Artikel zur Kategorie Anwendung

Keimendes Saatgut muss mit ausreichend Wasser versorgt und vor Unkrautvernichtern geschützt werden, denn nur eine ungestörte Pflanzenentwicklung garantiert stabile, hohe Ernteerträge. Im Projekt SeedPlus haben Forschende von drei Fraunhofer-Instituten eine bioabbaubare Saatgutbeschichtung mit einer integrierten Wasserspeicherfunktion und einer Schutzfunktion gegen Herbizide entwickelt, die hohe Keimraten ermöglicht. Die entwickelte SeedPlus-Beschichtung vereint zwei zentrale Funktionen, die in die das Saatgut umschließende Mantelstruktur eingebaut werden: eine Stützfunktion für ein optimiertes Wassermanagement (Wasserspeicherfunktion) und eine Schicht für den Schutz vor Herbiziden.

Wie lassen sich Waldveränderungen frühzeitig erkennen und fundierte Entscheidungen für klimaresiliente Wälder treffen? Mit dieser Frage hat sich ein vom Bayerischen Forschungsinstitut für Digitale Transformation (bidt) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (BAdW) gefördertes Projekt beschäftigt. Zum Projektabschluss von „ROOT – Erdbeobachtung der Walddynamik und Biodiversität in Echtzeit“ wurde die entwickelte „ROOT Forest Monitor“-App vorgestellt, die bereits heute in der Praxis eingesetzt werden kann.

Sturm, Dürre, Schädlingsbefall: Fachleute müssen schnell und detailliert wissen, wo welche Waldflächen geschädigt wurden, damit die Beräumung und aktive Wiederbewaldung zügig beginnen kann. Dafür hat das Thünen-Institut für Waldökosysteme das Fernerkundungsbasierte Nationale Erfassungssystem für Waldschäden (FNEWs) deutlich weiterentwickelt. Dabei nutzen die Forschenden Daten des europäischen Erdbeobachtungsatelliten Sentinel 2, um abgestorbene Waldflächen automatisiert zu erfassen und zu visualisieren. Sie fließen ein in das Fernerkundungsbasierte Nationale Erfassungssystem für Waldschäden (FNEWs). Das satellitengestützte Monitoring ergänzt bestehende Waldmonitoring– und Inventursysteme um jährliche, kleinteilig und flächendeckend erhobene Informationen zu Störungsgebieten im Wald. Das Modell zur Erstellung der Schadenskarten wird laufend weiter optimiert und validiert. Daher können neue methodische Verbesserungen auch rückwirkend zu Anpassungen in den Ergebnissen führen. „Damit stellen wir sicher, dass Schädigungen im Wald stets nach dem neuesten Stand der Wissenschaft erhoben und zugleich qualitätsgeprüft werden,“ sagt Dr. Katja Oehmichen vom Thünen-Institut für Waldökosysteme.

Ein neues Verfahren ermöglicht es, die weibliche Meiose - also die Zellteilung während der Ausbildung der Keimzellen - bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana detailliert zu beobachten. Mit dem Verfahren FeM-ID (Female Meiotic cell IDentification) wird ein bedeutendes Problem der Pflanzenbiologie gelöst: Weibliche meiotische Zellen waren bisher schwer zugänglich, daher musste sich die Forschung auf die männlichen Zellen konzentrieren. Die Ergebnisse des Teams vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) wurden im Fachmagazin The Plant Cell veröffentlicht.

Ein bedeutender Teil der Bildarchive der Forschungsanstalt Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) ist ab sofort auf der Bildplattform E-Pics der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich frei zugänglich. Die rund 28.000 digitalisierten Glasplatten, Filmnegative und Dias der WSL und des SLF geben Einblick in über ein Jahrhundert Forschung, Technik und Alltag. Sie zeigen vorwiegend Motive aus den Themenbereichen Wald, Lawinen, Schnee und Landschaften und besitzen großen kulturhistorischen Wert, da sie Forschung und Alltag seit 1902 dokumentieren. Die allermeisten Fotos können frei verwendet werden (Creative-Commons-Lizenz).

Kartoffeln sind ein Grundnahrungsmittel. Ernteausfälle durch Pflanzenkrankheiten wie den meldepflichtigen Kartoffelkrebs können massive wirtschaftliche Folgen haben. Ein Team der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) hat nun eine Methode entwickelt, wie Kartoffelkrebs anhand seines Duftes frühzeitig erkannt werden kann. Werden Kartoffeln vom Pilz Synchytrium endobioticum befallen, ist das zwar für Menschen ungefährlich, aber der verursachte Kartoffelkrebs entzieht den Knollen alle Nährstoffe. Eine Gefahr ist der Pilz schon, bevor sich an befallenen Knollen die typischen blumenkohlartigen Wucherungen ausbilden, die der Pflanzenkrankheit ihren Namen gaben. „Mithilfe der Gaschromatographie-Massenspektrometrie und mathematisch-statistischer Auswertungen der chemischen Daten kann man anhand der Duftstoffe ein spezifisches Infektionsmuster infizierter Kartoffelknollen nachweisen, das eine zuverlässige Unterscheidung von gesunden Proben ermöglicht“, sagt Doktorandin Sarah Vermeeren, Erstautorin der im Journal of Plant Diseases and Protection veröffentlichten Studie.

Wie lassen sich Lebensmittelproduktion, Wassermanagement und Ressourcenschutz in urbanen Räumen intelligent miteinander verbinden? Mit dieser Frage beschäftigte sich ein interdisziplinäres Studierendenteam der Hochschule Hof im Projekt „EcoFloatFarm“. Innerhalb von 16 Wochen entwickelten 13 Studierende einen praxisnahen Leitfaden, der zeigt, wie bepflanzte Schwimminseln zur Verbesserung der Wasserqualität beitragen und gleichzeitig Lebensmittel direkt auf dem Wasser produzieren können.

Einige Schädlinge und Krankheiten sind für Pflanzen und Bäume so gefährlich, dass ihre Verbreitung sofort unterbunden werden muss. Fraunhofer-Forschende suchen gemeinsam mit Partnern nach Wegen, befallene Reben, Aprikosen-, Apfel- und Birnbäume frühzeitig zu erkennen, damit zeitnah geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Ein mobiles Labor, der PhenoTruck®, hilft bei der schnellen und sicheren Identifizierung der Schadorganismen direkt vor Ort. Dort werden bei der Analyse der Krankheitssymptome Methoden des Maschinellen Lernens, drohnengestützte Multispektralsensorik, Hyperspektralsensorik und molekularbiologische Tests intelligent in einer hochmobilen Plattform, dem PhenoTruck®, kombiniert.

Einige Schädlinge und Krankheiten sind für Pflanzen und Bäume so gefährlich, dass ihre Verbreitung sofort unterbunden werden muss. Fraunhofer-Forschende suchen gemeinsam mit Partnern nach Wegen, befallene Reben, Aprikosen-, Apfel- und Birnbäume frühzeitig zu erkennen, damit zeitnah geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Ein mobiles Labor, der PhenoTruck®, hilft bei der schnellen und sicheren Identifizierung der Schadorganismen direkt vor Ort. Dort werden bei der Analyse der Krankheitssymptome Methoden des Maschinellen Lernens, drohnengestützte Multispektralsensorik, Hyperspektralsensorik und molekularbiologische Tests intelligent in einer hochmobilen Plattform, dem PhenoTruck®, kombiniert.

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.

Entwässerte Moore in der EU stoßen jedes Jahr rund 232 Megatonnen CO₂-Äquivalent aus – und damit fast doppelt so viel, wie die EU-Mitgliedsstaaten bislang beim UN-Klimarahmenübereinkommen (UNFCCC) angegeben haben. Zu diesem Ergebnis kommt eine jetzt in Nature Communications veröffentlichte Studie unter Beteiligung von Dr. John Couwenberg, PD Dr. Franziska Tanneberger und weiteren Wissenschaftlerinnen aus dem Sonderforschungsbereich WETSCAPES2.0 der Universität Greifswald. Das Forschungsteam hat erstmals eine hochauflösende Karte der Treibhausgas-Emissionen entwässerter Moore erstellt. Sie macht sichtbar, wo Emissionen aus entwässerten Mooren in der EU besonders konzentriert sind und wo Wiedervernässung besonders wirksam wäre.

