News · Projekt

Analyse der Biodiversität von Glucosinolat-Verbindungen in Kohlgemüse

317 Kohlegemüsesorten wurden zur Analyse ihrer Biodiversität auf dem Versuchsfeld des IGZ kultiviert. Foto: Vanda Púčiková, IGZ

Die computergestützte Analyse von Metaboliten-Profilen in Kohlgemüsearten sollen in einem Projekt ermittelt werden, das das Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) und das Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie an der Technischen Universität München (LSB) nun bewilligt bekommen haben. Als Datengrundlage dienen Metaboliten-Profile von 317 Sorten Kohlgemüse: Kohlrabi, Weißkohl, Rotkohl, Wirsing, Blumenkohl, chinesischer Brokkoli, Grünkohl. Die Profile stammen aus einem Feldversuch am IGZ im Sommer 2023. Die Ergebnisse werden als interaktive Webanwendung innerhalb der Food Systems Biology Database zur Verfügung gestellt. Mit dem von der Leibniz-Gemeinschaft geförderten Projekt wird der Grundstein für eine vertiefte gemeinsame Zusammenarbeit von IGZ und LSB für die computergestützte Analyse von Multi-omics-Datensätzen und die Anwendung der komplementären analytischen Plattformen der beiden Institute gelegt. Das Leibniz Forschungsnetzwerk “Wirkstoffe” unterstützt Kooperationen zwischen Leibniz-Instituten im Rahmen von “Seed Money”-Projekten mit bis zu 10.000 €.

Quelle: IGZ

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News · Forschungsergebnis

Blumen waren vor 100 Millionen Jahren vielfältiger als heute

In Schwarz-Weiß: drei fossile Blüten aus der frühen Kreidezeit (Glandulocalyx, Normanthus, Platydiscus). In Farbe: vier rezente Gattungen (Cymbidium, Primula, Hyacinthoides und Passiflora). Zeichnung: Julia Asenbaum

Ein internationales Team hat die morphologische Vielfalt fossiler Blüten analysiert und mit der Vielfalt lebender Arten verglichen. Das spannende Ergebnis: Blühende Pflanzen hatten bereits kurz nach ihrer Entstehung in der Kreidezeit eine große Anzahl verschiedener Blütentypen hervorgebracht und diese früheste Blütenvielfalt war größer als die heutige. Die Studie hat das Team um Botaniker*innen der Universität Wien soeben in der Fachzeitschrift New Phytologist veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

ROP-Signalweg: Ursprung an der Schwelle zur Mehrzelligkeit

ROP-Proteine, eine Gruppe pflanzenspezifischer Proteine, steuern die Bildung von Pflanzengewebe. Hugh Mulvey und Liam Dolan vom Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) in Wien zeigen nun, dass sich ROP-Proteine am Übergang zwischen einzelligem und mehrzelligem Pflanzenleben entwickelten. Ihre Ergebnisse stellen sie im Fachmagazin Current Biology vor. Durch die Kombination von phylogenetischen und genetischen Komplementationsstudien konnten Mulvey und Dolan feststellen, dass die ROP-Signalübertragung im Streptophytenzweig der Pflanzen weitgehend konserviert ist: "ROP ist seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren der fadenförmigen Streptophytenalgen und der Landpflanzen in hohem Maße konserviert", sagt Dolan. "Dies fällt mit dem Punkt in der Evolution zusammen, an dem sich in dieser Linie die Mehrzelligkeit entwickelte.”

Quelle: GMI beim idw

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Die Abwechslung macht’s

Abwechslungsreiche, landwirtschaftliche Anbaupraktiken können eingesetzt werden, um profitabel zu wirtschaften. Foto: Volker Lannert, Uni Bonn

Wo und wie können abwechslungsreiche, landwirtschaftliche Anbaupraktiken profitabel eingesetzt werden, um die Produktion und gleichzeitig die Biodiversität zu steigern? Das haben Forschende der Universität Bonn in einer Studie untersucht, die nun in der Zeitschrift Communications Earth & Environment erschienen ist. Welcher Ansatz der erfolgversprechendere ist, hängt dabei von der jeweiligen Fläche ab. Bereits intensiv genutzte landwirtschaftliche Flächen in Westeuropa, China, Teilen Indiens und Brasiliens sowie in Osteuropa könnten von einer Extensivierung wie der Einbeziehung von Mischpflanzungen und einer geringeren Anbaudichte profitieren. In Gebieten der Subsahara, in Teilen Brasiliens, Indiens und Tadschikistans sowie in Kanada und Australien hingegen gäbe es noch Potenzial für eine nachhaltige Intensivierung. Andere Gebiete wiederum könnten für beides geeignet sein, wie die meisten Teile Westafrikas.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen optimieren Eisen-Aufnahme je nach pH-Wert des Bodens

Die Cumarin-Biosynthese in Wurzeln reagiert auf die pH-Bedingungen der Umwelt. Bei leicht sauren Bedingungen (niedrige pH-Werte) produzieren die Pflanzen das effizientere Fe3+-Reduktionsmittel Sideretin, das die Fe3+-Reduktion durch die membrangebundene Reduktase FRO2 ergänzt (links). Bei hohen pH-Werten wird Fraxetin synthetisiert, um die Mobilisierung von schwer löslichen Eisen-Quellen für die weitere Reduktion durch FRO2 aufrechtzuerhalten (rechts). Grafik: IPK Leibniz-Institut

