Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #06 (2023)

Forschende haben einen molekularen Schalter entdeckt, der die Autophagie („Selbstverzehr“) in Pflanzen reguliert. Die Forschenden des Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Max Perutz Labs zeigen im Fachmagazin EMBO journal, dass dieser Regulationsmechanismus in Eukaryoten konserviert ist. ist ein wichtiger zellulärer Qualitätskontrollmechanismus zur Beseitigung von Proteinaggregaten und beschädigten Zellteilen. Dieser Mechanismus ist unter normalen Bedingungen inaktiv und wird erst bei anhaltendem Zellstress aktiviert.

Quelle: GMI (in engl.)

Ina Brandes ist seit Sommer 2022 Ministerin für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen. Am heutigen 10. Februar 2023 nahm sie sich viel Zeit für ihren Besuch der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU). Rektorin Prof. Dr. Anja Steinbeck führte die Ministerin über den Campus, beschrieb die aktuelle Gebäudesituation und stellte gemeinsam mit CEPLAS-Sprecher Prof. Dr. Andreas Weber das Exzellenzcluster der Universität vor. CEPLAS, der Cluster of Excellence on Plant Sciences, forscht an der Entwicklung resistenter Nutzpflanzen, die dem Klimawandel begegnen, damit sie die Grundlage für die Ernährung der Weltbevölkerung bilden können. Prof. Dr. Andreas P.M. Weber, Sprecher des Exzellenzclusters, erläuterte den aktuellen Stand direkt anhand der Pflanzen im Gewächshaus der kürzlich errichteten Biologie-Forschungsbauten der HHU.

Quelle: HHU

Forschende haben anhand von Baumring-Isotopendaten nachgewiesen, dass in einigen Teilen Europas die Sommertrockenheiten der letzten Jahre im Vergleich zu den vergangenen Jahrhunderten sehr ungewöhnlich waren. Dazu haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – unter anderem vom Meteorologischen Institut der Freien Universität Berlin – eine neue Messmethode basierend auf Isotopendaten angewandt. Die dazugehörige Studie mit dem Titel European tree-ring isotopes indicate unusual recent hydroclimate ist nun im Fachmagazin Nature Communications Earth and Environment veröffentlicht worden.

Quelle: FU Berlin

Die Trockenlegung von natürlichen Feuchtgebieten hat die Nutzung durch Land- und Forstwirtschaft sowie den Torfabbau begünstigt, allerdings auch großen Einfluss auf Treibhausgasemissionen, Hochwasserschutz, Nährstoffflüsse und Biodiversität. In einer globalen, im Fachjournal Nature publizierten Studie hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Stanford University rekonstruiert, wo und wann zwischen den Jahren 1700 und 2020 Feuchtgebiete umgewandelt wurden und für welchen Zweck dies geschah. Neben der Uni Greifswald, die Daten aus der Global Peatland Database und aus historischen Beständen der Moorbibliothek beitrugen, war die Uni Göttingen an der Studie unter anderem mit Informationen zu landwirtschaftlichen Entwässerungsvorhaben sowie zu Drainagen im Bewässerungslandbau beteiligt. „Die Ergebnisse dieser ersten systematischen, datenbasierten Erfassung des Ausmaßes des Verlustes von Feuchtgebieten weltweit für einen so langen Zeitraum sind sehr bedeutsam“, sagt Prof. Dr. Stefan Siebert vom Department für Nutzpflanzenwissenschaften der Universität Göttingen, der an der Studie beteiligt war. „Sie tragen einerseits zum besseren Verständnis der Ursachen bei. Andererseits ermöglichen uns die neuen Daten, in Folgestudien die Wirkung dieser Landnutzungsänderungen zum Beispiel auf den Klimawandel, den Verlust an Biodiversität aber auch auf Produktivitätssteigerungen in der Landwirtschaft besser zu quantifizieren.“

Quelle: Uni Göttingen

Der globale Verlust von Feuchtgebieten ist kleiner als bisher angenommen, das belegt die aktuelle Studie Extensive global wetland loss over the last three centuries. Diese wurde jetzt im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht. Moorkundler*innen der Universität Greifswald haben Daten aus ihrer Global Peatland Database und aus den historischen Beständen der Moorbibliothek beigetragen. Die Ergebnisse helfen, die Klimawirkung von Mooren besser einzuschätzen und den Schutz der Moore und sonstiger Feuchtgebiete besser zu planen.

Quelle: Uni Greifswald

Landwirtschaft gilt als einer der wesentlichen Störfaktoren ökologischer Systeme – und es kann lange dauern, bis sich ehemals landwirtschaftlich genutzte Flächen wieder erholen. Ohne aktive Renaturierungsmaßnahmen kann sich diese Erholung noch weiter herauszögern und ist zudem häufig unvollständig, zeigt ein Forschungsteam unter der Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv). In ihrer Studie im Journal of Ecology beleuchten sie, wie sich ehemals landwirtschaftlich genutzte Flächen auf verschiedenen Ebenen erholen, und zeigen konkrete Renaturierungsmaßnahmen auf, die der Biodiversität helfen können sich zu regenerieren.

