Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #48 (2025)

Die AG Gentechnologiebericht lädt anlässlich ihrer Publikation „Im Fokus: Forschungshemmnisse und -chancen in Deutschland“ zu einer öffentlichen Abendveranstaltung ein, meldet das Berliner Institut für Gesundheitsforschung in der Charité (BIH). Im Mittelpunkt steht der reale Spagat zwischen gesellschaftlich gewünschten medizinischen, biotechnologischen und agrarwissenschaftlichen Fortschritten und einer nach wie vor skeptischen Haltung gegenüber bestimmten gentechnischen Verfahren. Nach einer Einführung von Boris Fehse stellt Sina Bartfeld die Potenziale der Organoidforschung für Alternativmethoden zu Tierversuchen vor. Ralf Müller-Terpitz wird auf die rechtliche Grundlage für die Forschung mit menschlichen embryonalen Stammzellen eingehen. Stephan Clemens beleuchtet die aktuelle Situation für Freilandversuche mit gentechnisch veränderten Pflanzen und deren Bedeutung und Tobias Erb erläutert, wie vermeintliche Sicherheitsbestimmungen in der Weißen Biotechnologie abgebaut werden könnten. Boris Fehse moderiert den Abend am 2. Dezember 2025 ab 18:00 Uhr im Hörsaal im Kaiserin-Friedrich-Haus, Robert-Koch-Platz 7, 10115 Berlin. Um Anmeldung wird gebeten.

In Afrika südlich der Sahara sind die Menschen besonders auf Regen angewiesen. Der Klimawandel bedroht zunehmend ihre Landwirtschaft. Für den Anbau von Kakao ist Agroforstwirtschaft ein möglicher Weg zur Anpassung: Bäume, die auf den Plantagen zwischen den Kakaopflanzen wachsen, spenden dabei Schatten. Das kann die Erträge in trockeneren Zeiten retten, wie eine Studie von Forschenden der Universität Göttingen und des Joint Research Centre der Europäischen Kommission im Fachjournal Agricultural Systems zeigt.

Pflanzen nehmen über ihre Wurzeln auch giftige Metalle auf. Unklar war bislang, ob sie aus dem Boden oder den ausgebrachten Düngemitteln stammen. Unter Federführung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Duke University (USA) hat ein Forschungsteam zur Klärung der Frage Weizenkörner untersucht (siehe Versuchsdesign: https://www.ufz.de/index.php?de=39220) und anhand einer speziellen Isotopensignatur herausgefunden, dass der Großteil der giftigen Metalle aus dem mineralischen Dünger kommt. Eine Kombination aus mineralischer und organischer Düngung würde nicht nur den Gehalt an giftigen Metallen reduzieren, sondern auch den Gehalt an Metallen erhöhen, die für die menschliche Ernährung wichtig sind. Das schlussfolgern die Forschenden in ihrer Studie, die im Fachmagazin Environment International erschienen ist.

Den Nährstoffgehalt von fünf essbaren, teils wenig bekannten Meeresalgen haben Forschende des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) und der Universität Bremen analysiert und ihr Potenzial für eine nachhaltige Ernährung untersucht. Das Team der Universität Bremen und am ZMT, wählte fünf Makroalgenarten für die Untersuchung aus: die Grünalgen Caulerpa cylindracea, Caulerpa racemosa, Caulerpa lentillifera, Codium taylorii sowie die Rotalge Botryocladia pseudodichotoma. Die Alge C. cylindracea ist eine invasive Art im Mittelmeer und hat sich dort seit den 1990er Jahren stark ausgebreitet. Dazu nutzten die Forschenden verschiedene Verfahren, um die Zusammensetzung der Meeresalgen und ihren Gehalt an Feuchtigkeit, Kohlenhydraten, Proteinen, Fettsäuren, Pigmenten sowie Mineralstoffe und antioxidative Eigenschaften zu bestimmen. Alle untersuchten Arten enthielten hohe Mengen an mehrfach ungesättigten Fettsäuren, insbesondere die Omega 3 Fettsäuren Alpha-Linolensäure (ALA) in den Grünalgen und Eicosapentaensäure (EPA) in der Rotalge. Ihre Studie im Fachmagazin Discover Food zeigt außredem, dass die untersuchten Arten starke antioxidative Eigenschaften sowie hohe Protein- und Mineralstoffgehalte besitzen. „Dank ihrer biochemischen Zusammensetzung eignen sich die untersuchten Makroalgen ideal als nachhaltige, nährstoffreiche Lebensmittel, natürliche Quelle für Antioxidantien oder als Basis für Nahrungsergänzungsmittel“, berichtet Beatrice Brix da Costa, Erstautorin der Studie.

