Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #49 (2024)

Eine interdisziplinäre Studie, die maßgeblich durch Forschende des Exzellenzclusters Balance of the Microverse der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Leibniz-Institute in Jena durchgeführt wurde, belegt neue Erkenntnisse zum Verständnis der Anpassungsfähigkeit der Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii. Die winzige Grünalge kann unter natürlichen Bedingungen ihre Gestalt und ihren Stoffwechsel anpassen ohne Veränderung des Genoms. In der Fachzeitschrift New Phytologist schildern die Forschenden, wie die Alge in einer acetat-reichen, räumlich strukturierten Umgebung, die natürlichen Reisfeldböden nachempfunden ist, eine Art "Metamorphose" durchläuft. Unter den simulierten Bedingungen wird die Zellgröße weiter verkleinert, die Geißeln werden kürzer, das Augenfleckvolumen nimmt zu, und die Zellwand wird verstärkt. Es kam für die Autorinnen und Autoren überraschend, dass allein die Umstellung der Anzuchtbedingungen zur Hoch- oder Herunter-Regulation bestimmter Gene bzw. Eiweiße und letztendlich von Stoffwechselwegen führte, ohne die Notwendigkeit der Veränderung des Genoms. Diese Veränderungen erleichtern das Überleben in der komplexen, von Mikroorganismen geprägten und teils anaeroben Umgebung.

Quelle: Uni Jena

Der Wald der Zukunft wird mit anderen Bedingungen zurechtkommen müssen als der von heute. Deshalb ist es laut Forschenden der Technischen Universität München (TUM) wichtig, die Bewirtschaftung der Wälder strategisch zu planen. Mit iLand (https://iland-model.org) hat das Forschungsteam ein Simulations-Modell entwickelt, das langfristige Entwicklungen großer Waldflächen bis auf den Einzelbaum genau berechnen kann – einschließlich Störfaktoren von Borkenkäfer bis Waldbrand. Vorgestellt haben es die Forschenden im Fachmagazin Ecological Modelling.

Quelle: TUM

Unter Federführung der Michigan State University (MSU) rufen Pflanzenforscherinnen und -forscher dazu auf, angesichts des Klimawandels Nutzpflanzen als zentralen Faktor für die Ernährungssicherung zu begreifen. In einem in der Fachzeitschrift Trends in Plant Science veröffentlichten Aufruf plädieren sie für eine enge Zusammenarbeit zwischen Forschung, Landwirtschaft, Politik und Gesellschaft. „Die Dringlichkeit ist offenkundig: Ohne klimaangepasste Nutzpflanzen drohen Hungersnöte, Massenmigration und globale Konflikte,“ bekräftigt Dr. Seung Y. Rhee, Professorin an der MSU Research Foundation und dort Direktorin des Plant Resilience Institute (PRI), die das Autorenteam leitete. Prof. Dr. Andreas Weber, Mitautor von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), Mitglied des Exzellenzclusters CEPLAS und unser DBG-Präsident, betont: „Um unsere Nahrungsmittelversorgung zu sichern und den Verlust an Artenvielfalt zu stoppen, ist es essentiell, die Pflanzen an ein zunehmend ungünstigeres und sich schnell veränderndes Klima anzupassen. Dies Aufgabe ist aber zu groß, als dass einzelne Länder sie alleine lösen könnten. Vielmehr braucht es internationale Konsortien, neue Forschungsansätze und ein innovationsfreundliches regulatorisches Umfeld.“

Quelle: HHU

Für die menschliche Gesundheit sind Omega-3-Fettsäuren wichtig, unter anderem für die Hirn- und Nierenfunktion und den Blutdruck. Eine Form ist die Eicosapentaensäure (EPA), die nachhaltig aus Mikroalgen gewonnen werden kann. Forschende der Hochschule Bremerhaven arbeiten zusammen mit der JoMaa Algenfarm Rockstedt und der Firma Henry Lamotte Oils daran, die Produktion eines nachhaltigen Algenöls in der Region möglich zu machen. Im Projekt „Algen-EPA“ untersuchen sie verschiedene Mikroalgenarten. Das Projekt wird gefördert durch den "Europäischen Landwirtschaftsfond für die Entwicklung des ländlichen Raums (ELER)".

