Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #31 (2023)

Moleküle können aktive Cluster bilden, die Stoffwechselprozesse katalysieren, indem sie selbsterzeugten Konzentrationsgradienten folgen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Wissenschaftlerinnen und Wissenscahftlern des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS). Ihr Ende Juli im Fachjournal Nature Communications veröffentlichtes Modell beschreibt die Selbstorganisation von Molekülen, die an Stoffwechselwegen beteiligt sind und fügt so der Theorie über den Ursprung des Lebens einen möglichen neuen Mechanismus hinzu. So lässt sich besser verstehen, wie an komplexen biologischen Netzwerken beteiligte Moleküle, dynamische und funktionale Strukturen bilden können. Die Ergebnisse bieten einen Ansatzpunkt für weitere Experimente zur Entstehung des Lebens.

Quelle: MPI-DS

Eine Pilzart namens Pandora cacopsyllae ist der neue Hoffnungsträger, wenn es darum geht, Birnen oder auch anderes Obst künftig vor bakteriellen Krankheiten zu schützen. Eingedenk des Sprichworts, der Feind meines Feindes ist mein Freund, sucht der biologische Pflanzenschutz immer nach natürlichen Gegenspielern, vor allem, um Schadinsekten zu bekämpfen. Fündig wird man bei Parasitoiden, Bakterien, Viren – oder aber wie in diesem Fall im Reich der Pilze. Die bisher unbekannte Pilzart, die Insekten befällt, wurde in einer dänischen Birnenanlage entdeckt und ist jetzt von einem internationalen Forschungsteam unter Beteiligung des Julius Kühn-Instituts (JKI) im Journal of Invertebrate Pathology als neue Art beschrieben worden.

Quelle: JKI

Das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) heißt mit Dr. Marion Clavel und Dr. Marco Incarbone gleich zwei neue unabhängige Forschungsgruppenleitungen willkommen! Mit den beiden neuen Forschungsruppen „Virusreplikation und Pflanzentoleranz“ und „Antivirale Immunität der Pflanzenkeimbahn“ erweitert das Institut seinen Forschungshorizont in Richtung von Pflanzeninteraktionen mit Viren.

Quelle: MPI-MP

Wie eine neue, 1200 Jahre lange Zeitreihe aus Baum-Jahrringen zeigt, ist die aktuelle Erwärmung in diesem Zeitraum beispiellos. Dies berichten Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) in der Fachzeitschrift Nature. Gemeinsam mit anderen Forschenden hat Georg von Arx, Leiter der Forschungsgruppe Dendrowissenschaften, eine neue Rekonstruktion erstellt, die auf einer besonders präzisen Methode basiert, Temperaturinformationen aus Bäumen zu gewinnen, und dabei die Zellwanddicke der Holzzellen in den Jahrringen misst. Für ihre neue Zeitreihe vermassen die Forschenden die Zellwände von 50 Millionen Holzzellen. Diese stammen von 188 lebenden wie auch toten Waldföhren (Pinus sylvestris) aus Skandinavien und Finnland. Im Gegensatz zu früheren Arbeiten kommen die neuen Resultate zum selben Schluss wie die Klimamodelle: Die mittelalterliche Klimaanomalie war zumindest in Skandinavien, von wo das untersuchte Holz stammt, doch nicht so warm wie bisher angenommen. Die heutige Erwärmung liegt damit wahrscheinlich jenseits der natürlichen Schwankungen der Temperaturen der letzten 1200 Jahre, schliessen die Forschenden.

Quelle: WSL

Die internationale Konferenz Crops for the future - breeding for stress resilience wird am 24. und 25. Oktober 2023 im slowenischen Ljubljana stattfinden. Organisiert wird sie vom EU-Project ADAPT gemeinsam mit anderen EU-Projekten, die andere Aspekte untersuchen, um die Resistenz von Nutzpflanzen gegenüber abiotischen Stressoren zu erforschen. Anmelde- und Abstract-Submission-Deadline sind am 20. August, wie Co-Organisatorin Dr. Sophia Sonnewald (Erlangen) informiert.

