Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #29 (2026)

Feuchtgebiete, insbesondere Moore, zählen zu den wichtigsten Kohlenstoffspeichern der Erde. Bis 2030 müssen die EU-Mitgliedstaaten mindestens 30 Prozent ihrer geschädigten Feuchtgebiete wiederherstellen. Damit die EU ihre Wiederherstellungsziele erreichen kann, braucht sie verlässliche Informationen darüber, welche Gebiete das größte Potenzial für Klima- und Biodiversitätsschutz bieten. Eine internationale Forschungsgruppe unter Beteiligung des Sonderforschungsbereichs WETSCAPES2.0, der Universität Greifswald und des Greifswald Moor Centrums (GMC) hat dafür nun erstmals eine hochauflösende Karte der natürlichen und naturnahen europäischen Feuchtgebiete erstellt: unter Nutzung von Künstlicher Intelligenz. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie zeigt, welche Feuchtgebiete besonders viel Kohlenstoff speichern, wie stark sie durch menschliche Nutzung beeinträchtigt wurden und wo Wiederherstellungsmaßnahmen besonders wirksam sein könnten.

Ein Forschungsteam zeigt erstmals, dass sauerstoffbildende Photosynthese auch mit nur einem Photosystem möglich ist und bringt damit grundlegendes Lehrbuchwissen ins Wanken. Nach dem bisherigen Verständnis gelingt Photosynthese nur durch das Zusammenspiel zweier großer Proteinkomplexe: Photosystem II und Photosystem I. Dieses Prinzip gehört seit mehr als 50 Jahren zum Grundwissen der Biologie. Die Gruppe um Professor Dario Leister von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) entdeckte den neuen Photosyntheseweg als sie das pflanzliche Photosystem I in das Cyanobakterium Synechocystis einbauen wollten. Mithilfe gentechnischer Methoden und adaptiver Labor-Evolution entstanden dabei Organismen, denen das Photosystem I vollständig fehlt. Dass dabei Organismen entstehen würden, die ohne Photosystem I wuchsen, Kohlendioxid fixierten und Sauerstoff produzierten, sei vollkommen unerwartet gewesen, sagt Leister. Die neuen Cyanobakterienstämme betreiben trotz des fehlenden Photosystems I vollständige sauerstoffbildende Photosynthese. Damit widerlegen sie die bislang geltende Annahme, dass Photosystem I für die Bildung des Reduktionsmittels NADPH unverzichtbar ist. Das Team konnte außerdem einen Mechanismus identifizieren, der erklärt, wie die Bakterien das fehlende Photosystem kompensieren. Die Ergebnisse wurden am 10. Juli im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.

Eine globale Ernährungswende hin zu einem gesünderen, nachhaltigeren Speiseplan bis 2050 würde die Landwirtschaft weltweit grundlegend verändern, den Viehbestand verringern und den Flächenverbrauch senken, so eine neue Studie in der Fachzeitschrift Nature. Die von der Cornell University geleitete Publikation, an der auch das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und das Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project mitwirkten, zeigt Chancen und Herausforderungen einer solchen Transformation des globalen Ernährungssystems auf. Sie macht zugleich deutlich: Eine proaktive Agrar- und Ernährungspolitik ist nötig, um diesen Wandel aktiv und sozioökonomisch fair zu gestalten.

Ob aus menschlichen Exkrementen gewonnene Düngemittel geeignet sind, Mineraldünger im Kohlrabi-Anbau zu ersetzen, und wie diese sich auf die Stickstoffaufnahme der Pflanzen und die Stickstoffflüsse im Boden auswirken, war Gegenstand einer Studie. Die Studie im Rahmen der „Horizon Europe“-Innovationsmaßnahme „P2GreeN“ gewonnenen Ergebnisse untermauern, dass ein Übergang zu zirkulären Nährstoffflüssen und einer resilienten lokalen Lebensmittelproduktion möglich ist, ohne die Ernährungssicherheit zu gefährden. Die Studie von Caroline Ganglo und Stefan Karlowsky vom Leibniz-Institut für Gartenbauwissenschaften (IGZ) wurde in der Fachzeitschrift Frontiers in Environmental Science veröffentlicht.

Eine aktuelle Studie trägt zur Klärung einer der langjährigsten archäologischen Debatten Südamerikas zur Rolle von Mais in vorkolonialen Gesellschaften bei. Die Ergebnisse des Teams vom Max-Planck-Institut für Geoanthropologie in Science Advances zeigen, dass große Dörfer in Zentralbrasilien durch den Maisanbau in Mischkulturen versorgt wurden, während benachbarte Gesellschaften unterschiedliche Strategien der Nahrungsmittelproduktion verfolgten.

Durch künstliche Bewässerung und erhöhte Temperaturen versalzen viele Böden zunehmend. Höhere Konzentrationen von Salzen, stören die Regulation des Wasserhaushalts der meisten Pflanzen (der sogenannten Glykophyten) und können zu ihrem Absterben führen. Betroffen davon sind auch unsere Nutzpflanzen. Ein Forschungsteam hat nun eine bislang unbekannte Stellschraube für Salztoleranz entdeckt: eine Histon-Markierung ist für die Stressantwort der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) essenziell.  Bei der Ackerschmalwand spielt das Enzym „HDA19“ eine wichtige Rolle bei der Regulation der pflanzlichen Entwicklung, des Stoffwechsels und der Stressantwort. Das Team wies nun nach, dass dieses Enzym für die Entfernung der neu entdeckten Histon-Markierung verantwortlich ist und damit auch mit darüber entscheidet, wie die Pflanze mit einem hohen Salzgehalt zurechtkommt. Pflanzen, denen das Enzym fehlt, sind deutlich toleranter gegenüber salzigen Böden, berichtet das Team um Prof. Dr. Iris Finkemeier vom Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen an der Universität Münster und Prof. Dr. Motoaki Seki vom RIKEN-Forschungsinstitut in Japan im Fachjournal PNAS.

Pflanzen reagieren auf grelles Sonnenlicht nicht erst nach Stunden, sondern innerhalb weniger Minuten: binnen zehn Minuten regulieren sie gezielt ihre Proteinproduktion. Forschende um  Prof. Dr. Karl-Josef Dietz der Universität Bielefeld und der Australian National University haben einen neuen Signalweg entdeckt, mit dem Pflanzen ihre Proteinproduktion direkt anpassen, noch bevor Gene im Zellkern ihre Aktivität ändern, nämlich indem kurze Abschnitte der Boten-RNA dabei als molekulare Schalter wirken. Die Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für klimaresistente Nutzpflanzen. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse vergangene Woche in der Zeitschrift Molecular Plant.

Mikroalgen setzen Stoffe frei, die von Bakterien aufgenommen und verwertet werden können. Bisherige Modelle gingen davon aus, dass sich diese Substanzen in Wasser stets von selbst verteilen. Nun haben Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) erstmals die tatsächlichen Konzentrationen einer solchen Substanz gemessen – und sind zum Schluss gekommen, dass unterschiedliche Stoffe die winzigen Algen in mehreren Schichten umgeben, die sich wie Zwiebelschalen um die Algen hüllen. Veröffentlicht sind die Ergebnisse im Fachmagazin PNAS.