Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #46 (2018)

Tropische und subtropische Wälder in den südamerikanischen Anden reagieren auf die Erderwärmung. Sie „wandern“ in höher gelegene, kühlere Gebiete aus. Das Problem sei aber, dass diese tropischen Bäume dann in höheren, kühleren Lagen auf andere ökologische Hindernisse stoßen, die ihr Überleben behindern, weshalb Biodiversitätsverluste eintreten dürften. Dazu hatten die Forschenden Untersuchungsflächen in Höhen von 300 bis 3000 Metern über dem Meeresspiegel in der Größe von Fußballfeldern untersucht. Das Ergebnis: Die Zahl wärmeliebender Arten nimmt zu, während die Zahl kälteliebender Arten abnimmt. Die sogenannte „Thermophilisierung“ bedeutet, so die Autoren, dass jene Arten, welche Kälte bevorzugen, verdrängt werden oder gar aussterben, während die wärmetoleranten Arten deren Plätze einnehmen. Die Ergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter Beteiligung der Universität Göttingen in der Fachzeitschrift Nature publiziert.
Quelle: Uni Göttingen

Der internationale Graduiertenkolleg (IGK) an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU, siehe Meldung vom 12.11.2018) namens NEXTplant (Network, exchange, and training program to understand plant resource allocation) will herausfinden, welche äußere Erscheinung (Phänotyp) sich bei bestimmten Umweltbedingungen auf Basis eines Genotyps ausbildet. Denn dies ist bislang unmöglich vorherzusagen. Die Doktorandinnen und Doktoranden von NEXTplant werden die Genotyp-Phänotyp-Beziehung bei Pflanzen erforschen und Modelle entwickeln, die die Verteilung pflanzlicher Ressourcen in Wachstumsprozesse, Abwehrreaktionen, Nährstoffaufnahme und Vermehrung bei ausgewählten photosynthetischen Modellsystemen vorhersagen. Dabei arbeiten theoretische und experimentelle Gruppen eng zusammen, denn sie sind als Zyklus aus Simulation, Design und Experiment angelegt. Um den Nachwuchswissenschaftler*innen im IGK dazu das nötige Rüstzeug zu geben, absolvieren sie ein zweiteiliges, auf vier Jahre angelegtes Arbeitsprogramm in dem sie auch einen Forschungsaufenthalt an der Michigan State University absolvieren. NEXTplant wird für viereinhalb Jahre bis Oktober 2023 mit rund vier Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.
Quelle: HHU

Ein Wirkstoff aus einer tropischen Regenwald-Liane hemmt das Wachstum von Bauchspeicheldrüsenkrebs-Zellen. Der Naturstoffchemiker Professor Gerhard Bringmann und sein Team vom Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg haben gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Professor Suresh Awale vom Institute of Natural Medicine der Universität Toyama in Japan diese neue Substanz entdeckt, die sich als Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Wirkstoffe gegen Bauchspeicheldrüsenkrebs eignen könnte, berichten sie im Fachmagazin Journal of Natural Products. Die Untersuchungen zeigen, dass Ancistrolikokin E3, aber auch andere strukturverwandte Alkaloide, vielversprechende Substanzen für weiterführende Studien zur Entwicklung neuer Antikrebsmittel basierend auf der Antiausteritäts-Strategie sein könnten.
Quelle: Uni Würzburg

Wie Algen die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre nachhaltig senken könnten, haben Forschende an der Technischen Universität München (TUM) gezeigt. Zusammen mit Forscherkolleg*innen haben Chemiker*innen vom Algentechnikum TUM einen Prozess entwickelt, der nach ersten Berechnungen eine wirtschaftliche Entfernung des Treibhausgases Kohlendioxid aus der Atmosphäre ermöglichen könnte. Algen verwandeln dabei Kohlendioxid aus der Atmosphäre, aus Kraftwerken oder Abgasen der Stahlindustrie in Algen-Öl. In einem zweiten Schritt werden daraus wertvolle Carbonfasern erzeugt – und das auch noch wirtschaftlich, wie erste Analysen zeigen. Die Kohlefasern aus Algen unterscheiden sich nicht von herkömmlichen Fasern und können daher in allen bereits bestehenden Prozessen eingesetzt werden. Ein weiteres wichtiges Einsatzfeld ist die Bauindustrie, die für einen erheblichen Teil des weltweiten Kohlendioxidausstoßes verantwortlich ist. Der aktuellste Weltklimareport (IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C) stuft das Verfahren als global relevant ein.
Quelle: TUM