Große Unternehmen analysieren mit KI ihre Daten. Kleine und mittelständische Unternehmen verfügen häufig über geringere Datenmengen. Wie die Unternehmen aus diesen „Small Data“ einen Mehrwert ziehen können, wurde in dem Projekt „AI4ScaDa“ an der Hochschule Bielefeld in Kooperation mit der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe (TH OWL) und dem Spitzencluster it`s owl untersucht. Konkrete Anwendung fanden die im Projekt entwickelten KI-Methoden in der Optimierung von Pflanzenzucht, bei Flusensieben in Trocknern sowie beim Wissensmanagement für die kundenspezifische Auswahl von Zentrifugen.

Eine neue Methode hilft dabei, Pflanzen beim Atmen zuzusehen. Ein Forschungsteam um den Marburger Physiker Professor Dr. Martin Koch hat dazu die Terahertz-Spektroskopie weiterentwickelt. Nun können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beobachten, wann Pflanzen ihre Blattöffnungen (Stomata) öffnen oder schließen. Um die Methode zu erproben, verglichen die Forschenden gewöhnliche Arabidopsis-Pflanzen mit Varianten, die wegen einer bestimmten Genmutation ihren Wasserhaushalt schlechter regulieren können. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin Scientific Reports erschienen.

Die Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum) ist als Bioenergiepflanze eine ökologisch vorteilhafte Alternative zu Silomais. Das ist das Ergebnis einer mehrjährigen Vergleichsstudie. Wie gut sie wächst und ob sie eine ökologische Alternative zu Mais ist, haben Forschende der Professur für Agrarökologie und des Ökologisch-Botanischen Gartens (ÖBG) der Universität Bayreuth über einen Zeitraum von vier Jahren in der Lysimeteranlage des ÖBGs erforscht – einer Anlage, in der Sickerwasser beprobt werden kann. So konnten die Pflanzen unter kontrollierten Bedingungen wachsen, sowohl bei guter Wasserversorgung als auch unter moderatem Trockenstress, um die Herausforderungen des Klimawandels zu simulieren. „Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Silphie ab dem zweiten Jahr mehr Biomasse produziert als Mais. Besonders bemerkenswert ist die Fähigkeit der Silphie, Stickstoff effizient aus dem Boden aufzunehmen und dadurch die Auswaschung von Nitrat – einer Stickstoffverbindung – ins Grundwasser drastisch zu reduzieren“, sagt Anna Hollweg, Masterandin an der Professur Agrarökologie und Erstautorin der Studie. Im dritten und vierten Experimentjahr lag die Nitratauswaschung unter Silphie um bis zu 99 % niedriger als unter Mais. Über ihre Ergebnisse berichten sie im Fachjournal GBC Bioenergy.

Ein Forschungsteam aus dem Institut für Biodiversität, Ökologie und Evolution der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat einen frei zugänglichen und unkomplizierten Selbsttest entwickelt, mit dem Gartenbesitzerinnen und -besitzer die ökologische Qualität ihres Gartens einschätzen und gezielt verbessern können. Ihren Gartenbiodiversitäts-Index haben die Forschenden im Journal Landscape and Urban Planning beschrieben. Der Partner NABU stellt den deutschsprachigen Selbsttest zur Verfügung. 

Ein internationales Forschungsteam hat einen vielseitig anwendbaren Schaumstoff entwickelt, der zertifiziert biologisch abbaubar und rezyklierbar ist. Im EU-Projekt BreadCell wurden diese auf Basis von Cellulose entwickelt und in einem dem Brotbacken ähnlichen Prozess hergestellt. Die Schaumstoffe sind vollständig biologisch abbaubar und rezyklierbar. Daran beteiligt waren zwei Institute der TU Graz, das Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik und das Institut für Fahrzeugsicherheit. 

Die Aufklärung der Struktur und Herkunft der so genannten Yellow Affinity Substance (YAS, „Gelbe Affinitätssubstanz“) liefert neue Erkenntnisse über den Zelluloseabbau durch das Bakterium Clostridium thermocellum (neuer Name: Acetivibrio thermocellus). Es wird vermutet, dass das gelbe Pigment eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von pflanzlicher Biomasse in verwertbaren Zucker spielt, was neue Perspektiven für die Biokraftstoffproduktion ermöglicht. Außerdem eröffnet die Studie neue Ansätze in der Antibiotikaforschung. Den Forschenden des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (Leibniz-HKI) und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena ist es nun erstmals gelungen, die molekulare Zusammensetzung von YAS aufzuklären und im Fachjournal Angewandte Chemie - internationale Edition zu veröffentilchen. 

Ab sofort stellt die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) aktuelle Informationen zur Bodenfeuchte in Bayerns Wälder für jedermann digital zur Verfügung. Wie trocken ist es im Wald? Leiden die Bäume unter Trockenstress oder gibt es noch ausreichend Wasser im Boden? Diese Fragen stellen sich Waldbesitzer und Umweltinteressierte aber auch die Trinkwasserversorgerinnen angesichts steigender Temperaturen und zunehmend längerer Trockenperioden ohne Niederschläge immer häufiger. Deshalb stellen die Freisinger Forschenden eine Internetseite zur Verfügung, die bayernweite Informationen zur Bodenfeuchte und Wasserversorgung der Wälder liefert. Der WaldDürreMonitor Bayern bietet ab sofort eine tagesaktuelle Online-Darstellung der Bodenfeuchte in bayerischen Wäldern – übersichtlich und mit hoher räumlicher Auflösung – das heißt, man kann bis zu seinem Ort oder seinem Waldgrundstück hinein zoomen.

Das West German Genome Center (WGGC) wird auf eine neue rechtliche Grundlage gestellt und kann damit auf internationalem Niveau die Genomforschung in der Medizin und den Lebenswissenschaften ausbauen. Das Zentrum stellt hochmoderne Genomtechnologien für die medizinische Forschung, die Biodiversitätsforschung, die Pflanzenzüchtung und für weitere Bereiche der Genetik zur Verfügung. Die Gründung als Gemeinsame Wissenschaftliche Einrichtung (GWE) hatten die Universitäten Köln, Bonn, Düsseldorf und Aachen zum 1. Januar 2025 beschlossen. Die Neugründung als GWE stellt sicher, dass die Partner bereits geschaffene Strukturen erhalten und etablierte Technologien weiterentwickeln können.

Die einzellige Grünalge Chlamydomonas reinhardtii hilft Forschenden, grundlegende Lebensprozesse wie Photosynthese und Zellstoffwechsel besser zu verstehen. Weil sie unter anderem besonders sensibel auf Licht reagiert, braucht sie spezielle Anzuchtbedingungen. Nun hat ein Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Kultivierung der Alge aufgestellt. Sie soll weltweit Forschende aus den Bereichen Biowissenschaften, Biophysik und Bioengineering bei der Untersuchung biologischer, physikalischer und biotechnologischer Prinzipien unterstützen. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Protocols veröffentlicht. 

Mit dem neuen System namens MetaFlowTrain lassen sich Stoffwechsel und Wechselwirkungen in mikrobiellen Gemeinschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen untersuchen. Auch zwischen Mikroorganismen und ihren Wirten sowie zwischen mikrobiellen Gemeinschaften von Pflanzen. MetaFlowTrain – ein speziell entwickeltes Fluidiksystem - ermöglicht es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, verschiedene Mikroorganismen in maßgeschneiderte, 3D-gedruckte Mikrokammern einzubringen. Diese Mikrokammern sind von Filtern umgeben, die den Austausch von Metaboliten ermöglichen und gleichzeitig die Übertragung von Mikroorganismen verhindern. Die Mikrokammern können dabei einzeln stehen oder in einer Reihe angeordnet werden (z. B. wie ein Zug mit verschiedenen Waggons), wobei jede einzelne Kammer unterschiedliche Gruppen von Mikroorganismen enthält. Die Studie der Forschenden des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) wurde nun in Nature Communications veröffentlicht. 

Von der städtischen Grünanlage bis zur Kleingarten-Parzelle – die neue Botanische Beratungsstelle ist ab sofort für Bürger*innen und Bezirke da, denen Biodiversität am Herzen liegt. Wie lässt sich Berlin naturnah begrünen? Was können wir alle tun, damit unsere Grünflächen biodiverser werden? Welche Rolle spielen dabei regionales Saatgut und gebietseigene Pflanzen? Diesen Fragen widmet sich der neue kostenlose Service am Botanischen Garten Berlin. Die Beratung www.bo.berlin/de/botanische-beratungsstelle verbindet die gärtnerische Expertise der Institution mit den neuesten Erkenntnissen der Wissenschaft. Gefördert wird das Projekt von der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt (SenMVKU).

