03. Nov 2022 · News · Forschungsergebnis

Freiland-Studie: Wie Licht die Pflanzenvielfalt im Grünland beeinflusst

Mithilfe von LED-Lampen manipulierten die Forschenden das Licht, um herauszufinden, unter welchen Bedingungen wuchsstarke Pflanzen die Oberhand gewinnen. Foto: André Künzelmann, UFZ

Durch überschüssige Nährstoffe und/oder das Fehlen von Pflanzenfressern gelangt weniger Licht in die untere Vegetationsschicht des Grünlands. Dann dominieren wenige wuchsstarke Arten und die Pflanzenvielfalt geht zurück. Dieser Zusammenhang wurde bislang nur indirekt hergestellt, aber nie experimentell im Freiland. Nun hat ein internationales Team, u.a. mit Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), die dominierende Rolle der Lichtkonkurrenz experimentell belegen können und im Fachjournal Nature veröffentlicht.

Quelle: UFZ

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02. Nov 2022 · News · Forschungsergebnis

Photosynthese: Hilfsfaktor sorgt für effiziente Energiegewinnung

Auch wenn noch nicht klar ist, wie ATP-Synthasen in der Zelle aufgebaut werden, haben Forschende nun am Modellorganismus Arabidopsis thaliana die Rolle des Hilfsfaktors CGL160 aufgeklärt. Das Protein CGL160 übernimmt eine zentrale Rolle, indem es den Bestandteil CF1 (coupling factor 1) der ATP-Synthase rekrutiert. „Das Protein CGL160 sitzt mit seiner Basis in der Thylakoidmembran, während seine N-terminale Domäne wie eine Angel herausragt und den löslichen CF1 Teil der ATP-Synthasen aus der Flüssigkeit im Inneren der Chloroplasten fischt. Dieser Teil des Proteins bindet das CF1 ‚Köpfchen‘ und erleichtert die Verknüpfung mit dem in der Thylakoidmembran verankerten Teil der ATP-Synthase, was deren Bildung deutlich effizienter gestaltet“, erläutert Thilo Rühle, der die Ergebnisse gemeinsam mit Bennet Reiter und Prof. Dario Leister im Fachmagazin The Plant Cell schildert.

Quelle: LMU

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01. Nov 2022 · News · Forschungsergebnis

Neue Resistenzen von Wintergerste gegen Viren etabliert

Wintergerste. Fotos: R. Hoffie, IPK

Mit der Genschere Cas9 haben Forschende ein Gen in der Gerste so verändernt, dass für die Wintergerste neue Resistenzen gegen bedeutende Viren zur Verfügung stehen. Das berichten Forschende um Robert Hoffie aus der Arbeitsgruppe „Pflanzliche Reproduktionsbiologie“ des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben im Plant Biotechnology Journal. Die Ergebnisse sind vielversprechend: „Die gezielt veränderten Pflanzen waren im Gewächshausversuch nicht nur resistent gegen eine Infektion mit dem Gerstenmosaikvirus (BaMMV), sondern es gab auch keine negativen Auswirkungen auf Wachstum und Ertrag,“ fasst Hoffie zusammen. „Die Studie zeigt beispielhaft, wie wir das Material der Genbank heute mit überaus effizienten und präzisen biotechnologischen Werkzeugen wie der Genschere Cas9 für die Pflanzenzüchtung nutzen können“, kommentiert Dr. Jochen Kumlehn, Leiter der Studie und Leiter der Arbeitsgruppe „Pflanzliche Reproduktionsbiologie“. Zugleich öffnen sich mit den neuen Erkenntnissen auch weitere Forschungsansätze. So ist davon auszugehen, dass die Veränderung von PDIL-Genen auch in anderen Pflanzenarten zu Virusresistenzen führen kann.

Quelle: IPK (pdf)

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01. Nov 2022 · News · Forschungsergebnis

Wie Biotopdaten Wissenslücken zur Artenvielfalt schließen

Auch Trockene Sandheiden gehören zu den Biotopen, die in Hamburg anzutreffen sind. Foto: Christiane Buchwald

Die Daten aus Biotopkartierungen können dabei helfen, die Forschung zur Artenvielfalt voranzubringen. Die darin enthaltenen Angaben geben Aufschluss über die örtliche Entwicklung der Pflanzenwelt bis in die 1980er Jahre zurück – eine Zeit, aus der fast keine Quellen vorhanden sind. Wie diese Kartierungsdaten für die Forschung genutzt werden können, zeigt ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Hamburger Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft am Beispiel der Hansestadt. Die Auswertung im Fachjournal Ecosphere zeigt auch: Dort sind in den vergangenen Jahrzehnten artenreiche Lebensräume zugunsten von Bauland deutlich zurückgegangen.  

Quelle: MLU

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31. Okt 2022 · News · Forschungsergebnis

Vegetation reguliert Energieaustausch in der Arktis

Grasdominierte Tundra mit Zwergsträuchern im Nationalpark Kytalyk, in der sibirischen Arktis. Foto: Gabriela Schaepman-Strub, UZH

Die Klimaerwärmung lässt in der Arktis den Permafrost auftauen, Gletscher schmelzen und führt zu Vegetationsveränderungen, extremer Trockenheit und Feuern. Diese Entwicklungen hängen stark vom Energieaustausch zwischen Atmosphäre und Boden ab. Forscherinnen der Universität Zürich zeigen nun, dass unterschiedliche Pflanzengemeinschaften in der Tundra diesen Energieaustausch stark beeinflussen, in Klimamodellen aber nicht berücksichtigt werden. "Die Erkenntnisse zu den Energieflüssen in der Arktis sind besonders wichtig, da der Erhalt des Permafrostes insbesondere davon abhängt, wie gross der Wärmefluss in den Boden ist", sagt Professorin Gabriela Schaepman-Strub von der Universität Zürich (UZH). Die im Fachmagazin Nature Communications veröffentlichten Studiendaten ermöglichen es nun, die Auswirkungen der verschiedenen Pflanzengemeinschaften und ihrer räumlichen Verteilung in Klimavorhersagen aufzunehmen. So kann mit verfeinerten Klimamodelle berechnet werden, ob und wie stark die Tundren-Vegetation in der Arktis den Boden kühl halten kann.

Quelle: UZH

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