Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #11 (2024)

Die Phasentrennung, die beim Mischen von Öl und Wasser auftritt, spielt auch im Immunsystem von Pflanzen eine wichtige Rolle. Demnach muss eine wichtige Gruppe von Immunproteinen sich in Tröpfchen kondensieren, um aktiviert zu werden und dadurch Pflanzen vor Infektionen mit mikrobiellen Krankheitserregern zu schützen. Die Forschenden um Jijie Chai von der Westlake University, China, Jane Parker und Paul Schulze-Lefert vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln (MPIPZ), haben nun herausgefunden, dass sich die Toll/Interleukin-1-Rezeptor(TIR)-Domänen-Proteine bei steigender Konzentration in den Pflanzenzellen wie Öltropfen im Wasser verteilen - ein typisches Merkmal von Proteinen, die sich untereinander vernetzen - und so die immunbedingte Zelltodreaktion auslösen. Außerdem sind diese Protein-Ensembles in Pflanzenzellen nicht statisch, da sich die TIR-Domänen-Proteine ständig in die Tröpfchen hinein und aus ihnen heraus bewegen. Durch die Konzentration und Organisation von Enzymansammlungen ist die Phasentrennung ein wirksames Mittel zur Verfielfachung der TIR-Enzymaktivität. Obwohl bekannt war, dass dieses Phänomen für pflanzliche Immunreaktionen wichtig ist, war bisher unklar, warum. Die Studie ist in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Quelle: MPIPZ

Pflanzenbeobachtungen, die mit Pflanzenbestimmungs-Apps wie Flora Incognita gesammelt werden, erlauben Aussagen über die Entwicklungsstadien von Pflanzen - sowohl kleinräumig als auch europaweit. Das zeigen Forschende des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena und der Technischen Universität Ilmenau. Demnach können Pflanzenbestimmungen mit kostenlosen Smartphone-Apps wie Flora Incognita oder Meldedaten aus Plattformen wie iNaturalist Unterschiede in der Phänologie von Pflanzenarten abbilden und sind damit als neue, wachsende Datenquelle für weitere Forschungsfragen sehr gut geeignet. Die Studie ist am 6. März im Fachjournal npj Biodiversity  erschienen.

Quelle: MPI für Biogeochemie

Ein neues Modell des Elbe-Ästuars, welches die Bewegung von Phytoplankton untersucht, haben Forschende des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg sowie aus Neuseeland entworfen. Das neue Modell basiert auf Individuen des Elbe-Ästuars, das mögliche Rückhaltemechanismen für Phytoplankton untersucht. „Unsere Simulationen zeigen, dass das Aufsteigen in der Wassersäule den Fortbestand begünstigt und dass Flussufer und Marschen für das Überleben von Phytoplankton-Populationen von wesentlicher Bedeutung sind“, sagt Doktorand Laurin Steidle vom Graduiertenkolleg 2530 der Universität Hamburg. Grund dafür ist, dass Phytoplankton-Organismen mit starkem Auftrieb oder dem Potenzial, sich in der Wassersäule nach oben zu bewegen, eher in flache Gebiete in der Nähe der Flussufer oder der Marschen transportiert werden, die Zufluchtsorte vor starken Strömungen bieten. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin Nonlinear Processes in Geophysics veröffentlicht und tragen zum Verständnis bei, das für ein besseres ökosystembasiertes Management von Ästuaren erforderlich ist.

Quelle: Uni Hamburg

Am 20. März suchen Podiumsteilnehmende in der Bundeskunsthalle gemeinsam nach Antworten auf folgendes Spannungfeld: Seit über einer Generation wird darüber gestritten, ob Pflanzen gentechnisch verändert werden dürfen. Die neuen Methoden der Genomeditierung erlauben eine präzise Veränderung innerhalb des Genoms der Pflanze. Aus Sicht der Wissenschaft sind solche Veränderungen, die auch durch klassische Züchtung hätten entstehen können, unbedenklich. Zudem bieten genomische Techniken die Möglichkeit, etwa dürretolerante Kulturpflanzen zu züchten oder solche, die weniger Pflanzenschutzmittel benötigen oder frei von Allergenen sind. Die neuen Techniken bieten damit die Chance, den weltweit steigenden Bedarf an Lebensmitteln durch eine effizientere Produktion nachhaltig zu sichern. In Deutschland steht das Label „Ohne Gentechnik“ oft in einer Reihe mit Gütesiegeln, die ein Produkt als qualitätvoll und gesund auszeichnen, obwohl es keinerlei Aussagen über den ernährungsphysiologischen Wert eines Produkts zulässt. So wird Sicherheit in Bezug auf vermeintliche Gesundheitsrisiken suggeriert und es steigt die Gefahr, dass Gentechnik per se als gefährlich und gesundheitsschädlich wahrgenommen wird. Warum ist das so? Wie kann man das Vertrauen in Produkte mit „grüner Gentechnik“ und deren gesundheitliche Unbedenklichkeit stärken? Was kann die Akzeptanz in der Bevölkerung erhöhen? Und können wir uns den Verzicht auf eine effizientere Landwirtschaft angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und durch den Klimawandel bedingte Ernteeinbrüche noch leisten? Das diskutieren die Soziologin Professorin Dr. Jana Rückert-John (Hochschule Fulda), Expertin für die Soziologie des Essens, der Agrarökonom Professor Dr. Matin Qaim (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn) und der Präsident des Vereins Bioland e.V., Jan Plagge. Das Publikum ist eingeladen, Fragen zu stellen und sich zu den Expert*innen an den Tisch zu setzen, um mit ihnen zu diskutieren. Moderiert wird die Diskussion von Christina Sartori und Tobias Altehenger. Die Veranstaltung wird auch online per Livestream übertragen. Zum YouTube-Kanal der DFG, auf dem der „Enter Science“-Livestream zu sehen sein wird:
www.youtube.com/user/DFGScienceTV

