Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #51 (2025)

Forschenden ist es gelungen, die tropische Maniokpflanze genetisch so zu verändern, dass sie deutlich mehr Ernteertrag bringt und außerdem widerstandsfähiger gegen Trockenheit ist. Die stärkehaltige Speicherwurzeln der Maniokpflanze stellen ein Grundnahrungsmittel für knapp eine Milliarde Menschen weltweit dar. Das Forschungsteam des internationalen Cassava Source-Sink (CASS)-Konsortiums hat die Pflanze so verändert, dass Kalium in der Pflanze besser transportiert werden kann. Das Resultat: Die Photosynthese der Pflanzen läuft effizienter ab, Kohlenhydrate werden günstiger verteilt und die Speicherwurzeln, der essbare Teil der Pflanze, wächst besser. Außerdem ist die Pflanze deutlich resistenter gegen Trockenstress – ein wichtiger Aspekt vor dem Hintergrund des voranschreitenden Klimawandels – und all das ohne zusätzlichen Dünger. In Gewächshaus- und Langzeit-Feldversuchen konnten die Forschenden der FAU, der Universität Kaiserslautern, dem Forschungszentrum Jülich und der National Chung Hsing University (Taiwan) ihre Ergebnisse validieren und zeigen, dass die neuen Eigenschaften der Maniokpflanze über mehrere Jahre hinweg stabil bleiben. „Diese Studie stellt einen wichtigen Schritt dar, um das Ertragspotenzial von Maniok zu erschließen“, sagt Prof. Dr. Uwe Sonnewald, Leiter des Lehrstuhls für Biochemie an der FAU über die im Fachjournal Nature Plants veröffentlichte Studie.

Eine große Modellstudie zeigt jetzt, welchen Beitrag das weltweite Agrar- und Ernährungssystem beim Kampf gegen die Erderhitzung leisten kann. Sie benennt 23 Stellschrauben, kalkuliert ihre Wirkungskraft – und trifft die Aussage: Eine entschlossene Transformation allein dieses Bereichs, ohne die unverzichtbare Energiewende, kann den globalen Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau auf 1,85 Grad bis zum Jahr 2050 begrenzen. Zudem wird die Ernährung gesünder und preiswerter, und die Landwirtschaft wird besser vereinbar mit dem Schutz der Biodiversität. Die Studie wurde geleitet vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und publiziert in Nature Food.

Der Ausschuss der Ständigen Vertreter der EU-Mitgliedstaaten hat sich für eine weitgehende Regelung zur neuen genomischen Techniken (NGT) ausgesprochen. Aus Sicht des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) und des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFRT) ist es sachgerecht, dass künftig Pflanzen und Produkte mit Veränderungen, die so auch in der Natur oder durch herkömmliche Züchtungsmethoden entstehen hätten können, vom EU-Gentechnikrecht ausgenommen werden sollen (Kategorie 1/NGT-1).

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR), Wissenschaftsministerien der Länder und Allianzorganisationen haben sich auf Eckpunkte zur Stärkung der Forschungssicherheit und zum Aufbau einer Nationalen Plattform für Forschungssicherheit geeinigt. Die Pressemitteilung des BMFTR nennt dazu die Erklärungen von Bundesministerin für Forschung, Technologie und Raumfahrt Dorothee Bär, der Präsidentin der Wissenschaftsministerkonferenz und Ministerin für Wissenschaft, Kultur, Bundes- und Europaangelegenheiten des Landes Mecklenburg-Vorpommern Bettina Martin, des Sprechers der Allianz der Wissenschaftsorganisationen und Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka sowie des Vorsitzenden des Wissenschaftsrates Prof. Dr. Wolfgang Wick.