Chlorhaltige Chemikalien sind aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Allerdings ist die Chlorierung, also der Einbau von Chlor in Verbindungen, schwierig und oft eine Belastung für Mensch und Umwelt, aber kaum zu ersetzen. Ein Team um die Chemikerin Tanja Gulder von der Universität des Saarlandes hat nun eine Entdeckung gemacht, die der umweltverträglichen Chlorierung von chemischen Verbindungen, wie z.B. Kunststoffen oder Arzneistoffen, den Weg bereiten könnte – dank der Blaualge. Ihre Methode wurde im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht.

Der Klimawandel macht sich bemerkbar, die Auswirkungen sind in vielen Städten deutlich spürbar: Hitze, Starkwetterereignisse, hohe Luftschadstoffkonzentrationen, aber auch mangelnde Park- und Grünanlagen machen den Menschen zunehmend zu schaffen. Eine dem Klimawandel entgegenwirkende Maßnahme ist die Begrünung von Gebäuden. Gemeinsam mit dem Bundesverband Gebäudegrün (BuGG) untersuchte das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP in einem ersten Ansatz die bodengebundene Fassaden- sowie die extensive Dachbegrünung. Ziel war es, eine Datengrundlage zu schaffen, mit der künftig die Auswahl und die Zusammensetzung von geeigneten Pflanzen für eine effektive, biodiverse und harmonische Gebäudebegrünung erleichtert wird. Das Team betrachtete dafür mehr als 1500 Pflanzenarten und -sorten – vor allem aus der heimischen Flora und sammelte Daten zu über 50 verschiedenen Attributen. Die Datensammlung wird nun in Form einer Datenbank (https://imcom2.hoki.ibp.fraunhofer.de/attribute/) frei zugänglich gemacht. Eine Anleitung, die beim Aufruf der Datenbank erscheint, erleichtert die Abfrage.

Eine innovative Strategie zur Bekämpfung der bakteriell verursachten Krankheit Weißblättrigkeit (Bacterial Blight, kurz BB) bei Reis haben Forschende mithilfe der Genomeditierungstechnologie entwickelt. Das Team hatte im Jahr 2019 einen Ausbruch von BB in Tansania festgestellt, der Ertragsverluste von geschätzt 13 bis 20 Prozent verursachte. Die Forschenden des Healthy Crops-Konsortiums, ein internationales Team zu dem auch die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) gehört, hat in Kooperation mit der Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO) dazu bei der Nährstoffversorgung der Krankheitserreger angesetzt. Wenn die neuen BB-resistenten Reissorten für die Verwendung durch Landwirte in Kenia zugelassen werden, könnten in den betroffenen Reisanbaugebieten die krankheitsbedingten Ertragsverluste verrringert und die Produktivität gesteigert werden, hoffen die Forschenden. Das Team hat unter der Adresse https://www.editagenome.org auch eine Übersicht zusammengestellt, in welchen Ländern die verschiedenen Genomeditierungsverfahren bereits zugelassen sind.

Kakaobäume liefern mit der Zeit immer weniger Ertrag, sodass Produzierende gezwungen sind, ihre Plantagen zu erneuern. Dafür legen sie traditionell neue Kulturen an – und zwar in Waldbereichen, die dafür gerodet werden. Ein alternativer Ansatz besteht darin, hochproduktive, einheimische Sorten auf die vorhandenen älteren Kakaobäume zu pfropfen und so zu veredeln. Ein internationales Team unter Leitung der Universität Göttingen hat herausgefunden, dass diese Veredelung eine sinnvolle Maßnahme ist, um den Ertrag und den Gewinn bei minimalen Auswirkungen auf die biologische Vielfalt zu erhöhen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Journal of Applied Ecology veröffentlicht.

Eine neue Methode, um verschmutzte Gewässer zu reinigen, haben Forschende im Fachmagazin Advanced Sustainable Systems vorgestellt. Wie die Studie von der Universität Duisburg-Essen zeigt, können fossile Überreste von Kieselalgen (Diatomeen) Schadstoffe effizient aus dem Wasser entfernen, nachdem sie chemisch modifiziert wurden. Eine solche Technik ist dringend notwendig, da Europas Gewässer in schlechtem Zustand sind: Über die Hälfte von ihnen ist chemisch stark belastet. Kein Wunder – täglich werden in Europa in Industrie und Landwirtschaft bis zu 70.000 verschiedene Chemikalien eingesetzt.

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat heute einen neuen Förderaufruf im Rahmen des Förderprogramms „Nachhaltige Erneuerbare Ressourcen“ veröffentlicht. Gesucht werden innovative Ansätze zur Herstellung biobasierter Additive. Die neuen Substanzen sollen fossile und insbesondere umweltbelastende und gesundheitsgefährdende Stoffe ersetzen, ihnen aber in Funktionalität und Leistungsfähigkeit möglichst ebenbürtig sein. Nicht förderfähig sind Vorhaben, die sich ausschließlich mit Füll- und Zuschlagstoffen ohne funktionalen Mehrwert befassen. Skizzeneinreichung ist bis 30. Juni 2025 möglich. Der Förderaufruf wird von der Fachagentur Nahwachsende Rohstoffe (FNR), Projektträger des BMEL, betreut.

Als Baustoffe, Viehfutter und Nahrungsmittel werden Paludikulturen wie Torfmoos, Schilf und Rohrglanzgras bereits eingesetzt. Weil sie einen geringeren Ligningehalt haben, könnten die Moorpflanzen auch eine attraktive Alternative zu Holz als Rohstoffquelle für nachhaltige Papierverpackungen sein. Dass die Moorpflanzen großes Potenzial für die Herstellung von Faltschachteln, Schalen und anderen Gefäßen aufweisen, haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV nun in Machbarkeitstests nachgewiesen. Im Vergleich zu Holz haben Schilf und andere Moorpflanzen einen niedrigeren Ligningehalt, weshalb beim Aufschluss der Pflanzenfasern weniger Chemikalien eingesetzt werden müssen, um eine für Verpackungsanwendungen ausreichend hohe Faserqualität zu erhalten. Dies ergab die chemische Charakterisierung von Paludikulturen aus dem Freisinger Moos. Je nach Pflanze erzielten sie einen Ligningehalt zwischen 20 und 23 Prozent. Das geerntete Material enthielt im Vergleich zu Nadel- und Laubholz 25 bzw. 15 Prozent weniger Lignin.

Das zentrale Fachportal FloraWeb.de, betrieben vom Bundesamt für Naturschutz (BfN), präsentiert sich pünktlich zu seinem 25. Jubiläum in einer grundlegend überarbeiteten und erweiterten Version. Im Rahmen des vom BfN geförderten Projekts „FloraWebPlus“ haben die Senckenberg-Institute in Görlitz und Frankfurt sowie die Geobotanik der Universität Halle und Thomas Meyer, Betreiber der führenden deutschen Online-Fotoflora, ihre Kompetenzen und Ressourcen gebündelt, um FloraWeb zu einer einzigartigen Wissensplattform auszubauen. Von den majestätischen Buchenwäldern der Mittelgebirge bis zu den seltenen Salzpflanzen an der Nordseeküste spiegelt die Flora des Landes eine erstaunliche Anpassungsfähigkeit und Biodiversität wider. Eine große Vielfalt von Pflanzenarten prägt das Landschaftsbild Deutschlands – darunter der leuchtend weiße Märzenbecher (Leucojum vernum), die „Blume des Jahres 2025“ Sumpf-Blutauge (Comarum palustre), oder die selten gewordene Heilpflanze Arnika (Arnica montana).

Quelle: BfN

Der Wald der Zukunft wird mit anderen Bedingungen zurechtkommen müssen als der von heute. Deshalb ist es laut Forschenden der Technischen Universität München (TUM) wichtig, die Bewirtschaftung der Wälder strategisch zu planen. Mit iLand (https://iland-model.org) hat das Forschungsteam ein Simulations-Modell entwickelt, das langfristige Entwicklungen großer Waldflächen bis auf den Einzelbaum genau berechnen kann – einschließlich Störfaktoren von Borkenkäfer bis Waldbrand. Vorgestellt haben es die Forschenden im Fachmagazin Ecological Modelling.

Quelle: TUM

Der Streifenanbau, bei dem Raps und Weizen abwechselnd in Streifen auf einem Feld angelegt werden, stellt ein innovatives Anbausystem dar. Es zielt darauf ab, bei nur geringen Ertragseinbußen die Artenvielfalt zu steigern und somit die Ökosystemdienstleistungen zu erhöhen. In einem vierjährigen Forschungsprojekt, das durch die Deutsche Rentenbank gefördert wurde, untersuchten Forschende der Universität Kiel und des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig auf Betrieben in Niedersachsen und Sachsen-Anhalt die ökologischen und ökonomischen Auswirkungen dieses diversifizierten Anbausystems im Vergleich zu reinen Raps- und Weizenfeldern. Die Ergebnisse des Testanbaus wurden im November auf einer Tagung in Braunschweig (20.11.) sowie auf einer Online-Konferenz (26.11.) Praktikern und Multiplikatoren vorgestellt.

