forscher die Themen Kommunikation und Konflikt, die durch zwei Genome in einer Zelle entstehen. Dazu findet am 30. August und 1. September 2017 in Bremen der dritte Eduard-Strasburger Workshop mit dem Titel Two genomes in one cell - communication and conflict statt. Der von der DBG geförderte Workshop dient dem Austausch der Nachwuchskräfte, bringt sie mit etablierten Forschenden zusammen und ermöglicht ihnen in einem geschützten Rahmen ihre wissenschaftlichen Kenntnisse zu diskutieren, zu vertiefen und ihr Netzwerk auszubauen. Anmeldeschluss für das begehrte Format, das von jungen Wissenschatlern der Universitäten Bremen und Oldenburg (Dr. Dawit Girma Tekleyohans, M.Sc. Thomas Nakel, M.Sc. Niklas Buhk) organisiert wird, ist der 31. Juli 2017.

> Poster (pdf-Datei)

> Einladung und Thema (pdf-Datei)

> Anmeldung (pdf-Datei)

> Details auf der Website: http://www.uni-bremen.de/en/molgen/strasburger-2017.html">http://www.uni-bremen.de/en/molgen/strasburger-2017.html

Aus den 235 während der Botanikertagung 2017 in Kiel präsentierten Poster wählten Fach-Jurys die besten aus. Folgende Poster von Nachwuchskräften erhielten eine Urkunde und den Betrag von 135 Euro, weil sich die Gründung der Deutschen Botanischen Gesellschaft in diesem Jahr zum 135ten Mal jährt.

Alle ausgezeichneten Nachwuchstalente und die von ihnen vorgestellten Poster (pdf-Datei)

Von Nachwuchswissenschaftlern für Nachwuchswissenschaftler

Wenn Sie Postdoc oder Doktorand sind, eine Idee für einen Workshop über eine aktuelle pflanzenwissenschaftliche Thematik mit interdisziplinären Ansätzen haben und eine Plattform für einen lebendigen Austausch von Doktoranden untereinander veranstalten möchten, schicken Sie Ihr Konzept bitte an den Vorstand der DBG, der Ihre Veranstaltung im Rahmen eines Eduard Strasburger-Workshops mit bis zu 5.000 € unterstützt. Bitte wenden Sie sich jederzeit an den Präsidenten der DBG. Der zweite Eduard Strasburger-Workshop fand im September 2016 in München statt und hatte den Titel "Phylogenomics - The next generation of evolutionary botany". In ihrer Tagungsnachlese thematisieren die Organisatorinnen Susann Wicke und Dörte Harpke nicht nur die Tagungsschwerpunkte sondern auch die Sorgen der Nachwuchskräfte.

Details im aktuellen Ausschreibungstext (pdf)

Die DBG vergibt auch dieses Jahr wieder Zuschüsse für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die mit einem Vortrag oder einem Poster an der Botanikertagung teilnehmen. Sie ist Studierenden sowie nicht voll vergüteten jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vorbehalten, die Mitglied der DBG sind.

Reisekostenzuschuss: Details und Antragsformular im Intranet

> erst Mitglied werden

Im Sommer diskutieren Nachwuchsforscherinnen und -forscher die Themen Kommunikation und Konflikt, die durch zwei Genome in einer Zelle entstehen. Dazu findet am 30. August und 1. September 2017 in Bremen der dritte Eduard-Strasburger Workshop mit dem Titel Two genomes in one cell - communication and conflict statt. Der von der DBG geförderte Workshop dient dem Austausch der Nachwuchskräfte, bringt sie mit etablierten Forschenden zusammen und ermöglicht ihnen in einem geschützten Rahmen ihre wissenschaftlichen Kenntnisse zu diskutieren, zu vertiefen und ihr Netzwerk auszubauen. Anmeldeschluss für das begehrte Format, das von jungen Wissenschatlern der Universitäten Bremen und Oldenburg (Dr. Dawit Girma Tekleyohans, M.Sc. Thomas Nakel, M.Sc. Niklas Buhk) organisiert wird, ist der 31. Juli 2017.

> Poster (pdf-Datei)

> Einladung und Thema (pdf-Datei)

> Anmeldung (pdf-Datei)

> Details auf der Website: http://www.uni-bremen.de/en/molgen/strasburger-2017.html">http://www.uni-bremen.de/en/molgen/strasburger-2017.html

Der Europäische Dachverband für Pflanzenwissenschaften FESPB (Federation of European Societies of Plant Biology) vergibt Reisestipendien für Nachwuchskräfte, wie beispielsweise den FESPB travel grants for students and post-docs. Dazu müssen sie an einer Universität / einem wissenschaftlichen Institut in einem der Länder arbeiten, aus denen die Mitgliedsgesellschaften der FESPB stammen, etwa Deutschland oder Österreich. Den Stipendiaten winken ein freier Eintritt zum Kongress Plant Biology Europe (PBE) 2018 sowie freie Unterkunft für vier Nächte. Bewerbungsschluss ist der 20. Januar 2018. Die Gewinner werden am 28. Februar bekannt gegeben. Auf der Website sind weitere Stipendien genannt.

zu den Stipendien

Der 3. Eduard Strasburger Workshop mit dem Titel Two Genomes in one Cell - Communication and Conflict lockte mehr als 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Polyploidie- und Hybridisierungsforschung nach Bremen. Dort thematisierten sie, welche Schwierigkeiten Zellen meistern, die ihre Chromosomensätze mischen oder gar vervielfältigen. Der Workshop fand vom 30. August und 1. September 2017 statt unter der Regie der Nachwuchswissenschaftler Dawit Girma Tekleyohans, Niklas Buhk und Thomas Nakel der Universitäten Oldenburg und Bremen. Die vorwiegend jungen Nachwuchskräfte reisten aus mehreren Nationen an, darunter Deutschland, Österreich, Schweiz, Schweden und Pakistan, was die internationale Relevanz des Themas unterstreicht. Die Organisatoren berichten in ihrer Tagungsnachlese unter anderem über neue Modellpflanzen, einen Genomschock, eine Methode zum Nachweis von drei Eltern und in welcher Weise junge Forschende bevorzugt wurden.

Im Jahr 2017 bewerteten die Repräsentaten der DBG an mehreren Hochschulen Master-Arbeiten aus Botanik und Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten bislang (in alphabetischer Reihenfolge):

Anže Žerdoner Čalasan (Ludwig-Maximilians-Universität München)
Morphological, phylogenetic and taxonomic analysis of selected Trachelomonas (Euglenida) strains
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Jan Hendrik Hoerner (Universität Bielefeld)
Allelopathic effects of the invasive plant Erodium cicutarium on agricultural crop plants
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Hannah Elisa Krawczyk (Universität Münster)
Influence of complex-type N-glycosylation on brassinosteroid signaling in Arabidopsis thaliana
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Birte Peters (Universität Salzburg)
Epiphytic bacteria on lettuce affect the feeding behavior of an invasive pest slug
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Anike Schaller (Universität Kiel)
Untersuchungen zur Rolle von WHIRLY-Proteinen in der Kommunikation zwischen Zellkern und Organellen
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Linda Titkemeier (Carl von Ossietzky-University Oldenburg)
Entwicklung geeigneter Lernhilfen für die Pflanzenbestimmungsübungen
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Anže Žerdoner Čalasan erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Ludwig-Maximilians-Universität München im Jahr 2017 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Morphologische, phylogenetische und taxonomische Analyse von ausgewählten Trachelomonas (Euglenida) Stämmen"

Anže Žerdoner Čalasan klärte die Identität dreier vor mehr als 100 Jahren beschriebener Taxa von Trachelomonas und konnte dabei auch genetische Informationen zur eindeutigen Artenbestimmung generieren.

Jan Hendrik Hoerner erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2017 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Allelopathische Effekte der invasiven Pflanze Erodium cicutarium auf landwirtschaftliche Nutzpflanzen"

Der invasive Reiherschnabel (Erodium cicutarium) verringert die Erntemengen zahlreicher Nutzpflanzen Nordamerikas teils drastisch. Jan Hendrik Hoerner untersuchte, welchen Anteil sogenannte Allelopathika daran haben, also von den Reiherschnäbeln produzierte chemische Substanzen, welche die Entwicklung anderer Pflanzen beeinflusst. Er trennte phenolische Verbindungen auf und zeigte deren wachstumshemmende Wirkung, die sich bereits in sehr geringen Konzentrationen entfaltete.

Hannah Elisa Krawczyk erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster im Jahr 2017 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Einfluss der komplexen N-Glykosylierung auf die Brassinosteroid-Signalweiterleitung in Arabidopsis thaliana"

Hannah Elisa Krawczyk untersuchte, welche Funktionen N-glykosylierte Proteinen in Pflanzen haben. Sie fand nun einen Zusammenhang zwischen der Unfähigkeit komplexe oder hybride N-Glykane im Golgi-Apparat bilden zu können und einer veränderten Sensibilität gegenüber den beiden Pflanzenhormonen Brassinolid (BL) und Abscisinsäure (ABA).

Birte Peters erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Salzburg im Jahr 2017 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Epiphytic bacteria on lettuce affect the feeding behavior of an invasive pest slug"

Die Studie zeigt zum ersten Mal, dass natürlich vorkommende Bakterien, die mit der Blattoberfläche von Salatblättern assoziiert sind, einen Einfluss auf das Fressverhalten von Nacktschnecken haben, eines generalistischen Herbivoren.

Anike Schaller erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel im Jahr 2017 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Untersuchung zur Rolle von WHIRLY-Proteinen in der Kommunikation zwischen Zellkern und Organellen"

Wie Schaller zeigte, führt eine Hemmung der Chloroplastenentwicklung dazu, dass im Zellkern verstärkt Gene aktiv werden, die für mitochondriale Anti-Stress-Proteine wie WHIRLY2 kodieren.

Warum invasive Nacktschnecken manche Salatköpfe verschlingen und andere verschmähen war Thema einer der ausgezeichneten Masterarbeiten (kleiner Tipp: es liegt nicht direkt am Salat). Die anderen thematisierten, welche Funktionen N-glykosylierte Proteine in Pflanzen haben, was auf genetischer Ebene passiert, wenn die Entwicklung der Chloroplasten gehemmt wird, oder welche Substanzen einer invasiven Pflanze erhebliche Ernteausfälle verursachen. Und eine Arbeit klärte die Identität dreier schon vor mehr als 100 Jahren beschriebenen Taxa der einzelligen Trachelomonas Algen. Bereits zum vierten Mal hat die Deutsche Botanische Gesellschaft (DBG) damit Preise für die besten pflanzenwissenschaftlichen Master-Arbeiten verliehen. Sie gingen dieses Jahr an drei Biologinnen und zwei Biologen an den Universitäten Bielefeld, Münster, Salzburg, Kiel sowie an der Münchner LMU. Die Kurzfassungen der Arbeiten und Bilder stehen nun auf der Website zum Abruf bereit.

Zur Übersicht aller ausgezeichneten MSc Arbeiten

Die Einstein Stiftung Berlin ergänzt ihr Förderportfolio um weitere Förderprogramme: Mit Hilfe von „Einstein-Profil-Professuren“ sollen an den Berliner Universitäten zusätzliche Stellen geschaffen werden, die für den Wissenschaftsstandort von strategischer Bedeutung sind. Zur Förderung der Wissenschaftsfreiheit sollen zudem zeitlich befristet „Einstein-Gastprofessuren“ sowie „Einstein Junior Scholarships“ ermöglicht werden.
Quelle: Einstein Stiftung

Vom 17. bis 19. April diskutieren Nachwuchsforscherinnen und -forscher die Funktion der Mitochondrien als Kraftwerke der Pflanze an der Uni Bonn. Anmeldungen für den von der DBG geförderten Eduard-Strasburger Workshop mit dem Titel Power Plants in Plants – Mitochondrial Functions in the Green Lineage sind ab sofort möglich. Die Organisatorinnen, Dr. Stefanie Müller-Schüssele und Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger, freuen sich auf Ihre Anmeldung bis zum 10. März 2018 und einen interessanten Workshop.

> Poster: speakers and schedule (pdf-Datei)

> Anmeldung (Word-dotx-Datei)

> Venue: Bonn University, Institute for Cellular and Molecular Biology (IZMB), Kirschallee 1, 53115 Bonn, Germany

Das Programm des Eduard-Strasburger Workshops mit dem Titel Power Plants in Plants – Mitochondrial Functions in the Green Lineage ist fertig und informiert über RednerInnen und die Titel der Vorträge sowie über den Tagungsort und den öffentlichen Nahverkehr. Die Organisatorinnen, Dr. Stefanie Müller-Schüssele und Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger, freuen sich auf eine interessante Tagung vom 17. bis 19. April 2018 on Bonn.

> Programm (pdf-Datei)

Linda Titkemeier erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg im Jahr 2017 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Entwicklung geeigneter Lernhilfen für die Pflanzenbestimmungsübungen.
Eine Studie zur Erfassung der Kenntnisse von Schülern und Studenten im Bereich Pflanzenaufbau/Artenkenntnis."

Diese Arbeit untersucht erstmals den Wissenszuwachs von Biologiestudierenden durch Pflanzenbestimmungskurse und thematisiert darauf aufbauend Möglichkeiten zur weiteren Lernsteigerung.

Warum invasive Nacktschnecken manche Salatköpfe verschlingen und andere verschmähen war Thema einer der ausgezeichneten Masterarbeiten (kleiner Tipp: es liegt nicht direkt am Salat). Die anderen thematisierten, welche Funktionen N-glykosylierte Proteine in Pflanzen haben, was auf genetischer Ebene passiert, wenn die Entwicklung der Chloroplasten gehemmt wird, oder welche Substanzen einer invasiven Pflanze erhebliche Ernteausfälle verursachen. Und eine Arbeit klärte die Identität dreier schon vor mehr als 100 Jahren beschriebenen Taxa der einzelligen Trachelomonas Algen. Bereits zum vierten Mal hat die Deutsche Botanische Gesellschaft (DBG) damit Preise für die besten pflanzenwissenschaftlichen Master-Arbeiten verliehen. Sie gingen dieses Jahr an drei Biologinnen und zwei Biologen an den Universitäten Bielefeld, Münster, Salzburg, Kiel sowie an der Münchner LMU. Die Kurzfassungen der Arbeiten und Bilder stehen nun auf der Website zum Abruf bereit.
Zur Übersicht aller ausgezeichneten MSc Arbeiten

Vom 17. bis 19. April diskutieren Nachwuchsforscherinnen und -forscher die Funktion der Mitochondrien als Kraftwerke der Pflanze an der Uni Bonn. Anmeldungen für den von der DBG geförderten Eduard-Strasburger Workshop mit dem Titel Power Plants in Plants – Mitochondrial Functions in the Green Lineage sind ab sofort möglich. Die Organisatorinnen, Dr. Stefanie Müller-Schüssele und Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger, freuen sich auf Ihre Anmeldung bis zum 10. März 2018 und einen interessanten Workshop.

> Poster: speakers and schedule (pdf-Datei)

> Anmeldung (Word-dotx-Datei)

> Venue: Bonn University, Institute for Cellular and Molecular Biology (IZMB), Kirschallee 1, 53115 Bonn, Germany

Das Programm des Eduard-Strasburger Workshops mit dem Titel Power Plants in Plants – Mitochondrial Functions in the Green Lineage ist fertig und informiert über RednerInnen und die Titel der Vorträge sowie über den Tagungsort und den öffentlichen Nahverkehr. Die Organisatorinnen, Dr. Stefanie Müller-Schüssele und Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger, freuen sich auf eine interessante Tagung vom 17. bis 19. April 2018 on Bonn.

> Programm (pdf-Datei)

Die DBG zeichnet die beiden Nachwuchswissenschaftler Dr. Katja Meyer (Uni Bielefeld, AG Prof. D. Staiger) und Dr. Max Lauterbach (Uni Mainz, AG Prof. G. Kadereit, nun Australien) mit dem Nachwuchs-Preis für beste pflanzenwissenschaftliche Veröffentlichung 2018 aus. Meyer passte die iCLIP-Technik (individual nucleotide resolution crosslinking and immunoprecipitation) an Pflanzen an und zeigte im Fachmagazin Genome Biology (DOI: 10.1186/s13059-017-1332-x), dass das RNA-Bindeprotein AtGRP7 tagesrhythmische mRNAs reguliert. Lauterbach verglich im Journal Frontiers in Plant Science (DOI: 10.3389/fpls.2017.01939) fünf Arten von Chenopodien und identifizierte dabei Gene, die bisher in der C4-Photosynthese unbekannt waren. Die beiden Preisträger werden die Urkunden der Wilhelm-Pfeffer-Stiftung der DBG im kommenden Jahr während der Botanikertagung in Rostock entgegen nehmen. Ihre Preisgelder erhalten sie bereits jetzt.

mehr zu den Nachwuchspreisen der DBG

Im Jahr 2018 bewerteten die Repräsentaten der DBG an den folgenden Hochschulen Master-Arbeiten aus der Botanik und den Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Benjamin Al (TU München)
Elucidation of the biological significance of post-translational modifications of Arabidopsis TRAPPII tethering complex proteins
mehr in der Zusammenfassung

Mareike Busche (Universität Bielefeld)
Funktionelle Charakterisierung von zwei Flavonolsynthasen und einer Anthocyanidinsynthase aus Musa acuminata
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Michael Gasper (Universität Münster)
Einfluss der Lysin-Deacetylierung auf die Samenkeimungsphysiologie von Arabidopsis thaliana
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Marc Halder (Universität Konstanz)
Untersuchungen zum kompetitiven Vorteil eines funktionsfähigen NPQs in Phaeodactylum tricornutum
mehr in der Zusammenfassung

Stefan Lucius (Universität Rostock):
Charakterisierung des Phänotyps von Arabidopsis-antisense-PGPase-Pflanzen nach Expression cyanobakterieller PGPasen
mehr in der Zusammenfassung

Fabian-Philipp Sylvester (FU Berlin)
Gezieltes „genome editing“ via CRISPR/Cas9 und Charakterisierung von CDPKs in der Stressantwort
mehr in der Zusammenfassung

Fabian-Philipp Sylvester erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der FU Berlin im Jahr 2018 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Gezieltes „genome editing“ via CRISPR/Cas9 und Charakterisierung von CDPKs in der Stressantwort"

Diese Arbeit zeigt das große Potential des CRISPR/Cas9-Systems hinsichtlich der Untersuchung von gekoppelt vererbten Isoformen einer Genfamilie, hier anhand eines CDPK Gen-Clusters von Arabidopsis thaliana. Mit diesem System gelang es Sylvester, erstmals auch eine Dreifachmutante, mit einer weiteren CDPK Isoform, zu erzeugen.

Stefan Lucius erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Rostock im Jahr 2018 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Charakterisierung des Phänotyps von Arabidopsis-antisense-PGPase-Pflanzen nach Expression cyanobakterieller PGPasen"

In dieser Arbeit wurde untersucht, inwieweit die Expression vier potentieller 2-Phosphoglykolat-Phosphatasen (PGPasen) aus dem Cyanobakterium Synechocystis sp. PCC 6803 eine Komplementation des photorespiratorischen Phänotyps von Arabidopsis thaliana-antisense-PGPase-Pflanzen ermöglicht.

Marc Adam Halder erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Konstanz im Jahr 2018 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Investigating the competitive advantage of functional NPQ in Phaeodactylum tricornutum"

Unter naturnah simulierten Lichtbedingungen wurde in Kompetitionsexperimenten erstmals der Einfluss des Nicht Photochemischen Quenchings auf die Wachstumsperformance einer Kieselalge untersucht.

Michael Gasper erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Münster im Jahr 2018 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Einfluss der Lysin-Deacetylierung auf die Samenkeimungsphysiologie von Arabidopsis thaliana"

Die chemische Inhibierung der Lysin Deacetylasen während der Samenkeimung führte zu einer Verringerung der Keimungsgeschwindigkeit. Genetische Analysen zeigten, dass die Lysin Deacetylasen hormonelle Signale während der Samenkeimung beeinflussen können.

Benjamin Al  erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der TU München im Jahr 2018 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Elucidation of the biological significance of post-translational modifications of Arabidopsis TRAPPII tethering complex proteins"

Al charakterisierte das Modul TRAPPII, das eine entscheidende Komponente für die Stressphysiologie und Anpassungsfähigkeit von Pflanzen ist

Mareike Busche erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2018 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit

"Funktionelle Charakterisierung von zwei Flavonolsynthasen und einer Anthocyanidinsynthase aus Musa acuminata"

Die Arbeit trägt zum Verständnis der Synthese von Flavonolen und Anthocyanidinen in Musa acuminata (Banane) bei und bietet eine Grundlage für weitere Forschung zur erhöhten Produktion von Flavonoiden durch die Analyse zweier beteiligter Enzyme.

Die beiden Pflanzenforscherinnen Dr. Aleksandra Sapala (MPI für Pflanzenzüchtungsforschung Köln, AG Dr. Richard Smith, Prof. Miltos Tsiantis) und Dr. Jutta Baldauf (Uni Bonn, AG Prof. Frank Hochholdinger) werden den Nachwuchs-Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Veröffentlichung erhalten. Sapala belegte im Fachmagazin eLife (DOI: 10.7554/eLife.32794) mithilfe von Computersimulationen, warum Pflanzen puzzleförmige Zellen bilden und welche Vorteile diese Form mit sich bringt. Sie zeigte damit auch, dass in der Entwicklung von Pflanzen Physik eine ebenso wichtige Rolle spielt, wie Biochemie und Genetik. Baldauf zeigte mit Kreuzungen von Mais-Inzuchtlinien im Fachmagazin Current Biology (DOI: 10.1016/j.cub.2017.12.027), dass in deren ertragreicheren Nachkommen rund 500 Gene mehr aktiv waren als in den Elternpflanzen und hat damit eine Erklärung für den sog. Heterosis-Effekt entdeckt. Sie identifizierte außerdem evolutionsbiologisch junge Gene, die als Marker für zukünftige Züchtungen dienen können. Angesichts der vielen guten Publikationen verleiht die DBG den Best-Paper-Preis der DBG-eigenen Wilhelm-Pfeffer-Stiftung im Jahr 2018 zweimal (s.a. hier) an herausragende Nachwuchsforscher*innen. Die Stiftung hofft, mit den Stiftungserträgen auch in Zukunft je zwei Preisvergaberunden pro Jahr realisieren zu können, um mehr Aufmerksamkeit für die Forschungsleistungen junger Wissenschaftler*innen in der DBG zu erzeugen. Die beiden o.g. Preisträgerinnen werden die Urkunden der Wilhelm-Pfeffer-Stiftung der DBG während der diesjährigen Botanikertagung in Rostock entgegen nehmen. Ihre Preisgelder erhielten sie bereits.

mehr zu den Nachwuchspreisen der DBG

Für ihre begehrten Nachwuchspreise bittet die DBG wieder um Nominierungen geeigneter Kandidat*innen der Pflanzenwissenschaften. Mit dem seit 1994 vom Verlag Springer Spektrum gestifteten Strasburger-Preis soll eine hervorragende und originelle Leistung von promovierten Pflanzenforscher*innen ausgezeichnet werden. Für den Wilhelm Pfeffer-Preis der gleichnamigen Stiftung bittet die DBG um Hinweise auf herausragende Dissertationen. Mit dem Horst Wiehe-Förderpreis wird eine hervorragende Publikation oder Dissertation ausgezeichnet. Vorschlagsberechtigt sind (habilitierte) Mitglieder der DBG. Auch Außenstehende haben ein Vorschlagsrecht; Selbstvorschläge sind teils ebenfalls möglich.

