Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #27 (2022)

Das Gen KINETOCHORE NULL2 (KNL2) spielt nicht nur für den Einbau des Histons CenH3 in das Zentromer von Chromosomen - und damit für die Zellteilung - eine wichtige Rolle, sondern auch für die Erzeugung von Doppelhaploiden, mit denen die Erzeugung homozygoter Linien für die Pflanzenzüchtung erheblich beschleunigt werden kann. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat die Evolutionsgeschichte des Gens rekonstruiert und es erstmals klassifiziert. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Molecular Biology and Evolution veröffentlicht worden.

Quelle: IPK (pdf)

Die Ausnutzung der genetischen Ertragslücke bei Weizen könnte die globale Ernährungssicherheit erheblich verbessern. Dies ist eins der zentralen Ergebnisse einer internationalen Studie über Ertragslücken bei Weizen, an der die Universität Göttingen beteiligt war. Die Studie in der Fachzeitschrift Nature Food, bei der ein neuartiger prozessbasierter Modellierungsansatz zum Einsatz kommt, legt außerdem nahe, dass die weltweite Weizenproduktion verdoppelt werden könnte, wenn die Weizengenotypen besser an ihre Zielumwelt angepasst würden.

Quelle: Uni Göttingen

In zwei Studien haben Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln zusammen mit Kolleg*innen aus China zwei Klassen natürlicher, zellulärer Moleküle entdeckt. Diese steuern zentrale Immunantworten von Pflanzen, wie sie in der Zeitschrift Science (DOI: 10.1126/science.abq8180 und DOI 10.1126/science.abq3297) darlegen. Die Verbindungen weisen alle Merkmale von kleinen Botenstoffen auf, die Knotenpunkte der Abwehr gegen mikrobielle Schaderreger aktivieren. Die Nutzung dieser Erkenntnisse öffnet neue Perspektiven, Moleküle zu entwickeln, die Nutzpflanzen widerstandsfähig gegen Pflanzenkrankheiten machen.

Quelle: MPIPZ

Ein internationales Team hat neue Bewertungs- und Überwachungsindikatoren zum Schutz von Meeres- und Küstengebieten entwickelt. Wie es im Fachjournal Scientific Data zeigt, gibt es große Lücken beim Schutz mariner Ökosysteme. Laut dem Forschungsteam mit Senckenberger Beteiligung hätten beispielsweise Hochseegebiete ein hohes Erhaltungspotential für die Artenvielfalt – Schutzgebiete gebe es hier aber kaum. Die Daten sollen helfen, die – von der Vertragsstaatenkonferenz für biologische Vielfalt aktuell diskutierte – Ausweitung von Schutzgebieten auf 30 Prozent sinnvoll einzusetzen.

Quelle: Senckenberg

Forschende aus Jena zeigen in der Fachzeitschrift Nature, wie die Gewöhnliche Brechnuss Strychnin bildet. Einem Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena ist es gelungen, den kompletten Biosyntheseweg für die Bildung von Strychnin in der Pflanzenart Strychnos nux-vomica (Brechnussbaum) nachzuvollziehen. Die Forschenden identifizierten alle an der Biosynthese von Strychnin und weiteren Stoffwechselprodukten beteiligten Gene und exprimierten sie in der Modellpflanze Nicotiana benthamiana. Damit konnte das Team um Benke Hong und Sarah O’Connor zeigen, dass diese äußerst komplexen und pharmakologisch wichtigen Moleküle mittels Metabolic Engineering-Methoden hergestellt werden können.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

Schadpilze verursachen in der Landwirtschaft enorme Schäden und werden konventionell mit giftigen Fungiziden bekämpft. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben im Projekt DialogProTec gemeinsam mit Partnern aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz umweltverträgliche Alternativen entwickelt, bei denen die chemische Kommunikation von Krankheitserregern mit Pflanzen ausgetrickst wird, sodass die Anwendung ohne Umweltgilfe auskommt. Nach Abschluss der Forschungsarbeiten ist die neue Technologie nun einsatzbereit.

Quelle: KIT

Die sächsischen Wälder sind zu trocken. Wie dramatisch die Situation ist, zeigt auch die von Dr. Rico Kronenberg von der Professur für Meteorologie an der TU Dresden entwickelte Bodenfeuchteampel. Mithilfe dieses online verfügbaren Tools können auch Laien schnell nachvollziehen, wie es um die Bodenfeuchte in den Wäldern Sachsens steht. Die eigentliche Zielgruppe sind jedoch die Revierförster*innen sowie Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Sachsenforstes. Denn die bisher verfügbaren Instrumente, wie der Dürremonitor des UFZ oder der Bodenfeuchteviewer des Deutschen Wetterdienstes (DWD), sind für die Revierförster nicht ausreichend detailliert.

Quelle: TU Dresden

Anlässlich des von der UNESCO ausgerufenen „Internationalen Jahres der Grundlagenwissenschaften für nachhaltige Entwicklung 2022/2023 (IYBSSD)“ fordern die fünf großen Fachgesellschaften der Biowissenschaften (VBIO), Chemie, Geowissenschaften, Mathematik und Physik, die Grundlagenforschung in Deutschland und ihre Bedeutung für eine nachhaltige Entwicklung stärker wertzuschätzen, besser zu kommunizieren und wirksamer zu fördern.

Quelle: VBIO

Im Projekt PEATWISE haben Forschende aus sechs europäischen Ländern und Neuseeland Handlungs- und Politikempfehlungen für eine Bewirtschaftung von Mooren erarbeitet, bei der die Treibhausgasminderung im Fokus steht. Zu den untersuchten Optionen gehörten Paludikulturen mit Torfmoosen, Schilf, Rohrkolben und Rohrglanzgras. Aus Deutschland beteiligte sich das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), berichtet die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR). Der Abschlussbericht des Vorhabens „Nachhaltige Nutzung entwässerter Moore in der Bioökonomie: Entwicklung von optimierten Bewertungsansätzen und nachhaltigen Techniken für die Vermeidung von Treibhausgasen (PEATWISE)“ steht bei der FNR unter dem Förderkennzeichen 22408917 zur Verfügung.

Quelle: FNR

Wichtige Leistungen von Ökosystemen werden künftig zunehmend von der Wasserverfügbarkeit abhängen. Anhand aktueller Simulationen mit Klimamodellen fand ein internationales Forschungsteam mehrere Regionen, in denen Wasser zunehmend die Ökosysteme limitiert. Darunter auch Zentraleuropa, der Amazonas und West-Russland. Gesunde Ökosysteme sind für die Gesellschaft lebenswichtig, da sie mehrere wichtige Funktionen erfüllen, z. B. Nahrungs- und Wasserversorgung, Bindung von anthropogen freigesetzten Treibhausgasen und Kühlung der Umwelt. Ihre Ergebnisse veröffentlichte das internationale Team im Fachmagazin Nature Climate Change. "Wir haben festgestellt, dass die Ökosysteme weltweit immer durstiger werden, sie werden immer stärker von Wasser abhängig", sagt Dr. Jasper Denissen, ehemals Doktorand am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und Erstautor der Studie.

Quelle: MPI für Biogeochemie