Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #26 (2024)

Wie eine internationale Studie von 279 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 27 Ländern zeigt, haben sich die Blütenpflanzen zu einem frühen Zeitpunkt explosionsartig in einer enormen Vielfalt entwickelt. Schon in der frühen Kreidezeit vor 130 Millionen Jahren waren mehr als 80 Prozent der heute existierenden Ordnungen der Angiospermen vorhanden. Im Datensatz befinden sich auch jahrhundertealte Herbarblätter, darunter auch Pflanzenarten, die seit langem als ausgestorben gelten. Mittels einer verbesserten Technologie für DNA-Sequenzierung, entschlüsselten die Forschenden von jeder dieser Pflanzen 353 Gene aus dem Kerngenom. Der Stammbaum der Pflanzen wurde mit über 200 Fossilien „kalibriert“. Dr. Marc Appelhans, Kurator des Herbariums der Universität Göttingen, war als Spezialist für die Zitrusgewächse Teil des Projektes. Die Ergebnisse der Studie sind im April in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

Im neuen LOEWE-Schwerpunkt „Robuste Chloroplasten für die natürliche und synthetische Kohlenstoff-Fixierung“, kurz RobuCop, suchen Forschende unter wissenschaftlicher Koordination von Prof. Felix Willmund nach neuen Lösungsansätzen für eine nachhaltige Zukunft. Sie erforschen die natürlichen Mechanismen der Umwandlung und Reduktion des klimaschädlichen Kohlendioxids und setzen durch künstliche Photosynthese neue Meilensteine für eine nachhaltigere Nahrungs- und Energieversorgung. Das Forschungsprojekt wird mit über 4,4 Millionen Euro für vier Jahre von 2025 bis 2028 gefördert. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen über natürliche Prinzipien sollen auf synthetischem Wege Enzyme optimiert und ganze Stoffwechselwege so in Mikroalgen und Pflanzenzellen integriert werden, dass sie Kohlendioxid robuster und effizienter umwandeln können. RobuCop setzt genau dort an: es untersucht die molekularen Mechanismen, mit denen Chloroplasten auf Umweltveränderungen reagieren und etabliert neue Methoden, um in Chloroplasten mithilfe synthetischer Biologie einen nachhaltigen Kohlenstoff-Kreislauf zu implementieren. Dabei nutzt RobuCop neue und innovative Labortechniken im Bereich der Automatisierung und Robotik, die die industrielle Anwendung der Forschungsergebnisse ermöglichen wird. Am multidisziplinären Forschungsprojekt RobuCop arbeiten Expert*innen der Mikrobiologie, Chemie und Pflanzenwissenschaften zusammen.

Quelle: Uni Marburg

In einer neuen Studie haben Wissenschafter*innen des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, des Alfred-Wegener-Instituts und der Universität Wien eine bisher unbekannte Partnerschaft entdeckt: Eine marine Kieselalge und ein Bakterium, die gemeinsam für einen großen Teil der Stickstoff-Fixierung im Ozean verantwortlich sein können. Es zeigte sich, dass diese Lebensgemeinschaft in den Weltmeeren weit verbreitet ist. Diese winzigen Organismen spielen also wahrscheinlich eine Hauptrolle bei der weltweiten marinen Stickstoff-Fixierung und sind daher entscheidend, um die Produktivität der Meere und die globale Aufnahme von Kohlendioxid durch den Ozean zu gewährleisten. Der neu beschriebene, bakterielle Symbiont ist eng verwandt mit den stickstoff-fixierenden Rhizobien, die mit vielen Kulturpflanzen zusammenleben. Diese Entdeckung könnte also auch neue Wege für die Entwicklung von stickstoff-fixierenden Pflanzen eröffnen. Die Ergebnisse wurden in der aktuellen Print-Ausgabe des Fachmagazins Nature veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

Klein, aber detailreich sind Blüten der Gattung Orthosia, für die Forschende der Pflanzensystematik an der Universität Bayreuth nun nach jahrzehntelanger Bearbeitung erstmals einen vollständigen Überblick vorgelegt haben. Insgesamt konnten 55 Arten abgegrenzt und beschrieben werden, doppelt so viele wie erwartet. Die Ergebnisse stellt das Team im Fachmagazin Annals of the Missouri Botanical Garden vor.

Quelle: Uni Bayreuth

Im EU-LIFE Projekt Future Forest im Landkreis Landsberg am Lech ist es gelungen, ein einfaches System für Waldbesitzende zur Beurteilung ihrer Wälder zu entwickeln. Dabei werden Wälder mit Fokus auf intensiv durchwurzelte und regenwurmreiche Böden umgebaut und Ökosystemleistungen des Waldes in Wert gesetzt, berichtet die Hochchule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT). Bei der Abschlussveranstaltung im Juni 2024 in Landsberg am Lech stellten die Forschenden die 28-seitige „Praxisanleitung für nachhaltigen Waldumbau“ vor. Diese enthält die wichtigsten Projektergebnisse und die im Projekt entwickelte „Waldeinwertung“ sowie zwei Modelle für die regionale Honorierung von Ökosystemleistungen des Waldes. Zusätzlich zur Praxisanleitung gaben die Projektbeteiligten im März das „Handbuch für nachhaltigen Waldumbau“ heraus.