Quelle: JKI

Der Stifterverband startet einen neuen Daten-Navigator in Beta-Version, mit dem alle Interessierten Daten zu den Themen Bildung, kollaborative Forschung oder Innovation durchsuchen, empirische Erkenntnisse in aktuellen Analysen finden und entsprechende Entwicklungen verfolgen können. Der Stifterverband hat damit eine Plattform geschaffen, auf der eigene Daten und Daten anderer Institutionen - wie dem Statistischen Bundesamt - an einem Ort zu finden sind und für Analysen eingegebener Fragestellungen zusammengeführt werden. Folgende Fragen lassen sich damit beantworten: Wie muss sich die Hochschulbildung in Deutschland entwickeln, um Nachwuchskräfte mit den für die Zukunft nötigen Kompetenzen zu versorgen? Wie viel investieren deutsche Unternehmen in die eigene Forschung und reicht das, um den Innovationsstandort Deutschland zu sichern?

Quelle: Stifterverband

Zahlreiche Menschen machen derzeit ihre Gärten winterfest: Laut dem Projekt gARTENreich (https://www.gartenreich-projekt.de) gibt es in Deutschland 16,6 Millionen Privatgärten. Sie nehmen zwei Prozent der deutschen Landesfläche ein und können einen wichtigen Beitrag für die biologische Vielfalt leisten. Die Website www.gartenreich-projekt.de ermutigt Gartenbesitzer*innen, den Artenschutz bewusst zu fördern: Erklärfilme, Steckbriefe für heimische Pflanzen, Anleitungen für Lebensraumstrukturen und ein Ratgeber helfen beim naturnahen Gärtnern. Mit den Materialien können auch Kommunen ihre Bürger*innen unterstützen. Das gemeinsame gARTENreich-Projekt des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW), der Friedrich-Schiller-Universität Jena, der Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin (HWR Berlin), dem NABU (Naturschutzbund Deutschland) e.V. und dem NaturGarten e.V. wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Quelle: IÖW

Eine innovative Methode zur Messung von Lumineszenzlöschung haben Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung und der Universität Kopenhagen entwickelt. Die einfach anzuwendende und im Fachmagazin ACS Sensors vorgestellte Technik nutzt marktübliche, kostengünstige Instrumente und ermöglicht so umfassende Untersuchungen der chemischen Prozesse in ökologischen und biologischen Systemen. So lässt sich beispielsweise die Sauerstoffdynamik mit wesentlich höherer zeitlicher und räumlicher Genauigkeit als bisher erfassen.

Quelle: MPI für Marine Mikrobiologie

Die Verbreitung europäischer Waldpflanzen verschiebt sich überraschend nach Westen. Wie Forschende u.a. des Forschende des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) im Fachmagazin Science zeigen, sind dafür Stickstoffeinträge – und in geringerem Maße der Klimawandel – die Hauptursachen. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich Arten nach Westen verlagern, ist laut der neuen Studie 2,6 Mal höher als dass sie sich nach Norden verlagern. Die Studienergebnisse widersprechen der Annahme, dass hauptsächlich der Klimawandel für die Verschiebung der Artenverbreitung verantwortlich sei. Sie werfen ein neues Licht auf die Frage, wie Umweltfaktoren, und insbesondere Stickstoffeinträge, die Artenvielfalt verändern.

Quelle: iDiv

Massenvermehrungen bestimmter Insektenarten können durch Kahlfraß – gerade in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern – erhebliche Schäden verursachen. Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ist allerdings trotz Schädlingsmonitoring und Risikoabwägung umstritten. Im Forschungsvorhaben „Artemis“, gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), haben Forschende Werkzeuge für ein anpassungsfähiges Risikomanagement entwickelt, das Waldschutz-Informationen liefert und die Forstpraxis bei Monitoring, Prognose sowie Entscheidungen für oder gegen einen Pflanzenschutzeinsatz unterstützt. Im Ergebnis liegt nun ein Artemis genanntes Webtool vor, das fachlich fundiert und detailliert mögliche Konsequenzen eines Pflanzenschutzmitteleinsatzes bzw. -verzichts aufzeigt und so nachvollziehbare und schlüssige Entscheidungen fördert, berichtet die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FnR).

Quelle: FnR

Die Innovationskraft einer Gesellschaft hängt vom Grad ihrer Wissenschaftsfreiheit ab. Diesen Zusammenhang hat ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) erstmals belegt. In ihrer im Fachjournal PLoS ONE veröffentlichten Studie werteten die Forschenden Patentanmeldungen und -zitierungen im Zeitraum von 1900 bis 2015 in rund 160 Ländern aus und setzen sie mit den Indikatoren des Academic Freedom Index ins Verhältnis. Da der globale Grad der Wissenschaftsfreiheit in den vergangenen zehn Jahren zurückgegangen ist, prognostizieren die Forschenden einen Verlust an Innovationsfähigkeit.

Quelle: TUM

Das Online-Erfassungsportal „Flora-SH“ wurde aktualisiert und durch eine neue App für die Geländearbeit ergänzt. Damit können Funde von Wildpflanzen direkt beim Kartieren an das Portal übermittelt werden. Neuer Betreiber des Portals ist das Rote-Liste-Zentrum.

Quelle: Rote-Liste-Zentrum beim idw

Was ein Baum braucht, um zu wachsen, und wie er sich auf seine Umgebung auswirkt, unterscheidet sich von Art zu Art. Für Städte wird es deshalb angesichts des Klimawandels zunehmend wichtig, den Baumbestand an die Gegebenheiten vor Ort anzupassen. Ein Team der Technischen Universität München (TUM) hat das Online-Tool „CityTree“ entwickelt. Städte, Kommunen und Interessierte können mit dem Tool herausfinden, wie 12 weit verbreitete Baumarten in 34 deutschen Städten wachsen und was sie in Zukunft für das Klima vor Ort leisten.

Quelle: TUM

Durch Hinsehen prüfen, ob eine Avocado hart oder weich ist? Dazu müsste man erkennen, wie sich die Pflanzenzellen hinter der Schale verhalten. Forschende vom Institut für Theoretische Physik der Universität Göttingen beschreiben nun in der Fachzeitschrift Nature Materials einen neuen Ansatz, der gerade die besonders schwierig zu erfassenden mechanischen Eigenschaften des Zellinneren durch besonderes „Hinschauen“ bestimmen kann.

Quelle: Uni Göttingen

Ein Forschungsteam hat einen Algorithmus entwickelt, der Beobachtungsdaten der App Flora Incognita analysiert. Daraus lassen sich ökologische Muster ableiten, die Aufschluss über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Pflanzenwelt geben. Die Studie unter der Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Leipzig wurde im Fachmagazin Methods in Ecology and Evolution veröffentlicht.

Quelle: iDiv

Wie wirkt sich der Klimawandel auf das Ökosystem Wald aus und wie kann der Wald klimagerecht entwickelt werden? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen werden in zwei Zukunftslaboren am Zentrum Klimaforschung Niedersachsen forschen: Im Zukunftslabor „FoResLab – Future Lab towards Forests Resilient to Climate Change“ unter der Leitung der Universität Göttingen wird ein inter- und transdisziplinäres Team der Frage nachgehen, wie wir Wälder resilient gegenüber Klimaveränderungen machen können. Zwei weitere Arbeitsgruppen der Universität sind am Zukunftslabor „DIVERSA“ beteiligt. Das Land Niedersachsen fördert mit jeweils bis zu fünf Millionen Euro für sechs Jahre.

Quelle: uni Göttingen

Im EU-LIFE Projekt Future Forest im Landkreis Landsberg am Lech ist es gelungen, ein einfaches System für Waldbesitzende zur Beurteilung ihrer Wälder zu entwickeln. Dabei werden Wälder mit Fokus auf intensiv durchwurzelte und regenwurmreiche Böden umgebaut und Ökosystemleistungen des Waldes in Wert gesetzt, berichtet die Hochchule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT). Bei der Abschlussveranstaltung im Juni 2024 in Landsberg am Lech stellten die Forschenden die 28-seitige „Praxisanleitung für nachhaltigen Waldumbau“ vor. Diese enthält die wichtigsten Projektergebnisse und die im Projekt entwickelte „Waldeinwertung“ sowie zwei Modelle für die regionale Honorierung von Ökosystemleistungen des Waldes. Zusätzlich zur Praxisanleitung gaben die Projektbeteiligten im März das „Handbuch für nachhaltigen Waldumbau“ heraus.

