Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #2 (2024)

Das sogenannte Rice Yellow Mottle-Virus (kurz RYMV) verursacht in Afrika insbesondere bei Kleinbauern hohe Ernteverluste. Ein Forschungsteam von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und dem französischen Recherche pour le développement (IRD) hat nun mithilfe der Genomeditierung Reislinien erzeugt, die gegen das Virus resistent sind. Die Reissorten, deren Entwicklung sie in der Fachzeitschrift Plant Biotechnology Journal beschreiben, sind eine Vorstufe. Als nächster Schritt sollen nun relevante afrikanische Elitesorten auf gleiche Art editiert werden, um sie dann afrikanischen Kleinbauern zur Verfügung stellen zu können. Diesen Menschen zu helfen, ist Ziel des von der HHU geleiteten, internationalen Forschungskonsortiums Healthy Crops.

Quelle: HHU

In vielen Böden ist der wichtige Nährstoff Phosphor nur schlecht verfügbar. Ein Mechanismus, den Pflanzen nutzen, um die Verfügbarkeit zu erhöhen, ist die Freisetzung von Malat. Die organische Säure bildet mit Eisen oder Aluminium Komplexe und setzen damit Phosphat frei. Diese Reaktion kann jedoch auch zu einer erhöhten Eisenakkumulation führen, die das Wurzelwachstum hemmen kann. Ein Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) fand heraus, dass das Protein HYP1 dazu beiträgt, die Wurzeln vor einer erhöhten Eisenreaktivität zu schützen, die als Reaktion auf Phosphormangel ausgelöst wird. Das schildern die Forschenden im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: IPK (pdf)

Entwässerte Moore stoßen in Niedersachsen so viel CO₂ aus wie der gesamte Verkehr des Bundeslandes. Das sind fast 20 Prozent der Gesamtemissionen Niedersachsens – so die Zahlen des Niedersächsischen Ministeriums für Umwelt, Energie und Klimaschutz für das Jahr 2020. Moore bieten daher ein großes Potenzial für den Klimaschutz: Werden sie wiedervernässt stoßen sie wesentlich weniger CO₂ aus und können sogar Kohlenstoff binden. Da die meisten trockengelegten Moore landwirtschaftlich genutzt werden, wollen die Forscherinnen und Forscher des MOOSland Projekts herausfinden, wie nachhaltige Landwirtschaft auch auf nassen Mooren funktioniert. Das 10-Jahres-Verbundvorhaben baut auf bisherigen Forschungen auf, die bereits gezeigt haben, dass die sogenannte Torfmoos-Paludikultur umsetzbar und rentable ist. Besonders wichtig ist den Forscherinnen und Forschern dabei der Austausch mit den Menschen, die auf den Moorflächen leben und arbeiten: Sie wollen ihre Bedürfnisse verstehen und Akzeptanz für eine nachhaltige Landwirtschaft schaffen. Das Verbundprojekt der Universitäten Greifswald, Vechta, Oldenburg und Osnabrück, der Stiftung Naturschutz im Landkreis Diepholz, dem Torfwerk Moorkultur Ramsloh GmbH & Co. KG sowie der moorreichen Landkreisen Ammerland und Diepholz wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Projektträger ist die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.. Von der Gesamtsumme entfallen fast 1,3 Millionen Euro auf das Teilprojekt der Universität Osnabrück.

Quelle: Uni Osnabrück

Pflanzenforschende entschlüsseln einen Mechanismus, der zu höheren Samenerträgen führt. Dabei werden Fettsäuren – zusätzlich zu Zucker – über die Nährstoffleitbahnen transportiert, wie das Team um Prof. Dr. Antje von Schaewen von der Universität Münster im Herbst im Fachmagazin The Plant Journal zeigte und heute der Öffentlichkeit bekannt gab. Dazu hatten sie gentechnisch veränderte Tabakpflanzen untersucht, die unter Stress mehr Biomasse produzieren als ihre nicht modifizierten Verwandten. So sorgt eine subtile Veränderung im Kohlenhydratstoffwechsel durch die sogenannte Enzym-Ersatz-Methode dafür, dass die Pflanzen verstärkt Fettsäuren aus den Blättern in die Blütenstände und Samen transportieren, dafür aber zehn Prozent weniger Zucker. „Fettsäuren können bis zu einer Kettenlänge von 18 Kohlenstoffatomen noch in freier Form transportiert werden. Längere Kohlenstoffketten sind beim Transport wahrscheinlich an spezielle Trägerproteine gebunden“, erläutert Antje von Schaewen, was der Situation im Blut von Tieren und Menschen ähneln würde, wo Fettsäuren und Cholesterol an Serum-Albumin gebunden transportiert werden. Durch die Pilotstudien in Tabak motiviert, könnte man nun das Prinzip auf weitere Nachtschattengewächse wie Kartoffel, Tomate und Paprika mittels der neueren CRISPR/Cas9-Technik (als Genschere bekannt) übertragen oder in anderen Pflanzenarten mit wenig fettreichen Samen ausprobieren, um die generelle Stresstoleranz sowie den Samenertrag und die Energiedichte der Samen zu erhöhen.

Quelle: Uni Münster

Ein internationales Forschungsteam aus 173 Forschenden hat die Zusammenhänge zwischen extremer Trockenheit, Biodiversität und Produktionseinbußen auf globaler Ebene untersucht. Mithilfe eines weltweiten Experiments an 100 Standorten auf sechs Kontinenten haben sie erkannt: Artenvielfalt im Wirtschaftsgrünland ist ein wirksamer Schutz vor Ernteausfällen bei Dürren. Die Studie mit Beteiligung von Prof. Dr. Anke Jentsch, Inhaberin der Professur für Störungsökologie und Vegetationsdynamik der Universität Bayreuth und ihrer Arbeitsgruppe wurde nun in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.

Quelle: Uni Bayreuth