Zusammenfassung: Übersicht (pdf)

50 Reise-Stipendien für Labor-Besuche

Die DBG vergibt Reise-Stipendien für junge Wissenschaftler*innen, die ein anderes Labor aufsuchen, etwa um dort neue Methoden und Techniken zu erlernen oder um Pilotstudien anzuschieben, in Höhe von bis zu 400 Euro.

> Bewerbungsverfahren: Reise-Stipendium

> Auszahlung des Stipendiums

> Zum online-Bewerbungsformular

Exklusiv für Mitglieder steht ein neues Förderinstrument für angehende Pflanzenwissenschaftler*innen zum Abruf bereit, die ein anderes Labor besuchen möchten. Etwa um dort neue Methoden und Techniken zu erlernen oder um Pilotstudien anzuschieben und denen dafür keine eigenen Fördermittel zur Verfügung stehen. Dazu vergibt die DBG bis zu 50 Reise-Stipendien pro Jahr für junge Wissenschaftler*innen in Höhe von bis zu je 400 Euro. Das Präsidium der DBG entscheidet über die Bewilligung der Stipendien.

Die DBG vergibt Reise-Stipendien für junge Wissenschaftler*innen, die ein anderes Labor aufsuchen, etwa um dort neue Methoden und Techniken zu erlernen oder um Pilotstudien anzuschieben, in Höhe von bis zu 400 Euro.

> Bewerbungsverfahren: Reise-Stipendium

> Auszahlung des Stipendiums

> Zum online-Bewerbungsformular

Wie sich der Klimawandel auf den Blattaustrieb von Gehölzen und das Überleben von Blumen auswirkt, welche Substanzen die Form von Plastiden beeinflussen und welche Eiweiße den Startschuss für die Phloem-Entwicklung geben, sind die Themen der vier Forschenden, die mit den diesjährigen Wissenschaftspreisen der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) ausgezeichnet werden. Dr. Constantin Mario Zohner, Dr. Jessica Lee Erickson, Dr. Moisés Expósito Alonso und Dr. Eva-Sophie Wallner erhalten ihre Auszeichnungen während der Botanikertagung vom 16. bis 19. September in Rostock, wo sie den mehr als 420 angemeldeten Pflanzenforscherinnen und –forschern ihre Ergebnisse vorstellen werden.

Wie sich der Klimawandel auf den Blattaustrieb von Gehölzen und das Überleben von Blumen auswirkt, welche Substanzen die Form von Plastiden beeinflussen und welche Eiweiße den Startschuss für die Phloem-Entwicklung geben, sind die Themen der vier Forschenden, die mit den diesjährigen Wissenschaftspreisen der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) ausgezeichnet werden. Dr. Constantin Mario Zohner, Dr. Jessica Lee Erickson, Dr. Moisés Expósito Alonso und Dr. Eva-Sophie Wallner erhalten ihre Auszeichnungen während der Botanikertagung vom 16. bis 19. September in Rostock, wo sie den mehr als 420 angemeldeten Pflanzenforscherinnen und –forschern ihre Ergebnisse vorstellen werden.

Aus den mehr als 190 während der Botanikertagung 2019 in Rostock präsentierten wissenschaftlichen Poster wählten die Teilnehmenden die besten aus. Eine Fachjury zählte die vergebenen Stimmen aus. Folgende Poster von Nachwuchskräften erhielten eine Urkunde und den Betrag von je 137 Euro, weil sich die Gründung der Deutschen Botanischen Gesellschaft in diesem Jahr zum 137ten Mal jährt.

Alle ausgezeichneten Nachwuchstalente und die von ihnen vorgestellten Poster (pdf-Datei)

Im Jahr 2019 bewerteten die Repräsentant*innen der DBG an folgenden Hochschulen Master-Arbeiten aus der Botanik und den Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Helen Ballasus (Universität Leipzig)
Arteffekte auf Temperaturregulationsmechanismen in den Baumkronen am Leipziger Auwaldkran
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Mary Beyer (Paris-Lodron-Universität Salzburg)
Fungiert Schwer-Metall-Hyperakkumulation in Noccaea caerulescens als Abwehrmechanismus gegen Herbivoren?
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Paul David Grünhofer (Universität Bonn)
Bildung und chemische Zusammensetzung von Suberin in Pappelwurzeln
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Natalie Hering (Karlsruher Institut für Technologie, KIT)
In-situ Hybridisierung in Salvia Blüten und nahverwandten Lamiaceae Arten zur Detektion von Entwicklungsgenen
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Jannes Höpke (Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg)
Die komplizierte Artgrenze zwichen Veronica spicata und V. orchidea (Plantaginaceae)
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Melanie Kastl (Universität Köln)
Functional characterization of the Ustilago maydis organ-specific effectors: UMAG05306 and UMAG11060
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Cathrin Manz (Philipps-Universität Marburg)
Diversitätsbewertung der Ektomykorrhiza bildenden Gattung Russula in tropischen Bergwäldern in Panama
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Erik Pischke (Universität Rostock in Kooperation mit der Uni Bayreuth)
Die Rolle der Leucin-Biosynthese für die Blei-Toleranz in Arabidopsis thaliana
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Felix Rehms (Westfälische Wilhelms-Universität Münster)
Entwicklung und Anwendung genetisch codierter Fluoreszenzsensoren für Hypoxie-Untersuchungen in Pflanzen
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Nicola Schmidt (Technische Universität Dresden)
Charakterisierung des endogenen Pflanzenpararetrovirus beetEPRV3 im Genom der Zuckerrübe Beta vulgaris, einem Vertreter der Florendoviren aus der Familie der Caulimoviridae
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Philipp Zamzow (Universität Bielefeld)
Entwicklung und Bewertung ausgewählter Streuobstbestände der Stadt Bergkamen zwischen 1990 und 2018
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Felix Rehms erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Westfälische Wilhelms-Universität Münster im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel:

Entwicklung und Anwendung genetisch codierter Fluoreszenzsensoren für Hypoxie-Untersuchungen in Pflanzen

Rehms wies eine Akkumulation des sekundären Botenstoffes Ca²⁺ in energiearmen Zellen und eine darauffolgende Calcium-Signal-Weiterleitung während andauernder Sauerstoff-Restriktion in Arabidopsis thaliana Keimlingen nach. Darüber hinaus dokumentierte er den Beginn der Entwicklung von genetisch codierten fluoreszenten Sauerstoffsensoren für die Verwendung in Pflanzen.

In Anbetracht der Häufung von Extremniederschlägen und Fluten im Rahmen des Klimawandels wird die Toleranz gegenüber Sauerstoffmangel (Hypoxie, der vermutlich heftigste mit Flutungen einhergehende Pflanzenstress) ein immer wichtigeres landwirtschaftliches Züchtungsmerkmal, dessen Mechanismen bisher noch weitgehend unbekannt sind.

Um die Rolle von Second Messengers in der pflanzlichen Wahrnehmung und Signalweiterleitung von Hypoxie-Zuständen beziehungsweise der (durch Inhibition der aeroben Atmung) resultierenden Energiekrise aufzuklären wurden im Rahmen dieser Arbeit genetisch codierte fluoreszierende Sensoren der cytosolischen Konzentration von Ca2+ und ATP verwendet. Diese ermöglichten die mikroskopische Untersuchung von „überfluteten“ Arabidopsis thaliana Keimlingen in räumlicher und zeitlicher Auflösung.

Auf diese Art und Weise konnten mehrere Ca²⁺-Wellen angezeigt werden, die mutmaßlich durch den Zusammenbruch des zellulären Energiehaushaltes und daraus folgender Beeinträchtigung von aktiven Transportprozessen zur Aufrechterhaltung von Ionengradienten ausgelöst wurden. Ausgehend von den ersten ATP-erschöpften Geweben und Zellen können sich diese Wellen durch den gesamten Keimling ausbreiten. Die Dynamik der Wellen und der Vergleich mit der ATP-Konzentration deutet dabei darauf hin, dass die Signal-Propagation ein aktiver Prozess ist, der nicht ausschließlich auf Energiemangel und passivem Ionen-Einstrom beruht.

Zusätzlich wurde im Rahmen dieser Arbeit mit der Entwicklung von genetisch codierten fluoreszierenden Sauerstoff-Indikatoren begonnen. Solche Sauerstoff-Sensoren könnten in jedwedem Gewebe exprimiert und in-vivo verwendet werden. Anders als bisherige chemische oder physikalische Messmöglichkeiten wird dadurch kein zusätzlicher Stress erzeugt. Insofern wären sie ideal zur Aufklärung der Sauerstoff-Abhängigkeit von Signalen in hypoxischen Pflanzen. Die Unabhängigkeit von pflanzlichen Adaptions- und Wachstumsmechanismen ermöglicht außerdem möglicherweise die Identifikation von hypoxische Gewebe-Nischen, die nicht durch hypoxische Marker-Gene angezeigt werden.

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Felix Rehms fertigte die Arbeit am Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP), Abteilung Molekulargenetik und Zellbiologie der Pflanzen, in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Jörg Kudla an.

Jannes Höpke erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel:

Die komplizierte Artgrenze zwichen Veronica spicata und V. orchidea (Plantaginaceae)

Höpke untersuchte ob die beiden Arten Ähriger Ehrenpreis (Veronica spicata) und der verwandte Veronica orchidea natürlich hybridisieren. Zum ersten mal wurde systematisch der Einfluss von fehlenden Daten und fehlender Allel-Dosis-Information vergleichend für populationsgenetische Methoden wie PCA/PCoA und STRUCTURE verglichen. Zudem konnte erstmals Material von den Typen Lokalitäten der Arten V. barrelieri subsp. crassifolia und V. tzesnae untersucht werden.

Das Ziel war es die potentiell hybridisierenden Arten Veronica spicata und V. orchidea (Plantaginaceae) bezüglich Ihrer komplizierten Artabgrenzung zu untersuchen. Hierfür wurden die beiden Arten, zusammen mit anderen morphologisch nahstehenden Arten, mittels Genotyping-by-Sequencing (GBS) analysiert. Die gleiche Fragestellung wurde von Bardy et al. (2011) mittels der AFLP-Methode bereits nachgegangen, jedoch konnten diese Ergebnisse nicht exakt reproduziert werden. Um dies besser zu verstehen im Hinblick auf gemischte Ploidiegerade, dem Einfluss von fehlenden Daten und fehlender Allel-Dosis-Information auf populationsgenetische Analyse-Methoden, wurden Simulationen und Untersuchungen von den GBS-Daten durchgeführt, um die Hintergründe für die Unterschiede herauszufinden. Dabei wurde ein Fehler im Programm ipyrad herausgearbeitet, die Bedeutung von Paralogen analysiert und Unterschiede zwischen der Codierung von AFLP und diploidisierten SNP-Daten herausgearbeitet. 

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Jannes Höpke fertigte die Arbeit am Institut für Biologie und Umweltwissenschaften in der Arbeitsgruppe Biodiversität und Evolution der Pflanzen von Prof. Dr. Dirk Albach an.

Mary Beyer erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Paris-Lodron-Universität Salzburg im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel:

Fungiert Schwer-Metall-Hyperakkumulation in Noccaea caerulescens als Abwehrmechanismus gegen Herbivoren?

Wie sie herausfand können Schwermetalle eine abschreckende Wirkung auf Herbivoren haben, was wiederum die elemental defence hypothesis unterstützt. Allerdings zeigten die Fraßversuche auch, dass die Wirkung dieses Effektes stark von der Art des Schwermetalls und der Spezies des Herbivoren abhängt.

Das Ziel dieser Studie war es neue Erkenntnisse zur elemental defence hypothesis zu erlangen. Nach dieser Theorie fungieren Schwermettale als Abwehrmechanismus, indem sie Herbivoren & Pathogene abwehren oder abtöten, was zu einer verstärkten Akkumulation in bestimmen Pflanzen (Hyperakkumulatoren) führte. Hierzu wurden ein free choice feeding trial mit vier verschiedenen Herbivoren (Arion vulgaris, Vanessa cardui, Plutella xylostella und Pieris rapae) durchgeführt. Den Herbivoren wurde dabei Pflanzen der Spezies Noccaea caerulescens angeboten, welche mit verschieden Nickel- & Zink-Konzentrationen behandelt wurden. Anschließend wurde der Fraßschaden an jeder Pflanze ermittelt was wiederrum Aufschluss darüber gab, ob Nickel und/oder Zink eine abschreckende Wirkung auf das Fressverhalten dieser Herbivoren haben.

Die Ergebnisse zeigen, dass eine signifikante Korrelation zwischen dem Zink-Gehalt in Pflanzen und dem Fressverhalten von Herbivoren besteht. Der Fraßschaden ist bei mit Zink behandelten Pflanzen bis zu 20% geringer als bei unbehandelten Pflanzen. Allerdings haben mit Nickel behandelte Pflanzen nicht denselben, eindeutigen Effekt gezeigt, auch wenn eine Tendenz zu erkennen war, dass Pflanzen mit hohem Nickel-Gehalt von manchen Herbivoren eher vermieden wurden. Dies zeigt, dass die Wirkung der akkumulierten Schwermetalle stark von der Art des Schwermetalls und der Spezies des Herbivoren abhängt.

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Mary Beyer fertigte die Arbeit am Institut für Ökologie und Evolution der Universität Salzburg in der Arbeitsgruppe von Prof. Hans-Peter Comes an.

Nathalie Hering erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel:

In-situ Hybridisierung in Salvia Blüten und nahverwandten Lamiaceae Arten zur Detektion von Entwicklungsgenen

Sie beschreibt das unerwartete Vorkommen von B-Klassen Identitätsgenen im Ovar adulter Salvia Blüten sowie nahverwandter Lamiaceaen.

Die Blüte stellt eine evolutionäre Schlüssel-Innovation zur Arterhaltung dar, da eine bestimmte Interaktion zwischen Blüte und Bestäuber für viele Arten der Schlüssel ist, ihre genetische Linie zu bewahren. Innerhalb der Blütenentwicklung soll es sogenannte Genes of Speciation geben, welche maßgeblich am Aufbau von Reproduktionsbarrieren beteiligt sind. Anhand deren könnte die Debatte um das Artkonzept gelöst werden, da eine Analyse dieser Gene es ermöglichen könnte, die Arten systematisch korrekt zu klassifizieren. Um die Blütenentwicklung in Salvia und nahverwandten Lamiaceaen verstehen zu können, wurde das zeitliche und räumliche Expressionsmuster beteiligter homöotischer Gene vergleichend betrachtet. Innerhalb dieser Arbeit wurde die Expression der B-Klassen Entwicklungsgene GLOBOSA (GLO) und DEFICIENS (DEF) in adulten Salvia Blüten sowie nahverwandten Lamiaceaen qualitativ und quantitativ sowie mit Hilfe der in-situ Hybridisierung (ISH) untersucht. Die ISH ist eine molekularbiologische Methode zum spezifischen Nachweis von Nukleinsäuren in der Zelle von histologischen Schnittpräparaten in vivo. Mithilfe dieser Methode konnten die Entwicklungsgene GLO und DEF erfolgreich im Ovar und Staubblatt von Blüten der Lamiaceaen via ISH lokalisiert werden.

Das Vorkommen des B-Klassen Identitätsgens GLO in den Staubblättern entspricht dem ABC-Modell nach Coen und Meyerowitz. Die unerwartete Lokalisierung der beiden Entwicklungsgene GLO und DEF im Ovar könnte auf ein evolutionär junges, unbekanntes Protein hindeuten oder aber auf eine Repression der Entwicklungsgene durch eine unbekannte microRNA im vierten Blütenkreis hinweisen. Das Vorkommen der Entwicklungsgene in der Blüte wird durch die qualitative und quantitative Genexpressionsanalyse bestätigt. Genaue zeitliche Expressionsmuster der Entwicklungsgene konnten nicht detektiert werden, lediglich dass diese Gene vermehrt in späten Entwicklungsstadien der Blüte vorkommen. Dennoch lässt das Vorkommen des Entwicklungsgens DEF im Blatt eine frühe Involvierung in das kombinatorische Netzwerk der Blütenentwicklung offen, neben seiner eigentlichen Funktion als B-Klassen Identitätsgen.

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Nathalie Hering fertigte die Arbeit am Botanischen Institut I, Abteilung für Biodiversität des Karlsruher Instituts für Technologie in der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Nick an.

Philipp Zamzow erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der Arbeit: Entwicklung und Bewertung ausgewählter Streuobstbestände der Stadt Bergkamen zwischen 1990 und 2018

In dieser Arbeit wurden zwei Aspekte genauer untersucht: Zum einen wurde die Entwicklung und der aktuelle Zustand der Streuobstflächen Bergkamens festgehalten und überprüft, was in der bisherigen Stadtgeschichte nur einmal im Jahr 1990 stattfand, zum anderen diente diese Arbeit einer Überprüfung der festgelegten Minimumkriterien des Landesamtes für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) für die Unterschutzstellung von Streuobstwiesen- und weiden.

Zu den Ergebnissen sowie zum Plan der untersuchten Flächen

Paul David Grünhofer erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel:

Bildung und chemische Zusammensetzung von Suberin in Pappelwurzeln

Grünhofer analysierte, wann und wo Suberin in die Zellwände von Pappelwurzeln eingelagert wird und wie dies chemisch zusammengesetzt ist. Ein Großteil der Ergebnisse umfasst Kontroll- sowie osmotische Stressbedingungen.

Suberinisierung des Wurzelgewebes dient der Pflanze als Schutzmechanismus gegenüber vielzähligen biotischen sowie abiotischen Stressfaktoren. Mittels in-vitro Gewebekulturen, hydroponischen Aufbauten, Fluoreszenzmikroskopie und Gaschromatographie wurde die gewebespezifische Bildung von Suberin unter Kontroll- und Stressbedingungen untersucht. Der Hauptfokus lag zunächst auf dem Etablieren einer wissenschaftlich standardisierten und reproduzierbaren Vorgehensweise zur Gewinnung und unkomplizierten Behandlung von Pappelwurzeln mit verschiedenen Stressszenarien, um eine solide Basis für zukünftige Untersuchungen zu legen. Darüber hinaus konnte unter Zuhilfenahme von Fluoreszenzmikroskopie bereits gezeigt werden, dass unter Einfluss von mildem osmotischem Stress (-0,4 MPa) die Suberinisierung in Pappelwurzeln früher beginnt, also verschoben in Richtung der Wurzelspitze, als unter Kontrollbedingungen. Eine analytische Aufbereitung und gaschromatographische Untersuchung des gewonnenen Wurzelgewebes zeigte eine bemerkenswert hohe Übereinstimmung der Suberinkomposition mit dem häufig verwendeten Modellorganismus Arabidopsis thaliana. Eine quantitative Auswertung, also die Beantwortung der Frage ob der leichte osmotische Stress eine tatsächlich erhöhte Suberinisierung induziert, konnte innerhalb der Arbeit aus zeitlichen Gründen nicht fertiggestellt werden. Diese, sowie auch Tests mit stärkeren osmotischen Potenzialen (-0,6 MPa und ‑0,8 MPa) und Behandlungen der Wurzeln mit Salzstress folgen jedoch in der nahtlos angeschlossenen Doktorarbeit. Interessant sind diese Fragestellungen vor allem, da durch die steigenden Temperaturen in der Zukunft Wasser- (repräsentiert durch osmotischen Stress) und dadurch bedingt auch Salzstress in den Böden deutlich häufiger vorzufinden sein werden.

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Paul David Grünhofer fertigte die Arbeit am Institut für Zelluläre und Molekulare Botanik (IZMB) in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Lukas Schreiber an.

Nicola Schmidt erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Technischen Universität Dresden im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel:

Charakterisierung des endogenen Pflanzenpararetrovirus beetEPRV3 im Genom der Zuckerrübe Beta vulgaris, einem Vertreter der Florendoviren aus der Familie der Caulimoviridae

Erstmals wurden die drei Endopararetrovirus-Familien im Zuckerrübengenom beschrieben und mit Fokus auf die Familie beetEPRV3 auf ihre Eigenschaften untersucht. Es wurde deutlich, dass sich alle beetEPRV-Familien in ihrer elementaren Struktur voneinander unterscheiden, was erste Rückschlüsse auf deren evolutionäre Entwicklung zuließ. Zudem wurde eine Einbettung der viralen Sequenzen in äußerst AT-reiche Heterochromatinbereiche festgestellt. Aufgrund dieser Tatsache konnten Hypothesen aufgestellt werden, die die fehlende Virulenz der beetEPRVs erklären.

Endopararetroviren (EPRVs) sind im Tier- und Pflanzenreich weit verbreitet und zeichnen sich durch eine Integration ihrer DNA ins Wirtsgenom aus. Eine Reaktivierung kann Krankheitsbilder auslösen, so zum Beispiel bekannt bei Tabak oder Petunie. Mithilfe umfassender bioinformatischer Methoden erfolgte in dieser Arbeit eine Identifizierung der EPRVs im Zuckerrübengenom und deren phylogenetische Zuordnung zu den Florendoviren, einer sehr abundanten Gattung der Caulimoviridae. Für alle drei Familien wurde die Elementstruktur rekonstruiert, wobei sich herausstellte, dass zwei Familien (beetEPRV1 und beetEPRV3) intakte Kopien besitzen, während die dritte Virus-Familie (beetEPRV2) deutlich fragmentierter ist. Die Familie beetEPPRV3 wurde darüber hinaus mittels molekularbiologischer und cytogenetischer Methoden wie der Southern-Hybridisierung und der Fluoreszenz in situ Hybridisierung untersucht. Es zeigte sich, dass EPRVs dieser Familie häufig in stark kompaktierten, repetitiven und somit schwer zugänglichen DNA-Bereichen akkumulieren, wodurch sie einer Eliminierung aus dem Zuckerrüben-Genom entgehen konnten. Diese Erkenntnisse tragen zum Verständnis der Virulenzentstehung von EPRVs bei, die in einigen Wirtspflanzen über lange Zeit erhalten geblieben ist.

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Nicola Schmidt fertigte die Arbeit am Lehrstuhl für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Thomas Schmidt an.

Erik Pischke erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Rostock im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Die Rolle der Leucin-Biosynthese für die Blei-Toleranz in Arabidopsis thaliana

Das Schwermetall Blei kann das Wachstum von verschiedenen Ökotypen und Mutanten von Arabidopsis thaliana (dt. Acker-Schmalwand) beeinflussen und eine essentielle Rolle spielt dabei ein Enzym, welches Teil des Leucin-Biosyntheseweges ist.