"Wespen sind wichtige ökologische Regulatoren“, sagt der Biologe Bruno Streit, Seniorprofessor für Ökologie und Evolution der Goethe-Universität Frankfurt, „doch wer denkt schon daran, wenn sie auf dem Zwetschgenkuchen sitzen?“ Dass vor allem jüngere und weniger gebildete Menschen die Bedeutung von Insekten für Ökosysteme unterschätzen, fanden er und seine Kollegen von Bio-Frankfurt kürzlich bei einer Befragung von 1979 Personen heraus. Im Interview für das Online-Magazin der Goethe-Universität reflektiert Streit über Ursachen und mögliche Lösungen, benennt Sympathieträger unter den Insekten und sagt, wie man den emotionalen Bezug zur Natur stärken kann.
Quelle: Uni Frankfurt

Moderne, aber auch ursprüngliche Weizenarten wie Einkorn, Emmer und Dinkel enthalten natürlicherweise eine Gruppe von Eiweißmolekülen, die im Verdacht steht, Symptome einer Weizenunverträglichkeit auszulösen. Eine neue Studie des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie (Leibniz-lsb) an der TU München zeigt erstmals im direkten Vergleich, dass Einkorn im Gegensatz zu Brotweizen, Hartweizen, Dinkel und Emmer keine oder deutlich geringere Mengen dieser Eiweiße enthält. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Journal of Agricultural and Food Chemistry.
Quelle: Leibniz-lsb.de

NFDI4Life, die Nationale Forschungsdateninfrastruktur für die Lebenswissenschaften, ist ein Konsortium von Fachcommunities und Informationsinfrastrukturen aus dem gesamten Fachbereich Lebenswissenschaften. Das Netzwerk hat am 9. November 2018 ein Positionspapier (pdf) veröffentlicht, in dem es seine Strategie, Hintergründe, Anforderungen und Ziele erläutert. Zugleich ist die NFDI4Life-Website online gegangen, auf der das Konsortium neben dem Positionspapier künftig weitere Informationen bereitstellt und über aktuelle Entwicklungen berichtet. Zu den Partners des Konsortiums gehören unter anderem der Botanische Garten & Botanisches Museum Berlin (FU Berlin), dasCeBiTec (Center for Biotechnology in Bielefeld), GFBio (Gesellschaft für Biologische Daten e.V.), das  IPK (Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben) oder das ZALF (Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.V.). Das meldet das Informationszentrum Lebenswissenschaften ZB MED.
Quelle: ZB MED

Vom 14.-29.11. treffen sich die Mitgliedsstaaten des Übereinkommens über die Biologische Vielfalt (CBD) in Ägypten zur COP-14 u.a. um zu diskutieren, wie es nach dem Ablauf der selbstgesteckten Ziele nach 2020 weitergehen soll. Der Schwund von Arten und Lebensräumen ist ungebremst, die bisherigen Maßnahmen reichen nicht. Die Folgen werden vor allem die Jungen und nachfolgende Generationen tragen. Diese müssten auch an politischen Entscheidungsprozessen beteiligt werden. Dafür setzt sich Adina Arth, Jugendbotschafterin der UN-Dekade Biologische Vielfalt, in Sharm El-Sheikh ein. Wie genau, erzählt sie im Interview: „Es ist unsere Zukunft, lasst sie uns gestalten!“ Das Netzwerk-Forum zur Biodiversitätsforschung in Deutschland (NeFo) ist vor Ort dabei und hat eine Info-Seite zu den Themen eingerichtet.
Quelle: NeFo

