Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #37 (2023)

Der Klimawandel setzt der Vegetation global gesehen stark zu. Das bestätigt eine Studie, die der Potsdamer Geowissenschaftler Dr. Taylor Smith gemeinsam mit Prof. Niklas Boers von der Technischen Universität München und dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung durchgeführt hat. Die beiden Forschenden haben eine neuartige Methode entwickelt, um die Widerstandsfähigkeit der Vegetation auf verschiedenen räumlichen Ebenen anhand von Satellitendaten zuverlässiger abschätzen zu können. Ihre in Nature Ecology & Evolution veröffentlichte Arbeit zeigt die Schwierigkeiten auf, die mit der Abschätzung der Vegetationsresilienz auf globaler Ebene verbunden sind und stellt eine Methodik vor, mit der sich quantifizieren lässt, wie zuverlässig diese Abschätzungen sind.

Quelle: Uni Potsdam

Die Gemeine Fichte (Picea abies) nutzt andere Proteine als die meisten Landpflanzen, um Energie aus Sonnenlicht zu gewinnen. Der Baum greift dabei auf Proteine zurück, die sonst vor allem in Grünalgen zu finden sind. Ein zentraler Baustein des  "Photosystem II"-Proteinkomplexes ist das Lichtsammelprotein Lhcb8. In den meisten Landpflanzen ist dagegen das verwandte Protein Lhcb4 zu finden. Nur unter bestimmten Bedingungen bilden Landpflanzen stattdessen Lhcb8. Das berichtet ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Palacký-Universität in der Tschechischen Republik im Fachjournal Nature Plants. Diese ungewöhnliche Proteinwahl könnte Fichten dabei helfen, besser als andere Landpflanzen mit überschüssigem Licht umzugehen.

Quelle: MLU

Wälder erneuern sich von Natur aus selbst. Wie die Waldverjüngung genau funktioniert, ist bisher jedoch kaum erforscht. Wie Forschende nun berichten, ist Konkurrenz zwischen Bäumen eine der treibenden Kräfte der natürlichen Waldverjüngung. Wassermangel verschärft den Wettbewerb massiv; kleine Bäume werden dabei unterdrückt. In Mischwäldern spielen unterschiedliche Verjüngungsstrategien der beteiligten Baumarten zusammen. Das berichtet das Team Forschende der ETH Zürich und der WSL im Journal of Ecology. 

Quelle: ETH Zürich

Ob in Salatdressings, zum Anbraten und Frittieren oder im Kuchenteig – pflanzliche Öle sind eine Hauptzutat bei der Zubereitung von Lebensmitteln. Forschenden des Lehrstuhls für Lebensmittelchemie an der Bergischen Universität Wuppertal ist es nun gelungen, bisher unbekannte Fettsäuren in Raps- und Leinsamenöl aufzuspüren. So konnten sie die aktuell nur wenig erforschte Densipolsäure, eine Omega-3-Fettsäure, in diesen Ölen eindeutig identifizieren und ihren Gehalt bestimmen, wie sie im Journal of Agricultural and Food Chemistry berichten.

Quelle: Uni Wuppertal

Kolumbien ist das Land mit der dritthöchsten Artenvielfalt auf unserem Planeten, wenn es um die Diversität von Pflanzen und Wirbeltieren geht. Nun hat ein kolumbianisch-deutsches Forschungsteam des Botanischen Gartens Berlin gemeinsam mit seinen kolumbianischen Partnern belegt, dass diese Lebensfülle auch für die Organismengruppe der Flechten gilt: Nicht weniger als 666 Arten fanden sie auf Expeditionen im kolumbianischen Amazonasgebiet, darunter sind 28 neu für die Wissenschaft. Beschrieben sind die neuen Arten im Fachmagazin BioOne.

Quelle: Botanischer Garten Berlin

Wie sich der Anbau von Kakao durch die richtige Bestäubungstechnik verbessern lässt, at jetzt ein Forschungsteam untersucht, an dem auch die Uni Würzburg beteiligt war. Wie sich der Ertrag und die Qualität von Bio-Kakao durch ein effizienteres Plantagendesign, das ökologische Aspekte berücksichtigt steigern lassen ergab die Feldforschung in Peru. Zu diesem Zweck verglich das Team zunächst die Selbstbestäubung der Blüten mit der Fremdbestäubung. Bei der Selbstbestäubung wird die Blütennarbe mit Pollen der eigenen Blüte (die genetisch identisch sind) bestäubt, während bei der Fremdbestäubung der Pollen von einer Blüte eines anderen Kakaobaums stammt. Das Ergebnis: Während die Selbstbestäubung nur zu einem geringen Erfolg führte, verbesserte sich dieser Wert bei fremdbestäubten Pflanzen um das Drei- bis Achtfache. Ein hoher genetischer Unterschied, also der geringstmögliche Verwandtschaftsgrad zwischen Pollenspender und Pollenempfänger, ist für den Bestäubungserfolg entscheidend. Neben der genetischen Ausstattung konnten die Forschenden sogar weitere Umweltfaktoren ermitteln, die sich auf den Bestäubungserfolg auswirken, etwa die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit. Veröffentlicht sind die Ergebnisse im Fachmagazin Agriculture, Ecosystems and Environment.

Quelle: Uni Würzburg

Am 26. September 2023 ab 17:00 Uhr informiert Prof. Dr. Christian Wirth, Sprecher des Deutsches Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig sowie Professor für Spezielle Botanik und Funktionelle Biodiversität an der Uni Leipzig, in einer online-Fortbildung für Lehrkräfte und Interessierte über Biodiversität und Klimaveränderung und deren Wechselwirkung. Teilnehmen kann jeder; der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO), bittet als Veranstalter um Anmeldung für die wissenschaftliche Vortragsreihe vor dem Hintergrund der Bildungsstandards im Fach Biologie.

Quelle: VBIO

Bei einem leichten Stickstoffmangel kommt es zu einer Verlängerung der Haupt- und Seitenwurzeln. Wie Pflanzen mit ihren Wurzelhaaren auf einen derartigen Mangel reagieren und welche Mechanismen dahinterstecken, hat nun ein internationales Forschungsteam unter Führung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in der Pflanze Arabidopsis thaliana untersucht. Ihm ist es gelungen, eine dreistufige Abfolge molekularer Komponenten aufzudecken, über die das Wachstum der Wurzelhaare zur Aufnahme von Stickstoff gesteuert wird. "Und wir haben Transkriptomstudien, molekulargenetische und zellbiologische Ansätze integriert, um nachzuweisen, dass die durch den Stickstoffmangel induzierte Wurzelhaarverlängerung auf einer räumlich koordinierten Auxin-Signalkaskade aufbaut. Diese greift über das Transkriptionsmodul RHD6-LRL3 in das Entwicklungsprogramm der Wurzelhaare ein,“ sagt erklärt Prof. Dr. Nicolaus von Wirén vom IPK. Da mehr und längere Wurzelhaare für Pflanzen eine effiziente Strategie sind, um ihre Wurzeln mit den Nährstoffen im Boden in Kontakt zu bringen, eröffnen diese Erkenntnisse die Möglichkeit, neue Zuchtziele für die Entwicklung von Pflanzen mit verbesserter Stickstoffaufnahme zu definieren. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)