Als international herausragender Forscher auf dem Gebiet der Biowissenschaften, der sich insbesondere auch für die Entwicklung interdisziplinärer Netzwerke und die Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses eingesetzt hat, erhält Prof. Dr. Jan Lohmann den Lautenschläger-Forschungspreis 2025. Am Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg forscht er zur Stammzellbiologie von Pflanzen und ihrer Fähigkeit, sich selbst zu erneuern und zu regenerieren. Anhand des Modellorganismus Arabidopsis thaliana untersucht er mit modernen Methoden der Genetik, der Molekularbiologie und der Computermodellierung die Mechanismen, die das Gleichgewicht zwischen Zellteilung und Zelldifferenzierung steuern – wie Pflanzen kontinuierlich wachsen und gleichzeitig stabile Formen ausbilden. Im Mittelpunkt seiner Untersuchungen steht ein Schlüsselgen, das als molekularer Dirigent zusammen mit Pflanzenhormonen das Wachstum und die Entwicklung der Pflanze beeinflusst. Der mit 250.000 Euro dotierte Lautenschläger-Forschungspreis wird alle zwei Jahre für besondere Leistungen in der Spitzenforschung vergeben. Die Auszeichnung wendet sich an Wissenschaftler*innen der Universität Heidelberg sowie an Forscherinnen und Forscher aus dem In- und Ausland, die der Ruperto Carola durch Wissenschaftskooperationen in besonderer Weise verbunden sind.

Glänzende Blüten sind für Bienen weithin sichtbar, erschweren aber die Farberkennung aus der Nähe. Die Existenz glänzender Oberflächen in der Pflanzen- und Tierwelt stellt die Wissenschaft vor ein Rätsel. Denn für eine verlässliche Kommunikation, etwa zwischen Blüte und Bestäuber, sind klare und beständige Signale von Vorteil. Glanz widerspricht diesem Prinzip, da sein Erscheinungsbild stark vom Blickwinkel und den Lichtverhältnissen abhängt und somit veränderlich ist. Diesen Widerspruch hat jetzt ein Forschungsteam an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) mit Verhaltensexperimenten mit Hummeln (Bombus terrestris) untersucht. Die Studie im Fachmagazin Science Advances zeigt, dass Glanz die visuelle Signalwirkung je nach Entfernung und Betrachtungswinkel des Beobachters fundamental verändert und damit sowohl Vor- als auch Nachteile mit sich bringt. „Glanz scheint eine evolutionäre Strategie für bestimmte ökologische Bedingungen zu sein, in denen die verbesserte Sichtbarkeit aus der Ferne den Nachteil der erschwerten Farberkennung aus der Nähe aufwiegt“, sagt Dr. Johannes Spaethe vom Lehrstuhl für Verhaltensphysiologie und Soziobiologie der JMU.

Wiesen, die früher voller summender Insekten und bunter Pflanzen waren, verlieren still und leise ihre Vielfalt. Doch wie schnell passiert dieser Wandel und wie lässt er sich erkennen, bevor Arten verschwinden? Unter Leitung von Professorin Dr. Lena Neuenkamp von der Universität Bielefeld hat ein deutsch-schweizerisches Forschungsteam darauf eine Antwort gefunden. Die Studie, erschienen im Fachmagazin Nature Ecology & Evolution, zeigt: Räumliche Daten können erstaunlich gut vorhersagen, wie sich die Artenvielfalt über die Zeit verändert. Für die Studie nutzte das Team aus Bern und mehreren deutschen Universitäten eine einzigartige Datengrundlage: die Biodiversitäts-Exploratorien, ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft seit 2006 gefördertes Großprojekt. Dort wurden auf 150 Grünlandflächen über elf Jahre hinweg Pflanzen und Gliederfüßer, also Tiere wie Insekten oder Spinnen, jährlich erfasst. Die Forschenden verglichen, wie sich Artenvielfalt zwischen verschiedenen Orten unterscheidet und wie sie sich im Laufe der Jahre verändert. Das Ergebnis: Wenn Land intensiver genutzt wird, stärker gedüngt, häufiger gemäht oder dichter beweidet, geht die Artenvielfalt zurück. Das gilt sowohl für die Artenzahl innerhalb einer Fläche (die sogenannte α-Diversität) als auch für die Unterschiede zwischen Flächen (β-Diversität).

Forschende der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTW Dresden) haben gemeinsam mit Partnern aus Erlangen, Dresden und Abu Dhabi eine neue Klasse extrem kleiner Leuchtfarbstoffe für Biologie und Optik entwickelt. Die Moleküle bestehen im Kern nur aus einem einzelnen Benzolring, lassen sich ohne Lösungsmittel herstellen und leuchten sowohl in Flüssigkeiten als auch als feste Kristalle sehr hell. Außerdem können sie Licht in Kristallen gezielt leiten, nach dem Ausschalten des Anregungslichtes weiterleuchten und lebende Pflanzenzellen effizient anfärben. Das Team beschreibt in der Fachzeitschrift Journal of Materials Chemistry C eine Serie von neuen Farbstoffen auf Basis eines einzigen Benzolrings. Durch gezielte Wahl einfacher Amin-Bausteine ändert sich die Farbe des Lichts vom satten Grün bis ins Orange. Die Stoffe geben in Lösung und in Kunststofffilmen bis zu rund 85 Prozent des aufgenommenen Lichts sehr effizient wieder ab und bleiben auch als Kristalle ausgesprochen hell. In Wurzeln der Modellpflanze Arabidopsis thaliana färben die Farbstoffe lebende Zellen selektiv an und machen feine Strukturen im Mikroskop sichtbar.