Details auf der Konferenz-Website

Kohlenstoffsenken auf der Landoberfläche können den Treibhauseffekt abschwächen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und an weiteren Forschungseinrichtungen haben verschiedene Datenquellen zusammengeführt und ermittelt, dass der überwiegende Teil der gesamten europäischen Kohlenstoffspeicherung durch oberirdische Biomasse in Osteuropa erfolgt. Vor allem durch Änderungen der Landnutzung ist diese Kohlenstoffsenke jedoch zurückgegangen. Die Forschenden berichten in Communications Earth & Environment.

Quelle: KIT

Welche Faktoren die enorme Vielfalt von pflanzenfressenden Insekten bestimmen, haben Forschende des Hessischen Landesmuseums Darmstadt und des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums Frankfurt im Fachjournal PNAS geschildert. Wie sie zeigen entwickelte sich die Diversität herbivorer Insekten in den letzten 60 Millionen Jahren hauptsächlich durch die gemeinsame Nutzung von Nahrungspflanzen. Hierfür analysierte das Forschungsteam die Fraßspuren von Gliedertieren an mehr als 45.000 fossilen Blättern.

Quelle: Senckenberg

Wie Schadpilze die Erkennung durch ihre Pflanzenwirte umgehen und damit eine Infektion begünstigen, haben Forschende aus Deutschland, der Schweiz und China unter der Leitung von Paul Schulze-Lefert vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln (MPIPZ) und Jijie Chai aus China aufgeklärt. Sie beschreiben die Strukturen mehrerer Mehltau-Effektoren aus verschiedenen Unterfamilien in der Fachzeitschrift PNAS. Sie geben damit Einblick in die Pathogeneffektoren, die vom Mehlatu in die pflanzlichen Wirtszellen eingeschleust werden, um eine Infektion zu verursachen. Die untersuchten Strukturen zeigen, wie die Effektoren ein gemeinsames strukturelles Grundgerüst mit einigen lokalen Veränderungen verwenden, die es ihnen ermöglichen, sich der Erkennung durch Immunrezeptoren zu entziehen. "Es ist einer der Heureka-Momente der Wissenschaft, wenn in der Evolution das molekulare Wettrüsten zwischen Pflanzen und Krankheitserregern durch Strukturveränderungen innerhalb einer gemeinsamen dreidimensionalen Proteinarchitektur erklärt werden kann", sagt Paul Schulze-Lefert.

Quelle: MPIPZ

Erstmals veröffentlichen Forschende einen frei zugänglichen Online-Atlas zu den Ökosystemleistungen in Bayern unter der Adresse atlas.oekosystemleistung.bayern. Welchen Nutzen der Mensch aus der Natur zieht, ist darin abgebildet und zeigt etwa Ernte, Klima, Erholung und ähnliches. Die Forschenden um Prof. Dr. Thomas Koellner der Professur für Ökosystemleistungen der Universität Bayreuth haben die interaktiven Karten des Atlas gestaltet und dazu mit den Universitäten und Hochschulen aus Würzburg, Augsburg, München und Weihenstephan-Triesdorf kooperiert. Die Daten stammen von Feldexperimenten, aus Computermodellen sowie von Umfragen. In den nächsten Jahren soll der Atlas um weitere Ökosystemleistungen erweitert werden und dann zeigen, wie sich diese über Jahre hinweg verändert haben. Die Forschenden möchten zukünftig auch untersuchen, wie Menschen den Einfluss von Klimaänderungen auf Ökosystemleistungen in privat oder beruflich genutzten Regionen wahrnehmen. Ermöglicht wurde das Projekt durch das Bayerische Netzwerks für Klimaforschung "BayKLIF" des Bayerischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst (StMWK).

Quelle: Uni Bayreuth