Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #12 (2022)

Eine pflanzenbasierte Ernährung kommt mit weniger Fläche für die Landwirtschaft aus. Dr. Livia Rasche vom Exzellenzcluster CLICCS (Climate, Climatic Change, and Society) der Universität Hamburg zeigt jetzt in einer Studie, dass dies den Verlust der Biodiversität aufhalten könnte. Das zeigt eine Studie im Fachmagazin Global Ecology and Biogeography. Hintergrund: Weltweit gibt es 35 Hotspots der Biodiversität, in denen die Artenvielfalt besonders groß ist – und besonders gefährdet. Jeder Hotspot beherbergt beispielsweise zwischen 1.500 und 15.000 Pflanzenarten, die allein hier vorkommen. Gleichzeitig hat jede dieser Regionen mindestens 70 Prozent ihrer ursprünglichen Vegetation bereits durch Landnutzung verloren, Tendenz steigend. Weil sich die landwirtschaftlich genutzte Fläche weiter ausdehnt, sind die verbleibenden ursprünglichen Flächen weltweit gefährdet. Ein Team um Dr. Livia Rasche untersuchte daher, wie eine pflanzenbasierte Ernährung in Kombination mit effektiver Bewirtschaftung theoretisch helfen könnte, die verbliebenen Naturräume zu schützen.

Quelle: CLICCS, Uni Hamburg

Schadpilze an Getreide sind angesichts der stetig wachsenden Weltbevölkerung ein großes Problem. Die Nachwuchswissenschaftlerin Nicole Ludwig vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie hat in ihrer Promotionsarbeit das hochkomplexe Zusammenspiel zwischen dem pflanzenschädigenden Brandpilz Ustilago maydis, Erreger des Maisbeulenbrands, und seiner Wirtspflanze erforscht. Ihre Erkenntnisse eröffnen neue Möglichkeiten für die Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten. Dafür überreichte ihr Marburgs Oberbürgermeister Dr. Thomas Spies den Marburger Biotechnologie- und Nanotechnologie-Förderpreis 2021.

Quelle: MPI für terrestrische Mikrobiologie

Auf Basis ihrer empirischen Forschung beraten wissenschaftliche Einrichtungen auch Abgeordnete von Bundes- und Landtagen, sowie der Exekutive. Das vom Deutschen Bundestag jüngst beschlossene Gesetz zum Lobbyregister erfordert nun, dass sich auch wissenschaftliche Einrichtungen und individuelle Wissenschaftler*innen in dieses Lobbyregister eintragen, wenn sie in den Austausch mit Leitungsebenen von Exekutive und Legislative treten. Institutsleitung und Forscher*innen des Deutschen Instituts für Entwicklungspolitik (DIE) kritisieren diesen Ansatz und fordern, ähnlich wie bereits andere Wissenschaftseinrichtungen bundesweit, eine Nachbesserung des Gesetzes. Die Petition „Änderung des Lobbyregistergesetzes vom 24.02.2022“ ist erreichbar unter: https://epetitionen.bundestag.de/content/petitionen/_2022/_02/_24/Petition_13112 Sie kann dort bis zum 14. April 2022 gezeichnet werden.

Quelle: DIE

Menschen haben Oliven bereits vor 100.000 Jahren als Nahrungsmittel und Brennstoff benutzt. Das haben Forscher*innen um Laurent Marquer vom Institut für Botanik der Universität Innsbruck herausgefunden, indem sie Holzkohle und Kernfragmente aus zwei Höhlen im Norden Marokkos untersuchten. Die Studie, an der unter anderem das Max-Planck-Institut für Chemie, das Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte und die Universität Freiburg beteiligt waren, wurde im Journal Nature Plants veröffentlicht.

Quelle: Uni Innsbruck

Das Phytohormon Auxin ist die Haupttriebkraft für die Energieproduktion während der Pollenreifung in Gerste. Das haben Forschende vom Kölner Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ), dem schwedischen Umeå Plant Science Centre, dem Potsdamer Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie und der Rutgers University in den USA im Fachjournal Current Biology dargelegt. Denn Pollenkörner von Mais, Reis und anderen Getreidearten müssen für die spätere Nutzung bei der Befruchtung, Stärke als Energiedepot speichern.

