Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #6 (2022)

Pflanzen sind an einen Standort gebunden und müssen sich an ihre Umwelt anpassen, auch an widrige Bedingungen. Um dabei nicht unnötig Energie zu verschwenden, regulieren Pflanzen ihren Proteinumsatz in der Zelle ganz präzise. Forschende des Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg haben nun einen zellulären Mechanismus identifiziert, der Proteine stabilisiert, indem er deren Abbau verhindert. Wie das Team um Dr. Markus Wirtz und Prof. Dr. Rüdiger Hell im Fachjournnal Nature Communications schreibt, schützen Adrabidopsis-Pflanzen einen Großteil der Proteine durch Acetylierung vor dem Abbau durch das Proteasom, was ihre Lebensdauer verlängert.

Quelle: Uni Heidelberg

Welche Kosten durch invasive Arten entstehen und wie diese verhindert werden könnten, haben der Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Phillip Haubrock und Forschende aus 17 internationalen Institutionen untersucht. Wie sie zeigen, sind die Kosten von Schäden durch invasive Arten mindestens zehnmal so hoch sind wie die Ausgaben, die für ihre Bekämpfung notwendig wären. Durch Vorsorgemanagement könnten laut der heute im Fachjournal Science of the Total Environment  erscheinenden Studie weltweit eine Billion Euro eingespart werden.

Quelle: Senckenberg

Wie eine Symbiose mit Pilzen auf molekularer Ebene durch den Ernährungszustand mit Phosphat der Pflanze reguliert wird, hat ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter Federführung der Technischen Universität München (TUM) und der chinesischen Universität Hong Kong aufgeklärt und im Januar im Fachjournal Nature Communications veröffentlich. Wie sie mit Reis-Pflanzen und der Hülsenfrucht Lotus japonicus herausfanden, reguliert der zentrale Transkriptionsfaktor namens PHR nicht nur klassische Phosphatmangel-Gene, sondern eine ganze Gruppe von Genen, die für die Ausbildung und das Funktionieren der arbuskulären Mykorrhiza notwendig sind. Hierzu gehören etwa Biosynthese-Gene für das Hormon Strigolakton, mit dem sie den Pilz aktiviert und anlockt. Die arbuskuläre Mykorrhiza Symbiose birgt hohes Potenzial für die Anwendung in nachhaltiger Landwirtschaft, denn sie kann dafür sorgen, dass weniger Kunstdünger benötigt wird. „Auf der Grundlage unseres neuen Wissens könnte durch Züchtung oder Genom-Editierung die Phosphat-Empfindlichkeit von Pflanzen verändert werden“, sagt Caroline Gutjahr, Professorin für Pflanzengenetik an der TUM.

Quelle: TUM

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaflter haben in den Rheinauen eine Gänsekresseart gefunden, die sich mit einer anderen, eng verwandten Art kreuzt, und dadurch vor dem Aussterben bewahrt werden könnte, siw sie im Fachjournal Molecular Biology and Evolution berichten. Dies führt zu einer Mischpopulation mit höherer genetischer Vielfalt, in der sich aus einem Patchwork der beiden Populationen eine Art „Super-Genotyp“ herausbilden könnte, der das Überleben der beiden Arten sichert. Das ist das Ergebnis einer Rekonstruktion der Entwicklungsgeschichte der Gänsekressepopulation der Biolog*innen Professorin Dr. Juliette de Meaux und Dr. Hannes Dittberner von der Universität zu Köln und ihrem Kollegen Professor Dr. Aurélien Tellier von der TU München.