Wie lässt sich die Stressantwort von Kulturpflanzen angesichts global steigender Temperaturen optimieren? Forschenden der Universität Potsdam und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben gelang es, die entscheidende Rolle zweier Proteine bei der Steuerung des Hitzestress-Gedächtnisses in Gerste (Hordeum vulgare) zu identifizieren. Der Priming-Prozess, bei dem eine Art „Gedächtnis“ des erlebten Stresszustands erzeugt wird, hilft Pflanzen bei späteren Stressereignissen effizienter zu reagieren. In dieser Studie konnten die Forschenden zeigen, wie dieser Mechanismus in der Gerste durch zwei Proteine reguliert wird und wie eine höhere Konzentration dieser Proteine dazu führt, die Widerstandsfähigkeit der Gerste gegen wiederkehrenden Hitzestress zu steigern. Die Ergebnisse ihrer gemeinsamen Studie wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. „Unsere Forschung bietet eine vielversprechende Basis für die Entwicklung hitzeresistenterer Getreidesorten und könnte einen erheblichen Beitrag zur Stabilität der Landwirtschaft in gemäßigten Klimazonen leisten“, erklärt Isabel Bäurle, Professorin für Epigenetik der Pflanzen am Institut für Biochemie und Biologie der Universität Potsdam.

„Was hast Du da eigentlich gemacht in Deiner Doktorarbeit?“ – Um die Antwort auf diese Frage geht es bei KlarText, dem Preis für Wissenschaftskommunikation (WissKomm) der Klaus Tschira Stiftung! Denn die Stiftung sucht junge Forschende, die eine sehr gute Doktorarbeit geschrieben und Lust darauf haben, einem nicht-wissenschaftlichen Publikum zu erklären, was sie da eigentlich gemacht haben in ihrer Forschung. Zum Bewerben für den Klar-Text-Preis können frisch promovierte (abgeschlossene Promotion 2024/2025 mit sehr guter Bewertung) Forschende aus den Naturwissenschaften bis 28. Februar 2026 einen allgemein verständlichen Artikel oder eine anschauliche Infografik einreichen. Als Preisgeld winken 7.500 Euro pro Fachbereich sowie eine Aufnahme in das Alumni-Netzwerk und ein Zugang zur Learning-Plattform des Nationalen Instituts für Wissenschaftskommunikation (NaWik).

Wenn es um Natur geht, denken viele an Wälder, Wiesen, Artenvielfalt – doch was ist Natur uns eigentlich wert? Eine aktuelle Studie des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in der Fachzeitschrift People and Nature hat untersucht, welche Werte von Natur sich in der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) der Europäischen Union wiederfinden – und welche nicht. Die Ergebnisse zeigen: Ökonomische Argumente stehen im Vordergrund, während andere Wertvorstellungen wie Natur als Lebensraum oder als Teil kultureller Identität deutlich weniger Beachtung finden. Das könnte Auswirkungen auf den Erfolg von Naturschutzmaßnahmen und der dahinterstehenden Agrarpolitik haben.

Die Klimakonferenz der Vereinten Nationen 2025 (COP30 Brasil Amazônia) bot eine Chance für Moore. Das Team des Greifswald Moor Centrum (GMC) nutzte sie. Vor Ort in Belém setzte sich Dr. Franziska Tanneberger von der Universität Greifswald, Co-Direktorin des GMC und Gewinnerin des Deutschen Umweltpreises 2024, dafür ein, fundiertes Moorwissen in praktische, zukunftsweisende Maßnahmen zu überführen. Als Rednerin auf Veranstaltungen der COP30 warb sie erfolgreich für einen ‚Peatland Breakthrough‘ www.greifswaldmoor.de/peatland-breakthrough.html. Der ‚Peatland Breakthrough‘ ist eine Initiative unter der „Action Agenda“ der Klimakonvention, die Maßnahmen zum Schutz, zur Wiedervernässung und zur nachhaltigen Nutzung von Mooren weltweit beschleunigen und mobilisieren will. Mit der Unterstützung der globalen Umweltkonventionen geht es darum, mit vielen Ländern gemeinsame Ziele anzustreben und dafür Finanzierung zu mobilisieren.

Schutzgebiete gelten als Rückzugsorte für Tiere und Pflanzen. Sie sind aber auch Orte, an denen Menschen leben, arbeiten und sich erholen. Wie vielfältig und eng diese Beziehungen sind, zeigt eine neue Studie der Universitäten Göttingen, Kassel, Jyväskylä (Finnland) und Stockholm (Schweden). Das Forschungsteam der Göttinger Fakultät für Agrarwissenschaften analysierte Erzählungen von Menschen, die in oder nahe geschützter Landschaften im Landkreis Göttingen leben, arbeiten oder ihre Freizeit verbringen. Die Ergebnisse zeigen: Schutzgebiete stiften Identität, fördern Wissen über Natur und bieten Räume für Erholung, Zusammenarbeit und gemeinschaftliches Handeln. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift People and Nature veröffentlicht.