Quelle: DFG

14 Monate lang lebte die Astro-Botanikerin Jess Bunchek in der Antarktis. Mit dem online-Magazin der Uni Bremen, up2date., spricht sie über ihr abenteuerliches Leben als Wissenschaftlerin. Die US-Amerikanerin promoviert beim DLR-Institut für Raumfahrtsysteme und der Humans on Mars Initiative der Uni Bremen. Ihr Job: in dem Gewächshaus-Container „EDEN ISS“ der Neumayer Station III in der Antarktis soll sie Pflanzen züchten, damit das Überwinterungsteam an diesem lebensfeindlichen Ort etwas Frisches zu essen hat. Der Container steht etwa 400 Meter von der Station entfernt auf einer Plattform – mitten im ewigen Eis. Am Beispiel der Antarktis simuliert die Botanikerin, ob und wie es möglich ist, dass sich Menschen beispielsweise auf einer Raumstation oder auf dem Mars, mit frischer, vitaminreicher Nahrung versorgen können. Wer Jess Bunchek und ihre Forschung näher kennen lernen möchte, hat am Donnerstag, 14. März 2024, die Gelegenheit dazu.

Quelle: Uni Bremen

Mit Blick auf den Klimawandel möchte das am JKI koordinierte, internationale Verbundprojekt den Anbau pilzwiderstandsfähiger Rebsorten (PIWIs) fördern. Pilzwiderstandsfähige Rebsorten (PIWI) ermöglichen es, diesen weinbaulichen Herausforderungen umweltgerecht zu begegnen und den Anteil ökologisch bewirtschafteter Flächen im Weinbau zu erhöhen. Ein Schwerpunkt der JKI-Rebenzüchtung ist die Grauschimmelfäule. Das internationale INTERREG-Forschungsprojekt WiVitis setzt sich u.a. zum Ziel den Anbau und die Popularität der PIWI-Reben im Weinbau zu steigern. Koordiniert wird das seit letztem Jahr laufende EU-Projekt vom JKI-Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof in Siebeldingen. Kooperationspartner sind WBI Freiburg, DLR Rheinpfalz, INRAE Colmar, FiBL Schweiz, NI Lab der Schweiz.

Quelle: JKI beim Informationsdienst Wissenschaft

Die kleinste Seerose der Welt ist doch nicht ausgestorben und wird nun besonders geschützt. Die Seerose Nymphaea thermarum, deren Blüte nicht größer als ein Ein-Cent-Stück groß wird, ist ein Lokal-Endemit, die weltweit in der Natur lediglich in Quellbächen wächst - in einem Gebiet, das kleiner als ein Fußballfeld ist. Somit galt diese Pflanze seit ihrer Entdeckung als extrem gefährdet, da nahegelegene Landwirtschaft und Bergbau ihren Lebensraum stark einengten. Durch intensiver werdende Landwirtschaft und durch Ausweitung des Bergbaugebiets kam es zum Verschwinden der Seerosen-Art in der Natur. Zuletzt wurde sie noch im Jahr 2008 in ihrem natürlichen Lebensraum gesehen, sie wurde aber im Jahr 2010 durch die International Union for Conservation of Nature (IUCN) als ausgestorben-in-der-Natur deklariert. Im Juli / August 2023 entdeckten Forschende der Universität Koblenz unweit des ursprünglichen Standorts eine neue oder überlebende Population dieser kleinsten Seerose der Welt. Die Freude über ihre Wiederentdeckung ist auch bei ihrem Erstentdecker Prof. Dr. Eberhard Fischer groß. Über die Widerentdeckung berichten sie im Februar im Fachjournal Oryx.  

Quelle: Uni Koblenz

Erstmals ist es Forschenden gelungen, die Geruchsstoffe zu identifizieren, die für die charakteristische Litschi-Note von Trauben der Rebsorte Muscaris verantwortlich sind. Die neuen Erkenntnisse sind Basis für weitere Studien, die untersuchen, inwieweit die aromarelevanten Verbindungen aus den Trauben in Wein übergehen. Gleichzeitig bieten sie eine wissenschaftliche Grundlage für die gezielte Züchtung innovativer und widerstandsfähiger Rebsorten mit ausgeprägt fruchtigen Aromaeigenschaften. „Die Ergebnisse unserer Geruchsstoffanalysen sind wegweisend für die weitere Aromaforschung an Rebsorten wie Muscaris. Die frei verfügbaren Studiendaten [im Journal of Agricultural and Food Chemistry] eröffnen zudem neue Perspektiven für die Zukunft des Weinbaus, da sich fruchtige Weine einer immer größer werdenden Beliebtheit erfreuen“, resümiert Studienleiter Martin Steinhaus, der am Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie die Arbeitsgruppe Food Metabolome Chemistry leitet.

Quelle: Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie