Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #38 (2021)

Der Lasker Basic Medical Research Award 2021 der Lasker-Foundation geht an die drei Wissenschaftler Dieter Oesterhelt (Max Planck Institut für Biochemie), den Algenforscher Peter Hegemann (Humboldt-Universität zu Berlin) und Karl Deisseroth (Stanford University). Geehrt werden die Drei für die Entdeckung lichtempfindlicher mikrobieller Rhodopsine und die Nutzung ihrer Eigenschaften zur Entwicklung der Optogenetik genannten Technologie. Mit dieser Technologie können Forschende die Aktivität von Gehirnzellen kontrollieren, in dem Licht verwendet wird, um den Ionenfluss in und aus Neuronen zu steuern, und damit zum besseren Verständnis neurodegenerativer Erkrankungen und psychischer Erkrankungen beigetragen.

Quelle: Humboldt-Universität Berlin

Die Forschungsgruppe „Stammzellsysteme bei Getreide (CSCS): Etablierung, Aufrechterhaltung und Beendigung“ ist eine der sechs neu von der Deutschen Forschungsgmeinschaft (DFG) geförderten Verbünde. Pflanzen nutzen Stammzell-Reservoirs in den Meristemen, um ihr ober- und unterirdisches Wachstum anzutreiben und sich an ihre Umgebung anzupassen. Diese Meristeme enthalten nicht nur den pflanzlichen Bauplan, sondern bestimmen bei Nutzpflanzen auch wesentlich Produktivität und Ertrag. Doch sind die Meristeme von Mais, Weizen, Reis und Gerste sehr komplex und wenig erforscht. Die neue Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Thomas Dresselhaus von der Universität Regensburg will daher insbesondere bei Mais als Vertreter der tropischen und Gerste als Vertreter der gemäßigten Getreide sowie dem Modellgrass Brachypodium (Zweiährige Zwenke) untersuchen, ob die komplexen Meristeme der Getreide durch konservierte, aber stark modifizierte und/oder durch neue Signalwege und assoziierte Genregulationsnetzwerke organisiert werden (siehe Uni Regensburg). Am Verbund sind neben Wissenschaftler*innen der Uni Regensburg auch Teams der Universitäten Bonn, Düsseldorf, Hamburg, Heidelberg, Tübingen und dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben beteiligt. Dabei erhofft sich der Verbund die Entdeckung neuer Stammzellgene, die zur Verbesserung von Nutzpflanzen verwendet werden könnten.

Quelle: DFG

Ökosysteme erbringen vielfältige Dienstleistungen für den Menschen. Diese hängen von grundlegenden Ökosystemfunktionen ab, die sowohl durch das vorherrschende Klima und Artenvorkommen als auch durch menschliche Eingriffe beeinflusst werden. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie (MPI-BGC) in Jena hat drei Schlüsselindikatoren ermittelt, die die Funktionsweise terrestrischer Ökosysteme beschreiben:

• die Fähigkeit, die Primärproduktivität zu maximieren,
• die Effizienz der Wassernutzung und
• der Wirkungsgrad der Kohlenstoffnutzung.

Das Monitoring dieser drei Kennzeichen ermöglicht es, einzuschätzen, wie anpassungsfähig ein Ökosystem gegenüber Klima- und Umweltveränderungen ist und wie es sich unter bestimmten Bedingungen weiterentwickeln kann. Diese Ergebnisse publizierte das Team in der Fachzeitschrift Nature.

Quelle: MPI-BGC

Naturfreunde erkennen leicht, ob ein Baum krank oder schwach ist - zum Beispiel an der Verfärbung oder am Verlust von Blättern. Zu diesem Zeitpunkt sind die Schäden aber schon fortgeschritten und oft unumkehrbar. In einer neuen Studie zeigen Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) wie sich der Grad des Gestresstseins frühzeitig am Baum erkennen lässt. Dafür setzen sie Spektraldaten aus Drohnenfotos ein und publizierten die Ergebnisse im Fachmagazin Plant, Cell & Environment.

Quelle: WSL

Graslandschaften sind weltweit Oasen biologischer Vielfalt und stellen eine Vielzahl von Leistungen für den Menschen bereit – darunter Nahrungsmittel, Wasserversorgung und die Speicherung von Kohlenstoff. Die Zukunft dieser Ökosysteme sieht jedoch düster aus, sollten keine Maßnahmen ergriffen werden, um die Degradierung der Grasländer aufzuhalten und ihre Renaturierung zu fördern. Ein internationales Expert*innenteam, unter der Leitung der Universität Manchester, schlägt in einer Publikation im Fachmagazin Nature Reviews Earth & Environment eine Reihe von Strategien vor, um die weltweite Zerstörung von Graslandschaften zu stoppen und ihre Wiederherstellung zu fördern.

Quelle: Senckenberg

Wie Pflanzen mit ihren Phytochrome, lichtempfindlichen Proteinen, Licht wahrnehmen, untersucht das Forschungsteam um den Freiburger Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Andreas Hiltbrunner. Welche Prozesse bei Phytochromen durch Lichteinwirkung auf molekularer Ebene ablaufen, können die Forschenden nun dank eines von Fraunhofer IPM speziell dafür maßgeschneiderten Messgeräts viel detaillierter und viel genauer untersuchen als bisher: Ratiospect 2.0 von Fraunhofer IPM ist ein weltweit einzigartiges optisches Absorptionsspektrometer – hochgenau und leicht zu bedienen.

Quelle: Fraunhofer beim idw

Tropische Regenwälder stellen gigantische Kohlenstoffspeicher dar. Doch der Beitrag tropischer Bergwälder zum Klimaschutz wurde bislang unterschätzt. Ein Waldstück in den tropischen Bergwäldern Afrikas kann im Durchschnitt etwa 149,4 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar aufnehmen – das entspricht ungefähr dem Kohlenstoffspeicher der afrikanischen Tieflandregenwälder und liegt deutlich über dem Wert der Tiefland- und Bergwälder Südamerikas. Das belegt eine internationale Studie, die im August im Wissenschaftsmagazin Nature erschien und von der Beteiligten Prof. Dr. Christine Schmitt, Geographin an der Universität Passau, heute der Öffentlichkeit vorgestellt wurde.

Quelle: Uni Passau

Der globale Rückgang von Bestäubern gefährdet die Vermehrung von weltweit 90 Prozent aller Wildpflanzen sowie den Ertrag von 85 Prozent der wichtigsten Nutzpflanzen. Bestäuber tragen zu 35 Prozent der weltweiten Nahrungsproduktion bei. Diese Leistung der Bestäuber ist besonders wichtig, um die Ernährung der weltweit mehr als zwei Milliarden Kleinbäuerinnen und Kleinbauern abzusichern. Der Agrarökologe Prof. Dr. Teja Tscharntke der Universität Göttingen weist darauf hin, dass deren Ertrag erhöht werden könnte, wenn Bestäuber gefördert würden. Der Beitrag ist in der Fachzeitschrift One Earth erschienen.

Quelle: Uni Göttingen