Quelle: HSWT

Die neuen Webkarten für Wald-Öko-System-Leistungen (WÖSL) zeigen sowohl biophysische Informationen verschiedener WÖSL in Europa als auch WÖSL-Innovationen und Politikstrategien zur Förderung ihrer Bereitstellung, die im Rahmen des Horizon 2020 Projektes InnoForESt identifiziert wurden. Diese umfassen zum Beispiel Erosionsschutz, Bestäubung, Bereitstellung von Lebensraum und Erholungsleistungen wie auch Produkt-, Markt- und Serviceinnovationen. Das meldet die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE).

Quelle: HNEE

Wer analysieren will, braucht Daten: Forschende der Universität Bonn und ETH Zürich haben eine Datenbank veröffentlicht, die über 6.000 Agrar-Umwelt-Politiken enthält. Damit erhalten Forschende aber auch Politiker und Unternehmen die Möglichkeit, den verschiedensten Fragenstellungen nachzugehen. Dies demonstrieren die Forschenden anhand der Beispiele, wie die wirtschaftliche Entwicklung eines Landes mit der Einführung von Agrar-Umwelt-Politiken zusammenhängt oder welchen Einfluss nationale Strategien auf die Bodenerosion haben. Die Studie wurde nun in Nature Food veröffentlicht. Die Datenbank ist öffentlich zugänglich unter: https://zenodo.org/records/10842614 

Quelle: Uni Bonn

Mit dem Portal „Algen Deutschlands“ https://algen.rotelistezentrum.de wird es künftig leichter, Beobachtungsdaten von Algen zu erfassen und für den Naturschutz und die Roten Listen zu verwenden. Zu seinem Start im März 2024 enthält das Portal bereits 71.000 Nachweisdaten zu verschiedenen Gruppen von Süßwasseralgen. Beobachtungsdaten zu den marinen Makroalgen und den Dinoflagellaten Deutschlands sollen folgen. Geprüfte Daten werden für Zwecke des Naturschutzes, für wissenschaftliche Auswertungen und für die Erstellung der Roten Listen Deutschlands verwendet. Der Besuch des Webportals steht grundsätzlich allen Privatpersonen oder Institutionen offen, für die Nutzung wird keine Gebühr erhoben.

Details: Rote Liste Zentrum (via DLR)

Das Sprachassistenzsystem "Rainbow" versteht Laborjargon, steuert Geräte und vieles mehr. Nun steht der von Forschenden der Hochschule Albstadt-Sigmaringen entwickelte Sprachassistent kostenfrei bei github zum Download zur Verfügung und kann von jedem individuell auf dessen Bedürfnisse angepasst werden. Die Entwicklung des Assistenzsystems „Rainbow“ geht auf die Masterarbeit von Maria Fernanda Avila Vazquez zurück; die Idee dazu hatte ihr betreuender Professor Dr. Thole Züchner. „Ich habe mich oft geärgert, wenn ich meinem Smartphone E-Mails diktiert habe, denn Fachbegriffe wurden praktisch nie richtig verstanden“, sagt er. Damit die Spracherkennung beispielsweise aus „Stammzellen“ nicht länger „Stammtisch“ macht, „haben wir das System mit vielen entsprechenden Wörtern trainiert“. Inzwischen kann „Rainbow“ mithilfe von Sprachbefehlen Laborgeräte steuern, wissenschaftliche Berechnungen durchführen, Laborprotokolle vorlesen, Notizen machen und etliches mehr. Die Arbeit hat das Team in Scientific Reports veröffentlicht.

Quelle: Hochschule Albstadt-Sigmaringen

Wo und wie können abwechslungsreiche, landwirtschaftliche Anbaupraktiken profitabel eingesetzt werden, um die Produktion und gleichzeitig die Biodiversität zu steigern? Das haben Forschende der Universität Bonn in einer Studie untersucht, die nun in der Zeitschrift Communications Earth & Environment erschienen ist. Welcher Ansatz der erfolgversprechendere ist, hängt dabei von der jeweiligen Fläche ab. Bereits intensiv genutzte landwirtschaftliche Flächen in Westeuropa, China, Teilen Indiens und Brasiliens sowie in Osteuropa könnten von einer Extensivierung wie der Einbeziehung von Mischpflanzungen und einer geringeren Anbaudichte profitieren. In Gebieten der Subsahara, in Teilen Brasiliens, Indiens und Tadschikistans sowie in Kanada und Australien hingegen gäbe es noch Potenzial für eine nachhaltige Intensivierung. Andere Gebiete wiederum könnten für beides geeignet sein, wie die meisten Teile Westafrikas.

Quelle: Uni Bonn

Obst und Gemüse wird heute über Tausende von Kilometern nach Deutschland transportiert. Ein Team des Fraunhofer IKTS will den Gartenbau jetzt mit einem effizienten und kompakten Wasser-, Energie- und Gasmanagement in die Städte bringen – und dadurch die regionale Selbstversorgung stärken.

Quelle: Fraunhofer

Mit dem Einsatz von Drohnenbildern und Künstlicher Intelligenz (KI) haben Forschende vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen eine Methode entwickelt, mit der jeder Baum in einem Wald beschrieben und seine Höhe und Durchmesser geschätzt werden können. Mithilfe dieser Methode wird es einfacher, biologische Inventare von Wäldern wie beispielsweise Mangroven zu erstellen und ihre gespeicherten Kohlenstoffvorräte zu bestimmen. Die Studie erschien Ende Juni in der Fachzeitschrift Remote Sensing.

Quelle: ZMT

Die Zielerkennung des CRISPR/Cas-Komplexes haben Forschende der Physik in Echtzeit beobachtet. Mit der neuen Methode messen sie kleinste Verdrehungen und Drehmomente von Molekülen innerhalb von Millisekunden mit höchster Auflösung. Mit den gewonnenen Daten kann der Erkennungsprozess genau charakterisiert und modelliert werden, um die Präzision der Genscheren zu verbessern. Die Ergebnisse des Teams um Prof. Dr. Ralf Seidel und Dominik Kauert von der Fakultät für Physik und Geowissenschaften wurden in der Fachzeitschrift Nature Structural and Molecular Biology veröffentlicht.

Quelle: Uni Leipzig

Ein internationales Forschungsteam hat eine neue Methode entwickelt, die fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) kombiniert mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS). Damit erfasste es die Konzentration von Mineralstoffen in verschiedener Zellpopulationen in den Wurzeln von Arabidopsis thaliana-Pflanzen, wie das Team unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) im Fachjournal Nature Communications berichtet. Die Kartierung der Verteilung einzelner Mineralstoffe in unterschiedlichen Zelltypen ist wichtig, um zu verstehen, wie Nährstoffe und toxische Elemente von den Wurzeln auch in oberirdische Organe der Pflanze gelangen und physiologisch wirksam werden.

Quelle: IPK (pdf)

Wie sich die Eigenschaften von Wildpflanzenarten im Zuge einer landwirtschaftlichen Saatgutproduktion verändern, wie man sie etwa für Renaturiereungmaßnahmen vermehrt, haben Forschende nun analysiert: Innerhalb von nur drei Generationen entwickelten einige Arten Anzeichen eines Domestikationssyndroms – einer Reihe von Merkmalen, die Nutzpflanzen typischerweise während der Domestikation entwickeln: Sie wurden größer, blühten üppiger und einheitlicher. Die in den ersten Generationen beobachteten Veränderungen waren jedoch zumeist geringfügig und dürften die Eignung der derzeit produzierten Samen für Renaturierungszwecke nicht beeinträchtigen. Dennoch sind die beobachteten Merkmalsverschiebungen eine erste Warnung, dass Saatgut von Wildpflanzen nur für eine begrenzte Anzahl von Generationen produziert werden sollte, bevor eine Auffrischung durch frisches Saatgut aus der freien Natur erfolgt. Die Ergebnisse hat das Team unter der Leitung von Forschenden der Universität Marburg in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht.

Quelle: Uni Marburg

Eine neue App erfasst, bebildert und beschreibt ab heute alle Großalgen, die im westlichen und östlichen Wattenmeer sowie um die Insel Helgoland wachsen. An den Start geht SeaKey als Bestimmungsschlüssel jetzt mit 68 Braunalgen; die Gruppen der Grün- und Rotalgen werden folgen. Die App, die von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) entwickelt wurde, bietet Fachleuten aus Wissenschaft und Behörden, Studierenden sowie interessierten Laien mithilfe eines neu entwickelten Matrix-Konzeptes eine übersichtliche Möglichkeit, um Algen zu bestimmen.