Quelle: Uni Köln

Eine neue Studie der Universität Bonn und des Breakthrough-Instituts (USA) zeigt, dass sich gentechnisch veränderte Pflanzen positiv auf die Umwelt und vor allem das Klima auswirken könnten. In der Studie nutzen Prof. Dr. Matin Qaim, Direktor des Zentrums für Entwicklungsforschung (ZEF) der Universität Bonn und seine amerikanischen Kolleginnen und Kollegen globale landwirtschaftliche Daten und schätzen die Ertragseffekte. Daraus modellieren sie, wie sich die Verwendung von gentechnisch veränderten Pflanzen in der EU auf die Produktion, Landnutzung und Treibhausgas-Emissionen auswirken würde. Die Ergebnisse: Der Anbau von gentechnisch veränderten Sorten könnte in der EU zu einer Emissionsverringerung von 33 Millionen Tonnen CO₂ führen. Das entspricht rund 7,5 Prozent der gesamten jährlichen Emissionen der EU-Landwirtschaft. „Der größte Teil dieser positiven Klimaeffekte ergibt sich durch verringerten Landnutzungswandel“, sagt Erstautorin Dr. Emma Kovak vom Breakthrough-Institut. Die Schlussfolgerung des Forschungsteams: „Die EU importiert große Mengen Mais und Soja aus Brasilien, wo die Ausdehnung landwirtschaftlicher Flächen zur Regenwaldabholzung beiträgt. Höhere Erträge in der EU könnten zumindest einen Teil dieser Importe reduzieren und damit einen Beitrag zum Schutz des Amazonas-Regenwalds leisten.“ Ihre Ergebnisse publizierte das Team in der Fachzeitschrift Trends in Plant Science.

Quelle: Uni Bonn

Der europäische Green Deal soll die Landwirtschaft in der EU nachhaltiger machen – durch weniger chemischen Pflanzenschutz und Düngung. Das hat aber auch Nebeneffekte: ein Report der Universität Wageningen zeigt, dass solche Maßnahmen ohne Gegensteuerung zu signifikanten Produktionsrückgängen und Preissteigerungen führen werden. Der Rat der Wissenschaftler*innen lautet: mehr Mut zu innovativen Züchtungsmethoden wie GenomEditierung! Über die Studienergebnisse berichtet das Portal Pflanzenforschung.

Quelle: Pflanzenforschung.de

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Ulm wollen herausfinden, welchen Einfluss die landwirtschaftliche Landnutzungsintensität auf das Zusammenleben von Mikroorganismen entlang der Nahrungskette hat. Untersucht wird konkret, wie sich die Düngung von Grünland auf das Mikrobiom in Flora, Fauna und Boden auswirkt. Die Baden-Württemberg-Stiftung fördert das interdisziplinäre Forschungsprojekt von Ulmer Forschenden aus der Ökologie, der Botanik und Mikrobiologie mit 600 000 Euro.

Quelle: Uni Ulm

Sieben bis neun Prozent aller in Europa vorkommenden Gefäßpflanzenarten sind in ihrem weltweiten Fortbestand gefährdet. Das ist das Ergebnis einer Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und der Universität Leipzig. Grund hierfür ist, dass sie ausschließlich in bestimmten, begrenzten Gebieten in Europa vorkommen und in diesen vollständig gefährdet sind. Sieben bis neun Prozent entspricht etwa 1.800 von den schätzungsweise 20.000 bis 25.000 bekannten europäischen Gefäßpflanzenarten. Von diesen 1800 Arten sind 83 Prozent nicht in der IUCN-Liste aufgeführt. In ihrer Studie kombinierten die Forschenden Rote Listen gefährdeter Pflanzenarten (außer Moose, Algen oder Flechten) in Europa mit Daten ihrer weltweiten Verbreitung und schlossen damit eine Datenlücke zum Aussterberisiko von Gefäßpflanzenarten. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Plants, People, Planet veröffentlicht worden. Die Arbeit hilft, das Gesamt-Gefährdungsrisiko von Pflanzenarten einzuschätzen und unterstützt so die Grundlage internat. Naturschutzaktivitäten.

Quelle: iDiv

Bisher nahm die Forschung an, dass das riesige Waldgebiet des Kongobeckens wie andere Tropenwälder auch grosse Mengen Lachgas freisetzt und Methan bindet. ETH-​Forschende zeigen nun, dass es sich anders verhält: Methan kommt frei, die Lachgas-​Emissionen sind kleiner als gedacht. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: ETH Zürich