Um die molekularen Mechanismen für eine Blei-Toleranz zu identifizieren, wurde die natürliche Varianz von verschiedenen Ökotypen von A. thaliana gegenüber Blei getestet. Dafür wurden sogenannte Liquid Seedling Assays (Flüssig-Wachstumsversuche) durchgeführt und die Länge der Wurzel von Pflanzen, die unter Bleistress angezogen wurden, konnten gemessen werden. Genomweite Assoziierungsstudien wiesen auf Enzyme des Leucin-Biosyntheseweges hin und daher wurden entsprechende Mutanten untersucht. Diese zeigten eine ausgeprägte Hypersensitivität gegenüber dem Schwermetall im Vergleich zum Referanz-Wildtyp. Der beobachtete Phänotyp konnte durch eine Leucin-Zugabe im Medium anteilig komplementiert werden. Weiterführende Experimente werden zum Ziel haben, die grundlegenden genetischen und metabolischen Hintergründe für den Einfluss von Blei auf die Leucin-Biosynthese in A. thaliana zu klären.

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Erik Pischke fertigte die externe Masterarbeit der Universität Rostock am Lehrstuhl für Pflanzengenetik von Prof. Dr. Renate Horn in Kooperation mit der Universität Bayreuth am Lehrstuhl für Pflanzenphysiologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stephan Clemens an.

Helen Ballasus erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Leipzig im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Arteffekte auf Temperaturregulationsmechanismen in den Baumkronen am Leipziger Auwaldkran

Prozesse, die das Kronen-Mikroklima wesentlich kontrollieren und beeinflussen, hängen mit der Art und ihren spezifischen strukturellen und physiologischen Merkmalsausprägungen und mit meteorologischen Prädiktoren in Abhängigkeit von der vertikalen Kronen-Architektur zusammen.

Melanie Kastl erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität zu Köln im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Funktionelle Charakterisierung der Ustilago maydis organspezifischen Effektoren: UMAG05306 und UMAG11060

Zwei Effektoren des Maisbeulenbrandpilzes, Ustilago maydis, wurden in planta lokalisiert sowie deren (mögliche) Ziele identifiziert und beschrieben.

Ustilago maydis parasitiert alle oberirdischen Teile der Maispflanze durch Induktion der Tumorbildung. Zur Etablierung der Biotrophie sekretiert U. maydis Effektoren, die die pflanzlichen Immunantworten inhibieren und den Metabolismus des Wirts modellieren. Co-immunpräzipitations-Experimente und Lokalisationsanalysen mit fluoreszenzmarkierten Effektoren wurden durchgeführt, um die zwei U. maydis Effektoren UMAG05306 und UMAG11060 funktionell zu charakterisieren. Wir haben gezeigt, dass beide Effektoren während der Wirtskolonisierung sekretiert werden und an der Pilzvirulenz beteiligt sind. Außerdem haben Interaktionsanalysen dargelegt, dass UMAG05306 mit dem pflanzlichen Zytoskelett interagiert / es modelliert, während UMAG11060 mit Komponenten der Wirts-Verteidigung interagiert, um die pflanzliche Immunantwort zu supprimieren. Das Verständnis wie Pilze mit dem Pflanzenimmunsystem interferieren wird helfen Resistenz- und Anfälligkeits- Mechanismen zu verstehen.

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Melanie Kastl fertigte die Arbeit am Botanischen Institut / Lehrstuhl für Terrestrische Mikrobiologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gunther Döhlemann an.

Temperaturregulation in Baumkronen, wie Schwermetalle Herbivoren beeinflussen, natürliche Artbildung, die Entwicklung von Fluoreszenzsensoren, ein Zuckerrübenvirus, die (Bio-)Synthese und Chemie von Suberin und Leucin sowie die Wandlung von Streuobstbeständen in der Stadt waren die Themen der zehn ausgezeichneten Master-Arbeiten, die die DBG 2019 prämierte. Die DBG hat damit zum sechsten Mal die mit je 100 Euro dotierten Preise für die besten pflanzenwissenschaftlichen Master-Arbeiten vergeben, die teils während akademischer Abschlussfeiern oder an den Universitäts-Lehrstühlen übergeben wurden. Die Arbeiten fertigten die Preistragenden an den Universitäten Bayreuth, Bielefeld, Bonn, Dresden, Köln, Leipzig, Münster, Oldenburg, Rostock, Salzburg, sowie am Karlsruher Institut für Technologie an. Das Präsidium der DBG dankt allen Jurymitgliedern an den Hochschulen.

Zur Übersicht aller ausgezeichneten MSc Arbeiten

Ihre Ergebnisse und Forschungsarbeiten über die vielfältigen Interaktionen zwischen (Nutz-)Pflanzen und Mikroben tauschten knapp 20 angehende Wissenschaftler*innen aus drei Ländern im Februar in Königswinter aus. Die Tagung thematisierte sowohl Symbiosen als auch Pflanzen-Pathogene. Eine externe Vortragende berichtete über Jobs außerhalb von Universtäten und ein Mitmach-Workshop ermunterte die Teilnehmenden über Chancen und Risiken der öffentlichen Kommunikation ihrer Forschungsthemen nachzudenken. Einig war man sich, dass es ein großes Interesse an der Interaktions-Forschung geben sollte, da diese dazu beiträgt, anwenderfreundliche Lösungen für den Erhalt der Pflanzengesundheit und der Ertragsmengen zu bieten. Die fünf Organisator*innen des Eduard-Strasburger-Workshops der DBG von angehenden Nachwuchskräften der Sektion für Interaktionen für andere junge Pflanzenwissenschaftler*innen fassen die Veranstaltung zusammen.

Die Wilhelm Pfeffer-Stiftung prämiert alle zwei Jahre - im Wechsel mit dem Wilhelm-Pfeffer-Preis - die beste Veröffentlichung des Jahres mit einem Preis von 1.000 Euro. Der Preis für die beste Veröffentlichung der Wilhelm Pfeffer-Stiftung ist nur zu vergeben für Publikationen, die aus Diplom-, Masterarbeiten oder Promotionen hervorgegangen sind.

Die Preistragenden und die ausgezeichnete Veröffentlichung werden während der Botanikertagung vorgestellt und die Arbeit auf der Website der DBG präsentiert.

Vorschlagsberechtigt sind alle DBG-Mitglieder, auch Selbstvorschläge sind möglich. Der Preis ist teilbar. Ein Anrecht auf den Preis, salopp auch Best-Paper-Preis genannt, besteht nicht. 

Bewerbung

Folgende Unterlagen sind für eine erfolgreiche Bewerbung einzureichen:

• Publikation (als pdf-Datei)
• Gutachten der Reviewer des Journals
• Kurzgutachten des/der betreuenden Hochschullehrers/-in (ca. eine Seite).
  Dieses Gutachten soll auch eine Aussage enthalten, in welchem Rahmen (Master-/Diplom-/Promotionsarbeit) die Veröffentlichung entstanden ist.

Termine

Bewerbungen können einmal im Jahr eingereicht werden (i.d.R. zum 31. März). Bewerbungen richten Sie bitte an den Präsidenten (siehe: Vorstand) der Wilhelm Pfeffer-Stiftung. Die Ausschreibungen werden jeweils auf der Website der DBG veröffentlicht.

Der Vorstand der Wilhelm-Pfeffer-Stiftung der DBG bittet um Nominierungen für den diesjährigen Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Veröffentlichung („Best-Paper-Preis“). Die mit 1.000 Euro dotierte Auszeichnung wird für herausragende Publikationen des Vorjahres vergeben, die aus einer Master-, Diplom- oder Promotionsarbeit hervorgegangen sind. Der/die Preisträger*in und die ausgezeichnete Veröffentlichung werden am Eröffnungstag der Botanikertagung 2021 vorgestellt und auf der Website präsentiert. Bewerbungsschluss ist der 31. März 2020. Bitte senden Sie die erforderlichen Unterlagen in elektronischer Form an den Präsidenten der Stiftung, Professor Severin Sasso.

Cathrin Manz erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Philipps-Universität Marburg im Jahr 2019 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: "Diversitätsbewertung der Ektomykorrhiza bildenden Gattung Russula in tropischen Bergwäldern in Panama"

Manz analysierte erstmals die Vielfalt von Russula-Arten („Täublinge“) in den Bergregenwäldern Panamas. Mehr als 45 Arten wurden neu für Panama nachgewiesen, unter denen sich zahlreiche für die Wissenschaft neue Arten befinden.

Die Vielfalt der Ektomykorrhizapilze in den Tropen ist noch weitgehend unerforscht, obwohl sie eine Schlüsselkomponente der Ökosysteme tropischer Bergwälder darstellen. In dieser Studie wurden 106 Belege von Arten der Gattung Russula („Täublinge“) in Chiriquí, Panama, gesammelt und im frischen Zustand beschrieben. Die Proben wurden mit phylogenetischen Methoden unter Verwendung des universellen Pilz-Barcodes ITS analysiert. Der resultierende phylogenetische Baum enthüllte eine Gesamtzahl von 90 Russula-Arten in Panama, von denen 47 Arten neu für dieses Land erfasst werden konnten. Unter diesen Aufsammlungen befinden sich viele mutmaßlich neue Arten. Eine Auswahl von vier neuen Russula-Arten aus der Subsektion Roseinae wurden morphologisch mit Licht- und Rasterelektronenmikroskopie im Rahmen der Masterarbeit analysiert. Fünf Muster bezüglich Ektomykorrhiza-Partnern und geographischer Verbreitung wurden aufgezeigt. Angesichts des Verlusts von Lebensräumen und des Klimawandels ist es heute mehr denn je notwendig, Proben mit den dazugehörigen Daten zu sammeln, zu herbarisieren und diese Ressourcen offen zu teilen. Andernfalls werden viele Arten unbemerkt aussterben.

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Cathrin Manz fertigte die Arbeit am Fachbereich Biologie in der Arbeitsgruppe Mykologie von Karl-Heinz Rexer an.

Unsere Sektion Pflanzenphysiologie und Molekularbiologie in der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) hat erstmals einen Preis für Wissenschaftskommunikation verliehen. Die Auszeichnung ging an Robert Hoffie, Doktorand am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben (IPK). Als @ForscherRobert engagiert sich der Pflanzenforscher in Sozialen Medien, erklärt geduldig den Stand der Forschung über moderne Methoden in der Pflanzenforschung und scheut - wenn es nötig ist - auch nicht die Auseinandersetzung mit Politikern. „Wenige andere Pflanzenwissenschaftler sind so engagiert in den sozialen Netzwerken wie Robert Hoffie“, sagte Prof. Dr. Stefan Rensing, Sprecher der Sektion. Er wünsche sich mehr Wissenschaftler wie Robert Hoffie, die unsere Themen in die Öffentlichkeit tragen und unsere Sichtbarkeit erhöhen.
Die Auszeichnung verlieh die Sektion am 13. Februar, während der jährlichen Konferenz Molecular Biology of Plants in Dabringhausen (Nordrhein-Westfalen). „Der Preis ist für mich Motivation und Bestätigung zugleich“, erklärte Robert Hoffie. Denn der aktuelle Stand der Wissenschaft sei das Beste, was wir haben, um zu fundierten Einschätzungen zu kommen. "Worauf, wenn nicht darauf, sollen wir unsere Einschätzungen denn künftig sonst stützen?“ fragt sich der 28-Jährige. Zwar könne die Wissenschaft nicht die Politik ersetzen, werde aber selbst immer mehr zu einem gesellschaftlichen Akteur.

Quelle: IPK beim idw

Nora Stingl erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Philipps Universität Marburg im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Etablierung und Optimierung von neuen Modellorganismen zur Erforschung der frühen Landpflanzenevolution

Stingl etablierte erfolgreich drei neue Modellorganismen und optimierte deren Kultivierung für künftige Untersuchungen zum Landgang der ersten Pflanzen.

Die Etablierung von neuen Modellorganismen ist entscheidend um den Landgang der Pflanzen zu untersuchen, welcher das Fundament der Natur, wie wir sie kennen, gelegt hat. Es ist allgemein akzeptiert, dass eine Gruppe der Charophyta, genauer des ZCC Paraphylums, den Vorfahren der Landpflanzen hervorbrachte. Da noch keine Modellorganismen in dieser Gruppe etabliert sind, wurden drei Organismen als potentielle Modellorganismen ausgesucht: Chara braunii, Spirogyra pratensis und Mougeotia scalaris. Innerhalb dieser Arbeit konnten Protokolle zur Kultivierung im Labor für alle drei Organismen entwickelt werden. Zusätzlich konnte die sexuelle Reproduktion von C. braunii und S. pratensis wiederholt erfolgreich induziert werden und es wurde ein Protokoll zur Keimung von C. braunii Oosporen etabliert.

Die Bryophyta gelten als Schwestertaxon der Gefäßpflanzen und das Hornmoos Anthoceros agrestis ist bereits als Modellorganismus etabliert. In dieser Arbeit wurden Studien zur in vitro Kultivierung durchgeführt und es konnte unterschiedliches Wachstums- und Keimungsverhalten zwischen axenischen und nicht-axenischen Kulturen beobachtet werden.

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Nora Stingl fertigte die Arbeit am Institut für Biologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stefan A. Rensing an.

Levke Valena Höche erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Der kombinierte Effekt von Populationsherkunft und Inzucht auf pflanzliche Merkmale, die bestäubende Insekten anziehen

Inzucht kann die Produktion von Blütenduftstoffen und morphologische Blütenmerkmalen negativ beeinflussen. Die Magnitude dieses Effektes hängt stark vom Geschlecht der Pflanzenindividuen und der geographischen Herkunft der Populationen ab.

Die Attraktivität einer Blüte für Bestäuber wird von einer Kombination morphologischer und olfaktorischer Merkmale bestimmt. Pflanzliche Inzucht kann diese Merkmale negative beeinflussen und diese Effekte können sowohl innerhalb einer Population zwischen weiblichen und männlichen Pflanzen, als auch zwischen Populationen verschiedener geographischer Herkünfte variieren.

In dieser Arbeit wurden Unterschiede in morphologischen und olfaktorischen Blütenmerkmalen in ausgekreutzten und ingezüchteten, männlichen und weiblichen Individuen der diözischen Pflanzenart Silene latifolia aus acht europäischen und acht nordamerikanischen Populationen aufgenommen. Zusätzlich wurden Besuchsraten dämmerungsaktiver Bestäuber quantifiziert.

Inzucht reduzierte die Anzahl der Blüten und deren Größe, sowie die Menge an Fliederaldehyden, die essenziell für die chemische Kommunikation mit Dämmerungsaktiven Faltern sind. Diese Effekte waren bei weiblichen Individuen teilweise stärker ausgeprägt als bei männlichen und variierten zwischen Populationen verschiedener Herkünfte. Diese Effekte spiegelten sich jedoch nicht in den Bestäuberbesuchsraten wider, die aus logistischen Gründen nur über einen sehr kleinen Zeitraum im Spätsommer beobachtet werden konnten. Die Ergebnisse unterstützen, dass Inzucht das Potenzial hat die Attraktivität einer Blüte für bestäubende Insekten zu vermindern, und, dass die zugrundeliegende genetische Architektur von geschlechtsspezifischer Selektion und der evolutionären Historie einer Population geformt wird.

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Levke Valena Höche fertigte die Arbeit am Institut für Ökosystemforschung in der Abteilung Geobotanik unter der Betreuung von Dr. Karin Schrieber an.

Joelle Kröll erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Leopold-Franzens-Universität Innsbruck im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Allopolyploidie, Introgression und morphologische Differenzierung in der in den Pyrenäen endemischen Art Saxifraga pubescens

Mehrere Datenquellen enträtseln die bisher unscheinbare Vielfalt eines Endemiten, der in den höchsten Regionen der Pyrenäen vorkommt: von einer Art zu zweien, Genomduplikationen und wiederkehrende Hybridisierung

Hybridisierung ist eine wichtige evolutionäre Kraft in Pflanzen, die entweder zu einem Verlust an Differenzierung durch introgressive Hybridisierung oder zu einer Erhöhung der Diversität aufgrund der Entwicklung einer neuen evolutionären Entität durch Artbildung führen kann. Damit letzteres stattfinden kann, müssen Hybride zwei große Herausforderungen bewältigen: die Hybridsterilität und die Rückkreuzung mit den Elternlinien. Ein Weg, um beide Probleme zu überwinden, ist die Allopolyploidie. Saxifraga pubescens ist eine alpine Pflanze, die in den Pyrenäen endemisch ist und an Bergkämmen, Gipfeln und freiliegenden Gesteinen in den höchsten Bereichen des Gebirges vorkommt. Laut lokalen Bestimmungsbüchern gibt es zwei Unterarten mit allopatrischer Verteilung: subsp. pubescens und subsp. iratiana. Kürzlich durchgeführte Feldstudien haben jedoch gezeigt, dass 1) Populationen mit unklarer Identifizierung und 2) ein nicht allopatrisches Verteilungsmuster zwischen den beiden Unterarten gegeben ist. Darüber hinaus scheint eine Hybridisierung mit anderen gemeinsam vorkommenden Saxifraga-Arten zu erfolgen. Saxifraga pubescens ist eine gute Modellart, um zur wenig bekannten biogeographischen Geschichte der alpinen Pflanzen der Pyrenäen beizutragen. Da die Art in einigen Gebieten sowohl in Spanien als auch in Frankreich geschützt ist, muss die intraspezifische Systematik von S. pubescens geklärt werden. Zu diesem Zweck verbinden wir morphologische Daten, relative Genomgrößen und molekulare Daten aus der RAD- und der Plastid-DNA-Sequenzierung miteinander, um auf die evolutionäre und biogeographische Geschichte der Art zu schließen und einen kongruenten Systematikrahmen zu schaffen. Wir haben in dieser Arbeit sowohl vereinzelte Hybriden in Populationen von S. pubescens als auch ganze Populationen, die nur aus Hybriden bestehen, entdeckt. Die sogenannte homoploide Hybridisierung scheint der Ursprung der vereinzelten Hybride zu sein, während die Hybrid-Populationen aus Allopolyploiden bestehen, was auf die Fertilität der Hybride und damit auf ihr Potenzial, schließlich neue Arten zu bilden, hinweist. Die Morphologie ermöglicht die korrekte Identifizierung der beiden Unterarten sowie der Hybriden, mit Ausnahme von Individuen mit unausgeglichener Introgression. Darüber hinaus ergeben die molekularen Daten, dass beide Unterarten monophyletisch sind, während die Art selbst jedoch polyphyletisch ist. Außerdem weisen sie darauf hin, dass die beiden Unterarten durchweg gut differenzierte Entitäten sind und als zwei separate Arten anerkannt werden sollten.

Die Master-Arbeit von Joelle Kröll ist hier veröffentlicht: https://diglib.uibk.ac.at/ulbtirolhs/download/pdf/5341778?originalFilename=true

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Joelle Kröll fertigte die Arbeit am Institut für Botanik bei Univ.-Prof. Mag. Dr. Ilse Kranner (Institutsleiterin) in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Mag. Dr. Peter Schönswetter (Stellvertretender Institutsleiter) und Ass. Dr. Pau Carnicero an.

Johanna Knab erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Untersuchungen an CNGC-Kanälen in Physcomitrium patens, sowie Erstellung von optogenetischen Linien und eines pH Markers zum Live-Cell Imaging

Lokaler Ca²⁺-Import durch CNGC-Kanäle scheint das Spitzenwachstum im Moos (Physcomitrium patens) Protonemata zu beeinflussen und kann durch ein neu etabliertes optogenetisches System untersucht werden.

Pflanzliche „durch zyklische Nukleotide-gesteuerte Kanäle“ (CNGCs) regulieren viele biologische Prozesse von der Pflanzenentwicklung bis hin zum Spitzenwachstum und zu Immunantworten. Im Moos Physcomitrium patens sind acht CNGCs bekannt, deren Funktionen weitgehend unerforscht sind, während in Arabidopsis thaliana bereits eine Beteiligung verschiedener CNGCs am Spitzenwachstum von Wurzelhaaren und Pollenschläuchen gezeigt werden konnte. Um den Einfluss von CNGC Kanälen auf das Spitzenwachstum von Moos-Protonemata zu untersuchen, wurden verschiedene P. patens CNGC Knock-Out Linien mittels CRISPR/Cas Behandlung generiert. Es konnten vier verschiedene cngc Einzel-KO-Linien, zwei cngc Doppel-KO-Linien und eine cngc Triple-KO-Linie erzeugt werden. Die restlichen vier CNGC Gene konnten bisher noch nicht ausgeschaltet werden, was auf essentielle Funktionen dieser Kanäle hinweisen könnte. Die Untersuchung der etablierten cngc KO-linien hat gezeigt, dass drei P. patens CNGCs tatsächlich das Spitzenwachstum in Protonemata beeinflussen. cngc-b, cngc-c und cngc-h Einzel-KO-Linien zeigten eine signifikante Verlängerung von Protonemata-Zellen, genauso wie zwei der cngc-Doppel-KO-Linien. Dieser Effekt war besonders ausgeprägt in der cngc-b/cngc-c Doppel-KO-Linie zu beobachten, was auf additive funktionelle Interaktionen zwischen CNGCc und CNGCb hindeutet.

Darüber hinaus wurden Experimente zur Etablierung eines optogenetischen Systems in P. patens durchgeführt. Die Optogenetik stellt eine zellbiologische Methode dar, mit der sich Prozesse in lebenden Zellen unter dem Einsatz von lichtempfindlichen Proteinen durch Lichtimpulse steuern lassen. In Zusammenarbeit mit Herrn Prof. Dr. Nagel von der Universität Würzburg wurden transgene P. patens Linien generiert, die ein rekombinantes Channelrhodopsin fusioniert mit einem grün-fluoreszierenden Protein (ChR-2-XXL::GFP) exprimieren. Ähnliche Channelrhodopsine wurden bereits erfolgreich in der Neurobiologie zur Generierung lichtinduzierter Aktionspotentiale eingesetzt. Channelrhodopsin-2 ist ein lichtgesteuerter Kationen-Kanal aus der einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii. Auf der Basis dieses Proteins hat Herr Prof. Dr. Nagel den ChR-2-XXL Kanal entwickelt, der Blaulicht-kontrollierte lokale Stimulation vom Ca²⁺-Import über die Plasmamembran erlaubt. Dieser Kanal konnte zum ersten Mal in P. patens erfolgreich exprimiert werden und zeigte die gewünschte Lokalisation in der Plasmamembran. Außerdem konnte gezeigt werden, dass eine an eine Chloroplasten-Targeting Sequenz gekoppelte Dioxygenase tatsächlich in Chloroplasten importiert wird, wo sie ausgehend von ß-Carotin Retinal synthetisieren kann, das für die Funktion des ChR-2-XXL Kanals essentiell ist. Mit diesem System solle es jetzt möglich sein, Auswirkungen lokaler durch Blaulicht-Stimulation ausgelöster Zelldepolarisation auf das Spitzenwachstum zu untersuchen.

Am FAU Lehrstuhl für Zellbiologie wird seit vielen Jahren die Rolle von Rac/Rop abhängigen Signalkaskaden in der Kontrolle des Spitzenwachstums von Pflanzenzellen untersucht. Die oben beschriebenen Arbeiten bilden eine hervorragende Grundlage für die zukünftige Untersuchung von funktionellen Interaktionen zwischen Rac/Rop- und Ca²⁺-abhängigen Signalkaskaden im Moos P. patens.

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Johanna Knab fertigte die Arbeit am FAU-Lehrstuhl für Zellbiologie unter der Aufsicht von Dr. Maria Ntefidou in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Benedikt Kost an.