Quelle: AWI

Der „Campus Preis: Forschen für nachhaltige Zukunft“ zeichnet dieses Jahr die Dissertation der Biologin Esther Thomsen aus, die am Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) die Folgen von Aquakulturen auf Seegraswiesen untersucht hat. Erstmals hat Thomsen einen Schwellenwert für Stickstoff im Wasser berechnet, ab dem die Gefährdung der Seegräser einsetzt. Denn Seegraswiesen erfüllen mehrere wichtige ökologische Funktionen. Der von Thomsen ermittelte Indikator kann in Zukunft genutzt werden, um dem Verlust dieser wichtigen Ökosysteme vorzubeugen, bevor die Schädigung irreversibel ist. Die Methode ist nicht nur in Hainan anwendbar, sondern auch auf andere Regionen übertragbar. Die Daten für Thomsens Arbeit wurden über einen Zeitraum von neun Jahren auf der Insel Hainan in China gesammelt. Nur durch die langjährige und enge Zusammenarbeit von Wissenschaftler*innen sei es überhaupt möglich gewesen, einen solchen Schwellenwert zu ermitteln, erklärt die Forscherin und plädiert für mehr Langzeitstudien wie ihre. Die Jury des CAMPUS PREISES hat überzeugt, dass mit dieser Arbeit ein konkretes Ergebnis – ein Schwellenwert als Indikator für Überdüngung - kombiniert mit praktischen Konsequenzen erzielt wurde. Das ist beispielhaft für nachhaltige Forschung, wie sie der Preis anerkennen möchte, der mit 3.000 Euro dotiert ist und jährlich von der KELLNER & STOLL-STIFTUNG FÜR KLIMA UND UMWELT, dem Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT), der Universität Bremen und dem Verein Alumni der Universität Bremen ausgelobt wird.

Quelle: ZMT

Ein neues Start-up entwickelt Algenfarmen, in denen die Makroalge Sargassum gezüchtet werden soll. Diese Algen binden große Mengen an CO₂ und dienen gleichzeitig der klimaschonendeden Herstellung neuer Grundstoffe für die Chemische Industrie, wie etwa Bio-Naphtha. Die in Las Palmas auf den Kanarischen Inseln ansässige Firma MACROCARBON SL ist eine Ausgründung aus dem Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und Carbonwave.

Quelle: AWI

Flora Incognita, Deutschlands beliebteste Pflanzenbestimmungs-App, hat neue Künstliche Intelligenz erhalten: die Anzahl der bestimmbaren Pflanzenarten hat sich mit den neuen Machine-Learning-Trainingsmethoden verdreifacht. Weltweit können nun rund 16.000 Arten bestimmt werden. Zudem funktioniert die App, die jetzt in 20 Sprachen verfügbar ist, auch im Offline-Modus. In ihrem digitalen Bildungsangebot gibt es viele neue Informationen, etwa verbesserte Verbreitungskarten vieler Arten, meldet die neben dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena an der Entsicklung der App beteiligte Technische Universität Ilmenau.

Quelle: TU Illmenau

In Las Palmas auf den Kanarischen Inseln wurde jetzt die Firma MACROCARBON SL ins Leben gerufen. Sie ist eine Ausgründung aus dem Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). Das Start-up entwickelt Algenfarmen, in denen die Makroalge Sargassum gezüchtet werden soll. Diese Algen binden große Mengen an CO₂ und dienen gleichzeitig der Herstellung neuer Grundstoffe für die Chemische Industrie.

Quelle: AWI

Eine Arbeitsgruppe hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Pflanzen-Schaderreger mithilfe einer Webanwendung nachweisen lassen. „AgriFuture“ ist öffentlich zugänglich und erlaubt es Anwender*innen, das Vorkommen beliebiger Schaderreger in kurzer Zeit selbst zu bestimmen – auf der Grundlage modernster Genom-Sequenzierungstechnik. Die Anwendung der Gruppe um Prof. Dr. Marco Thines vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum Frankfurt erlaubt so einen Echtzeit-Nachweis landwirtschaftlicher Schaderreger. Die Webanwendung AgriFuture wurde von der Europäischen Union und dem Bundesamt für Landwirtschaft und Ernährung gefördert und in Zusammenarbeit mit der Firma dreistromland umgesetzt.

Quelle: Senckenberg

Verbundwerkstoffe sorgen etwa in Flugzeugteilen, Freizeitgeräten und Haushaltsgegenständen für Stabilität. Die meisten dieser Werkstoffe haben jedoch einen schlechten CO₂-Fußabdruck und sind nicht natürlich abbaubar. Eine nachhaltigere Alternative hat ein Team der Universität Stuttgart entwickelt – einen vollständig biobasierten Verbundwerkstoff aus Flachsfasern und dem Biopolymer Chitosan, über die sie im Fachjournal Composites Science and Technology berichten. Dieser Werkstoff besteht aus Flachsfasern als verstärkendes Element und dem Biopolymer Chitosan, welches aus Chitin gewonnen wird und die Flachsfasern zusammenhält. Der Chitosan-Flachs-Verbundwerkstoff ist nicht nur natürlich abbaubar und besteht aus ausschließlich CO2-neutralen Rohstoffen, sondern hat zudem, bezogen auf die Dichte, eine höhere Steifigkeit und somit ein größeres Leichtbaupotenzial, verglichen mit Verbundwerkstoffen mit Epoxidharz.

Quelle: Uni Stuttgart

Torfmoose auf wiedervernässten Hochmoorflächen anzubauen statt diese zu entwässern und als Grünland zu nutzen, kann bis zu 85 Prozent der Treibhausgasemissionen einsparen. Das fand ein Forschungsteam der Universitäten Rostock und Greifswald heraus, das erstmalig eine Treibhausgasbilanz für den gesamten Anbauzyklus von Torfmoosen erstellt hat. Ihre Ergebnisse werden jetzt in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment vorgestellt.

Quelle: Uni Greifswald

Betalaine wirken im Menschen als Antioxidantien, die eine Reihe von degenerativen und chronischen Erkrankungen wie Bluthochdruck, Kolitis oder Arteriosklerose bremsen können. Aber sie kommen nur in wenigen Pflanzen wie der Roten Beete vor. Kocht man das Gemüse, gehen diese wertvollen Inhaltsstoffe weitgehend verloren. Mit einem molecular farming-Ansatz wurden nun Tomaten mit dem Biosyntheseweg von Betacyanin ausgestattet, berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine Studie aus Japan, die im Fachjournal Biotechnology & Bioengineering erschienen ist.

Quelle: Pflanzenforschung.de

Das Thünen-Institut bietet in seinem Thünen-Atlas (atlas.thuenen.de) ab sofort interaktive Karten zum Wald an, die eine deutschlandweite Übersicht geben zur bestockten Holzbodenfläche – also der Fläche, auf der Bäume wachsen – und zu den dominierenden Baumarten. Die Karten sind nicht nur wichtige Informationsquellen für Behörden, Politik, NGOs und Verbände, sondern können auch für weiterführende Forschung und für Bildungszwecke im Bereich Wald und Umwelt genutzt werden.

Quelle: Thünen

Ein deutsch-tschechisches Forscherteam stellt eine neue binationale Dateninfrastruktur vor. Das Projekt „Flora des Böhmerwaldes“ erschloss wissenschaftliche Daten sowohl aus historischen Artenmonitoringprojekten beider Länder als auch neue Datenbestände zur aktuellen Pflanzenvielfalt des Böhmerwaldes. Die Daten sind online in deutscher und tschechischer Sprache verfügbar. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler*innen unter Federführung der Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) nun im Biodiversity Data Journal. Die Dienste werden in den nächsten Jahren im Rahmen des NFDI4Biodiversity-Konsortiums und des SNSB Projekts zur Flora von Bayern weiterentwickelt.

Quelle: SNSB

Infomationslücken in globalen Karten zu Pflanzenmerkmalen können mit Daten aus Naturbestimmungsapps geschlossen werden. Dies konnten Forschende der Universität Leipzig, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und weiterer Einrichtungen mit Daten der beliebten App iNaturalist zeigen. Ergänzt mit Daten zu Pflanzenmerkmalen ergeben iNaturalist-Daten wesentlich präzisere Karten als bisherige Ansätze, die auf Extrapolation kleiner Datenbanken basieren. Die neuen Karten bilden unter anderem eine verbesserte Grundlage für das Verständnis von Pflanzen-Umwelt -Interaktionen und zur Erdsystemmodellierung. Die Studie wurde in Nature Ecology and Evolution veröffentlicht.