Quelle: iDiv

Heilpflanzen könnten die medizinische Versorgung der Menschheit sichern – dazu müssten sie umfassend erforscht und geschützt werden, fordert ein Wissenschaftler*innen-Team. Im Fachjournal The Lancet Planetary Health plädieren sie dafür, die Erforschung von Heilpflanzen systematisch voranzutreiben, um ihr Potenzial für die globale Gesundheitsversorgung nachhaltig zu nutzen. Dabei zeigen sie die Möglichkeiten auf, die der wissenschaftliche und technische Fortschritt für das Verständnis der ökologischen Funktionen bioaktiver Pflanzenstoffe und ihren Einsatz in der Medizin eröffnet und weisen auf die Gefahren hin, welche die Klima- und Biodiversitätskrise für diese wichtige Naturressource darstellen.

Quelle: Senckenberg

Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) bietet einen Vortrag vor dem Hintergrund der Bildungsstandards im Fach Biologie für die Allgemeine Hochschulreife an. Am 28. Februar 2023 findet von 17.00 bis 19.00 Uhr die dritte Fortbildungsveranstaltung für Lehrkräfte und Interessierte statt. Thema dieses Mal: „Von Genomen zur Genomeditierung: Techniken, Anwendungen und Potentiale bei Pflanzen“ von Prof. Dr. Stephan Clemens. Anmeldungen zur digitalen Veranstaltung über den VBIO.

Quelle: VBIO

Wie sich der globale Klimawandel auf terrestrische Ökosysteme auswirkt, zeigt eine Studie, in der erstmals messbare Veränderungen in der Vegetation von terrestrischen Ökosystemen auf einzelne Klimafaktoren zurückzuführen sind. Dazu haben Forschende weltweite Fernerkundungsdaten aus den letzten 40 Jahren mit einem neuartigen dynamischen Modell des Pflanzenwachstums analysiert. Das neue Modell beschreibt den Einfluss wichtiger Klimaparameter wie Lufttemperatur, Bodentemperatur, Bodenfeuchte, Sonneneinstrahlung und atmosphärischer CO₂-Gehalt auf das Pflanzenwachstum. Veränderungen in der Vegetationsaktivität konnten meist durch Veränderungen der Temperatur und der Bodenfeuchtigkeit erklärt werden. Änderungen der Sonneneinstrahlung und des CO₂-Gehalts in der Atmosphäre spielten selten eine dominante Rolle. In einigen Ökosystemen sind nach einer langjährigen Zunahme der Vegetationsaktivität Rückgänge zu beobachten. Diese Trendumkehr wirft die Frage auf, ob terrestrische Ökoysteme auch in Zukunft einen hohen Beitrag zur Bindung von atmosphärischem Kohlenstoff leisten werden. Das berichten Pflanzenökolog*innen der Universität Bayreuth im Fachjournal Nature Geoscience.

Quelle: Uni Bayreuth

Bakterien der Gattung Pseudomonas produzieren einen stark antimikrobiellen Naturstoff. Die in Bakterien neu entdeckte Naturstoff-Gruppe der Keanumycine wirkt effektiv gegen den Pflanzenschädling Botrytis cinerea, der die sogenannte Grauschimmelfäule auslöst und jährlich für immense Ernteeinbußen sorgt. Auch für den Menschen gefährliche Pilze wie Candida albicans werden durch den Wirkstoff gehemmt. Dabei ist er nach bisherigen Untersuchungen ungefährlich für pflanzliche und menschliche Zellen. Im Genom der Bakterien fanden die Forschenden nun Biosynthesegene für die neu entdeckten Naturstoffe, die Keanumycine A, B und C. Die Naturstoffgruppe gehört zu den nichtribosomalen Lipopeptiden mit seifenartigen Eigenschaften. „Die Lipopeptide töten so effizient, dass wir sie nach Keanu Reeves benannt haben, weil der in seinen Rollen auch extrem tödlich ist“, erläutert Sebastian Götze, Erstautor der Studie, mit einem Augenzwinkern. Die Studie haben Forschende des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie (Leibniz-HKI) im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.

Quelle: Leibniz HKI

Die Registrierung für Plant Biology Europe 2023, der Konferenz der Federation of the European Societies of Plant Biology (FESPB), ist nun möglich. Sie wird vom 3. bis 6. Juli 2023 im französischen Marseille stattfinden und federführend von der French Society of Plant Biology und dem Institut für Biosciences and Biotechnology von Maud Tenaillon und Christophe Robagila organisiert. Der Early Bird Tarif endet am 15. April, die allgemeine Registrierung endet am 1. Juni 2023; vor-Ort-Registrierungen sind nicht möglich.

Zur Conference Website

Debora Gasperini, hat sich erfolgreich um den Konsolidierungszuschuss des Europäischen Forschungsrats (ERC Consolidator Grant) beworben. Die promovierte Biologin untersucht die molekularen Grundlagen von Abwehr- und Anpassungsreaktionen, die Pflanzen nach Verwundung aktivieren. Dabei spielt das Phytohormon Jasmonat eine entscheidende Rolle. Dafür erhält die Forschungsgruppenleiterin am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle für die nächsten fünf Jahre Fördermittel in Höhe von fast zwei Millionen Euro, um ihre wissenschaftlichen Projekte voranzutreiben.

Quelle: IPB