Lara Hoepfner erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Westfälische Wilhelms-Universität Münster im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Funktion von Protein N-Glykosylierung in Flagellen vermitteltem Zellgleiten

Veränderte N-Glykosylierung von membranständigen Flagellenproteinen beeinflusst ihre Adhäsion an Oberflächen aber hindert Zellen nicht am Gleiten.

Der Biflagellat Chlamydomonas reinhardtii ist ein beliebter Modelorganismus in der Cilienforschung. Mit ihren Flagellen/Cilien können Zellen dank glykosylierten Membranproteinen an Oberflächen adhärieren und daran entlang gleiten.  

Mittels Massenspektrometrie und Fluoreszenz Mikroskopie wurden Mutanten mit veränderter N-Glykosylierung untersucht mit Hinblick auf Veränderungen im Flagellen-Proteom sowie ihrer Fähigkeit an Oberflächen zu adhärieren und daran entlang zu gleiten. Des Weiteren wurde die Rolle des Flagellen-Membran-Glycoproteins (FMG1-B) im Gleiten mit selbigen Methoden anhand einer knock-down-Mutante analysiert.

Eine veränderte Glykosylierung führt zwar zu einer verringerten Adhäsion, jedoch werden weder Flagellenproteom-Zusammensetzung noch das Gleiten signifikant beeinflusst. Außerdem zeigten die in dieser Arbeit generierten Daten, dass FMG1-B eine möglicherweise geringere Rolle in der Gleitbewegung spielt als seit langem angenommen.

In Zukunft gilt es weitere N-Glykosylierungsmutanten hinsichtlich ihrer Adhäsion und Gleitbewegung zu analysieren und herauszufinden welches N-glycosylierte Protein anstatt oder neben FMG1-B für Adhäsion und Gleiten verantwortlich ist.    

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Lara Hoepfner fertigte die Arbeit am Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Michael Hippler an.

Im Jahr 2020 bewerteten die Repräsentaten der DBG an den Hochschulen Master-Arbeiten aus der Botanik und den Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Claudia Banse (Humboldt Universität Berlin)
Hämbindung an der GBP sorgt für Feedback-Regulation in der Tetrapyrrolsynthese

Susanne Elisabeth Bleser (Johannes Gutenberg-Universität Mainz)
Characteristics of CAM-photosynthesis and anatomic-physiological features of leaves in Aeonium (Crassulaceae)

Nicole Graumann (Universität Bielefeld)
Gene editing mittels CRISPR/Cas9-vermittelter Mutagenese in der Grünalge Volvox carteri

Levke Valena Höche (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel)
Der kombinierte Effekt von Populationsherkunft und Inzucht auf pflanzliche Merkmale, die bestäubende Insekten anziehen
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Lara Hoepfner (Westfälische Wilhelms-Universität Münster)
Funktion von Protein N-Glykosylierung in Flagellen vermitteltem Zellgleiten
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Johanna Knab (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, FAU)
Untersuchungen an CNGC-Kanälen in Physcomitrium patens, sowie Erstellung von optogenetischen Linien und eines pH Markers zum Live-Cell Imaging
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Joelle Kröll (Leopold-Franzens-Universität Innsbruck)
Allopolyploidie, Introgression und morphologische Differenzierung in der in den Pyrenäen endemischen Art Saxifraga pubescens
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Elena Lesch (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn)
Die Evolution von RNA-Editing-Faktoren in Moosen und funktionale Tests ihrer Funktionen in verschiedenen Modellsystemen
mehr in der -> Zusammenfassung mit Bild

Fabian Munder (Universität Hamburg)
Elucidating the Mechanism of Protein Translocation into Peroxisomes: Biophysical, Structural and in vivo Characterization of two Peroxisomal Biogenesis Proteins from Arabidopsis thaliana

Mara Schultz (Universität Rostock)
Die Rolle des Proteins HliR1 in Synechocystis sp. PCC 6803 bei der Stressantwort bei Starklichtverhältnissen
mehr in der -> Zusammenfassung mit Bild

Nora Stingl (Philipps Universität Marburg)
Etablierung und Optimierung von neuen Modellorganismen zur Erforschung der frühen Landpflanzenevolution
mehr in der -> Zusammenfassung

Johanna Wiedener (Universität Leipzig)
Untersuchung eines mixed species-Kultivierungskonzepts für eine kontinuierliche, Photosynthese-getriebene Wasserstoffproduktion
mehr in der -> Zusammenfassung mit zwei Bildern

Mara Schultz erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Rostock im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Die Rolle des Proteins HliR1 in Synechocystis sp. PCC 6803 bei der Stressantwort bei Starklichtverhältnissen

Schultz charakterisierte die physiologische Rolle des kürzlich neu annotierten kleinen Proteins HliR1 und belegte dessen Bedeutung während Starklichtstress bei Synechocystis sp. PCC 6803.

Das kleine Protein HliR1 wurde erstmals durch Baumgartner et al. (BMC Microbiol 28:2016) im Genom von Synechocystis annotiert, wo hlir1 vor dem Gen für die Superoxiddismutase (SOD) lokalisiert ist. SOD ist in der Zelle an der Entfernung von reaktiven Sauerstoffspezies beteiligt, welche insbesondere bei Starklichtstress auftreten.

Zur Analyse der physiologischen Rolle von HliR1 in Synechocystis standen mehrere Mutanten zur Verfügung, in denen der Protein-kodierende bzw. RNA-kodierende Teil von hliR1 deletiert waren. Weiterhin wurde ein Stamm untersucht, in dem HliR1 in der Mutante exprimiert wurde. Diese Stämme hat Schultz bezüglich des Wachstumes unter verschiedenen Bedingungen phänotypisch, biochemisch und molekularbiologisch charakterisiert. Außerdem wurde angestrebt, Interaktionen von HliR1 mit anderen Proteinen nachzuweisen.

Die physiologischen Untersuchungen zeigten, dass HliR1 eine wichtige Rolle bei Starklichtstress spielt. Die Mutante mit deletierter Protein-kodierender Sequenz konnte nicht bei Starklicht wachsen, während die Expression von hliR1 in dieser Mutante den Phänotyp aufhob. Allerdings konnten weder Änderungen der SOD-Aktivität noch eine HliR1-SOD Interaktion nachgewiesen werden, die diesen Phänotyp erklärt hätten. Untersuchung von Protein-Protein Interaktionen legen nahe, dass HliR1 mit verschiedenen Proteinen, die an Aufbau und Reparatur von Photosystem II beteiligt sind, interagieren könnte. Dieser Befund deutet an, das HliR1 eine Rolle bei der Reparatur des Photosystems II unter Starklichtstress spielen könnte.

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Mara Schultz fertigte die Arbeit am Institut für Biowissenschaften in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Martin Hagemann an.

Johanna Wiedener erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Leipzig im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Untersuchung eines ‚mixed species’ Kultivierungskonzepts für eine kontinuierliche, Photosynthese-getriebene Wasserstoffproduktion

Eine Co-Kultivierung von photosynthetischen Cyanobakterien und Sauerstoff-veratmenden Bakterien ermöglicht eine licht-getriebene, kontinuierliche Wasserstoffproduktion aus Wasser.

Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft. Neben einer technischen Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser mittels erneuerbarer Energien (Solar-/Windkraft), sind auch biologische Ansätze möglich. Vielversprechend sind dabei Cyanobakterien, die mittels Licht ebenfalls Wasser spalten können um damit Elektronen für Biosynthesen zu ,,gewinnen‘‘. Dieser Prozess ist als oxygene Photosynthese bekannt. In Cyanobakterien können dabei die aus der Wasserspaltung gewonnen Elektronen alternativ auch in die enzymatische Synthese von Wasserstoff ,,fließen‘‘.

Die vorliegende Arbeit widmete sich der lichtabhängigen Wasserstoffproduktion im Modelstamm Synechocystis sp. PCC 6803 - und im speziellen dem Dilemma, dass die zur Wasserstoffproduktion nötigen Hydrogenasen Elektronen aus der Photosynthese beziehen, aber gleichzeitig durch den bei der Photosynthese ebenfalls entstehenden Sauerstoff inaktiviert werden. In der Masterarbeit wurde erstmals das Milieu durch Co-Kultivierung von Synechocystis mit einem heterotrophen Bakterium anaerob gehalten und dadurch eine über mehrere Stunden messbare Wasserstoffsynthese erreicht. Dabei konnte zweifelsfrei belegt werden, dass die Elektronen für die Wasserstoffsynthese tatsächlich aus der photosynthetischen Wasserspaltung stammen. Darüber hinaus konnten die Beobachtungen auch auf ein alternatives Kultivierungskonzept übertragen werden: einen bakteriellen Biofilm. Multi-species-Biofilme stellen die natürliche Lebensweise von Mikroorganismen dar und bieten den Vorteil einer verbesserten Toleranz gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen. Aus technischer Sicht ermöglichen Sie eine langfristige, stabile Kultivierung von Mikroorganismen, da diese, solange es genügend Nährstoffquellen gibt, alle erforderlichen Elemente selbst herstellen, sich somit also selbst regenerieren können. In Biofilmen konnte sogar nach mehreren Wochen noch eine signifikante Wasserstoffsynthese dokumentiert werden. Es wurde dabei belegt, dass es tatsächlich der cyanbakterielle Partner ist, der diesen Wasserstoff produziert. Wenngleich noch viele Probleme zu lösen sind, wurde im Rahmen dieser Arbeit der biologische Ansatz zur Produktion von Wasserstoff einen bedeutenden Schritt in Richtung einer Anwendung gebracht.

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Johanna Wiedener fertigte die Arbeit am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Leipzig im Department Solare Materialen in der Abteilung von Prof. Andreas Schmid unter der Leitung von PD Dr. Stephan Klähn an.

Elena Lesch erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn im Jahr 2020 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Die Evolution von RNA-Editing-Faktoren in Moosen und funktionale Tests ihrer Funktionen in verschiedenen Modellsystemen

Die Expression von RNA-Editing-Faktoren aus Moosen in evolutionär weit entfernten Modellorganismen gibt Aufschluss über ihre Funktion und Koevolution mit ihren Zielsequenzen

RNA-Editing verändert die Sequenzen der RNA-Kopien der Gene in den Chloroplasten und Mitochondrien der Pflanzen. An spezifischen Stellen wird das RNA-Nukleotid Cytidin (C) in Uridin (U) verwandelt. Verantwortlich sind so genannte PPR-Proteine (Pentatricopeptid-Repeat), die an ihre Ziele in den RNAs binden und dort ein C in ein U verwandeln. Ein solcher Faktor ist PPR78 mit seinen zwei Editingstellen in den RNAs für cox1 und rps14 in den Mitochondrien des Modellmooses Physcomitrium patens. Verblüffender Weise bleibt PPR78 in der Evolution der Moose vorhanden, wenn das RNA-Editing gar nicht mehr nötig ist, weil ein U von vornherein schon in der RNA vorhanden ist (entsprechend einem T in der DNA der Gene) oder sehr stark reduziert ist (siehe Abbildung). So ergab sich die Vermutung, dass PPR78 eine weitere, noch unbekannte Aufgabe hat. Mit bioinformatischen Methoden konnte ein weiteres Editing-Ziel für PPR78 in der ccmFN-RNA vorhergesagt und nachgewiesen werden. PPR78 konnte außerdem erfolgreich ins Bakterium Escherichia coli eingeschleust werden, das als bakterielles Modellsystem jüngst von uns etabliert worden ist (Oldenkott et al. [1]), und war dort in der Lage, nicht nur in seinen ursprünglich aus dem Modellmoos Physcomitrium patens bekannten Zielen in cox1 und rps14 an der richtigen Stelle ein C in U zu verwandeln sondern auch in seinem ganz neu erkannten Ziel in der ccmFN-RNA. Damit eröffnen sich viele weitere Möglichkeiten, in der Zukunft mit passenden PPR-Proteinen ganz zielgenau die Sequenzen von RNAs in verschiedensten Organismen zu verändern.

[1] Oldenkott, B., Yang, Y., Lesch, E., Knoop, V., Schallenberg-Rüdinger, M. (2019): Plant-type pentatricopeptide repeat proteins with a DYW domain drive C-to-U RNA editing in Escherichia coli. Commun Biol 2, 85. https://doi.org/10.1038/s42003-019-0328-3

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Elena Lesch fertigte die Arbeit am Institut für Zelluläre und Molekulare Botanik in der Arbeitsgruppe „Molekulare Evolution“ an und wurde von Prof. Dr. Volker Knoop und Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger betreut.

Auch wenn  die Verleihungen und die Übergabe der Urkunden dieses Jahr Pandemie-bedingt auf Distanz und nicht bei Abschlussfeiern stattfanden, konnte die DBG wieder mehrere herausragende Master-Abschlussarbeiten in den Pflanzenwissenschaften auszeichnen. Die vielfältigen Arbeiten aus den 12 Hochschulen, von denen die DBG Mitteilungen erhielt, thematisierten: 

• CAM-Photosynthese und physiologische Charakteristika
• Pflanzenmerkmale und Attraktivität für bestäubende Insekten
• wie eine Glykosilierung die Geißel-Bewegung beeinflusst
• Evolution der RNA im Moos Physcomitrium patens
• Tetrapyrrol-Synthese
• in vivo-Analyse der Protein Translokation in Peroxisomen
• physiologische Stressantwort in Synechocystis
• neue Modellorganismen zur Erforschung der frühen Landpflanzen-Evolution
• wie Genom-Duplikationen und wiederkehrende Hybridisierung die Artbildung beeinflusst
• zwei neue Methoden: neu etabliertes optogenetisches System, Genom-Editierung mittels CRISPR/Cas9 in der Grünalge Volvox carteri
• wie man kontinuierlich Wasserstoff produzieren könnte, wenn man verschiedene Organismen geschickt miteinander kombiniert.

Die DBG dank den Kontaktpersonen an den Universitäten, für Ihr Engagement bei der Auswahl der besten Master-Arbeiten des vergangenen Jahres, die in diesem Jahr mehrheitlich an weibliche Forschende verliehen wurden.

Zu den Titeln, Preisträger*innen, Bildern und Abstracts

Im Jahr 2021 bewerteten die Repräsentaten der DBG der einzelnen Hochschulen Master-Arbeiten aus Pflanzenwissenschaft und Botanik. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Paul Buschbeck (Johannes Gutenberg-Universität Mainz)
Klonierung und funktionelle Charakterisierung von Enzymen der Violaxanthin-Synthese aus Chromalveolaten
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David Clara (Universität Innsbruck)
Tragen natürlich vorkommende bakterielle Samen-Mikroorganismen zur Keimung von Sojabohnen bei?
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Josephine Dieckmann (Universität Rostock)
Ist die 2-Phosphoglycolat vermittelte Regulation der ADP-Glucose-Pyrophosphorylase an der Bewegung der Stomata beteiligt?

Maxim Faroux (Universität Kiel)
The aquaporin PIP2;1 as a potential interaction partner of PSKR1
(dt: Das Aquaporin PIP2;1 als potenzieller Interaktionspartner von PSKR1)
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Maleen Hartenstein (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg)
Untersuchung der interspezifischen Plasmodesmata und anatomische Charakterisierung der Infektionsstellen zwischen Cuscuta reflexa und ihren Wirtspflanzen
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Anna-Sophie Hawranek (Universität Wien)
Der Einfluss wiederkehrender Ursprünge und des Genflusses auf die genetische Struktur allopolyploider Knabenkräuter (Dactylorhiza, Orchidaceae)
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Jessica Klekar (TU Dresden)
Karyotyp-Evolution in der Gattung Beta
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Madita Knieper (Universität Bielefeld)
Die Funktion des Cyclophilins CYP20-3 im Redox-regulatorischen Netzwerk des Chloroplasten
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Julia Metzsch (Justus-Liebig-Universität Gießen)
Untersuchung zum Status von Jurinea cyanoides (L.) Rchb., in einem naturschutzfachlichen Kontext
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Kristina Munzert (Philipps-Universität Marburg)
Charakterisierung von Mutanten, welche die Hypersuszeptibilität von stärkefreien Arabidopsis thaliana gegenüber Colletotrichum higginsianum unterdrücken
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Lea-Franziska Reekers (Westfälische Wilhelms-Universität Münster)
A detailed localization analysis of enzymes involved in Lewis a-epitope formation in Arabidopsis thaliana
(dt. Eine detaillierte Analyse der Enzyme, die in die Synthese von Lewis a-Epitopen in Arabidopsis thaliana involviert sind)
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Ronja Rüdel (Universität Salzburg)
Experimentelle Evolution von Zinktoleranz bei Pseudomonas syringae und deren Einfluss auf die Infektion von Zink-akkumulierenden Pflanzen
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Michelle Schlösser (Universität Bonn)
Charakterisierung der ER-lokalisierten Glutaredoxine GRXC3 und GRXC4 in Arabidopsis
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Sebastian Triesch (Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf)
Evolution differentieller Genexpression in Brassicaceen mit C₃-C₄ intermediärer Photosynthese
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Dorothea Vesely (Universität Leipzig):
Investigation of terpene biosynthesis in cyanobacteria (dt. Untersuchungen zur Terpen-Biosynthese in Cyanobakterien).
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Raphael von Büren (Universität Basel)
Contrasting habitat requirements of the abundant alpine tussock graminoids Carex curvula and Nardus stricta
(Dt.: Unterschiedliche Habitatansprüche der beiden häufigen alpinen Horstgräsern Carex curvula und Nardus stricta)
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Julia Metzsch erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Justus-Liebig-Universität Gießen im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: "Untersuchung zum Status von Jurinea cyanoides (L.) Rchb., in einem naturschutzfachlichen Kontext"

Die Arbeit untersucht Ursachen zum Rückgang der seltenen Sand-Silberscharte (Jurinea cyanoides) und soll so einen Beitrag zum Schutz der Art leisten.

Jurinea cyanoides (L.) Rchb. ist eine in Deutschland beheimatete und bedrohte Art, deren Bestände trotz diverser naturschutzfachlicher Maßnahmen weiterhin rückläufig sind. In dieser Arbeit wurde daher ein Überblick über den Status der bedrohten Art gegeben und mögliche Gründe für den Rückgang von J. cyanoides identifiziert.

Hierzu wurde eine populationsgenetische Analyse mittels AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) durchgeführt und anhand von Artenlisten eine vergleichende Standortcharakterisierung gemacht. Zum Abschluss wurden die aktuellen Schutzmaßnahmen bewertet.

Die Ergebnisse zeigten, dass ein Rückgang von J. cyanoides aufgrund von populationsgenetischen Faktoren ausgeschlossen werden konnte, während die Standortcharakterisierungen keine eindeutigen Ergebnisse lieferten. Weiterhin stellte die Beweidung durch Schafe und Esel eine positiv bewertete Maßnahme dar, während von einer Einzäunung der Flächen eher abzuraten ist.

Durch die hier gewonnenen Erkenntnisse soll ein Beitrag zum Schutz der bedrohten Art J. cyanoides  geleistet werden.

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Julia Metzsch fertigte die Arbeit am Institut für Botanik in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Volker Wissemann (Justus-Liebig Universität Gießen) und in Kooperation mit Prof. Dr. Birgit Gemeinholzer (Universität Kassel) an.
 

Maleen Hartenstein erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Untersuchung der interspezifischen Plasmodesmata und anatomische Charakterisierung der Infektionsstellen zwischen Cuscuta reflexa und ihren Wirtspflanzen

Die parasitäre Pflanze Cuscuta reflexa manipuliert ihren Wirt und induziert die Bildung interspezifischer Plasmodesmata, um ungehinderten Zugang zu den Assimilaten ihrer Wirtspflanze zu erhalten.

Plasmodesmata sind essentiell für die Zell-Zell-Kommunikation und den Austausch von Makromolekülen zwischen benachbarten Zellen und Geweben in höheren Pflanzen. Die parasitisch lebende Pflanze Cuscuta reflexa (dt. Teufelszwirn, Kleeseide) geht zu ihren Wirtspflanzen symplastische Verbindungen über Plasmodesmata ein. C. reflexa ist ein Sprossparasit ohne Wurzeln und Blätter und somit vollständig abhängig von den Nährstoffen seiner Wirte. Um Zugang zu den Assimilaten der Wirtspflanzen zu erhalten, dringt C. reflexa mit Haustorien in das Wirtsgewebe ein. Aus den Haustorien wachsen Suchhyphen aus, die über Plasmodesmata eine direkte Verbindung zum Leitgewebe des Wirtes schaffen. C. reflexa wird daher als Modell zu Untersuchung neugebildeter interspezifischer Plasmodesmata verwendet.

In dieser Arbeit wurden unter anderem anatomische Analysen der Kontaktstellen zwischen den Suchhyphen von C. reflexa und dem Assimilat-leitenden Phloem des Wirtes durchgeführt. Dafür wurde die Pseudo-Schiff Propidiumiodid (PS-PI)-Färbung als Methode zu Visualisierung der interspezifischen Kontakte etabliert. Mithilfe der PS-PI-Färbung konnte unter anderem die charakteristische Handstruktur einer Suchhyphe von C. reflexa visualisiert werden, die spezifisch in Kontakt mit Phloemzellen des Wirtes getreten ist. Zudem wurden für weitere Untersuchungen der Infektionsstellen verschiedene Markerlinien mit C. reflexa infiziert. Dadurch konnte gezeigt werden, dass durch C. reflexa die Bildung neuen Phloemgewebes im Wirt induziert wird. Zudem wurde durch die Infektion einer weiteren Markerlinie ersichtlich, dass C. reflexa die Bildung neuer Plasmodesmata im Phloem und im Rindengewebe des Wirtes induziert. Außerdem wurde gezeigt, dass C. reflexa in der Lage ist symplastische Verbindungen zur cher1-Mutante herzustellen, obwohl diese in der Bildung von Plasmodesmata gestört ist. Zuletzt wurde nachgewiesen, dass im Verlauf einer Infektion mit C. reflexa die Expression einiger Plasmodesmata-assoziierter Gene aus A. thaliana induziert wird.

Das Signal, das die Bildung von Plasmodesmata zwischen Wirt und Parasit auslöst, ist jedoch noch unbekannt und daher Gegenstand zukünftiger Untersuchungen.

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Maleen Hartenstein fertigte die Arbeit am Lehrstuhl für Molekulare Pflanzenphysiologie unter der Betreuung von PD Dr. Ruth Stadler in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Markus Albert an.

Anna-Sophie Hawranek erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Wien im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Der Einfluss wiederkehrender Ursprünge und des Genflusses auf die genetische Struktur allopolyploider Knabenkräuter (Dactylorhiza, Orchidaceae)

Die Arbeit analysiert die evolutionäre Geschichte dreier allotetraploider Knabenkräuter, welche von denselben Elternarten abstammen, basierend auf genomischen Daten, fortgeschrittenen bioinformatischen Analysen und Koaleszenzmethoden.

Die vollständige Genomduplikation, welche zu Polyploidie führt, prägt die Evolution sowohl von Pflanzen als auch von anderen Organismengruppen. Die Eurasischen Knabenkräuter stellen aufgrund der Knappheit ihrer bevorzugten Habitate, gefährdete Arten dar – fünf dieser Arten wurden in dieser Studie näher untersucht: die drei allotetraploiden Schwesternarten Dactylorhiza majalis, D. purpurella und D. traunsteineri gemeinsam mit ihren diploiden Elternarten D. fuchsii und D. incarnata.