Quelle: HSWT

Wie wirkt sich der Klimawandel auf das Ökosystem Wald aus und wie kann der Wald klimagerecht entwickelt werden? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen werden in zwei Zukunftslaboren am Zentrum Klimaforschung Niedersachsen forschen: Im Zukunftslabor „FoResLab – Future Lab towards Forests Resilient to Climate Change“ unter der Leitung der Universität Göttingen wird ein inter- und transdisziplinäres Team der Frage nachgehen, wie wir Wälder resilient gegenüber Klimaveränderungen machen können. Zwei weitere Arbeitsgruppen der Universität sind am Zukunftslabor „DIVERSA“ beteiligt. Das Land Niedersachsen fördert mit jeweils bis zu fünf Millionen Euro für sechs Jahre.

Quelle: uni Göttingen

Um Schädlinge auf dem Acker zu bekämpfen, kann es helfen, einige Unkräuter zwischen den Feldpflanzen stehen zu lassen. In diese Richtung deutet zumindest eine aktuelle Studie der Universität Bonn. Besonders positive Effekte erzielte dieser Schritt in Kombination mit weiteren Maßnahmen: dem gleichzeitigen Anbau verschiedener Pflanzen und der Anlage von Blühstreifen. Die Ergebnisse sind nun im Journal of Pest Science erschienen.

Quelle: Uni Bonn

Ein neues Forschungsprojekt wird Umwelt-DNA nutzen, um zu erörtern, wie der Anbau von Nutzpflanzen und deren Widerstandsfähigkeit an den Klimawandel angepasst werden können. Im Projekt AEGIS blicken die internationalen Forschenden in die Vergangenheit: Wie haben sich Ökosysteme und Arten an ein sich veränderndes Klima angepasst, und wie kann dieses Wissen auf die Herausforderungen der heutigen Landwirtschaft angewandt werden? „Mit Hilfe von Ökosystemmodellen können wir herausfinden, welche Kombinationen von Arten die nachhaltigsten Ökosysteme schaffen. Dieses Wissen kann als Blaupause dienen, um klimaresistente Lebensmittelsysteme zu schaffen, die sowohl die von uns angebauten Pflanzen als auch die Nachhaltigkeit der Umgebungen, in denen sie wachsen, verbessern“, erklärt Projektleiter Prof. Eske Willerslev (Universität Kopenhagen). Es wird für zunächst sieben Jahre mit 78 Millionen Euro von der Novo Nordisk-Stiftung und dem Wellcome Trust gefördert. Auch Forschende vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen um Prof. Kai-Uwe Hinrichs, Dr. Lars Wörmer, Dr. Ursula Röhl und Dr. Enno Schefuß des Fachbereichs Geowissenschaften werden maßgeblich beteiligt sein.

Quelle: Uni Bremen beim idw

Wer von einer Reise außerhalb der EU zurückkehrt, bringt gerne Pflanzen oder Pflanzenteile mit: Samen und Ableger für Hobby-Gärtner, Zapfen und Äste als Dekoration, oder frisches Obst als Reiseproviant. Keine gute Idee! Als koordinierende, nationale Behörde im Bereich der Pflanzengesundheit warnt das Julius Kühn-Institut (JKI) Reisende davor, unbedacht Pflanzenmaterial in die EU einzuführen: All diesen Mitbringseln können unbemerkt Insekten, Pilze oder Bakterien anhaften, in Holz reisen Käferlarven mit und Viren schlummern in den Blättern exotischer Zierpflanzen. „Schadorganismen aus Nicht-EU-Ländern können große wirtschaftliche, aber auch ökologische Schäden in der EU und Deutschland verursachen,“ erklärt Dr. Bernhard Schäfer, Institutsleiter des zuständigen Fachinstituts am JKI, „Selbst innerhalb der EU sollte darauf verzichtet werden, einfach so Pflanzen oder Bodenmaterial von einem Land ins nächste zu transportieren.“ Mandelbäume aus Mallorca könnten zum Beispiel mit dem Bakterium Xylella fastidiosa befallen sein – dieses infiziert neben Mandel, Weinrebe, Olive, Kirsche und Pflaume auch zahlreiche Zierpflanzen (z. B. Oleander) oder Laubbäume wie Ahorn, Eiche, Platane und Ulme.

Quelle: JKI