Quelle: MPIPZ

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben die molekulare Schere CRISPR/Cas nun so weiterentwickelt, dass sie erstmals in der Lage sind, die komplette DNA spezifischer Zelltypen zu eliminieren und so deren Entstehung während der Pflanzenentwicklung zu verhindern. Die von ihnen CRISPR-Kill genannte Methode verhindert die Bildung spezifischer Organe während der Entwicklung. Dies soll dabei helfen, die Entwicklungsvorgänge bei Pflanzen besser zu verstehen und könnte dazu beiragen Pflanzen so zu verändern, dass sie etwa robuster gegen Schädlinge, Krankheiten oder extreme klimatische Bedingungen werden. Ihre Ergebnisse präsentieren die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Quelle: KIT

Wie mehrere Braunalgen-Arten die Unterscheidung in männliche und weibliche Algen aufgaben und zu Hermaphroditen wurden, hat jetzt ein internationales Team unter Leitung von Max-Planck-Forschenden beschrieben. Demnach entstanden die Hermaphroditen wahrscheinlich, indem weibliche Vorfahren männliche Eigenschaften erwarben. Die Ergebnisse werden nun in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht; die Arbeit an den Braunalgen-Modellorganismen stellt einen wesentlichen Schritt zu einem besseren Verständnis der molekularen Mechanismen dar, die Übergänge zwischen Sexualsystemen steuern.

Quelle: MPI für Biologie

Mit der Methode des DNA-Metabarcoding analysierten Forschende die DNA-Spuren der gefangenen Insektenarten von den Blättern des australischen Sonnentaus (Drosera). Sie konnten so die Insektenarten des Beutespektrums von Drosera zuverlässig identifizieren. Um die Ergebnisse der Gen-Analysen zu überprüfen, verglichen die Wissenschaftler*innen der Botanischen und der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB BSM & SNSB ZSM) sowie der Curtin-Universität im westaustralischen Perth diese anschießend mit Makro-Fotografien der gefangenen Insekten. Ihre Crime Scene Investigation veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Scientific Reports.

Quelle: SNSB

Den Kronenzustand deutscher Wälder haben Inventurteams bewertet und für das vergangene Jahr zusammengefasst. Das Thünen-Institut für Waldökosysteme berechnet aus den bereitgestellten Rohdaten die bundesweiten Ergebnisse der Waldzustandserhebung: Für das Jahr 2021 ist der Anteil der Bäume mit deutlichen Kronenverlichtungen gegenüber dem Vorjahr leicht zurückgegangen, aber immer noch hoch: 35 % zeigten deutliche Verlichtungen (2020: 37 %). Auch die über 60 Jahre alten Bäume, bei denen Schäden besonders deutlich werden, weisen eine leichte Verbesserung auf: 42 % haben deutliche Verlichtungen gegenüber 45 % im Jahr 2020. Auch die mittlere Kronenverlichtung aller Bäume hatte 2019 nach dem ersten Trockenjahr einen deutlichen Sprung auf 25,1 % gemacht (nach 22,0 % in 2018) und verbleibt auch 2021 mit 25,7 % auf gleichem Niveau. Bei den Laubbäumen nimmt die mittlere Kronenverlichtung bereits seit Jahren zu. Dies war in früheren Jahren vor allem auf den Zustand der Eiche zurückzuführen. Seit 2019 ist aber auch die Buche stark betroffen. Nach dem Rekordjahr 2020 nahm die mittlere Kronenverlichtung 2021 wieder ab (45 % nach 55 % in 2020). Allerdings kam es 2021 nur geringfügig zu Fruchtbildung. Normalerweise führt eine geringe Fruktifikation zu einer deutlichen Verbesserung des Kronenzustands. Dies war 2021 nicht der Fall. Vermutlich benötigt die Buche länger zur Erholung nach den Hitze- und Trockenjahren.

Quelle: Thünen

Weltweit sind fast 90 Prozent der blühenden Wildpflanzen zumindest teilweise auf eine Bestäubung durch Tiere angewiesen. Und auch mehr als drei Viertel aller Nutzpflanzen brauchen Blütenbesucher, wenn sie einen hohen Ertrag und eine gute Qualität liefern sollen. Wie aber steht es um diese wichtigen Helfer? Um das zu beurteilen, fehlt es in Europa bisher an systematischen Bestandsaufnahmen. Ein neues Projekt namens SPRING („Strengthening Pollinator Recovery through Indicators and monitoring”) soll nun Abhilfe schaffen: Koordiniert vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) sowie dem britischen Centre for Ecology and Hydrology (UKCEH) arbeitet ein internationales Forschungsteam an einer EU-weiten Volkszählung der Bestäuber.

Quelle: UFZ