Der Krankheitserreger des Zitruskrebses aktiviert in den infizierten Blättern seiner Wirtspflanze gezielt Teile des Reifeprogramms, das normalerweise die Früchte weich und süß werden lässt, um den freiwerdenden Zucker als Nahrung zu nutzen. So kann der Krankheitserreger, das Bakterium Xanthomonas citri, bis zu hundertmal schneller wachsen. Die raffinierte Strategie der Xanthomonas-Bakterien bei der Infektion von Zitruspflanzen hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Professor Thomas Lahaye vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen der Universität Tübingen entdeckt. Seine Studie liefert neue Einblicke, wie mikrobielle Krankheitserreger Entwicklungsprogramme der Wirtspflanze kapern, um sonst schwer zugängliche Nährstoffe verfügbar zu machen. Diese Erkenntnisse eröffnen neue Ansatzpunkte zur Bekämpfung des Zitruskrebses und wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Die Baden-Württemberg Stiftung wird als einen der Stipendiat*innen ihres Eliteprogramms für Postdocs den Biologen Rutger Wilschut, Postdoc am Fachbereich Biologie der Universität Konstanz, bekanntgegeben. Wilschut wird untersuchen, wie gut Pflanzen bei unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten mit Trockenheit zurechtkommen. Die meisten Pflanzen sind auf eine hohe Diversität im Boden angewiesen. Insbesondere bei extremen Umweltbedingungen kann ein guter, reichhaltiger Boden entscheidenden Einfluss haben. Der Konstnzer Biologe will in seinem Forschungsprojekt diesen Auswirkungen auf den Grund gehen. Dafür wird er sich eingehend mit der biologischen Vielfalt im Boden und den damit zusammenhängenden Auswirkungen von Trockenheit auf Pflanzen beschäftigen. Seine Forschung wird eine Lücke füllen, denn bislang ist wenig bekannt über das Wechselspiel zwischen der biologischen Diversität im Boden und der Reaktion von Pflanzen auf Wassermangel. Wilschut wird zusammen mit seinem Forschungsteam Experimente im Freiland und in Gewächshäusern durchführen und diese mit der molekularen Analyse von Pilzgemeinschaften kombinieren. Ein besonderer Fokus wird dabei auf arbuskuläre Mykorrhizapilze gelegt, die bei den untersuchten Prozessen eine entscheidende Rolle spielen könnten. Die Ergebnisse seiner Forschung werden zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen aktueller ökologischer Veränderungen beitragen. Ziel ist es darüber hinaus, Lösungsansätze dafür zu liefern, wie Pflanzen bei großer Trockenheit von einer biologischen Vielfalt im Boden profitieren können. Die Erkenntnisse kommen somit sowohl der Renaturierung von Habitaten zugute als auch einer nachhaltigen Landwirtschaft.

Wie sich die beliebte Klettersportart Bouldern auf die Vegetation und die Oberflächenstruktur verschiedener Naturfelsen auswirkt, hat eine Studie nun beschrieben. Hierfür haben Forschende erstmals an drei Felsen unterschiedlichen Gesteins die Auswirkungen der Outdoorsportart untersucht. Das Forschungsteam bekletterte dazu bislang unberührte Boulderblöcke aus Kalkstein, Granit und Sandstein jeweils 500-mal. In Vergleichen vor und nach den Begehungen zeigte sich ein Verlust der Moos- und Flechtenbedeckung von bis zu 15 % an Handgriffen und Fußtritten. Insbesondere die ersten Begehungen verzeichneten die größten Vegetationsverluste. Hierbei zeigte sich Sandstein als besonders anfällig, da Gesteinspartikel samt Vegetation leichter abgetragen werden als bei Kalkstein oder Granit. Eine Erholung der Vegetationsbedeckung fand am Sandstein innerhalb von drei Jahren nur teilweise statt. „Unsere Studie ist die erste, die zusammenhängend nachweist, dass die Auswirkungen des Boulderns je nach Gesteinsart des Felsens variieren und eine Erholung des Ökosystems nur langsam stattfindet“, sagt Sofie Paulus, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Sportökologie und Initiatorin der Studie. „Zudem weisen unsere Experimente auf ein bislang zu wenig beachtetes Problem hin: Mikroplastikverschmutzung durch Kletterschuhe.“ In ihrer kürzlich publizierten Studie im Fachjournal People and Nature fordern die Forschenden differenzierte Managementstrategien, die Freizeitnutzung und Naturschutz der Felsen vereinen.

