Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #51 (2024)

Ein Team hat Biosensoren entwickelt, mit denen sich das Verhältnis von NADPH zu NADP⁺ erstmals in lebenden Zellen in Echtzeit messen lässt. Für die neuen Sensoren haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit gentechnischen Methoden ein bereits zuvor entwickeltes fluoreszierendes Molekül, das Teile eines Leuchtquallen-Proteins beinhaltet, so umgebaut, dass es spezifisch NADPH und NADP⁺ erkennt. Dabei stellten sie unter anderem fest, dass der „NADP-Ladezustand“ sehr robust ist und bei Bedarf besonders effizient vom Stoffwechsel nachgeladen wird. Zudem beobachteten sie „NADP-Ladezyklen“, also Oszillationen des Zell-Akkus, zwischen den Zellteilungen und den Einfluss der Photosynthese und der Verfügbarkeit von Sauerstoff auf den NADP-Akku. Ein weiterer wichtiger Befund war zudem, dass die Entgiftung reaktiver Sauerstoffspezies – wie Wasserstoffperoxid – in erster Linie über das in den Zellen vorhandene Glutathion (ein Tripeptid, das in der Zelle in vergleichsweise hohen Konzentrationen vorhanden ist) erfolgt, egal ob in Hefe-, Pflanzen- oder Säugerzellen. Darüber berichtet das Team um den Pflanzenbiotechnologen Prof. Dr. Markus Schwarzländer von der Universität Münster und den Biochemiker Prof. Dr. Bruce Morgan von der Universität des Saarlandes in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Quelle: Uni Münster

Das baden-württembergische Wissenschaftsministerium verlängert die Förderung von drei Projekten um jeweils drei Jahre:

• Das Projekt „Nachhaltige biologische Kontrolle des Falschen Mehltaus der Weinrebe (PeroStilL)“ testet bioaktive Naturstoffe, die aus dem Holz der Rebe extrahiert werden. „Im Laborversuch konnten wir zeigen, dass diese das Wachstum des Falschen Mehltaus der Weinrebe unterbinden können“, sagt Prof. Dr. Stefan Rensing, Zellbiologe und Prorektor für Forschung und Innovation der Universität Freiburg. Er leitet das Projekt gemeinsam mit Prof. Dr. Andreas Bechthold vom Institut für Pharmazeutische Wissenschaften.
• Bakterien können Nutzpflanzen helfen, widerstandsfähiger gegen Folgen des Klimawandels wie Staunässe oder Dürre zu werden. Wie sich Bakterien gezielt einsetzen lassen, untersucht das Projekt „Gemeinsam besser: Nutzung der Synergie zwischen Pflanzen und Bakterien, um die ethylenvermittelte Pflanzenplastizität unter Umweltstress zu kontrollieren“. Geleitet wird es von dem Pflanzenwissenschaftler Jun. Prof. Dr. Sjon Hartman.
• Die Kombination von Bäumen und landwirtschaftlichen Kulturen untersucht das Projekt „VitiForst – Gehölze im Weinbau zur Steigerung von Klimaschutz und Biodiversität“. An dem Forschungsverbund sind neben der Universität Freiburg auch das Staatliche Weinbauinstitut Freiburg, die Universität Hohenheim und die Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen beteiligt.

Quelle: Uni Freiburg

Herkömmliche Blumenerden und andere Gartensubstrate enthalten meist Torf, der aus Mooren gewonnen wird. Der Torfabbau setzt jedoch große Mengen CO₂ frei. Um Moore, die darin vorhandene Artenvielfalt und das Klima zu schützen, entwickeln derzeit Forschende der Universität Oldenburg aus Grünschnitt und anderer Abfallbiomasse Pflanzen- und Hydrokohle, die den Torf künftig ersetzen sollen. Das Projekt mit dem Titel „Torffreie klimafreundliche Pflanzsubstrate aus Hydro- und Pyrolysekohlen“ (TOPKO) läuft noch bis April 2027. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft mit rund 633.000 Euro gefördert.

Quelle: Uni Oldenburg

Bestäuber beeinflussen die Qualität von Nutzpflanzen durch ihre Bewegungsmuster auf den Plantagen und durch die Pflanzensorte, die sie besuchen. Inwieweit die Identität von Bestäubern, Pollen und Kulturpflanzensorten die Fruchtqualität beeinflussen, ist wenig erforscht. Forschende der Universität Göttingen argumentieren deshalb in einem Artikel in der Fachzeitschrift Trends in Plant Science, dass die pauschale Förderung von Bestäubern bisher zu sehr im Vordergrund stand – auf Kosten der Pflanzenqualität, die sich durch Berücksichtigung des artspezifischen Verhaltens der Bestäuber und der Verbreitungsmuster von Kulturpflanzensorten auf dem Feld steigern ließe.

Quelle: Uni Göttingen

Künstliche Intelligenz (KI), die auf maschinellem Lernen basiert, bietet Chancen für die Lebenswissenschaften. In der Praxis zeigen sich aber immer wieder Probleme. Eine Ursache hierfür ist data leakage, also der unerwünschte Transfer von Informationen zwischen Trainings- und Testdaten. Forschende der Technischen Universität München (TUM), der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) und weiterer Forschungseinrichtungen plädieren nun in einem Leitfaden für mehr interdisziplinäre Zusammenarbeit. Im Gespräch erklären Dominik Grimm, Professor für Bioinformatik, und Markus List, Professor für Data Science in Systems Biology, warum es wichtig ist, dieses Problem in den Lebenswissenschaften jetzt engagiert anzugehen.

Quelle: TUM

Die heute vom Kabinett verabschiedete Nationale Strategie zur Biologischen Vielfalt 2030 (NBS 2030) ist ein Meilenstein zum Schutz der biologischen Vielfalt in Deutschland, fasst das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) zusammen. Sie bündelt alle für den Biodiversitätsschutz zentralen Themen und Ziele in insgesamt 21 Handlungsfeldern mit 64 Zielen unter einem strategischen Dach. Dabei berücksichtigt sie neben den übergeordneten Biodiversitätszielen wie zum Beispiel dem Artenschutz und der Wiederherstellung von Ökosystemen auch weitere aktuelle Themen wie Stadtnatur, die Erderhitzung, den Ausbau von Erneuerbaren Energien oder auch die Entwicklungen in den verschiedenen Wirtschaftssektoren. Die NBS 2030 trägt damit auch dazu bei, dass die Bundesregierung ihre internationalen Vereinbarungen zum Schutz der Biodiversität umsetzt und leistet einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der EU Biodiversitätsstrategie für 2030.

Quelle: BMUV

Die Wübben Stiftung Wissenschaft fördert die Berufung von einer herausragenden Wissenschaftlerin und eines Wissenschaftlers aus dem Ausland auf Tenure-Track-Professuren an deutschen Universitäten. Die Molekularbiologin und Pflanzenforscherin Ora Hazak wechselt von der Universität Fribourg (Schweiz) an die Universität Münster. Hazak erforscht die Kommunikation zwischen den Zellen von Pflanzen, insbesondere die Signale, die von den Wurzeln zu den Blättern übertragen werden. Der Biochemiker Thomas Schlichthärle kommt von der University of Washington, Seattle (USA) und wird Professor an der Technischen Universität München. Die beiden Berufungen sind die ersten im Rahmen des neuen Förderprogramms Appointment Accelerator, mit dem die Stiftung deutsche Universitäten im globalen Wettbewerb um talentierte Forschende stärken möchte.

Quelle: Wübben Stiftung Wissenschaft