Biodiversität ist auch die genetische Vielfalt innerhalb einer Art. Diese zeigt sich bei Kulturpflanzen in der Vielfalt der Sorten. Ein internationales Forschungskonsortium unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK Gatersleben) hat nun gemeinsam mit anderen Institutionen, wie das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), eine der weltweit umfassendsten Sammlungen von Gersten-Sorten molekular charakterisiert - insgesamt mehr als 22.000 Saatgutmuster. Im Fachmagazin Nature Genetics beschreiben die Forschenden den Beginn eines neuen Zeitalters für Genbanken, die sich von reinen Sammlungen zu bio-digitalen Ressourcen-Zentren entwickeln.
Quelle: IPK (pdf)

Rein pflanzenwissenschaftlich ausgerichtet sind zwei der 15 heute bekannt gegebenen neuen Graduiertenkollegs (GRK), die die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zur Qualifizierung von Doktorandinnen und Doktoranden an den Universitäten fördert. Im GRK „Netzwerk-, Austausch- und Trainingsprogramm zum Verständnis von Ressourcenallokation in Pflanzen“ (siehe unten und siehe oben) untersucht die Genotyp-Phänotyp-Beziehungen in Pflanzen an der Uni Düsseldorf genauer. Der zweite pflanzenwissenschaftliche GRK wird an der Uni Halle-Wittenberg mit dem Titel „Kommunikation und Dynamik pflanzlicher Zellkompartimente“ (s.u.) eingerichtet und blickt ins Innere der Zellen. Vermutlich thematisieren auch zwei weitere molekular ausgerichtete GRKs einzelne pflanzenwissenschaftliche Schwerpunkte, da die für viereinhalb Jahre angelegten Nachwuchsschmieden meist interdisziplinär ausgerichtet sind. Das GRK „Crossing Boundaries: Propagation of In-Stream Environmental Alterations to Adjacent Terrestrial Ecosystems” an der der Uni Koblenz-Landau erforscht, wie Mikroschadstoffe (Fungizide oder Insektizide) oder invasive Arten ihren Weg in Gewässer finden, und dürfte vermutlich auch Pflanzen anschauen.
Quelle: DFG

Da Pflanzen ortsgebunden sind und nicht weglaufen können, müssen sie sich an ihre Umgebung anpassen. Sie treten trotz der gleichen Erbinformation (Genotyp) in ganz unterschiedlichen Erscheinungsbildern (Phänotypen) auf. Das nun von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte neue Graduiertenkolleg (GRK) „Netzwerk-, Austausch- und Trainingsprogramm zum Verständnis von Ressourcenallokation in Pflanzen“ will außer den Beziehungen zwischen Genotyp und Phänotyp auch Modelle entwickeln, die die Verteilung der pflanzlichen Ressourcen in Wachstumsprozesse, Nährstoffaufnahme und Fotosynthese vorhersagen können. Sprecher des GRKs an der Uni Düsseldorf ist Professor Andreas P. M. Weber, Kooperationspartner ist die Michigan State University in den USA.
Quelle: DFG

Das zweite von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte pflanzenwissenschaftliche Graduiertenkolleg (GRK) wird an der Martin-Luther-Uni Halle-Wittenberg (MLU) eingerichtet, die dazu mit dem ebenfalls in Halle ansässigen Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) kooperiert. Bisherige Studien pflanzlicher Zellkompartimente haben sich zumeist auf einzelne Organellen konzentriert. Das GRK „Kommunikation und Dynamik pflanzlicher Zellkompartimente“ stellt nun die Koordination zwischen einzelnen pflanzlichen Organellen in den Mittelpunkt seiner Arbeit. Die Forscherinnen und Forscher wollen mit den elf bewilligten Promotionsstellen herausfinden, wie die Dynamik und Kommunikation pflanzlicher Zellkompartimente, zum Beispiel Plastiden oder Zellkerne, die Eigenschaften einer Pflanzenzelle beeinflussen. Denn "Pflanzenzellen sind die komplexesten eukaryotischen Zellen und in einzelnen Kompartimenten, also Zellräumen, laufen zeitgleich unterschiedliche Prozesse ab", erklärt der GRK-Sprecher Professor Dr. Ingo Heilmann vom Institut für Biochemie und Biotechnologie der MLU.
Quelle: MLU