Die Verfügbarkeit von Eisen als essentieller Mikronährstoff für Pflanzen ist stark vom pH-Wert des Bodens abhängig. Leiden Pflanzen unter Eisenmangel, so setzten bestimmte Pflanzen Cumarine frei. Welche Art dieser kleinen sekundären Metaboliten hauptsächlich freigesetzt wird, hängt vom jeweiligen pH-Wert des Bodens ab. Ein Forschungsteam unter Führung des IPK Leibniz-Instituts hat am Beispiel der Modellpflanze Arabidopsis thaliana gezeigt, wie unterschiedliche Cumarine genutzt werden, um die Eisen-Aufnahme unter sauren und unter alkalischen Bedingungen zu maximieren und darüber in der Fachzeitschrift The Plant Cell berichtet.

Quelle. IPK (pdf-Datei)

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News · Forschungsergebnis

Impfung mit Mykorrhiza gegen kranke Äcker

Ackerböden beherbergen oft viele Krankheitserreger, die Pflanzen befallen und Erträge mindern. Ein Schweizer Forschungsteam hat nun gezeigt, dass eine Impfung des Bodens mit Mykorrhiza-Pilzen helfen kann, den Ertrag ohne zusätzliche Düngung und Pflanzenschutzmittel zu halten oder gar zu verbessern. In einem gross angelegten Freilandversuch konnte die Ernte um bis zu 40 Prozent gesteigert werden, wie die Forschenden der Universität Zürich nun im Fachmagazin Nature Microbiology zeigen.

Quelle: Uni Zürich beim idw

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News · Politik

EU-Gentechnikrecht: „Der Wissenschaft rennt die Zeit davon"

Rund 80 Fachleute aus Wissenschaft und Politik kamen Mitte November in der Berliner Vertretung der Europäischen Kommission bei einem Parlamentarischen Abend zusammen. In der Veranstaltung sollten sie der Regierungsfraktionen den wissenschaftlichen Standpunkt zum EU-Regulierungsvorschlag für Neue Züchtungstechniken zu erläutern. „Es wäre ein falsches Signal an Wissenschaft und Forschung, sollte die Entscheidung über eine Neuregulierung des Gentechnikrechts weiter aufgeschoben werden", sagte DFG-Präsidentin Katja Becker, wie das Portal Bioökonomie von der Veranstaltung mit dem Titel „Neue Züchtungstechniken als Beitrag zur Bewältigung multipler Krisen des 21. Jahrhunderts“ berichtet. Patentrechtliche Fragen sollten auf Vorschlag der DFG vom EU-Vorschlag zum Gentechnikrecht entkoppelt werden. „Der Wissenschaft rennt die Zeit davon" mahnte der Passauer Rechtswissenschaftler Hans-Georg Dederer, denn bis eine neue Regelung tatsächlich anwendbar wäre, würden viele Monate verstreichen. Eine "riesige Chance, Pflanzen effizient, zielgerichtet und sicher zu züchten," sieht die Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger in den neuen Züchtungstechniken.

Quelle: Bioökonomie.de

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News · Forschungsorte

20 Jahre Nordamerika in Tharandt als Reallabor für Waldbau im Klimawandel

Forstbotanischer Garten Tharandt. Aufnahme: Karl J. Donath

Der Forstbotanische Garten der TU Dresden in Tharandt feiert in diesem Jahr ein besonderes Jubiläum: Vor 20 Jahren, im Frühjahr 2003 wurde auf einem 15 Hektar großen Gelände das Quartier der nordamerikanischen Wälder angelegt. Seitdem wurden an 13.000 Pflanzplätzen rund 40.000 Pflanzen, Bäume und Sträucher, ausgebracht. Um bestmögliche Forschungsbedingungen zu schaffen, wurden von allen bisher vertretenen 500 Arten der nordamerikanischen Gehölzflora zahlreiche Individuen ausgebracht, die teils aus unterschiedlichen Regionen ihres Verbreitungsgebiets gesammelt wurden. Im ForstPark mit seinen 42 Quartieren sind die unterschiedlichen Waldtypen Nordamerikas nachgebildet: die Nadelwälder des Westens finden sich ebenso wie die Laubwälder des Ostens. In den jeweiligen Waldtypen sind die Baum- und Straucharten gemäß ihrem Vorkommen am Naturstandort in artenreichen Mischbeständen arrangiert. Ziel des Projektes war und ist es, das Wachstum und die Entwicklung der nordamerikanischen Gehölzarten unter hiesigen klimatischen und standörtlichen Gegebenheiten zu erfassen und mit Blick auf die verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten zu bewerten. Dabei geht es nicht nur um eine forstwirtschaftliche Nutzung zur Holzproduktion, sondern auch um den Einsatz als Stadt- und Straßengrün, in der Gartengestaltung, des Zierpflanzen- und selbst des Obstbaus.

Quelle: TU Dresden

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