Quelle: Hochschule Bremerhaven

Als Hauptakteure beim Aufbau der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) haben die 26 Fachkonsortien mit einem auf zenodo veröffentlichten Papier „Status quo und Zukunft der NFDI – Eine Perspektive der Fachkonsortien“ vorgelegt und damit eine erste Bilanz aus vier Jahren gemeinsamer Arbeit. Das Positionspapier finden Sie hier auf zenodo.

Quelle: NFDI

Die saisonalen Schwankungen von Glucosinolaten und der Bildung ihrer enzymatischen Abbauprodukte in Rotkohl, Weißkohl und Brokkoli haben Forschende untersucht. So wurde im Sommer eine erhöhte Produktion von Isothiocyanaten beobachtet, die für ihre gesundheitsfördernden Eigenschaften bekannt sind. Im Herbst hingegen nahm die Bildung von Isothiocyanaten stark ab zugunsten anderer Stoffe wie Nitrile und Epithionitrile. Die im Fachmagazin Food Chemistry veröffentlichten Ergebnisse des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) liefern wichtige Erkenntnisse für den Anbau und die Verwendung des Gemüsekohls für die gesunde Ernährung und der funktionellen Lebensmittelproduktion.

Quelle: IGZ

Pflanzenarten können innerhalb eines Ökosystems ähnliche Funktionen erfüllen, unabhängig davon, wie eng verwandt sie miteinander sind. Zu diesem überraschenden Schluss kommt eine weltweite Auswertung von rund 1,7 Millionen Datensätzen zu Pflanzengemeinschaften. Geleitet wurde sie von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Universität Bologna. Bislang ging man in der Ökologie vom Gegenteil aus. Die Studie erschien in Nature Ecology & Evolution und bietet Hinweise für den Naturschutz.

Quelle: Uni Halle

Dr. Duarte Figueiredo möchte die Zukunft der Landwirtschaft revolutionieren. Diese steht angesichts der Klimakrise vor gewaltigen Herausforderungen, denn Hitzestress gefährdet die Bestäubung von Pflanzen massiv. Mit der sogenannten „Apomixis“ möchte der Forscher vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) die Befruchtung auch ohne hitzeempfindliche Pollen ermöglichen und die Ernährungssicherheit in einer sich erwärmenden Welt verbessern. Für sein Projekt NoSexSeed erhält er nun einen  Consolidator Grant des European Research Council in Höhe von zwei Millionen Euro. Starten wird er mit der Untersuchung von Tomaten.

Quelle: MPI-MP

Deutschland braucht 2,8-mal so viel landwirtschaftliche Fläche wie im eigenen Land verfügbar, um die Nachfrage zu decken. Dies zeigt ein neuer Bericht, der vom Center for Environmental Systems Research (CESR) koordiniert und von der Universität Kassel veröffentlicht wurde. Es gibt jedoch auch positive Entwicklungen.

Quelle: Uni Kassel

Der Streifenanbau, bei dem Raps und Weizen abwechselnd in Streifen auf einem Feld angelegt werden, stellt ein innovatives Anbausystem dar. Es zielt darauf ab, bei nur geringen Ertragseinbußen die Artenvielfalt zu steigern und somit die Ökosystemdienstleistungen zu erhöhen. In einem vierjährigen Forschungsprojekt, das durch die Deutsche Rentenbank gefördert wurde, untersuchten Forschende der Universität Kiel und des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig auf Betrieben in Niedersachsen und Sachsen-Anhalt die ökologischen und ökonomischen Auswirkungen dieses diversifizierten Anbausystems im Vergleich zu reinen Raps- und Weizenfeldern. Die Ergebnisse des Testanbaus wurden im November auf einer Tagung in Braunschweig (20.11.) sowie auf einer Online-Konferenz (26.11.) Praktikern und Multiplikatoren vorgestellt.

Quelle: JKI