Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #30 (2025)

Manche Enzyme drosseln ihre Aktivität, wenn sie zu viel auf einmal leisten müssen. Dies kann die Wirkung von Medikamenten oder die Effizienz industrieller Prozesse mindern. Forschende der Technischen Universität München (TUM) der Gruppe Biotechnologie der Naturstoffe haben nun den Mechanismus dieser sogenannten Substratinhibierung untersucht und herausgefunden, dass Beta-Carotin dabei helfen kann, ihn auszuhebeln, wie sie im Fachmagazin Nature Communications berichten. 

Warum Interaktionen zwischen den wilden Verwandten unserer Kulturpflanzen und ihren Mikroben unverzichtbar für eine nachhaltige Landwirtschaft sind – und wie wir sie retten können, legen Forschende unter Federführung der Hochschule Geisenheim in einer aktuellen Studie im Fachmagazin Nature Communications dar. Das ist wichtig, da übermäßige Düngung, Pestizide, intensive Bodenbearbeitung und zu enge Fruchtfolgen die fein abgestimmten Interaktionen stören würden und nützliche Mikroben verschwinden lassen. Zusätzlich habe die Züchtung diesen Effekt oft noch verstärkt, da sie sich meist auf oberirdische Merkmale konzentriert und dabei die unterirdischen Pflanzen-Mikroben-Beziehungen weitgehend ignoriert habe. Auf der Suche nach Lösungsmöglichkeiten rücken die Autor*innen daher die wilden Verwandten unserer Nutzpflanzen (Crop Wild Relatives, kurz CWR) in den Fokus. Denn in jahrtausendelanger Co-Evolution haben sich Wildformen vieler unserer Nutzpflanzen und ihre Bodenmikroben aneinander angepasst und teils besonders symbiotische Beziehungen entwickelt. Um deren potenziellen Nutzen für die Landwirtschaft nicht zu verlieren, fordern die Wissenschaftler*innen die Einrichtung sogenannter CWR-Biodiversitätsrefugien – Schutzgebiete, in denen Wildpflanzen gemeinsam mit ihren Bodenmikrobiomen, d.h. mit der Gesamtheit ihrer verbundenen Mikroben, erhalten werden. Für langfristigen Erfolg sollen diese Schutzräume in enger Zusammenarbeit mit lokalen Akteuren entstehen.

Stickstoffdünger in der Landwirtschaft trägt erheblich zur Klimaerwärmung bei. Ein neues Züchtungskonzept, speziell für Weizen, könnte eine Verringerung der Stickstoffdüngung ermöglichen. Dieses Holobiont-Prinzip stellt die komplexen Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Bodenmikrobiomen ins Zentrum der Pflanzenzüchtung. In Kombination mit Machine Learning könnten so neue Weizenvarianten, aber auch andere Nutzpflanzen, eingesetzt werden, die resilienter gegen den Klimawandel sind und zur Bodengesundheit beitragen. Zwei Studien unter der Leitung von Wolfram Weckwerth von der Universität Wien erscheinen dazu in den Fachzeitschriften Plant Biotechnology und Trends in Plant Science.

Blitze haben einen größeren Einfluss auf Wälder als bisher angenommen. Das haben Forschende der Technischen Universität München (TUM) mit neuen Modellrechnungen gezeigt und erstmals Berechnungen über den globalen Einfluss von Blitzen auf Wälder im Fachjournal Global Change Biology vorgelegt. Demnach gehen weltweit jährlich 320 Millionen Bäume in direkter Folge eines Blitzschlags ein. Baumverluste, die durch blitz-entzündete Brände entstehen, sind in diesen Zahlen nicht enthalten. In Zukunft könnten die direkten Blitzschäden durch mehr Gewitter noch ansteigen, vermutet das Team um Andreas Krause.