Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #28 (2021)

Die Europäische Kommission hat heute die neue EU-Waldstrategie für 2030 angenommen, eine Leitinitiative des europäischen Grünen Deals, die auf der EU-Biodiversitätsstrategie für 2030 aufbaut. Die Strategie trägt zu dem vorgeschlagenen Maßnahmenpaket bei, mit dem die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 55 % reduziert werden sollen und bis 2050 Klimaneutralität in der EU angestrebt wird. Sie trägt auch dazu bei, dass die EU ihrer Zusage nachkommen kann, den Abbau von CO2 durch natürliche Senken gemäß dem Klimagesetz zu beschleunigen. Auf ihrer Website gibt die Europäische Kommission Fragen und Antworten zur neuen EU-Waldstrategie für die Zeit nach 2020 (FAQ).

Quelle: EU Kommission

Das sechste Jahr in Folge haben sich Studierende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) zusammengefunden, um an „international Genetically Engineered Machine (iGEM)“ teilzunehmen, dem größten Wettbewerb im Bereich der synthetischen Biologie weltweit. Die Studierenden haben ein Jahr Zeit, um ein Projekt zu konzeptionieren, Gelder zu akquirieren und das Projekt umzusetzen. Ihr Motto dabei lautet: „Lokale Menschen lösen lokale Probleme“. Das diesjährige Team will ein System entwickeln, welches Stress in Pflanzen sowohl frühzeitig identifizieren als auch feststellen kann, woran die Pflanzen leiden. Landwirte können so wesentlich schneller Pflanzenschutzmaßnahmen einleiten, um ihre Felder effektiver zu schützen. Die gewonnenen „Stressdaten“ sollen zusätzlich maschinell ausgewertet werden, um unter anderem die Ausbreitung von Pflanzenkrankheiten besser vorhersehen zu können.

Quelle: HHU beim idw

Je mehr Exemplare man in einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) vergleicht, desto stärker sollten solche Verbindungen zwischen Genotyp und Phänotyp auffallen. Dass dem nicht so ist, zeigen Forschende um Arthur Korte, Juniorprofessur für evolutionäre Genomik an der Universität Würzburg, in der Fachzeitschrift Molecular Biology and Evolution. Dazu hatten sie fast 900 Arabidopsis-Pflanzen von ganz verschiedenen Standorten in Europa, von Südspanien bis Mittelschweden analysiert.

Quelle: Uni Würzburg

Mit steigenden Temperaturen nimmt das Risiko für verheerende Feuer in der Natur zu. Forschende der Technischen Universität München (TUM) nutzen Methoden der Künstlichen Intelligenz, um die langfristigen Auswirkungen von vermehrten Waldbränden auf Waldökosysteme abzuschätzen. In ihren Simulationen zeigen sie, wie sich der Yellowstone Nationalpark in den USA bis zum Ende des Jahrhunderts entwickeln könnte. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachmagazin Global Change Biology. Das Forschungsteam trainierte dazu ein tiefes neuronales Netzwerk (Deep Neural Network), das Verhalten eines komplexen Simulationsmodells möglichst gut zu imitieren. Das neuronale Netzwerk lernt dadurch, wie das Ökosystem auf verschiedene Umwelteinflüsse reagiert, kommt dabei aber mit einem Bruchteil der Rechenleistung aus, die für große Simulationsmodelle sonst aufgewendet werden müsste. „Wir können damit räumlich hoch aufgelöste Simulationen von Waldgebieten mit mehreren Millionen Hektar durchführen“, sagt Erstautor Dr. Werner Rammer.

Quelle: TUM

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

Quelle: HNEE

In ihrem Buch versammeln die Editoren, Prof. Dr. Dorothea Bartels and Prof. Dr. Peter Dörmann, Analysemthoden und Laboranleitungen, die der Erforschung pflanzlicher Fette dienen, um auch komplexe Lipid-Mischungen von Pflanzen und Algen zu analysieren. Oder wie sie im Buch der Serie Methods in Molecular Biology schreiben:

The focus of this protocol series is on analytical methods to study complex lipid mixtures
from plants and algae. This book has assembled 26 chapters, which all together cover a
broad range of state-of-the-art methods and technologies. We trust that the protocols will be useful not only for experienced researchers but that also undergraduate, graduate, or Ph.D. students will use these protocols as a reliable guide for their experiments. One of our objectives is to encourage scientists with no or little experience in lipid experiments to approach this research field experimentally, as lipid research will be highly important for the understanding of plant metabolism, both on the structural and signaling level.

Link zum Publisher der Buch-Serie Springer

Einen Stamm von Riesen-Tang, der genetisch männlich ist, aber phänotypisch als weiblich erscheint, haben Forschende am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und ihre Kollaborationspartner*innen im Fachmagazin New Phytologist beschrieben. Der Tang-Stamm trägt das männliche V-Chromosom, erscheint aber überraschenderweise vornehmlich weiblich – obwohl ihm das U-Chromosom dafür fehlt. „Der genetisch männliche Riesen-Tang ist fast ununterscheidbar von einem weiblichen, und vor allem kann er sich sogar durch Parthenogenese fortpflanzen, was normalerweise den Weibchen vorbehalten ist“, sagt Susana Coelho, Hauptautorin der Studie. Coelho und ihr Team konnten die molekularen Mechanismen hinter diesem verblüffenden Phänomen identifizieren. Ihre Ergebnisse erlauben Rückschlüsse darauf, wie die sexuelle Entwicklung bei dieser Art auf molekularer Ebene eingeleitet wird.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

Eine auf Ackerland neu angepflanzte Hecke von 720 m Länge kann langfristig die gesamten Treibhausgas-Emissionen kompensieren, die ein Durchschnittsdeutscher innerhalb von 10 Jahren emittiert. Das zeigen Berechnungen in einer Meta-Studie, die am Thünen-Institut für Agrarklimaschutz in Braunschweig durchgeführt wurden. Durch die Einlagerung von Kohlenstoff in der Biomasse der Hecke und als Humus im Boden können neue Hecken Kohlendioxid (CO₂) aus der Atmosphäre aufnehmen und klimaunschädlich machen. Allerdings sind nur Neu-Anpflanzungen klimawirksam, denn mit ihrer zunehmenden Biomasse erhöhen sie die Kohlenstoff-Speicherung in der Landschaft. Das berichten die Forschenden im Fachjournal Regional Environmental Change.

Quelle: Thünen-Institut