In der vorgestellten Studie dient ein Referenzgenom von Dactylorhiza incarnata (der väterlichen Art) als Basis um genomweite Sequenzen von mehr als 200 Individuen der drei Tetraploiden analysieren zu können. Speziell auf Polyploide abgestimmte bioinformatische Programme ermöglichen dabei populationsgenetische Fragestellungen unter Berücksichtigung des tetraploiden Chromosomensatzes zu adressieren.

Wie anhand von populationsgenetischen Clusteranalysen ersichtlich, prägen einerseits geographische Isolation, andererseits überlappende Verbreitungsareale die genetische Struktur der allopolyploiden Knabenkräuter. Weiters findet signifikant mehr Genfluss von den diploiden Elternarten zu den Allopolyploiden statt als umgekehrt, doch auch unter den Allopolyploiden gibt es einen beträchtlichen Austausch genetischen Materials, sodass die drei vorgestellten Arten zumindest noch nicht vollständig reproduktiv isoliert sind, obgleich zumindest drei verschiedene, den drei beschriebenen Arten weitgehend zuordenbare, Genpools ersichtlich sind.

Trotz der Häufigkeit von Polyploidie auf (makro)evolutionärer Ebene, kommt die Entstehung polyploider Arten dennoch nur selten vor. Zusätzlich weisen polyploide Populationen im Anfangsstadium geringe Größen und wenig genetische Variation auf. Dieser enge Genpool kann durch Kreuzung mit verwandten Arten erweitert werden und dies scheint auch bei den Knabenkräutern der Fall zu sein.

Ein Blick weiter zurück in die Vergangenheit offenbart drei unabhängige Ursprünge aus denselben Elternarten innerhalb verschiedener Interglazialperioden, also den Wärmeperioden, während des Quartärs. Demographische Modellierungen bestätigen bereits zuvor erlangte Ergebnisse bezüglich der Entstehungsreihenfolge der Polyploiden: mit ca. 594.000 Jahren ist D. majalis, eine kräftige, große Orchidee mit kontinentaleuropäischer Verbreitung, die älteste der drei Arten. Dactylorhiza traunsteineri wird auf ca. 430.000 Jahre geschätzt, sie zeigt ein verstreutes Verbreitungsgebiet mit einem allopatrischen (also von den anderen beiden Arten isolierten) Gebiet in Skandinavien, einer mit D. majalis sympatrischen Zone in den Alpen und einem zweiten sympatrischen Areal mit D. purpurella auf den Britischen Inseln. Dieses sogenannte disjunkte Verbreitungsmuster trägt zur höheren genetischen Variation bei und könnte sich in der (im Vergleich zu D. majalis) größeren effektiven Populationsgröße widerspiegeln. Die jüngste der drei untersuchten Arten ist D. purpurella mit ca. 3.100 Jahren, sie kommt auf den Britischen Inseln sowie in Teilen von Westskandinavien vor.

Der gewählte methodologische Ansatz fußend auf Bayesianischer Analyse, polyploide Genomsequenzen erst ihren diploiden Ursprüngen zuzuordnen, um sie dann getrennt voneinander als diploide Datensätze zu analysieren, wird in dieser Arbeit beschrieben. Spezielle bioinformatische Skripte zur Datenverarbeitung wurden dem Anhang der Arbeit beigefügt.

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Anna-Sophie Hawranek fertigte die Arbeit am Department für Botanik und Biodiversitätsforschung in der Arbeitsgruppe von Assoc.-Prof. Dr. Ovidiu Paun an.

Weiterlesen in Hawraneks Master-Arbeit: https://plantgenomics.univie.ac.at/fileadmin/user_upload/p_plantgenomics/News/Hawranek_DactThesis.pdf

Jessica Klekar erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der TU Dresden im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Karyotyp-Evolution in der Gattung Beta

Durch Barcoding der Chromosomen von Zuckerrüben und eng verwandten Arten konnten grob strukturelle Veränderungen als Artgrenzen nachgewiesen werden.

Die Zytogenetik als wichtiges Teilgebiet der Genetik beschäftigt sich mit der Chromosomenstruktur und -zusammensetzung, um diese mit phänotypischen Erscheinungen zu verknüpfen. Bei den meisten Pflanzen lassen sich die Chromosomen anhand einfacher Färbungen oder ähnlichem nicht unterscheiden, sodass eine Karyotypisierung oftmals weitere Markierungsverfahren erfordert. Mithilfe 45-nukleotidlanger Oligo-Sequenzen wurde ein zweifarbiger Barcode zur Identifikation der neun Chromosomenpaare der Zuckerrübe Beta vulgaris mittels Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung (FISH) entwickelt und auf das Erbgut der nah verwandten Arten angewendet. Neben der Bestätigung der perizentrischen Inversion auf Chromosom 5 von Beta patula konnte eine parazentrische Inversion auf Chromosom 7 von Beta macrocarpa anhand eines veränderten Barcodes identifiziert werden. Die gewonnenen Kenntnisse über die strukturellen chromosomalen Unterschiede zwischen den Arten sind nicht ausschließlich als Artgrenzen zu verstehen, sondern können auch Hinweise für die hohe Heterogenität der Wildarten sein. Dies könnte züchterische Relevanz erlangen, falls auf den betroffenen Chromosomen der Wildarten Resistenzgene gegenüber Krankheiten identifiziert werden können, welche in der kultivierten Zuckerrübe nicht (mehr) vorhanden sind.

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Jessica Klekar fertigte die Arbeit am Lehrstuhl für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Dr. Tony Heitkam an.

Kristina S. Munzert erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Philipps-Universität Marburg im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: "Charakterisierung von Mutanten, welche die Hypersuszeptibilität von stärkefreien Arabidopsis thaliana gegenüber Colletotrichum higginsianum unterdrücken"

Munzert kartierte Arabidopsis-Suppressor-Mutanten Kohlenhydrat-abhängiger Pathogen-Hypersuszeptibilität und charakterisierte Veränderungen in der Pathogenabwehr dieser Linien.

Stärkefreie Arabidopsis-Pflanzen zeigen eine stark erhöhte Suszeptibilität gegenüber dem hemibiotrophen Pathogen C. higginsianum, da die mangelnde Kohlenhydrat-Verfügbarkeit die Abwehrreaktion der Pflanze limitiert. Davon betroffen sind z.B. die Zusammensetzung der pflanzlichen Zellwand als Penetrationsbarriere, sowie die Produktion von Sekundärmetaboliten für die Pathogenabwehr. Mittels eines vorwärtsgenetischen Ansatzes konnten EMS-mutagenisierte stärkefreie Pflanzen identifiziert werden, die eine Suppression der Hypersuszeptibilität zeigten. Die selektierten Mutanten wurden über biochemische Analysen und Infektionsassays untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass sich die erhöhte Resistenz teilweise in der frühen biotrophen Interaktion mit C. higginsianum etabliert und dass es zu Veränderung in der Zellwandzusammensetzung, sowie in der Produktion von Sekundärmetaboliten kam. Die spezifischen Veränderungen in Pektin- und Hemizellulosepolymeren der Zellwand könnten den Penetrationserfolg von C. higginsianum direkt beeinträchtigen oder die induzierte Abwehrantwort der Pflanze beeinflussen. Erhöhte Mengen des Phytohormons Salicylsäure und des Phytoalexins Camalexin wurden teilweise unabhängig von einer Pathogeninfektion detektiert und könnten auf ein Priming der Mutanten mit Abwehrstoffen vor der Infektion hindeuten und eine früh etablierte Resistenz begründen. Neben der physiologischen Charakterisierung wurden die ursächlichen Mutationen im Genom der selektierten Mutanten mittels Next-Generation Sequencing kartiert.

Die von Colletotrichum spp. ausgelöste Anthraknose ist eine stark ertragsmindernde Pflanzenkrankheit, deren Effekte durch ein besseres Verständnis der pflanzlichen Abwehr nach Befall mit Colletotrichum spp. gemindert werden könnten.

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Kristina S. Munzert fertigte die Arbeit am Fachbereich Biologie der Philipps-Universität Marburg unter Aufsicht von Dr. Timo Engelsdorf in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Lars Voll an.

Ronja Rüdel erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Paris Lodron Universität Salzburg im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: "Experimentelle Evolution von Zinktoleranz bei Pseudomonas syringae und deren Einfluss auf die Infektion von Zink-akkumulierenden Pflanzen"

Wie Rüdel zeigt, sind Pflanzenpathogene in der Lage, rasch höhere Zink-Toleranzen zu entwickeln und damit Schwermetall-hyperakkumulierende Pflanzen zu infizieren, selbst wenn diese erhöhte Mengen an Zink einlagern. Dieses Ergebnis unterstützt die elemental defence hypothesis und legt einen Zusammenhang zwischen Pflanzenpathogenen und der Evolution von Schwermetalleinlagerung in Pflanzen nahe.

Die verstärkte Speicherung von Schwermetallen im Blattgewebe kann als Schutzmechanismus der Pflanze gegen Pathogene dienen, was als elemental defence hypothesis bekannt ist. Das Ziel dieser Studie war es, die Metallhyperakkumulation in einen coevolutionären Zusammenhang mit Pflanzenpathogenen zu bringen. 

In dieser Studie wurde ein Pseudomonas syringae pv. maculicola Laborstamm in vitro auf erhöhten Zinkkonzentrationen evolviert, um Stämme mit einer höheren Zinktoleranz zu erhalten. Die evolvierten Bakterienstämme wurden dann in vitro auf ihre tatsächliche Zinktoleranz hin getestet. Schließlich folgten Infektionsversuche mit der Zink-akkumulierenden Pflanze Noccaea caerulescens, um die Virulenz der evolvierten, zinktoleranten Bakterienstämme in diesen Pflanzen zu untersuchen.

Die Ergebnisse dieser Studie belegen, dass es möglich ist, Bakterienstämme in nur wenigen Runden experimenteller Evolution zu einer höheren Zinktoleranz zu evolvieren. Die evolvierten Stämme waren in der Lage, Pflanzen zu infizieren, die mittlere bis hohe Zinkkonzentrationen angereichert hatten, während der ursprüngliche Pseudomonas syringae Stamm bei diesen Pflanzen reduzierte Wachstumsraten aufwies. Diese Ergebnisse unterstützen die elemental defence hypothesis und beleuchten coevolutionäre Prozesse zwischen Pflanzenpathogenen und dem Merkmal der Schwermetall-Hyperakkumulierung in Pflanzen.

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Ronja Rüdel fertigte die Arbeit am Fachbereich für Biowissenschaften der Universität Salzburg unter der Betreuung durch Dr. Anja Hörger in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hans-Peter Comes an.

Sebastian Triesch erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Evolution differentieller Genexpression in Brassicaceen mit C₃-C₄ intermediärer Photosynthese

C₃-C₄-intermediäre Pflanzen erlauben einen Einblick in die Evolution der hochkomplexen C₄ Photosynthese. In dieser Arbeit wurden genetische Mechanismen untersucht, die der C₃-C₄ intermediären Photosynthese unterliegen.

Die Photosynthese, der zentrale Weg der Energiegewinnung der Pflanzen, leidet unter der Affinität des Enzyms Rubisco zu atmosphärischem Sauerstoff. Wenn Rubisco mit Sauerstoff reagiert, kommt es zur Bildung toxischer Nebenprodukte. In der Evolution entstand daher über 60-mal unabhängig voneinander die so genannte C₄ Photosynthese, eine effizientere Form des pflanzlichen Stoffwechsels. Die C₄-Photosynthese ist hoch komplex und kommt nur in wenigen wichtigen Kulturpflanzen vor. Um ihre Evolution besser zu verstehen und die genetischen Mechanismen zu finden, die ihr zugrunde liegen, können Pflanzen helfen, die sich evolutionär „auf dem Weg“ zur C₄ Photosynthese befinden. Zu diesen C₃-C₄ intermediären Pflanzen gehört zum Beispiel Diplotaxis tenuifolia, auch Rucola genannt. 

Um die genetischen Grundlagen der C₃-C₄ intermediären Photosynthese zu untersuchen, wurden die Genome von über 20 Arten aus der Familie der Kreuzblütler (Brassicaceae) verwendet. Im speziellen wurden genetische Merkmale gesucht, die mit dem Auftreten des C₃-C₄ intermediären Phänotyps korrelieren.

Eine wichtige Strategie in der Evolution der C₃-C₄ intermediären Photosynthese ist die zell-spezifische Aktivität bestimmter Gene. In der Arbeit konnte gezeigt werden, dass ein Gen, das eine wichtige Rolle in der Photosynthese spielt, in C₃-C₄ Pflanzen nur entlang der Blattvenen aktiv ist (s. Bild). In C₃-Pflanzen dagegen ist das Gen im ganzen Blatt aktiv. Auf genetischer Ebene konnte gezeigt werden, dass im regulatorischen Bereich (Promotor) des Gens selektiv nur in C₃-C₄ Pflanzen eine strukturelle genetische Variation vorliegt. Interessant ist, dass in drei verschiedenen Spezies mit C₃-C₄ intermediärer Photosynthese jeweils verschiedene Ausprägungen dieser Variationen vorliegen. In der Evolution der C₃-C₄ Photosynthese wurden daher vermutlich unabhängig voneinander dieselben genetischen Mechanismen gefunden, um die Aktivität des Zielgens spezifisch entlang der Blattadern zu verlagern.

Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen nicht nur, wie die Evolution ähnliche genetische Lösungen für bestehende Probleme findet, sie weisen auch auf mögliche Ansatzpunkte für die gentechnische Veränderung von Pflanzen hin. Hochkomplexe Phänotypen wie die C₄ Photosynthese lassen sich dann in Kulturpflanzen einbringen, wenn die grundlegenden genetischen Mechanismen verstanden wurden, die zur natürlichen Evolution der Merkmale geführt haben.

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Sebastian Triesch fertigte die Arbeit am Institut am Institut für Biochemie der Pflanzen (Cluster of Excellence on Plant Sciences, CEPLAS) von Prof. Dr. Andreas P. M. Weber an.

Paul Buschbeck erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Klonierung und funktionelle Charakterisierung von Enzymen der Violaxanthin-Synthese aus Chromalveolaten

Die transiente Implementierung eines neuartigen Violaxanthin-Syntheseweges in Tabakblätter mittels heterologer Expression algaler Enzyme führte zu einer Verdopplung des Violaxanthin-Gehalts im Vergleich zum Tabak-Wildtyp.

Das Superphylum der Chromalveolaten beschreibt eine polyphyletische Gruppe von Algen, deren Plastiden ursprünglich aus der sekundären Endosymbiose mit einem frühen Rotalgen-Vertreter hervorgegangen sind. Im Photosyntheseapparat der Chromalveolaten ist im Vergleich zu den Grünalgen oder Landpflanzen vor allem die hohe Pigmentdiversität auffällig. Diese Vielfalt betrifft insbesondere die Stoffklasse der Carotinoide, die zu den lipophilen Pigmenten gehören. Ein obligates Intermediat für die Biosynthese vieler wichtiger Carotinoide der Chromalveolaten ist das Xanthophyll Violaxanthin.

Die Synthese von Violaxanthin verläuft in Landpflanzen über die Hydroxylierung von β-Carotin zu Zeaxanthin und die nachfolgende Epoxidierung von Zeaxanthin zu Violaxanthin. Interessanterweise führten frühere Untersuchungen zu der Hypothese, dass einige Chromalveolaten über eine alternative Violaxanthin-Biosynthese verfügen könnten, die sich von dem Syntheseweg der Landpflanzen unterscheidet.

Um diese Hypothese zu überprüfen, wurde eine in vivo-Charakterisierung der Substratspezifität von Enzymen aus verschiedenen Chromalveolaten durchgeführt, die an der Violaxanthin-Synthese beteiligt sein könnten. Die entsprechenden algalen Gene wurden kloniert und mittels Agrobakterien-vermittelter Transformation heterolog in Tabakblättern exprimiert. In Tabakblättern akkumuliert ein gewisser Anteil an β-Carotin, das den heterologen Enzymen bei Zielsteuerung in die Plastiden als Ort der endogenen Carotinoid-Biosynthese zugänglich ist und somit als Substrat dienen kann. Anhand der mittels HPLC gemessenen Pigmentstöchiometrien in den transformierten Tabakblättern konnten Aussagen zur Substratspezifität der heterologen Enzyme abgeleitet werden.

Auf diesem Wege wurde mit algalen Enzymen ein alternativer Violaxanthin-Biosyntheseweg unter Umgehung von intermediärem Zeaxanthin transient in Tabakblätter implementiert. Der Violaxanthin-Gehalt in den transformierten Tabakblättern konnte dabei im Vergleich zum Wildtyp mehr als verdoppelt werden. Durch die Bestimmung der Substratspezifitäten der entsprechenden Enzyme wurde der Nachweis erbracht, dass Chromalveolaten wie beispielsweise die bekannte Kieselalge Phaeodactylum tricornutum die genetische Ausstattung für die Katalyse eines alternativen Violaxanthin-Syntheseweges besitzen, bei dem die intermediäre Bildung von Zeaxanthin umgangen wird. Durch diese Erkenntnis ergeben sich weitere interessante Forschungsansätze wie zum Beispiel die Frage nach dem Selektionsdruck, der zu der Entwicklung einer alternativen Violaxanthin-Synthese bei Chromalveolaten führte.

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Paul Buschbeck fertigte die Arbeit am Institut für Molekulare Physiologie in der Arbeitsgruppe von Dr. Martin Lohr an.
 

Raphael von Büren erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Basel im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: "Contrasting habitat requirements of the abundant alpine tussock graminoids Carex curvula and Nardus stricta" (dt: "Unterschiedliche Habitatansprüche der beiden häufigen alpinen Horstgräsern Carex curvula und Nardus stricta")

Winterfröste (bei fehlender Schneebedeckung) und unterschiedliche Frostresistenzen sind verantwortlich für die Verteilung von Carex curvula und Nardus stricta in der alpinen Stufe. Dies erweitert das Verständnis der fundamentalen Nische der zwei häufigsten Graminoiden in den Alpen.

Ziel: „Wo und wieso existiert eine Art“ ist eine grundlegende Frage der Pflanzenökologie. Dennoch sind physiologische Verbreitungsgrenzen alpiner Pflanzenarten noch weitgehend unerforscht. Mein Ziel ist es, die Verbreitungsgrenzen der beiden häufigsten Graminoiden auf sauren Böden oberhalb der klimatischen Baumgrenze in den europäischen Alpen zu identifizieren: Carex curvula ssp. curvula (Cyperaceae) und Nardus stricta (Poaceae).

Methoden: Bodentemperaturen (-3 cm) und andere Umweltvariablen wurden in situ mit hoher räumlich-zeitlicher Auflösung gemessen, was zu 115 gut charakterisierten Mikrosites führte (thermische Bedingungen, Schneebedeckungsdauer, Bodenchemie, Vegetationszusammensetzung, Landolt-Indikatorwerte). Indem ich diese Beobachtungsdaten mit der Frostresistenz (Elektrolyt-Leackage, Tetrazolium-Vitalfärbung, Überlebenstest) an 38 dieser Mikrosites kombinierte, versuchte ich, die Verteilung der beiden Graminoiden mechanistisch zu erklären.

Ergebnisse: Carex und Nardus trennten sich entlang verschiedener Mikrosites auf. Weder die Bodenchemie (pH, C/N-Verhältnis, Phosphor) noch die Wachstumsgradstunden und die Dauer der Vegetationsperiode (also das Datum der Schneeschmelze) spielten eine entscheidende Rolle. Das Vorkommen wurde stark durch niedrige Bodentemperaturminima im Winter beeinflusst. Carex trat an Standorten mit und ohne schützende Schneedecke auf und widerstand niedrigen Bodentemperaturen (-13 °C). An Mikrosites mit kurzer Schneebedeckungsdauer und Bodenminimumtemperaturen unter -5 °C fehlte Nardus. Leakage-Analysen ergaben eine höhere Frostresistenz von Carex-Blättern (mittlerer LT50: -16,1 °C) im Vergleich zu Nardus-Blättern (-13,3 °C) während der Vegetationsperiode. Gegen Ende der Vegetationsperiode wurde bei beiden Arten eine Frostabhärtung beobachtet. Die Tetrazolium-Vitalfärbung zeigte eine höhere Frostresistenz in jungen (unterirdischen) Trieben von Carex im Vergleich zu Nardus, wobei die Apikalmeristeme die niedrigsten Temperaturen tolerierten. Eine vitales Apikalmeristem allein kann jedoch das Nachwachsen nach dem Winter nicht gewährleisten. Entscheidend waren intakte Gefässgewebe (Phloem, Xylem) und Wurzeln, die alle weniger frostresistent sind als apikales Gewebe.

Wichtigste Schlussfolgerungen: Die Verbreitungsgrenzen wurden durch thermische Extremwerte (scharfe Schwellenwerte für das Überleben) und nicht durch den graduellen Einfluss der Bodentemperatur (thermische Wachstumsbeschränkungen) definiert. Die Studie unterstreicht die Bedeutung (I) in situ gemessener mikroklimatischer Daten in topographisch vielfältigen alpinen Regionen sowie (II) der Frostresistenz einer Art, um ihre Überlebensfähigkeit am Rand ihrer fundamentalen Nische zu erforschen.

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Raphael von Büren fertigte die Arbeit am Departement für Umweltwissenschaften in der Forschungsgruppe Physiologische Pflanzenökologie PPE (Prof. Dr. Ansgar Kahmen) unter der Betreuung von Dr. Erika Hiltbrunner an.

> zur Aufnahme Tetrazolium-gefärbter Sprosse beider Gräser

Maxim Faroux erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Kiel im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: The aquaporin PIP2;1 as a potential interaction partner of PSKR1 (dt: Das Aquaporin PIP2;1 als potenzieller Interaktionspartner von PSKR1)

Das Aquaporin PIP2;1 befindet sich nahe PSKR1 in der Plasmamembran und kann daher ein Substrat von PSKR1 sein.

The peptide hormone phytosulfokine (PSK) is perceived by the membrane-bound LRR-receptor kinases PSKR1 and PSKR2 in Arabidopsis thaliana. Plants lacking both receptors are smaller. Three types of Förster resonance energy transfer (FRET) analyses were established to study proximity between PSKR1 and PIP2;1: FRET sensitized emission (FRET SE), using both confocal laser scanning microscopy and a plate reader, and FRET acceptor photobleaching (FRET AB). Data from FRET AB indicated spatial proximity between PIP2;1 and PSKR1 and phosphorylation of PIP2;1 by the kinase domain of PSKR1 was shown in vitro. Phosphosite mapping and functional analysis of the PIP2;1 phosphosites will provide insight into PIP2;1 regulation by PSKR1.

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Maxim Faroux fertigte die Arbeit am botanischen Institut in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Margret Sauter an.

Die DBG unterstützt auf Antrag das Zusammenkommen von Wissenschaftler*innen im frühen Karrierestadium, um deren wissenschaftlichen Austausch zu fördern. Der Gesellschaft liegt vor allem daran, die interdisziplinäre und sektionsübergreifende Netzwerkbildung von Wissenschaftler*innen zu unterstützen.