Quelle: iDiv

Die ersten digitalen Herbarbelege aus dem Nationalen Herbarium von Usbekistan (TASH) wurden an die Global Biodiversity Information Facility (GBIF) übertragen. Das TASH am Institut für Botanik der Akademie der Wissenschaften Usbekistans in Taschkent beherbergt die größte Sammlung von Herbarbelegen in Zentralasien. Es gehört zu den 100 größten Herbarien der Welt. Die Sammlung enthält mehr als 1,5 Millionen Pflanzenbelege, die in den vergangenen 180 Jahren in allen Regionen Zentralasiens gesammelt wurden. Die Digitalisierung der Herbarbelege des TASH findet im Rahmen des Projektes Virtual Flora of Central Asia (CAViF) statt. Dabei haben Wissenschaftler*innen des Instituts für Botanik der Akademie der Wissenschaften Usbekistans, der Universität Greifswald und der Michael Succow Stiftung (Greifswald) eng zusammengearbeitet. Die GBIF ist mit über 2 Milliarden Einträgen die weltweit umfassendste Biodiversitätsdatenbank, und steht Wissenschaftler*innen auf der ganzen Welt unter der creative commons Lizenz zur Verfügung.

Quelle: Uni Greifswald

Setzt die deutsche Landwirtschaft zukünftig auf Mikroalgen? Mit den einzelligen Wasserpflanzen lassen sich jedenfalls zahlreiche Wertstoffe produzieren – somit haben sie ein großes Potenzial als nachwachsender Rohstoff und Biomassequelle für die Bioökonomie. Im Verbundprojekt FuTuReS untersuchten Forschende des Fraunhofer IGB, der Universität Hohenheim in Stuttgart und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), unter welchen Bedingungen und für welche Zwecke sich die Algenkultivierung lohnt. Nach zwei Projektjahren zieht das Forschungsteam eine positive Bilanz, wie es in einer Pressemitteilung zusammenfasst: Der Schlüssel liegt in der richtigen Auswahl der Wertstoffe und der Nutzung von künstlichem Licht.

Quelle: Fraunhofer IGB

Forschende haben eine riesige, digitale Karte veröffentlicht, welche die ganze Vielfalt des Lebens in Tausenden Fotos zeigt. Das sogenannte LifeGate umfasst alle 2,6 Millionen bekannten Arten des Planeten und sortiert diese nach ihrer Verwandtschaft. Die interaktive Karte Leipziger Forschender vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) haben sie unter https://lifegate.idiv.de kostenlos nutzbar bereitgestellt.

Quelle: iDiv

In großen Teilen Ostasiens und Zentralamerikas dienen Algen bereits seit Jahrhunderten als Rohstoff für die Produktion von nachhaltiger Energie oder Nahrungsmitteln – man denke etwa an Sushi. Auch in Norddeutschland finden sich an den Küsten hervorragende Bedingungen für die Errichtung von Algenfarmen. Rostocker Forschende arbeiten nun in einem Projekt zur Landwirtschaft im Meer. Denn „im Zuge der zunehmenden Klimakrise und Knappheit von fossiler Energie wird es immer wichtiger, die Möglichkeiten nachhaltiger Energieproduktion voll auszuschöpfen“, so Klaus Herburger, Junior-Professor am Rostocker Institut für Biowissenschaften.

Quelle: Uni Rostock

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Paneele aus Hanf, Flachs und Popcorngranulat herstellen lassen. Großer Vorteil dieses Granulats: Es ist eine biobasierte, umweltschonende und nachhaltige Alternative zu den bisher in der Industrie verwendeten Produkten auf Erdölbasis oder Gips. Das Material besitzt hervorragende Dämmeigenschaften und bietet guten Brandschutz.

Quelle: Uni Göttingen

Schadpilze verursachen in der Landwirtschaft enorme Schäden und werden konventionell mit giftigen Fungiziden bekämpft. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben im Projekt DialogProTec gemeinsam mit Partnern aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz umweltverträgliche Alternativen entwickelt, bei denen die chemische Kommunikation von Krankheitserregern mit Pflanzen ausgetrickst wird, sodass die Anwendung ohne Umweltgilfe auskommt. Nach Abschluss der Forschungsarbeiten ist die neue Technologie nun einsatzbereit.

Quelle: KIT

Im Projekt PEATWISE haben Forschende aus sechs europäischen Ländern und Neuseeland Handlungs- und Politikempfehlungen für eine Bewirtschaftung von Mooren erarbeitet, bei der die Treibhausgasminderung im Fokus steht. Zu den untersuchten Optionen gehörten Paludikulturen mit Torfmoosen, Schilf, Rohrkolben und Rohrglanzgras. Aus Deutschland beteiligte sich das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), berichtet die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR). Der Abschlussbericht des Vorhabens „Nachhaltige Nutzung entwässerter Moore in der Bioökonomie: Entwicklung von optimierten Bewertungsansätzen und nachhaltigen Techniken für die Vermeidung von Treibhausgasen (PEATWISE)“ steht bei der FNR unter dem Förderkennzeichen 22408917 zur Verfügung.

Quelle: FNR

Die sächsischen Wälder sind zu trocken. Wie dramatisch die Situation ist, zeigt auch die von Dr. Rico Kronenberg von der Professur für Meteorologie an der TU Dresden entwickelte Bodenfeuchteampel. Mithilfe dieses online verfügbaren Tools können auch Laien schnell nachvollziehen, wie es um die Bodenfeuchte in den Wäldern Sachsens steht. Die eigentliche Zielgruppe sind jedoch die Revierförster*innen sowie Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Sachsenforstes. Denn die bisher verfügbaren Instrumente, wie der Dürremonitor des UFZ oder der Bodenfeuchteviewer des Deutschen Wetterdienstes (DWD), sind für die Revierförster nicht ausreichend detailliert.

Quelle: TU Dresden

Auf der Suche nach einem wirksamen Medikament gegen die weit verbreiteten Hepatitis-E-Viren (HEV) sind die sogenannten Rocaglamide in den Fokus gerückt: Pflanzenstoffe, die die Vermehrung von Viren hemmen können. Forschende der Abteilung für Molekulare und Medizinische Virologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben eine Bibliothek chemisch veränderter Rocaglamide auf ihre antivirale Wirkung untersucht, die ein Team aus Boston erstellt hat. Dabei stach besonders eine Gruppe von Wirkstoffen hervor, die über eine sogenannte Amidino-Gruppe verfügt. Sie hemmte die Virenvermehrung besonders effektiv. Das Team um Dimas F. Praditya, Mara Klöhn und Prof. Dr. Eike Steinmann berichtet in der Zeitschrift Antiviral Research vom 18. Juni 2022.

Quelle: RUB

Ein Forschungsteam entdeckt hat starke Klebeeigenschaften in der Weißbeerigen Mistel (Viscum album L.) entdeckt. Die flexiblen Fasern der Mistelbeere haften sowohl an Haut und Knorpel als auch an verschiedenen synthetischen Materialien und könnten durch einfache Verarbeitung Anwendung in vielen Bereichen finden, beispielsweise als Wundverschlussmittel in der Biomedizin. Das berichtet das Team des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) und der McGill Universität in Kanada im Fachmagazin PNAS Nexus.

Quelle: MPIKG

Eine neue Methode deckt chirale Moleküle in einem Gasgemisch mit hoher Empfindlichkeit auf, und gibt so Auskunft ob eine Pflanze gesund oder krank ist. Forschende der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Max-Planck-Instituts für Chemie haben eine neue Technik entwickelt, mit der sie die spiegelbildlichen Formen und die chirale Charakteristik in einem Gasgemisch erstmals mit hoher Empfindlichkeit und in Echtzeit messen können. Das schilderten sie Anfang Juni im Fachmagazin Science Advances.

Quelle: Uni Mainz

Anlässlich des Living Planet Symposium 2022 der Europäischen Weltraumorganisation ESA wurde heute die erste frei zugänglich satellitengestützte Baumarten-Karte Deutschlands präsentiert. Sie zeigt anhand von Aufnahmen aus dem All wie die häufigsten Baumarten verteilt sind. Bisher wurden vonseiten des Bundes nur Karten veröffentlicht, die aufgrund von statistischen Berechnungen den Flächenanteil der Baumarten zeigten. Die neue Karte, die auch kleinräumige Muster, die Heterogenität und Vielfalt der Baumarten über kurze Entfernungen widerspiegelt, ist für die Zukunft des Waldes von großer Bedeutung. Nur mit genauer Kenntnis der Baumarten-Verteilung können an den Klimawandel angepasste Maßnahmen für den Naturschutz und das Waldmanagement entwickelt werden.

