Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #14 (2021)

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

Quelle: Uni Bonn

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

Quelle: GMI

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

Quelle: Uni Regensburg

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

Programme:

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

Details at conference website

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

Quellen: Universität Bayreuth  und MPI für Entwicklungsbiologie in Tübingen

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

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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

Quelle: Universität Koblenz-Landau