Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #39 (2024)

Im Interview des mitorganisierenden Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) fasst der Tagungs-Präsident unserer internationalen Botanik-Tagung (#BT2024DBG), Prof. Dr. Edgar Peiter, von der Martin Luther Universität Halle-Wittenberg die Themen zusammen, macht deutlich, warum Biodiversitätsforschung so wichtig ist, erklärt, was die Pflanzenforschung zur Bewältigung der Klimakrise beitragen kann, und äußert sich zum Forschungsstandort Mitteldeutschland. Zur Tagung waren im September mehr als 650 Forschende der Pflanzenwissenschaften nach Halle gekommen.

Quelle: IPK

Weizen ist weltweit das wichtigste Getreide – und verursacht hohe Umweltkosten. Grund hierfür ist die erforderliche Düngung mit Stickstoff. Neue Weizensorten können den Stickstoff effizienter nutzen und bringen bessere Erträge. Sie sind eine Chance, den wachsenden Welthunger zu bekämpfen. Mit steigenden Erträgen werden sie noch mehr Stickstoff brauchen, wenn man ihr Erntepotenzial ausschöpfen möchte. Das belegt eine Studie von Forschenden der Technischen Universität München (TUM) und des französischen Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE), die im Jounal Nature Plants veröffentlicht wurde.

Quelle: TUM

Die Anwendung der Magnetresonanztomographie (MRT) zur Untersuchung des pflanzlichen Stoffwechsels in vivo stellt die Wissenschaft jedoch noch vor Herausforderungen. Ein Forschungsteam hat nun mit dem ‚Chemical Exchange Saturation Transfer‘ (CEST) eine neue Methode für die Pflanzen-MRT entwickelt. Sie ermöglicht einen nicht-invasiven Zugang zum Stoffwechsel von Zuckern und Aminosäuren in komplexen Speicherorganen wie Samen, Früchte, Pfahlwurzeln oder Knollen wichtiger Kulturpflanzen, wie Mais, Gerste, Erbse, Kartoffel, Zuckerrübe und Zuckerrohr. Das Forschungsteam zeigte in der aktuellen Studie die Dynamik von Metaboliten in sich entwickelnden Samen; eine Analyse die mit herkömmlichen Techniken bisher nicht möglich war. Darüber berichtet das Team unter der Leitung von Dr. L. Borisjuk (IPK Leibniz-Institut) und Prof. P.M. Jakob (Universität Würzburg) im Fachjournal Science Sdvances. „Die Visualisierung der Metabolitendynamik in lebenden Pflanzen ist ein hervorragendes Instrument, um strukturelle und metabolische Interaktionen bei der Reaktion von Pflanzen auf sich ständig verändernde Umweltbedingungen besser zu verstehen. Daher ist die Einführung von CEST, das die interne Gewebestruktur und die Metabolitendynamik sichtbar macht, ein wichtiger Meilenstein“, sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk, Leiterin der Arbeitsgruppe „Assimilatallokation und NMR“ am IPK.

Quelle: IPK (pdf)

Von Klimawandel bis Umweltverschmutzung: Eine Studie Forschenden der Freien Universität Berlin zeigt die Folgen von zahlreichen, gleichzeitig wirkenden Umwelt-Faktoren auf die Bodeneigenschaften. Dazu hatten sie einen Pool von 12 Faktoren des globalen Wandels verwendet, wie etwa organische Chemikalien, sowie Stickstoffeintrag, Schwermetalle, Salzstress, sowie Trockenstress. Diese Faktoren wurden dann kombiniert in Gruppen von 2, 5 oder 8 Faktoren, die gleichzeitig appliziert wurden. Im Fachjournal Nature Communications schildern sie, ob es für den Boden schlechter ist, wenn er von eher einer Vielzahl von Faktoren mit unterschiedlichen Wirkmechanismen betroffen ist, oder ob es schlimmere Auswirkungen hat, wenn die Faktoren sich eher ähneln, also eher in die gleiche Bresche schlagen. „Unsere Ergebnisse belegen, dass die Effekte umso gravierender sind, je unterschiedlicher die Gruppe der Faktoren ist“, erklärt Prof. Dr. Matthias Rillig, Leiter der Ökologie-Arbeitsgruppe an der Freien Universität Berlin. „Dies liegt daran, dass bei unähnlichen Faktoren die Häufigkeit der gegenseitigen Verstärkungen der Faktoren zunimmt.“ Und „möglicherweise kann diese Einsicht auch helfen, bereits geschädigte Ökosysteme wieder herzustellen“, sagt Rillig.

Quelle: FU Berlin