Wissenschaftliche Themen und Zielsetzung

• Fachlich oder methodisch ausgerichtete Tagung aus den Pflanzenwissenschaften
• Sektions-/fachgebietsübergreifende Themen sind besonders erwünscht
• Plattform für Wissenstransfer und Ergebnisdiskussion
• Für Wissenschaftler*innen im frühen Karrierestatus
• Meist zweitägige Dauer inklusive eines Abends zum Netzwerkeln
• Rund 25-40 Teilnehmer

Organisation und Förderungsumfang

• Jährliche Ausschreibung und Bekanntmachung unter allen Mitgliedern der DBG
• Fördervolumen bis zu 5.000 Euro je Antrag (gut begründet auch bis 10.000 Euro, siehe auch Strasburger Hot-Topic-Tagung)
• Antragstellung durch eine Gruppe von Doktoranden*innen und Postdocs, die als Organisationskomitee unter der Schirmherrschaft von einer/einem etablierten Wissenschaftler*in agiert
• Formloser Nachweis der Kosten mit Belegen

Bewerbung und Fragen

• Ausschreibung im Internet der DBG
• Richten Sie Ihre Bewerbung und Nachfragen bitte per E-Mail an das Generalsekretariat der DBG
• Außendarstellung
• Die DBG veröffentlicht die Mitglieder des Organisationskomitees
• Jedes Organisationsteam wird einen Tagungsbericht auf der Website der DBG publizieren
• Der Workshop wird als fortlaufende Veranstaltung dargestellt

Vorschläge können jederzeit eingereicht werden

Wenn Sie den Eduard Strasburger-Workshop ausrichten möchten, bewerben Sie sich bitte mit unten genannten Unterlagen.

David Clara erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Innsbruck im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: "Tragen natürlich vorkommende bakterielle Samen-Mikroorganismen zur Keimung von Sojabohnen bei?"

Wir haben im Unterschied zu vorherigen Studien im Samen natürlich vorkommende bakterielle Endophyten isoliert und ihre Rolle während des Keimungsprozesses analysiert.

Samen interagieren dynamisch mit ihrer mikrobiellen Gemeinschaft (i.e., der Mikrobiota), die unter anderem aus Endophyten (i.e., Mikroorganismen, die mindestens einen Teil ihres Lebens in inneren Samenstrukturen verbringen) besteht. Wie diese zur Keimung beitragen, ist unklar. Wir isolierten eine große Bakterienanzahl aus Sojabohnen-Keimblättern und -Embryos verschiedener Kultursorten während des Keimungsprozesses, welche dann molekularbiologisch charakterisiert wurden. Des Weiteren modifizierten wir die Samen-Mikrobiota und beobachteten die Auswirkungen auf die Keimung. Die molekulare Charakterisierung ergab eine hohe bakterielle Endophyten-Diversität, die sich zwischen Samenstrukturen und Kultursorten unterschied. Eine Reduktion der Samen-Mikrobiota hatte keine Auswirkungen auf die Keimung unter sterilen suboptimalen Bedingungen. Selektive Veränderungen der Samen-Mikrobiota durch Inokulation führten teilweise zu schnellerer und besserer Keimung, was auf das Potential bestimmter Bakteriengruppen hinweist. Ein besseres Verständnis der Interaktionen zwischen Samen und Endophyten eröffnet die Möglichkeit, Samen mit einer optimierten Mikrobiota auszustatten.

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Ganze Arbeit lesen bei der Uni Innsbruck: https://diglib.uibk.ac.at/ulbtirolhs/download/pdf/6554723?originalFilename=true

David Clara fertigte die Arbeit am Institut für Botanik in der Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Ilse Kranner an unter der Betreuung von assoz. Prof. Thomas Roach und Dr. Davide Gerna.

Madita Sophie Knieper erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Die Funktion des Cyclophilins CYP20-3 im Redox-regulatorischen Netzwerk des Chloroplasten

Die Arbeit zeigt die Redox-abhängige Modulation der Aktivität der Peptidyl-Prolyl-cis/trans-Isomerase CYP20-3, einem regulatorischen Knotenpunkt im Thiol-abhängigen Redox-Netzwerk des Chloroplasten, durch das Oxylipin 12-Oxophytodiensäure, welche eine enge Kopplung von Stressoren wie etwa Verwundung und Schutzmechanismen wie erhöhte Thiolsynthese nahelegt.

Der Chloroplast ist nicht nur ein metabolisch zentrales Kompartiment der Pflanzenzelle sondern fungiert als Umweltsensor, der u.a. Redox- und hormonelle Regulation koordiniert. Das im Stroma des Chloroplasten lokalisierte Cyclophilin CYP20-3 ist ein Protein mit mindestens vier Funktionen: Target der Thiol-Redox-Regulation, Bindepartner des 2-Cystein Peroxiredoxins, Rezeptor für Oxylipine und Regulator des Cystein-Synthasekomplexes. Ihm kommt eine wichtige Funktion bei der pflanzlichen Reaktion auf oxidativen Stress zu.

Das α-β-ungesättigte zyklische Keton 12-Oxophytodiensäure (12-OPDA) wird im Chloroplasten durch eine kurze Enzymkaskade aus 13-Lipoxygenasen, Allenoxid-Synthase und Allenoxid-Cyclase mit α-Linolensäure als Ausgangssubstrat synthetisiert. Die Synthese wird im Starklicht, nach Verwundung und anderen Stresseinwirkungen stimuliert. 12-OPDA ist eigenständiger Regulator und zusätzlich Vorstufe der Jasmonsäure.

Um die regulatorische Funktion des 12-OPDA auf die Aktivität von CYP20-3 tiefergehend zu untersuchen, wurde 12-OPDA mittels der rekombinant hergestellten Enzyme synthetisiert und über rp-HPLC gereinigt. Daraufhin wurde CYP20-3 Wildtyp-Protein sowie zwei CysteinàSerin-Varianten mit 12-OPDA inkubiert und die Peptidyl-Prolyl-cis/trans-Isomerase-Aktivität photometrisch vermessen. Überraschend führte die Inkubation mit 12-OPDA zu einem ambivalenten Effekt auf die katalytische Aktivität des CYP20-3. Während reduziertes Protein gehemmt wurde, wurde oxidiertes durch 12-OPDA aktiviert. Dieses Muster ließ sich sowohl für das Wildtyp-Protein als auch für eine der CysteináSerin-Varianten (C129S) beobachten; eine andere Variante (C176S) hingegen zeigte keinerlei Aktivitätsänderung durch 12-ODPA. Daher kann gefolgert werden, dass der Cystein-Rest 176 essentiell für die Bindung von 12-OPDA an CYP20-3 ist.

Diese und weitere Ergebnisse der Arbeit vertiefen unser Verständnis des Zusammenspiels zwischen 12-OPDA und Thiol-Redoxregulation am Beispiel des CYP20-3. CYP20-3 ist ein Knotenpunkt der Signalintegration unter verschiedenen Stressbedingungen.

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Madita Sophie Knieper fertigte die Arbeit an der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld in der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. Karl-Josef Dietz an.

Lea-Franziska Reekers erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Eine detaillierte Analyse der Enzyme, die in die Synthese von Lewis a-Epitopen in Arabidopsis thaliana involviert sind

Die Studie zeigt erstmals eine Möglichkeit, die Voll­längen­version der Arabidopsis Galactosyltransferase 1 (GalT1) zu visualisieren, was – neben dem Studium der eigenen Lokalisation – es auch erlaubt, eine mögliche Interaktion mit dem Folge­enzym Fucosyl­transferase c (FucTc) zu untersuchen.

N-Glykane werden co-translational auf naszierende Glykoproteine im ER-Lumen übertragen (Abeijon and Hirschberg, 1992; Helenius and Aebi, 2002) und auf ihrem Weg durch den Golgi-Apparat weiter modifiziert (Faye et al., 1989). Die letzten Modifikationen in Pflanzenzellen werden von den Membran­verankerten Proteinen FucTc und GalT1 synthetisiert, was in komplexen N-Glykanen mit terminalen Lewis a-Epitopen resultiert (Fitchette-Laine et al., 1997; Leonard et al., 2002). Diese Epitope sekretierter pflanzlicher Glyko­proteine wurden immunologisch nur am TGN und in der Plasmamembran/Zellwand detektiert. Jedoch lokalisierte Arabidopsis FucTc als C-terminale Reporterfusion nicht nur im Golgi-Apparat, sondern hauptsächlich am peri­nukleären ER (Rips et al., 2017).

In meiner Arbeit habe ich eine mögliche Ursache für dieses Phänomen durch die Analyse diverser Reporterfusionen mittels CLSM-Mikroskopie nach transienter Expression in Protoplasten untersucht. Die Protoplasten wurden entweder aus A. thaliana Wildtyp oder KO-Mutanten gewonnen, die ich mithilfe des CRISPR/Cas9-Systems für die GALT1 und FUCTc Gene hergestellt hatte. Dadurch konnte ich zeigen, dass GalT1 (Strasser et al. 2007), welche als Volllängenversion zuvor noch nie sichtbar gemacht werden konnte, ein Faktor ist, der es FucTc erlaubt vom perinukleären ER zum Golgi zu gelangen. Zudem scheint auch FucTc die Lokalisierung von GalT1 zu be­ein­flussen, was zusätzlich für eine Interaktion der beiden Enzyme im sekretorischen System spricht. Meine Arbeit hat damit zur Lösung eines Rätsels der pflanzlichen Zellbiologie beigetragen.

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Lea-Franziska Reekers fertigte die Arbeit am Institut für Biologie & Biotechnologie der Pflanzen (IBBP, WWU Münster) in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Antje von Schaewen an.

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Referenzen

Abeijon, C., & Hirschberg, C. B. (1992). Topography of glycosylation reactions in the endoplasmic reticulum. Trends in Biochemical Sciences, 17(1), 32–36. doi.org/10.1016/0968-0004(92)90424-8

Faye, L., Johnson, K. D., Sturm, A., & Chrispeels, M. J. (1989). Structure, biosynthesis, and function of asparagine‐linked glycans on plant glycoproteins. Physiologia Plantarum, 75(2), 309–314. doi.org/10.1111/j.1399-3054.1989.tb06187.x

Fitchette-Laine, A.-C., Gomord, V., Cabanes, M., Michalski, J.-C., Saint Macary, M., Foucher, B., Cavelier, B., Hawes, C., Lerouge, P., & Faye, L. (1997). N-glycans harboring the Lewis a epitope are expressed at the surface of plant cells. The Plant Journal, 12(6), 1411–1417. doi.org/10.1046/j.1365-313x.1997.12061411.x

Helenius, J., & Aebi, M. (2002). Transmembrane movement of dolichol linked carbohydrates during N-glycoprotein biosynthesis in the endoplasmic reticulum. Seminars in Cell and Developmental Biology, 13(3), 171–178. doi.org/10.1016/S1084-9521(02)00045-9

Leonard, R., Costa, G., Darrambide, E., Lhernould, S., Fleurat-Lessard, P., Carlue, M., Gomord, V., Faye, L., & Maftah, A. (2002). The presence of Lewis a epitopes in Arabidopsis thaliana glycoconjugates depends on an active  4-fucosyltransferase gene. Glycobiology, 12(5), 299–306. doi.org/10.1093/glycob/12.5.299

Rips, S., Frank, M., Elting, A., Offenborn, J. N., & von Schaewen, A. (2017). Golgi α1,4-fucosyltransferase of Arabidopsis thaliana partially localizes at the nuclear envelope. Traffic, 18(10), 646–657. doi.org/10.1111/tra.12506

Strasser, R., Bondili, J. S., Vavra, U., Schoberer, J., Svoboda, B., Glössl, J., Léonard, R., Stadlmann, J., Altmann, F., Steinkellner, H., & Mach, L. (2007). A unique β1,3-galactosyltransferase is indispensable for the biosynthesis of N-glycans containing Lewis a structures in Arabidopsis thaliana. Plant Cell, 19(7), 2278–2292. doi.org/10.1105/tpc.107.052985

Michelle Schlösser erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bonn im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Charakterisierung der ER-lokalisierten Glutaredoxine GRXC3 und GRXC4 in Arabidopsis

Arabidopsis thaliana GRXC3 und GRXC4 sind Typ II-Membranproteine im ER-Lumen mit hoher in vitro Oxidationsaktivität gegenüber roGFP2 als Substrat, was vermuten lässt, dass die beiden Oxidoreduktasen an der Oxidation von Protein Thiolen im ER beteiligt sind.

Glutaredoxine der Klasse I (GRXs) sind kleine Oxidoreduktasen, die reduziertes Glutathion (GSH) als Cofaktor verwenden, um Substratproteine zu reduzieren oder zu oxidieren. Das Arabidopsis Genom kodiert für sechs GRXs der Klasse I, von denen man allgemein annimmt, dass GRXC3 und GRXC4 sekretiert werden. Einige Algorithmen zur Vorhersage von Transmembranproteinen sagen jedoch beide Proteine als Membranproteine mit einer einzelnen N-terminalen Transmembrandomäne (TMD) voraus, wenn auch mit unterschiedlichen Orientierungen in der Membran als Typ-I- oder Typ-II-Proteine. Während ein solcher Membrananker verhindern könnte, dass die Proteine sekretiert werden, erfordert die weitere funktionelle Analyse auch Kenntnisse über die Orientierung des Proteins relativ zur jeweiligen Membran. Die Fusion von GRXC3 und GRXC4 mit Redox-sensitivem GFP2 (roGFP2) an ihren N- und C-Termini und die transiente Expression in Tabak-Blättern zeigen, dass beide Proteine Typ II ER-Membranproteine sind, deren katalytische Domänen zum Lumen hin orientiert ist. Zusätzliche Studien, bei denen nur die TMDs mit roGFP2 fusioniert wurden, zeigten, dass die TMDs alleine ausreichen, um roGFP2 im ER zu halten, und daher wahrscheinlich als Membrananker fungieren, die gleichzeitig die Lokalisierung beider Proteine auf das ER beschränken.

Um die Funktion von GRXC3 und GRXC4 weiter zu untersuchen, wurden beide Proteine als rekombinante Proteine synthetisiert und aufgereinigt. Wie die cytosolischen Isoformen der gleichen Proteinfamilie sind beide Proteine in der Lage, roGFP2 als künstliches Substratprotein reversibel zu reduzieren und zu oxidieren. Überraschenderweise scheinen jedoch die katalytischen Eigenschaften von GRXC3 und GRXC4 im Vergleich zum cytosolischen GRXC1 in Richtung der oxidierenden Reaktionen verschoben zu sein, bei denen die Zugabe von Glutathiondisulfid zur Oxidation von roGFP2 führt.

Zusammenfassend zeigt diese Studie die Lokalisierung von GRXC3 und GRXC4, wobei die katalytischen Funktionen wahrscheinlich an der oxidativen Proteinfaltung im ER beteiligt sind. Die Ergebnisse dieser Masterarbeit bilden somit die Grundlage für die weitere funktionelle Analyse dieser Proteine.

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Michelle Schlösser fertigte die Arbeit am Institut am Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn unter Anleitung von Dr. José Ugalde und Prof. Dr. Andreas Meyer an.

Dorothea Vesely erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Leipzig im Jahr 2021 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Untersuchungen zur Terpen-Biosynthese in Cyanobakterien

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Dorothea Vesely fertigte ihre Arbeit am Institut für Biologie unter der Betreuung von Dr. Raimund Nagel in der Arbeitsgruppe von Prof. Severin Sasso an.

16 herausragende pflanzenwissenschaftliche Masterarbeiten hat die DBG im zurückliegenden Jahr ausgezeichnet. Darin untersuchten die zwölf Preisträgerinnen und vier Preisträger folgende Themen und Fragestellungen, die unsere vielfältigen Disziplinen pflanzenwissenschaftlicher Forschung wiederspiegeln:

Wo Parasiten ihre Pflanzenwirte infizieren; wie sich Abwehrstrategien von Pflanzen gegen pathogene Bakterien entwickelten; Pflanzen-Mikroben-Interaktionen; Evolution der C3-C4 intermediären Photosynthese; Lokalisation von Membran-Transportproteinen; genetische Struktur allopolyploider Knabenkräuter; die Karyotyp-Evolution bei Zuckerrüben; Funktion des Cyclophilins im Redox-regulatorischen Netzwerk; der Status der bedrohten Sand-Silberscharte; Biosynthese von Terpenen in Cyanobakterien; funktionelle Charakterisierung der Enzyme der Violaxanthin-Biosynthese; Pathogensuszeptibilität und -abwehr in Arabidopsis-Suppressor-Mutanten; Lokalisierung der in der Lewis-Epitop-Formation involvierten Enzyme; Glutaredoxine sowie Habitat-Ansprüche alpiner Horstgräser.

Die inzwischen zum achten Mal verliehene Auszeichnung ist mit einer Urkunde und einem Preisgeld dotiert und wurde von den DBG-Ansprechpartnern an den teilnehmenden Hochschulen koordiniert. Die DBG gratuliert allen Preisträgerinnen und Preisträgern, dankt den Koordinator*innen und wünscht den Ausgezeichneten viel Erfolg für ihre weiteren Karrieren.

Alle Preisträgerinnen und Preisträger sowie die Titel der ausgezeichneten Arbeiten sind hier genannt

BT22: Bewerbung Reisestipendium 2022

Die DBG vergibt maximal 100 Reise-Stipendien für junge Wissenschaftler*innen, die aktiv an der Botanik-Tagung (28 August bis 1 September 2022 in Bonn) teilnehmen, in Höhe von bis zu 350 Euro.

Voraussetzungen

• Sie sind Mitglied der DBG (Sie können noch bis zur Einreichung des Antrags Mitglied werden)
• Sie sind Nachwuchswissenschaftler*in und haben keine volle Stelle inne
• Sie arbeiten an einem pflanzenwissenschaftlichen Thema
• Sie nehmen aktiv an der Botanik-Tagung teil und stellen ein Poster vor oder halten einen (Kurz-)Vortrag
• Sie weisen nach der Tagung Ihre Ausgaben durch Belege nach
• Mehrfachfinanzierungen sind ausgeschlossen

Beantragung

Füllen Sie bitte das > Antrags-Formular aus, das an den Schatzmeister der Gesellschaft weitergeleitet wird. Sie erhalten eine kurze Bestätigung des Einganges Ihrer Bewerbung.

Abgabe-Termin

Die Stipendien werden in der Reihenfolge des Einganges vergeben, spätestens bis zum 24. Mai 2022. Schnell sein lohnt sich also. 

Entscheidung

Sie werden vom Ausgang Ihrer Bewerbung unterrichtet.

Erstattet werden

Reisekosten
Die DBG erstattet entweder ein Bahnticket 2. Klasse, ein Busticket oder eine Fahrtkostenpauschale bei PKW-Nutzung. Bitte wählen Sie die jeweils günstigere Variante aus.

Übernachtungskosten
Die DBG übernimmt die Übernachtungskosten maximal bis zu den vom Finanzamt festgelegten Sätzen.

Tagungsgebühr

Die DBG übernimmt die Tagungsgebühr.

Für eine herausragende Dissertation aus dem gesamten Gebiet der Botanik verleiht die DBG den Wilhelm Pfeffer-Preis zur Anerkennung und Förderung junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

Der Preis der Wilhelm Pfeffer-Stiftung umfasst

• eine Urkunde, die den Namen der Preisträgerin bzw. des Preisträgers, den Titel der preisgekrönten Arbeit sowie ihren Erscheinungsort und das Erscheinungsdatum enthält und von der/dem Vorsitzenden des Stiftungsvorstands unterzeichnet ist.
• einen Geldbetrag in Höhe von 2500,- Euro
• einen Reiskostenzuschuss an die Preisträgerin bzw. den Preisträger zur Teilnahme an der Botanikertagung. Die Preisüberreichung findet während der Botanikertagung statt.

Eine Teilung des Preises ist ausgeschlossen.

Ausschreibung

Die Auschreibungen und Bewerbungsfristen werden jeweils aktuell auf der Website der DBG bekannt gegeben.

Kandidaten vorschlagen

Vorschläge zur Auszeichnung einer Dissertation können nur von ordentlichen Mitgliedern und von Ehrenmitgliedern der Deutschen Botanischen Gesellschaft gemacht werden. Selbstvorschläge sind ausgeschlossen.

Die Vorschläge sind schriftlich zu begründen. Dissertation, Lebenslauf und gegebenenfalls Schriftenverzeichnis der/des Vorgeschlagenen sind beizufügen.

Die Preisträgerinnen oder Preisträger sollen an einer wissenschaftlichen Hochschule promoviert worden sein. Sie sollen zum Zeitpunkt ihrer Promotion in der Regel das 30. Lebensjahr nicht überschritten haben (ggf. um Wehr-, Zivildienst- oder Kindererziehungszeiten verlängert). Die Promotion soll zum Stichtag der Einreichung der Vorschläge nicht länger als drei Jahre zurückliegen.

Die Preisträgerin oder der Preisträger ist gehalten, im Anschluss an die Preisverleihung ihre preisgekrönte Arbeit in einem halbstündigen Vortrag vorzustellen, der in das Programm der Jahrestagung der Deutschen Botanischen Gesellschaft aufgenommen wird (Botanikertagung). Das Manuskript des Vortrages ist der Redaktion der Zeitschrift Plant Biology zur Veröffentlichung einzureichen.

Der Vorschlag für den Pfeffer-Preis muss mit den vollständigen Unterlagen als elektronische Ausfertigung jeweils bei der im Ausschreibungstext genannten Person eingegangen sein.

Begutachtung und Termin

Informationen über das Begutachtungs- und Auswahlverfahren sind der Satzung der Wilhelm Pfeffer-Stiftung zu entnehmen (erstmals publiziert in Plant Biology 7 (2005), Nr. 6, Seite N15-N17).

Die DBG vergibt Reise-Stipendien für junge Wissenschaftler*innen, die ein anderes Labor aufsuchen, etwa um dort neue Methoden und Techniken zu erlernen oder um Pilotstudien anzuschieben, in Höhe von bis zu 400 Euro.

> Bewerbungsverfahren: Reise-Stipendium

> Auszahlung des Stipendiums

> Zum online-Bewerbungsformular

BT22: Bewerbung Reisestipendium 2022

Die DBG vergibt maximal 100 Reise-Stipendien für junge Wissenschaftler*innen, die aktiv an der Botanik-Tagung (28 August bis 1 September 2022 in Bonn) teilnehmen, in Höhe von bis zu 350 Euro.

Voraussetzungen

• Sie sind Mitglied der DBG (Sie können noch bis zur Einreichung des Antrags Mitglied werden)
• Sie sind Nachwuchswissenschaftler*in und haben keine volle Stelle inne
• Sie arbeiten an einem pflanzenwissenschaftlichen Thema
• Sie nehmen aktiv an der Botanik-Tagung teil und stellen ein Poster vor oder halten einen (Kurz-)Vortrag
• Sie weisen nach der Tagung Ihre Ausgaben durch Belege nach
• Mehrfachfinanzierungen sind ausgeschlossen

Beantragung

Füllen Sie bitte das > Antrags-Formular aus, das an den Schatzmeister der Gesellschaft weitergeleitet wird. Sie erhalten eine kurze Bestätigung des Einganges Ihrer Bewerbung.