Sie ist lila, manchmal weiß, manchmal stachelig und erscheint in diversen Formen – die Aubergine. Forscher*innen haben erstmals einen vollständigen Katalog aller Gene und Eigenschaften der Aubergine erstellt. Mit der Entschlüsselung des so genannten Pan-Genoms – also der gesamten genetischen Vielfalt einer Art – sowie des Pan-Phänotyps, der die gesamte Bandbreite äußerer und innerer Merkmale innerhalb einer Art umfasst, schafft das Konsortium erstmals eine Datengrundlage. Sie zeigt präzise, welche Eigenschaften stabil vererbt werden und welche stark vom Umfeld abhängen. Damit wird die Züchtung neuer Sorten – etwa mit höherer Widerstandsfähigkeit oder verbessertem Inhaltsstoffprofil – deutlich gezielter und schneller möglich. Diese neue Datengrundlage ebnet den Weg für robustere, klimaangepasste und qualitativ hochwertige Sorten, die langfristig Ernteerträge sichern und die Vielfalt in der Landwirtschaft erhalten. Die zugrunde liegenden Genomdaten und viele der untersuchten Sorten werden der Forschungsgemeinschaft weltweit offen zugänglich gemacht und in Nature Communications veröffentlicht.

Einem glücklichen Umstand ist es zu verdanken, dass nun eine neue Pflanze direkt aus Bayern bekannt wurde. Denn Neufunde in der Botanik Mitteleuropas, Deutschlands oder gar Bayerns sind überaus selten, abgesehen von einigen endemischen Mikroarten, die jedoch nur von Spezialisten unterschieden werden können. Bei der neuen Pflanze handelt es sich um eine fleischfressende Pflanze, die jetzt den wissenschaftlichen Namen Drosera ×bavarica, der Bayerische Sonnentau, bekommen hat. Genau genommen handelt es sich nicht um eine eigenständige Pflanzenart, sondern um eine sogenannte Naturhybride, also eine spontan entstandene natürliche Kreuzung aus zwei bekannten Arten – in diesem Fall vom Langblättrigen Sonnentau (Drosera anglica) und dem Mittleren Sonnentau (Drosera intermedia). Exemplare dieser Pflanze aus der freien Natur kannte man bisher keine, weder aus den Herbarien noch von Fotografien oder Beobachtungen. Dass diese Kreuzung aus den beiden Arten möglich ist, haben Kulturversuche aus Japan schon 1973 bewiesen. Dort wurde die Kreuzung künstlich in Kultur hergestellt. Aber in freier Natur gefunden hatte die Hybride bisher niemand. nun hat Fleischmann einige Exemplare dieser Pflanze aufgespürt – und zwar im Herbar des Münchner Karnivoren-Experten Paul Debbert (1934–2022). Veröffentlicht wurde die Beschreibung in den 
Berichten der Bayerischen Botanischen Gesellschaft 94/95: 49-89. 

Die Eva Mayr-Stihl Stiftung beabsichtigt, den Exzellenzcluster Future Forests an der Universität Freiburg zu fördern. Future Forests wird ab 2026 erforschen, wie sich Wälder und ihre Nutzung an den globalen Wandel anpassen lassen. Die Stiftung finanziert eine neue Tenure-Track-Stiftungsprofessur für Waldbau und Klimawandelanpassung, ein internationales Forschungslabor zur Waldanpassung sowie einen Inkubator-Fonds. Darüber hinaus plant die Stiftung, in den kommenden Jahren zwei weitere Stiftungsprofessuren zu ermöglichen, die die Forschung am Exzellenzcluster weiter stärken. Insgesamt hat die Initiative der Eva Mayr-Stihl Stiftung ein Fördervolumen von 10,4 Millionen Euro bis 2032.