Abgabe-Termin

Die Stipendien werden in der Reihenfolge des Einganges vergeben, spätestens bis zum 24. Mai 2022. Schnell sein lohnt sich also. 

Entscheidung

Sie werden vom Ausgang Ihrer Bewerbung unterrichtet.

Erstattet werden

Reisekosten
Die DBG erstattet entweder ein Bahnticket 2. Klasse, ein Busticket oder eine Fahrtkostenpauschale bei PKW-Nutzung. Bitte wählen Sie die jeweils günstigere Variante aus.

Übernachtungskosten
Die DBG übernimmt die Übernachtungskosten maximal bis zu den vom Finanzamt festgelegten Sätzen.

Tagungsgebühr

Die DBG übernimmt die Tagungsgebühr.

> Bewerbungsformular

> Auszahlung des Stipendiums

Aus den mehr als 300 während der Botanik-Tagung 2022 an der Universität Bonn präsentierten wissenschaftlichen Postern kürten die Teilnehmenden und eine Jury in einem zweistufigen Auswahlprozess die besten zehn, wobei die Stimmen der Teilnehmenden mehr zählten. Die Pflanzenwissenschaftlerinnen und Pflanzenwissenschaftler im frühen Karriere-Stadium erhielten die Auszeichnung für ihre auf den Postern präsentierten Arbeiten sowie ein Preisgeld in Höhe von 140 Euro, da sich die Gründung unserer Deutschen Botanischen Gesellschaft in diesem Jahr zum 140ten Mal jährt.

Alle ausgezeichneten Preistragenden und die Titel der von ihnen vorgestellten wissenschaftlichen Ergebnisse auf den Postern (pdf-Datei)

Im Jahr 2022 bewerteten die Repräsentaten der DBG der einzelnen Hochschulen Master-Arbeiten der Pflanzenwissenschaften. Den Preis für die jeweils beste Master-Arbeit des Jahres erhielten (in alphabetischer Reihenfolge):

Aylin Durmaz (Paris Lodron Universität Salzburg)
Artificially evolved nickel resistance in Pseudomonas syringae infecting the heavy metal hyperaccumulator Noccea caerulescens

Tora Fougner-Okland (Ludwig-Maximilians-Universität München)
Erforschung antibakterieller Gene-Silencing-Ansätze in Xylella fastidiosa und Xanthomonas campestris

Josephine Franke ( Universität Rostock)
Taxonomische Untersuchungen an Klonkulturen der Gattung Pantocsekiella basierend auf Sequenzuntersuchungen verschiedener DNA-Marker

Marlene Handl (Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg)
From ER to tonoplast: Targeting of VHA-a subunits and visualization of ERtonoplast membrane contact sites
(“Vom ER zum Tonoplast: Targeting von VHA-a Untereinheiten und Visualisierung von ER-Tonoplast Membrankontaktstellen“)

Valtentin Heimer (Universität Innsbruck)
Polyploidisierung spielte keine Rolle für die Entstehung fünf endemischer Arten aus Südeuropa, ist ansonsten aber häufig in Euphorbia sect. Esula (Euphorbiaceae) anzutreffen

Aylin Kerim (Universität Bonn)
Physiologische und molekulare Charakterisierung der Glyoxalase I im Glyoxalase-System bei Arabidopsis thaliana Ökotypen

Lea Klepka (Philipps-Universität Marburg)
Schnelle Anpassung der Pflanzenart Galium wirtgenii an neue Bedingungen in renaturierten Wiesen

Lisa Koch (Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg)
Einfluss von Hitze und unterschiedlicher Stickstoff-konzentrationen auf das Wachstum und die Entwicklung von Kartoffelpflanzen

Lena Knorr (Westfälische Wilhelms-Universität Münster)
Die Bedeutung von intrazellulären NAD Dynamiken in der PAMP-vermittelten Immunität von Pflanzen

Elina J. Negwer (Christian-Albrechts-Universität zu Kiel)
Induktion von UV-Schutzstoffen durch Stickstoffmangel in Helianthus annuus

Lukas Schulz (Technische Universität München)
Biochemische und Biophysikalische Charakterisierung von PIN-FORMED Protein 8 aus Arabidopsis thaliana

Magdalena Slawinska (Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg)
Auswirkungen der Morphologie der Spaltöffnungen auf den Gasaustausch

Anna Sophie Stasche (Universität Bielefeld)
Transkriptionelle Regulation der Expression photosynthetischer Gene in Arabidopsis thaliana

Vera Wagner (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg)
Regulatorische Lipide am Membran-Aktin-Interface polar wachsender Pflanzenzellen

Malte L. Weber (Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg)
Biodiversity of soil fauna associated with arboreal soil in tree cavities. A biogeographical approach

Malte L. Weber erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Carl von Ossietzky-Universität im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: „Biodiversity of soil fauna associated with arboreal soil in tree cavities. A biogeographical approach"

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Achtung: Bitte Bilder mit sich selbst verlinken, damit vergrößerbar!!

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Malte L. Weber fertigte die Arbeit am Institut xx in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Gerhard Zotz an.

Lukas Schulz erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Technischen Universität München im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel der ausgezeichneten Arbeit: "Biochemische und Biophysikalische Charakterisierung von PIN-FORMED Protein 8 aus Arabidopsis thaliana"

Schulz hat in seiner Arbeit eine neue elektrophysiologische Methode zur Charakterisierung von Transportproteinen etabliert und die biochemischen und biophysikalischen Eigenschaften eines PIN-FORMED (PIN) Auxin Exporters erstmals umfassend charakterisiert. Teile seiner Arbeit fanden Eingang in einen Nature-Artikel (DOI: 10.1038/s41586-022-04883-y). 

Das Phytohormon Auxin steuert fast alle Aspekte des Pflanzenwachstums und der Pflanzenentwicklung. Das am häufigsten vorkommende Auxin ist Indol-3-Essigsäure (IAA). Es wird in der Pflanze über das Phloem und über polaren Auxintransport (PAT) von Zelle zu Zelle transportiert. IAA ist eine schwache Säure und kann daher bei einem pH von 5 passiv über die Membran diffundieren. In der Zelle, bei einem neutralen pH von 7, dissoziieren fast alle IAA Moleküle und Auxinexporter sind nötig, um Auxin aus der Zelle zu transportieren. Die PIN-FORMED (PIN) Proteine sind dabei die Schlüsselfiguren im polaren Auxintransport. In Arabidopsis thaliana gibt es acht verschiedene PIN Proteine, welche in drei Untergruppen unterteilt sind, die kanonischen plasmamembranlokalisierten PINs, die nicht-kanonischen ER- lokalisierten PINs und den intermediären PIN6. Kürzlich wurde die Struktur des nicht- kanonischen PIN8 in der Publikation "Structures and mechanism of the plant PIN- FORMED auxin transporter" aufgeklärt. PIN Proteine formen Dimere welche nach dem Elevator-Mechanismus funktionieren. Weite Teile der Ergebnisse dieser Arbeit, die biochemische und biophysikalische Charakterisierung des PIN8 unter Verwendung von Solid Supported Membrane (SSM)-Elektrophysiologie fanden in der Publikation Verwendung.
Um die SSM-Elektrophysiologie besser zu verstehen, wurde als erstes ein Modell der Proteoliposomen aufgestellt und der elektrogene Transport mathematisch hergeleitet. Zusätzlich wurde die Sensorvorbereitung optimiert und kritisch evaluiert. Ein weiterer Teil der Arbeit war die Unterscheidung von Bindungs- und Transportsignal der PIN8- Substrate IAA und 1-N-Naphthylphthalaminsäure (NPA) in der SSM- Elektrophysiologie. Die Ergebnisse zeigen, dass der Inhibitor NPA einen Bindungsstrom induziert, während IAA sowohl einen Bindungs- als auch einen Transsportstrom induziert. Zusätzlich wurden die Bindungs- bzw. Transport- und Inhibitionskonstanten bestimmt, welche eine verhältnismäßig niedrige Affinität des Transporters für IAA zeigen. Um den Transportmechanismus von PIN8 besser zu verstehen, wurden die Transporteigenschaften von PIN8 Mutanten untersucht. Die Ergebnisse der SSM-Elektrophysiologie wurden zusätzlich durch Effluxassays in Xenopus laevis Oozyten validiert. Die Ergebnisse der beiden Assays stimmen im Wesentlichen überein. Zusätzlich zu den PIN8 Mutanten wurde noch ein Substrat Screening durchgeführt, um die Substratspezifität von PIN8 zu untersuchen.

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Lukas Schulz fertigte die Arbeit am Lehrstuhl für Systembiologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von PD Dr. Ulrich Z. Hammes an.

Josephine Franke erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Rostock im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: "Taxonomische Untersuchungen an Klonkulturen der Gattung Pantocsekiella basierend auf Sequenzuntersuchungen verschiedener DNA-Marker"

Franke hat die Unterscheidbarkeit bzw. Zuordnung wichtiger Diatomeen (Kieselalgen) mittels verschiedener, teils erstmals verwendeter Barcoding-Marker verbessert. Die gewählte Gattung Pantocsekiella hat eine Bedeutung als Bioindikator bei der Gewässergüteanalyse, ist jedoch mit ihren variablen Morphologien schwierig phylogenetisch zu ordnen.

Diatomeen sind ausgezeichnete Bioindikatoren aktueller oder vergangener Bedingungen eines Gewässers. Die Artidentifikation erfolgt mit Hilfe morphologischer Merkmale der detaillierten Schalen und kann durch molekulare Methoden ergänzt werden. In dieser Arbeit wurden dafür zusätzlich zu einigen bereits für Diatomeen etablierten Barcoding-Markern weitere DNA-Regionen auf ihre Eignung innerhalb der betrachteten Gattung getestet. Mit Hilfe dieser molekularen Daten wurde versucht, Unklarheiten innerhalb der Gattung Pantocsekiella K.T. KISS & ÁCS aufzuklären. Sie enthält einige Arten mit variablen Merkmalen, was die Bestimmung unter Umständen erschwert. Die Sequenzen von Klonkulturen für fünf DNA-Regionen (chloroplastidär, mitochondrial und nuklear) mittels PCR amplifiziert und anschließend sequenziert. Die so gewonnenen Sequenzen wurden ausgewertet mit dem Ergebnis, dass sich einige Taxa molekular nicht voneinander unterschieden (P. ocellata (PANTOCSEK) K.T. KISS & E. ÁCS, P. kuetzingiana (THWAITES) K.T. KISS & E. ÁCS und P. polymorpha (B. MEYER & HAKANSSON) K.T. KISS & E. ÁCS). Andere zeigten zwar eine molekulare Variabilität, ließen sich aber nicht eindeutig in die Gruppen trennen, die den zuvor aufgrund morphologischer Merkmale zugewiesenen Taxa entsprachen (P. comensis (GRUNOW) K.T. KISS & E. ÁCS, P. pseudocomensis (SCHEFFLER) K.T. KISS & E. ÁCS, P. costei (DRUART & STRAUB) K.T. KISS & E. ÁCS, P. delicatula (HUSTEDT) K.T. KISS & E. ÁCS, P. hinziae (HOUK, KÖNIG & KLEE) K.T. KISS & E. ÁCS). Ob es sich um eine Art mit intraspezifischer morphologischer sowie molekularer Variabilität handelt oder mehrere Arten, welche nicht den bisherigen Einteilungen entsprechen kann auf Grundlage der hier gewonnen Daten nicht eindeutig und abschließend geklärt werden. Dies kann Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen sein. Die neu betrachteten Barcoding-Marker ließen sich für die Gattung problemlos anwenden und sollten in weiteren Taxa getestet werden. Eine Trennung und korrekte Beschreibung von Diatomeenarten ist insofern relevant, als dass auch sehr ähnliche Arten unterschiedliche Toleranzen und Reaktionen auf Umweltparameter zeigen können und damit das Potenzial für eine aussagekräftige Anwendung als Bioindikatoren erhöht werden kann.

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Josephine Franke fertigte die Arbeit am Lehrstuhl für Allgemeine und Spezielle Botanik in der Arbeitsgruppe von Dr. Thomas Hübener an.

Aylin Kerim erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bonn im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Physiologische und molekulare Charakterisierung der Glyoxalase I im Glyoxalase-System bei Arabidopsis thaliana Ökotypen

Kerim zeigt zum ersten Mal, dass Ökotypen von Arabidopsis thaliana spezifische molekulare Anpassungen des Glyoxalase-Systems aufweisen, wie z. B. eine geringere Toxizität gegenüber der toxischen reaktiven Carbonylspezies 2-Keto-D-Glukose aufgrund einer hohen Expression des Gens, das für das Enzym Glyoxalase I;2 kodiert.

Reaktive Carbonylspezies (RCS) sind toxische Verbindungen, die hauptsächlich beim Zuckerstoffwechsel entstehen und hauptsächlich durch das Glyoxalase-System entgiftet werden. In meiner Masterarbeit habe ich die Wachstumseigenschaften von 20 Ökotypen von Arabidopsis thaliana untersucht, die den RCS Methylglyoxal und 2-Keto-D-Glucose (KDG) ausgesetzt waren. Bei diesen Pflanzen führte ich auch eine Transkriptionsanalyse aller Homologe der Glyoxalase I durch quantitative RT-PCR durch. Zwei Ökotypen, die im gleichen Habitat vorkommen, zeigten ein besonders starkes Wurzelwachstum, wenn die Pflanzen in Gegenwart von KDG wuchsen, während das Wurzelwachstum anderer Ökotypen im Vergleich zum Columbia-Ökotyp entweder unbeeinflusst blieb oder durch KDG reduziert wurde. Ich fand heraus, dass das Gen, das die Isoform der Glyoxalase I;2 (GLXI;2) kodiert, in einem dieser Ökotypen stark exprimiert wird, was darauf hindeutet, dass eine höhere Expression von GLXI;2 an der erhöhten KDG-Entgiftungskapazität dieser Ökotypen während der Keimlingsetablierung beteiligt ist. Diese Daten ebnen den Weg für weitere Forschungen zur Analyse der molekularen Anpassungen des Glyoxalase-Systems in verschiedenen Ökotypen.

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Aylin Kerim fertigte die Arbeit am Institut / Lehrstuhl für Molekulare Pflanzenphysiologie, IZMB in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Veronica G. Maurino an.

Tora Hedvig Fougner-Økland erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Ludwig-Maximilians-Universität München im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Erforschung antibakterieller Gene-Silencing-Ansätze in Xylella fastidiosa und Xanthomonas campestris

Zum ersten Mal wurden RNA-basierte Behandlungen gegen den verheerenden Pflanzenschädling Xylella fastidiosa getestet

Die Behandlung von Pflanzen mit RNA-Wirkstoffen ist eine vielversprechende Schutzstrategie gegen eukaryotische Pathogene, aber ähnliche Methoden gegen bakterielle Schädlinge sind noch weitgehend unerforscht. Fougner-Økland untersuchte Strategien, um Antibakterielles Gene Silencing (AGS) in Arabidopsis thaliana gegen die zwei gefährlichen bakteriellen Pflanzenpathogene, Xylella fastidiosa fastidiosa und Xanthomonas campestris pv. raphani, anzuregen. Dazu wurden verschiedene RNAs synthetisiert und ihre Wirkung auf das Wachstum und die Virulenz der Bakterien getestet. Allerdings konnte nicht nachgewiesen werden, dass RNA-Behandlungen die bakterielle Besiedlung von A. thaliana reduzieren. Einige Ergebnisse deuten aber darauf hin, dass RNAs, die komplementär zu einem Gen im bakteriellen Chitin-Stoffwechsel sind, die Wachstumsdynamik der Schädlinge unter Chitin-abhängigen Wachstumsbedingungen verändern könnten. Diese Arbeit eröffnet Möglichkeiten für neue Maßnahmen gegen bakterielle Pflanzenschädlinge, die heute noch schwer zu bekämpfen sind. Zukünftige Studien sollten empfindlichere Nachweismethoden für AGS-Ereignisse entwickeln.

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Tora Hedvig Fougner-Økland fertigte die Arbeit am Lehrstuhl Genetik in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Silke Robatzek an.

Lena Sophie Knorr erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Westfälische Wilhelms-Universität Münster im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Die Bedeutung von intrazellulären NAD Dynamiken in der PAMP-vermittelten Immunität von Pflanzen

Knorrs Arbeit gibt Einblicke in die PTI-vermittelte physiologische Dynamik im Zytosol von Pflanzen und liefert Belege für die Bedeutung des NAD-Stoffwechsels für die pflanzliche Immunität.

Bei einem Pathogenangriff erkennt die Pflanzenzelle konservierte Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPs) über Mustererkennungsrezeptoren (PRRs), was zur Aktivierung der PAMP-vermittelten Immunität (PTI) führt, der ersten Ebene der Immunität in Pflanzen. Mehrere Schlüsselmechanismen wie die Regulierung von Kalziumkanälen, die Phosphorylierung von Signalproteinen und die Erzeugung eines apoplastischen Ausbruchs reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) haben große Aufmerksamkeit erhalten. Diese Ereignisse und die von ihnen ausgelösten Abwehrmechanismen sind auf eine tiefgreifende Umstellung des Zellstoffwechsels angewiesen. Obwohl es offensichtlich ist, dass die Stoffwechseldynamik das Herzstück des Netzwerks der Pathogenantwortstrategien ist, ist die spezifische Integration des Primärstoffwechsels und der Pathogenabwehrprogramme nur schlecht verstanden.

Vor kurzer Zeit hat der Stoffwechselkofaktor Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD) als Teil der durch Effektoren ausgelösten Immunantwort (ETI) an Aufmerksamkeit gewonnen, da auch der Abbau von zellulärem NAD durch die TIR-assoziierte NADase-Aktivität von Rezeptoren dazugehört. Unabhängig davon wurden bei Mutanten, die im NAD-Stoffwechsel beeinträchtigt sind, Defekte bei der Reaktion auf Pathogene beobachtet.

Diese Arbeit konzentriert sich auf die zufällige Beobachtung einer frühen NAD-Redox-Signatur in Arabidopsis-Blättern, die durch den bakteriellen Elicitor flg22 ausgelöst wird. Da diese Signatur schnell erfolgt und mit destruktiven Ansätzen zur NADH/NAD⁺-Quantifizierung nur schwer aufzulösen ist, habe ich ein Monitoring-System für NADH/NAD⁺ in vivo entwickelt, das den genetisch kodierten fluoreszierenden Biosensor Peredox-mCherry nutzt. Dieser Ansatz bildete die Grundlage für die Prüfung spezifischer Hypothesen zu (i) den Merkmalen des NAD-Redox-Transienten, (ii) seinem Ursprung und (iii) seiner potenziellen Bedeutung für den Aufbau der Immunität, wobei genetische und chemische Interferenzen eingesetzt wurden.

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Lena Sophie Knorr fertigte die Arbeit am Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP, WWU Münster) in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Markus Schwarzländer an.

Vera Wagner erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Regulatorische Lipide am Membran-Aktin-Interface polar wachsender Pflanzenzellen

Die Ergebnisse deuten erstmals darauf hin, dass Myosine der Klasse VIII die Aktin-Anheftung an Phosphoinositide der Plasmamembran vermitteln, wobei speziell Phosphatidylinositol-(4,5)-P₂-Nanodomänen eine wichtige Rolle spielen.

Das polare Spitzenwachstum von Pollenschläuchen benötigt die Koordination Membran-assoziierter Prozesse zur fokussierten Sekretion und Rückführung von Membranvesikeln mit der Dynamik des Zytoskeletts. Anhand der Kombination von in vitro Charakterisierung rekombinanter Proteine mit konfokaler Lebendzellmikroskopie wurde die Rolle bislang wenig untersuchter pflanzenspezifischer Myosine der Klasse VIII am Aktin-Membran-Interface von Pollenschläuchen untersucht. Die Hauptergebnisse beruhen dabei auf in vitro Lipid-Overlay-Tests und Liposomen-Sedimentations-Tests, auf der Modifikation der Zielproteine, sowie auf quantitativer Bildanalyse transient exprimierter Fluoreszenzfusionen.

Myosine der Klasse VIII zeichnen sich durch hochaffine Bindung an Aktin bei zugleich geringer Motor-Aktivität aus, ihre physiologische Funktion ist bislang jedoch nicht gut verstanden. In Arabidopsis thaliana gibt es vier Vertreter von Myosinen der Klasse VIII, von denen zwei spezifisch in Pollen exprimiert werden. Die hier vorgestellten Analysen zeigen, dass die pollenspezifischen Vertreter ATM2 und VIII-B an anionische Membranlipide binden können und dass diese Bindung durch einen C-terminalen polybasischen Sequenzbereich vermittelt wird, welcher Vertretern der anderen pflanzlichen Myosin-Klasse XI fehlt. Fluoreszenzmarkierte Fusionen von ATM2 lokalisieren in Pollenschläuchen an der subapikalen Plasmamembran und an filamentösen Strukturen der Zellperipherie, die mit kortikalem Aktin kolokalisieren. Dieses Verteilungsmuster stützt eine Funktion von ATM2 am Aktin-Membran-Interface. Deletion der lipidbindenden C-terminalen Region oder alternative Koexpression der Phosphoinositid-Phosphatase SAC9 vermindern beide die Plasmamembranassoziation von ATM2, was darauf hinweist, dass die Bindung von ATM2 an anionische Lipide für seine Membranassoziation notwendig ist. Die verminderte Membranassoziation von ATM2 verringert weiterhin einen hier zum ersten Mal beobachteten stabilisierenden Effekt von ATM2 auf die Aktin-Dynamik. Die vorgestellten Ergebnisse erweitern das Verständnis der dynamischen Regulation des Aktinzytoskeletts durch Membranlipide und definieren Myosine der Klasse VIII als Elemente der Aktin-Membran-Interaktion. Die Membranassoziation von Myosinen der Klasse VIII durch Bindung an anionische Lipide schafft dabei einen Interaktionspunkt zwischen Aktinfilamenten und Lipid-Nanodomänen der Plasmamembran. Die resultierende lokale Stabilisierung des Membrankontaktes erleichtert vermutlich nachfolgend die Interaktion mit weiteren regulatorischen Proteinen für die Koordination der apikalen Sekretion.

Teile der Arbeit flossen in diese Publikation ein: The pollen-specific class VIII-myosin ATM2 from Arabidopsis thaliana associates with the plasma membrane through a polybasic region binding anionic phospholipids DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2022.10.002

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Vera Wagner fertigte die Arbeit am Institut für Biochemie und Biotechnologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ingo Heilmann an.

-> zum Modell der möglichen Funktion von ATM2 am Membran-Aktin-Interface

Aylin Durmaz erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Paris Lodron Universität Salzburg im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Artificially evolved nickel resistance in Pseudomonas syringae infecting the heavy metal hyperaccumulator Noccea caerulescens

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Achtung: Bitte Bilder mit sich selbst verlinken, damit vergrößerbar!!

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Aylin Durmaz fertigte die Arbeit am Institut xx in der Arbeitsgruppe von Assoz.-Prof. Dr. Anja Hörger an.

Lisa Koch erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Einfluss von Hitze und unterschiedlicher Stickstoff-Konzentrationen auf das Wachstum und die Entwicklung von Kartoffelpflanzen

Die inhibierende Wirkung von Hochstickstoff und erhöhter Umgebungstemperatur auf die Knollenbildung von Kartoffelpflanzen lässt sich durch die Überexpression von StSP6A – einem positiven Regulator der Knolleninduktion – umgehen und ermöglicht Ertragssteigerung unter sonst inhibierenden Konditionen.

Wie sich die Kombination aus erhöhter Temperatur und stickstoffhaltigem Dünger auf die Entwicklung und den Ertrag von Kartoffelpflanzen (Solanum tuberosum L.) auswirkt, ist bisher noch nicht beschrieben. Erhöhte Temperaturen von wenigen Grad wirken sich bereits negativ auf den Ertrag aus. Die Erforschung des Einflusses von Hitze auf weltweit relevante Kulturpflanzen ist vor dem Hintergrund der Klimaerwärmung und der steigenden Weltpopulation wichtig, um in Zukunft eine ausreichende Ernährung zu gewährleisten.

Stickstoff ist ein essenzielles Mineral für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen. In der Landwirtschaft ist die Ausbringung von Stickstoffdünger gängige Praxis, um den Ertrag von Nutzpflanzen zu steigern. Zu hohe Stickstoffkonzentrationen wirken jedoch hemmend auf die Knolleninduktion bei Kartoffelpflanzen.

In dieser Arbeit wurde der Einfluss von unterschiedlicher Stickstoffdüngung in Kombination mit erhöhter Temperatur auf Kartoffelpflanzen untersucht.

Stickstoffmangel resultierte in verfrühter Blattseneszenz, was durch erhöhte Temperatur zusätzlich verstärkt wurde. Außerdem kam es zu einer sehr frühen Knolleninduktion. Diese setzte unter erhöhter Temperatur später ein. Bei limitierendem Stickstoff hatten die Pflanzen zwar den geringsten absoluten Ertrag, wiesen jedoch relativ zu ihrer geringen oberirdischen Biomasse den höchsten Ertrag auf.

Sehr hohe Stickstoffgabe verzögerte die Knollenbildung und minderte den Ertrag deutlich, was durch hohe Temperatur noch ausgeprägter war. Unter Kontrollbedingungen war der Ertrag bei mittlerer (optimaler) Stickstoffgabe am höchsten, resultierte jedoch in den stärksten Ertragseinbußen unter Hitze.

Interessanterweise war unter erhöhter Temperatur der Ertrag aller Pflanzen unabhängig vom Stickstoffregime etwa ähnlich. Durch Stickstoffdüngung lässt sich also unter erhöhter Temperatur der Ertrag von Kartoffelpflanzen nicht verbessern, was im Kontext der Klimaerwärmung ein Problem darstellt.

Die Inhibition der Knollenbildung durch hohe Stickstoffgabe ließ sich in dieser Arbeit durch die Überexpression von StSP6A – einem positiven Regulator der Knolleninduktion – unter dem StLS1-Promotor (aktiv in grünem Gewebe) unterbinden.

Durch erhöhte Stickstoffgabe konnte mit Hilfe dieser transgenen Pflanzen der Ertrag unter Kontrollbedingungen nicht nur aufrechterhalten, sondern sogar signifikant gesteigert werden. Weiterhin wurde durch hohe Stickstoffgabe der Ertrag auch unter hoher Temperatur erhöht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass hohe Stickstoffgabe, sowie Hitze die Knollenentwicklung additiv inhibieren, was in einem besonders geringen Ertrag resultiert. Durch die verstärkte Expression von StSP6A in Kartoffelpflanzen kann der zugegebene Stickstoff effektiv genutzt werden, um den Ertrag zu steigern – auch unter Hitze.

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Lisa Koch fertigte die Arbeit am Lehrstuhl für Biochemie in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Sophia Sonnewald an.

Marlene Handl erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: From ER to tonoplast: Targeting of VHA-a subunits and visualization of ERtonoplast membrane contact sites (dt. Übersetzung: “Vom ER zum Tonoplast: Targeting von VHA-a Untereinheiten und Visualisierung von ER-Tonoplast Membrankontaktstellen.“)

Obwohl die V-ATPase einer der häufigsten Proteinkomplexe am Tonoplasten ist, war bislang nicht bekannt, wie seine von der VHA-a-Untereinheit abhängige Sortierung innerhalb des Endomembransystems korrekt abläuft. Im Rahmen dieser Arbeit haben wir ein PLL Aminosäuresequenzmotiv identifiziert, das für das korrekte Targeting von A. thaliana VHA-a3 und M. polymorpha VHA-a an den Tonoplast notwendig ist.

Die Vakuole ist ein multifunktionales Organell, das bis zu 90 % des Volumens einer Pflanzenzelle einnimmt. Die meisten Funktionen der Vakuole erfordern einen Protonengradienten, der durch die Aktivität von Vacuolar-type H⁺-ATPasen (V-ATPase) und H⁺-Pyrophosphatasen (V-PPase) aufrechterhalten wird. Das Targeting von V-ATPase Komplexen wird durch die verschiedenen Isoformen der VHA-a Untereinheit bestimmt, die Teil des membranintegralen V₀-Subkomplex ist. In A. thaliana sorgen VHA-a2 und VHA-a3 für die Lokalisierung am Tonoplast, während VHA-a1 die Protonenpumpe an das trans-Golgi Network/Early Endosome (TGN/EE) bringt (Dettmer et al., 2006). Vor Kurzem wurde in VHA-a1 eine samenpflanzenspezifische a1-Targeting-Domäne (a1-TD) identifiziert, die für das Targeting des V-ATPase Komplexes an das TGN/EE notwendig und ausreichend ist (Lupanga et al., 2020). Für VHA-a3 wird angenommen, dass es den Proteinkomplex über den COPII-unabhängigen provakuolären Weg zum Tonoplast schickt (Viotti et al., 2013; Lupanga et al., 2020). Da die a1-TD in VHA-a3 nicht konserviert ist, muss noch geklärt werden, ob diese Isoform ein Sortiersignal besitzt, das das Targeting des Membranproteins zum Tonoplasten steuert. In dieser Arbeit haben wir multiple Sequenzalignments, Site-Directed Mutagenesis und Live-Imaging eingesetzt, um ein PLL-Motiv zu identifizieren, das für das korrekte Targeting von VHA-a3 sowie für die „ursprüngliche“ VHA-a Isoform von M. polymorpha an den Tonoplast erforderlich ist. MpVHA-a und VHA-a3, die Mutationen in diesem Motiv aufweisen, wurden an das TGN/EE fehlsortiert. Wir vermuten außerdem, dass der Verlust dieses PLL-Motivs in VHA-a1 der erste Schritt zur Entwicklung einer TGN/EE-spezifischen VHA-a Isoform in Samenpflanzen war.

_{Dettmer, J., Hong-Hermesdorf, A., Stierhof, Y.D., and Schumacher, K. (2006). Vacuolar H+-ATPase activity is required for endocytic and secretory trafficking in Arabidopsis. Plant Cell 18: 715–730.
Lupanga, U., Röhrich, R., Askani, J., Hilmer, S., Kiefer, C., Krebs, M., Kanazawa, T., Ueda, T., and Schumacher, K. (2020). The Arabidopsis V-ATPase is localized to the TGN/EE via a seed plant-specific motif. Elife 9: 1–40.
Viotti, C. et al. (2013). The Endoplasmic Reticulum Is the Main Membrane Source for Biogenesis of the Lytic Vacuole in Arabidopsis. Plant Cell 25: 3434–3449.}

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Marlene Handl fertigte die Arbeit am Department of Cell Biology am Centre for Organismal Studies (COS) Heidelberg in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Karin Schumacher unter der Betreuung von Prof. Dr. Karin Schumacher und Dr. Upendo Lupanga an.

Magdalena Slawinska erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Auswirkungen der Morphologie der Spaltöffnungen auf den Gasaustausch

Slawinska hat die Berechnungen der anatomischen maximalen Leitfähigkeit der Spaltöffnungen (g_smax, definiert als die quantitative Rate, wie viel Wasserdampf oder CO₂ durch die Spaltöffnung geht [in mol sec-1 m-2]) für die Morphologie der Spaltöffnungen in Gräsern angepasst. Sie schlägt vor, dass die Peroxidase BdPOX die Zellwand modifizieren kann, und so die Länge der Schließzellen beeinflusst und wasser-sparenden Gasaustausch ermöglicht.

Die Spaltöffnungen (Stomata) sind längliche Poren in den Epidermis von Pflanzen, die das Gleichgewicht zwischen  CO₂ Aufnahme und Wasserverlust regulieren. Die einzigartige graminoide Morphologie von Spaltöffnungen in Gräsern ermöglicht schnelleres Öffnen und Schliessen der Spaltöffnungen, größere Porenöffnungen und eine verbesserte Wassernutzungseffizienz im Vergleich zu anderen Spaltöffnungsformen. Hier haben wir versucht zu verstehen, wie die Länge und Form der Schließzellen in Gräser zu effizienten Stomatabewegungen und einer verbesserten Stomata-Leistung beiträgt, und wie die Peroxidase BdPOX die Morphogenese der Schließzellen beeinflusst.

Wir haben gezeigt, dass die physiologische g_smax in B. distachyon anhand der Berechnung der anatomischen g_smax zuverlässig geschätzt werden kann. Außerdem präsentieren wir ein verbessertes Schließzellen-Färbungsprotokoll, welches hochaugelöste konfokale Bilder in 3D ermöglicht. Diese Bilder sind für die biomechanische Modellierung der Spaltöffnungen in Gräser geeignet. Schließlich schlagen wir vor, dass BdPOX am Ende der Entwicklung von Spaltöffnungen in B. distachyon wirkt, indem es phenolische Verbindungen in der Zellwand modifiziert, was zu einer Einschränkung der Verlängerung der Schließzellen führt.

Die Formel zur Berechnung von g_smax  in Gräsern wurde publiziert (DOI: 10.1017/qpb.2021.19). Details zur Funktion von BdPOX in der Grass Epidermis können im Preprint nachgelesen werden (DOI: 10.1101/2022.07.03.498611).

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Magdalena Slawinska fertigte die Arbeit am Centre for Organismal Studies (COS) in der Arbeitsgruppe von Dr. Michael Raissig an.

Anna Sophie Stasche erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Bielefeld im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Transcriptionelle Regulation der Expression photosynthetischer Gene in Arabidopsis thaliana

Wie Stasche herausfand, ist die transkriptionelle Regulation von Photosynthese Genen in der Pflanze Arabidopsis thaliana modular. Ein tieferes Verständnis dieser Regulation ist wichtig, auch für zukünftige biotechnologische Ertragsverbesserungen von Nutzpflanzen.

Ausgehend von der Hypothese, dass „photosynthetische Transkriptionsregulation“ die Regulation von Genen des Calvin Benson Bassham Zyklus, der photosynthetischen Elektronentransportkette oder möglicherweise beidem umfasst, wurde eine Metaanalyse veröffentlichter Studien der bekannten photosynthetischer Transkriptionsfaktoren (TFs) GOLDEN 2-LIKE 1(GLK1), GOLDEN 2-LIKE2 (GLK2), GATANITRATE-INDUCIBLECARBONMETABOLISM-INVOLVED (GNC), GNC-LIKE (GNL), ELONGATEDHYPOCOTYL 5 (HY5) and PYTOCHROMEINTERACTINGFACTORs (PIFs)1, 3, 4 und 5 durchgeführt. In der Metaanalyse wurden Informationen über die Bindestellen der TFs in Form von ChIP – und DAP -seq Experimenten mit in RNA-seq oder Microarray detektierter differentieller Expression in Überexpressions und Knock-out Mutanten zusammengeführt.

Die Metaanalyse zeigt mehrere positive und negative Beispiele transkriptioneller Regulation zwischen den analysierten Photosynthese-TFs, was daraufhin deutet dass entgegen der bisher angenommenen Hierarchischen Relation ein Netzwerk von Feedbackloops das Zusammenspiel der Photosynthese TFs bestimmt. Im Einklang mit der Literatur zeigt die Metaanalyse die analysierten PIFs als negative Regulatoren aller Teilprozesse der Photosynthese. Die verbleibenden analysierten TFs hingegen regulieren unterschiedliche Sets von Photosynthese Genen. Die Rgulation der photosynthetischen Antennen-Gene wird in der Metaanalyse beispielsweise als von GLKs positiv und GNC negativ angegeben. In Kontrast dazu identifiziert die Metaanalyse photorespiratorisch Gene als von GLK negativ und von GNC positiv reguliert. Anhand der in der Metaanalyse identifizierten regulatorischen Muster können die photosynthetischen Gene in Module unterteilt werden.

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Anna Sophie Stasche fertigte die Arbeit an der Fakultät Biologie in der Arbeitsgruppe Computational Biology in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Andrea Bräutigam an.

Lea Klepka erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Philipps-Universität Marburg im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Schnelle Anpassung der Pflanzenart Galium wirtgenii an neue Bedingungen in renaturierten Wiesen

Eine frühe Mahd von renaturierten Wiesen führt zu einem vorgezogenen Blühbeginn in Labkraut und damit zu evolutiven Anpassungen innerhalb von nur wenigen Jahren.

Der Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen zur Wiederherstellung von Ökosystemen könnte wesentlich davon abhängen, ob neu angesiedelte Populationen in der Lage sind, sich ausreichend schnell an die neuen Umweltbedingungen anzupassen. Die zugrundeliegenden Mechanismen und Einflussfaktoren für evolutionäre Veränderungen als Reaktion auf Landmanagement Praktiken in renaturierten Ökosystemen sind jedoch weitgehend unerforscht. In dieser Masterarbeit wurden schnelle Anpassungen an eine frühe Mahd in renaturierten Stromtalwiesen untersucht. Als Renaturierungsmethode wurde hier vor 20 Jahren die sogenannte Mahdgutübertragung eingesetzt, bei der durch Mahd gewonnenes Pflanzenmaterial inklusive Samen von vorhandenen Stromtalwiesenbeständen auf zu renaturierende Flächen aufgetragen wird. Für die Masterarbeit wurden die Nachkommen der Pflanzenart Galium wirtgenii sowohl von Heuspender- als auch Empfängerflächen in einem Common Garden gezüchtet und während der Blütezeit eine Mahd simuliert. Pflanzen von renaturierten Wiesen zeigten als Anpassungsreaktion auf die frühere Mahd einen vorgezogenen Blühbeginn und ein reduziertes frühes Wachstum. Hinsichtlich der Regenerationsfähigkeit nach der Entfernung der überirdischen Biomasse während der Blüte gab es zwischen den Pflanzen von renaturierten und ursprünglichen Wiesen keine Unterschiede. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein früher Blühbeginn und eine geringe Biomasse in frühen Entwicklungsstadien Teil der Anpassungsstrategie von G. wirtgenii sind, während dies für eine verbesserte Regenerationsfähigkeit nach der Mahd nicht zutrifft.
Die Masterarbeit zeigt, dass eine früh im Jahr stattfindende Mahd stark selektiv auf die Blühphänologie und das frühe Pflanzenwachstum wirkt, was beim Management von renaturierten Ökosystem berücksichtigt werden muss.

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Lea Klepka fertigte die Arbeit am Fachbereich Biologie in der Arbeitsgruppe von Prof. Lampei Bucharova an.

Elina J. Negwer erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Induktion von UV-Schutzstoffen durch Stickstoffmangel in Helianthus annuus

Hauptsekundärstoffe sind kein Verbraucher des Kohlenstoffüberschusses in Sonnenblumen mit Stickstoffmangel: Eine Neubewertung der Carbon-Nutrient Balance Hypothese

1983 haben Bryant et al. die kontrovers diskutierte Carbon-Nutrient Balance Hypothese (CNB) publiziert, welche unter anderem besagt, dass die Menge an kohlenstoffbasierten Sekundärstoffen (CBSCs) in Pflanzen durch Stickstoffmangel als Reaktion auf überschüssigen Kohlenstoff aus der Photosynthese ansteigt, welcher durch reduziertes Wachstum hervorgerufen wird.

Um Klarheit in die Debatte zu bringen, ob die CNB stimmt, wurden Kohlenstoffbilanzen in diesem neuen Ansatz verwendet, um die Menge an Kohlenstoff zu berechnen, welcher in die Biosynthese von Caffeoylchinasäuren (CQAs) und Lignin geflossen ist, je im Vergleich zum entsprechenden Kohlenstoffzuwachs von Zellwandkohlenhydraten oder einzelnen Pflanzenteilen, um beurteilen zu können, ob CBSCs nennenswerte Kohlenstoffverbraucher sind. Die Kohlenstoffassimilation von in Hydrokultur gewachsenen, 13 Tage alten Sonnenblumen wurde per Gasaustausch und C/N-Analyse bestimmt, wohingegen die Konzentration einzelner Stoffe mittels Chlorophyllfluoreszenz und HPLC (CQAs), sowie mit dem Acetylbromid-Assay (Lignin und Kohlenhydrate der Zellwand), bestimmt wurde.

Obwohl die Konzentration an CQAs in den Blättern schon innerhalb von 24 h nach dem Umsetzen der Sonnenblumen in Stickstoffmangelmedium anstieg, stieg die Ligninkonzentration, selbst nach drei Tagen Stickstoffmangel, unabhängig vom Pflanzenteil (Primärblätter, erstes Sekundärblattpaar, Keimblätter, Sprossachse oder Wurzeln), nicht an. Die Induktionsdauer konnte jedoch nicht verlängert werden, da schon an Tag drei die Photosynteserate wegen des Stickstoffmangels zu sinken begann, was nicht vereinbar mit den Annahmen der CNB ist.

Die Nettomenge an Kohlenstoff, die in CQAs (<2%) oder Lignin (<7%) floss, war viel geringer als der Zuwachs an Kohlenhydraten der Zellwand (>60%). Interessanterweise war dies nicht signifikant durch die Stickstoffversorgung der Pflanzen beeinflusst. Jedoch legt die Kohlenstoffallokation zu den verschiedenen Pflanzenteilen nahe, dass der Kohlenstoffüberschuss aus dem reduzierten Blattwachstum durch einen Anstieg des Wurzelwachstums ausgeglichen wurde.

Letztlich deuten die Ergebnisse darauf hin, dass CQAs und Lignin bei Stickstoffmangel nicht als nennenswerte Verbraucher von überschüssigem Kohlenstoff fungieren, was im Widerspruch zur CNB steht. Schlussendlich ist ein einzelner Grund für erhöhte CQA-Konzentrationen in Stickstoffmangelpflanzen eher unwahrscheinlich. Stattdessen kann man mittels vorheriger Untersuchungen zu dem Schluss kommen, dass CQAs mehrere Eigenschaften im Kontext um Stickstoffmangel mit sich bringen, wie beispielsweise antioxidative Eigenschaften, Modulation von Wachstum und Differenzierung, Fraßschutz und allelopathische Effekte.

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Elina J. Negwer fertigte die Arbeit am Botanischen Institut in der Abteilung Ökophysiologie der Pflanzen in der Arbeitsgruppe von Wolfgang Bilger an.

Valtentin Heimer erhielt den Preis für die beste pflanzenwissenschaftliche Master-Arbeit, die an der Universität Innsbruck im Jahr 2022 erstellt wurde, von der Deutschen Botanischen Gesellschaft.

Titel: Polyploidisierung spielte keine Rolle für die Entstehung fünf endemischer Arten aus Südeuropa, ist ansonsten aber häufig in Euphorbia sect. Esula (Euphorbiaceae) anzutreffen

Heimer klärte die Verwandtschaftsverhältnisse von fünf endemischen Euphorbia-Arten auf, die bisher schlecht, beziehungsweise gar nicht genetisch untersucht waren. So zeigte er dass sie trotz geographischer Nähe zu deutlich unterschiedlichen evolutionären Gruppen gehören.

Euphorbia (Wolfsmilch) ist eine der drei artenreichsten Pflanzengattungen der Welt und umfasst viele weit verbreitete, aber auch zahlreiche endemische Arten. Im Zuge meiner Masterarbeit kombinierten wir DNA-Sequenzierung, Genomgrößenmessung und morphologische Untersuchungen, um die Verwandtschaftsverhältnisse von fünf in Südeuropa verbreiteten endemischen Euphorbia-Arten aufzuklären. Unsere Ergebnisse zeigen, dass diese Arten trotz der geographischen Nähe ihrer Verbreitungsgebiete zu zwei deutlich unterschiedlichen evolutionären Gruppen gehören: zwei von ihnen sind nahe verwandt mit anderen europäischen Euphorbia Arten, während drei weitere Arten aus anderen Kontinenten wie Afrika und Asien näherstehen. Des Weiteren legen unsere Daten nahe, dass der wichtige Artbildungsmechanismus der Polyploidisierung (Verdopplung von Chromosomen), nicht an der Entstehung dieser fünf Arten beteiligt war, ansonsten aber häufig in Euphorbia sect. Esula auftritt. Damit liefern wir für einige dieser Arten erstmals genetische Daten und leisten einen Beitrag zum Verständnis der Diversifizierung und Evolution von Euphorbia. Diese ersten Erkenntnisse werden wir in Zukunft mit weiteren, höher auflösenden genetischen Methoden ergänzen.

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Valtentin Heimer fertigte die Arbeit am Institut für Botanik der Universität Innsbruck in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Peter Schönswetter an. Die Arbeit ist abrufbar unter: https://diglib.uibk.ac.at/ulbtirolhs/content/titleinfo/7738412?query=valentin%20Heimer

15 Master-Arbeiten angehender Pflanzenforscher*innen hat die DBG vergangenes Jahr ausgezeichnet. Im Themenspektrum befinden sich auch Forschungsergebnisse, die in Nature publiziert wurden. Das vielfältigen Spektrum umfasst: Nickelresistenz eines das Gebirgs-Hellerkraut befallenden Pathogens, genetische Marker zur Identifikation der Alge Pantocsekiella, ER-Tonoplast Membran-Kontaktstellen, Die Untersuchung, ob manch endemische Euphorbie durch Polyloidisierung entstand, Glyoxalase I in Arabidopsis thaliana Ökotypen, wie sich Galium wirtgenii in renaturierten Wiesen schlägt, wie Hitze und Stickstoffmenge Wachstum und Entwicklung von Kartoffelpflanzen verändern, ein in vivo NADH/NAD+-Monitoring-System zur Analyse der PAMP-vermittelten Immunantwort, wie Stickstoffmangel UV-Schutzstoffe in Helianthus annuus induziert, eine neue elektrophysiologische Methode zur Charakterisierung des PIN-FORMED8 Transportproteins, wie die Morphologie und Gasaustausch von Spaltöffnungen beeinflusst, modulare transkriptionelle Regulation der Photosynthese Gene in Arabidopsis thaliana, wie Lipide das Membran-Aktin-Interface polar wachsender Pflanzenzellen reguliert, antibakterielle Gene-Silencing-Ansätze, sowie die Mesofauna-Vielfalt in Astgabel-Habitaten.
Die DBG gratuliert den erfolgreichen Preisträger*innen herzlich und dankt den DBG-Kontaktpersonen, die die Auswahl an den einzelnen Hochschulen trafen und die Urkunden übergaben. 

Zu den Preisträger*innen und ihren ausgezeichneten Arbeiten