Quelle: Naturwald Akademie gGmbH

Um Massnahmen zum Schutz der globalen Artenvielfalt evidenzbasiert zu steuern, braucht es Daten, wie sich die Biodiversität von Pflanzen verändert. Forschende der Universitäten Zürich (UZH) und Montréal zeigen, dass Pflanzengemeinschaften mit Hilfe Bildspektroskopie zuverlässig überwacht werden können – in Zukunft auch per Satellit. Das ebnet den Weg für ein globales Monitoring der biologischen Vielfalt beinahe in Echtzeit. Darüber berichten die Forschenden im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: UZH

Mit rund 23 Millionen getrockneten Pflanzen, Pilzen und Algen in über 70 Herbarien verfügt Deutschland über den weltweit drittgrößten Bestand. Das Onlineportal www.herbarium.gbif.de zeigt nun mit einer Million digital vernetzten Belegen, welches Wissen in ihnen schlummert. Die Schätze von 22 bedeutenden deutschen Herbarien können hier erstmals als Gesamtschau eingesehen werden. Dort können Botanik-Interessierte neben hochaufgelösten Fotografien von 300.000 historischen Belegen – unter ihnen Originalbelege von Alexander von Humboldt oder Carl Ludwig Willdenow – auch die genauen Fundorte auf einer digitalen Weltkarte entdecken. Kuratiert wird das Virtuelle Herbarium Deutschland vom Botanischen Garten Berlin (BGBM) der Freien Universität Berlin, der gemeinsam mit der internationalen Open Data-Plattform Global Biodiversity Information Facility (GBIF) auch die Software hinter dem Portal entwickelt hat.

Quelle: BGBM

Auf Basis von Satellitenbildern stellt eine interaktive Internetplattform den Zustand aller Wälder in Europa dar. Dafür orientiert sie sich an der Grünheit der Bäume. Seit kurzer Zeit können Nutzerinnen und Nutzer sich jetzt auch gezielt einzelne Länder und Zeiträume darstellen lassen, um mehr über den Zustand des Waldes zu erfahren. Das Daten- und Visualisierungstool wurde von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM) entwickelt und am 1. Dezember im Fachjournal Frontiers in Plant Science vorgestellt.

Quelle: TUM

Wissenschaftler*innen des Museums für Naturkunde Berlin und der Nationalen Universität Singapur ist es gelungen, die Methode der Artenbestimmungen mit Hilfe eines sogenannten genetischen „Strichcodes“ und eines kleinen Sequenziergerätes drastisch zu vereinfachen. Der neue Ansatz ist mit minimalem Kosten- und Materialaufwand verbunden und in der Handhabung so einfach, dass er von Jedem am Ort der Entdeckung durchgeführt werden kann und die wissenschaftliche Expertise der Forschenden ergänzt. Ihre Entdeckung publizierten die Forschenden in zwei Artikel im Fachmagazin BMC Biology (https://doi.org/10.1186/s12915-021-01141-x und https://doi.org/10.1186/s12915-021-01088-z).

Quelle: MfN beim idw

Fraunhofer-Forschende haben mit Partnern eine Plattform zur vollautomatischen Entfernung von Unkraut entwickelt. Das mobile Robotersystem AMU-Bot navigiert mit optischen Sensoren und entfernt Unkraut mechanisch, also ohne Einsatz von Chemie. Daneben arbeiten die Forschenden bereits an einem umfassenden, datengestützten Ökosystem für eine ressourcenschonende und umweltfreundliche Automatisierung der Landwirtschaft.

Quelle: Fraunhofer

Eine neue Studiedie im Fachjournal New Phytologist veröffentlicht wurde, zeigt: Apfelbäume vererben ihr Mikrobiom in gleichem Maße wie ihre Gene. Die Ergebnisse unter Leitung von Forschenden der TU Graz legen den Grundstein für neue Züchtungsstrategien für gesundes und klimarobustes Obst und Gemüse.

Quelle: TU Graz

Über 350 Teams von Universitäten aus der ganzen Welt haben am diesjährigen iGEM-Wettbewerb (international Genetically Engineered Machine competition) teilgenommen. Den ersten Platz ergatterte das Team aus Marburg: Mit ihrem Projekt OpenPlast haben 17 Studierende unterschiedlicher Fachdisziplinen der Philipps-Universität Marburg eine Technologie präsentiert, welche die Entwicklung neuer, klimaresistenter Nutzpflanzen rasant beschleunigen kann. Dazu setzte das Team auf Photosynthese treibende Chloroplasten, was einige Vorteile für die finale Anwendung in Nutzpflanzen bietet. Genetische Veränderungen im Chloroplasten werden nicht durch Pollen übertragen und erhöhen die biologische Sicherheit. Mit diesem Ansatz holte es den Gesamtsieg. Außerdem kommunizierte es die Ergebnisse an Schulen und in der Landwirtschaft. Warum das Team die Jury überzeugte und was ihr neues System auszeichnet, schildern die Betreuer und die Studierenden hier.

Auch in diesem Jahr kamen Studierende aus der ganzen Welt zusammen, um sich im Bereich der synthetischen Biologie zu messen. Dabei waren die Studierenden der Philipps-Universität Marburg besonders erfolgreich: Sie holten den Gesamtsieg des internationalen iGEM-Wettbewerbs (international Genetically Engineered Machine (iGEM) competition, https://jamboree.igem.org/results/specials). Das Marburger Gewinn-Team entwickelte eine neue Technologie, um die Erforschung neuer klimaresistenter Nutzpflanzen rasant zu beschleunigen – das Konzept überzeugte die Jury. „Dazu haben sie zellfreie Systeme entwickelt, die es erlauben, genetische Bausteine zu testen, ohne die Erbinformation DNA in eine lebende Zelle einbringen zu müssen,“ sagt der molekulare Pflanzenphysiologe Prof. Dr. Lars Voll. Er betreute das Studierendenteam gemeinsam mit Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Institutes für terrestrische Mikrobiologie, Coach Rene Inckemann und Dr. Henrike Niederholtmeyer, Leiterin der Emmy Noether Forschungsgruppe Cell Free Biology. „Dieser zellfreie Ansatz könnte in der Zukunft die Entwicklung neuer Nutzpflanzen rasant beschleunigen, da viele Tests innerhalb eines Tages etabliert sowie mit hohem Durchsatz durchgeführt werden können, bevor eine lebende Pflanze verändert wird,“ sagte Voll.

Quelle: Uni Marburg

Silphie ist eine vielversprechende und nachhaltige Bioenergiepflanze, die als Mais-Alternative in Dauerkultur angebaut wird. Auch am Ökologisch-Botanischen Garten (ÖBG) und an der Universität Bayreuth laufen Anwendungsstudien. Sie untersuchen, ob die Pflanze möglicherweise invasives Potenzial besitzt. Andere Experimente analysieren im Lysimeterbecken die Nitrat-Auswaschung unter Silphie im Vergleich zu Mais. Das Demonstrationsprojekte „Silphie-Anbau in der Nördlichen Frankenalb“ läuft seit April 2017. Am Donnerstag, 28. Oktober 2021, findet von 9 bis 16 Uhr das Bayreuther Silphie-Syposium mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus ganz Deutschland kostenfrei, online und offen für alle Interessierten statt (Programm als pdf-Datei).

Quelle: Uni Bayreuth

Durch gefälschte Lebensmittel, insbesondere durch falsche Angaben zur geografischen Herkunft, entsteht jährlich ein wirtschaftlicher Schaden in Milliardenhöhe. Botaniker der Universität Basel haben nun ein Modell entwickelt, mit dessen Hilfe die Herkunft von Lebensmitteln effizient und kostengünstig bestimmt werden kann. Der Basler Botaniker Dr. Florian Cueni aus dem Team von Prof. Dr. Ansgar Kahmen, Preisträger unserer Eduard Strasburger-Auszeichnung (2007), hat nun in Zusammenarbeit mit der auf Isotopenanalytik spezialisierten Agroisolab GmbH ein Modell entwickelt, mit dem sie das Sauerstoffisotopenverhältnis in Pflanzen einzelner Regionen simulieren können, wodurch das aufwändige Sammeln von Referenzdaten entfällt. Das Modell basiert auf Temperatur-, Niederschlags- und Luftfeuchtigkeitsdaten und Informationen über die Wachstumszeit einer Pflanze. Diese Informationen beziehen sie aus öffentlich zugänglichen Datenbanken. Ihre methode veröffentlichten sie im Fachmagazin Scientific Reports. 

Quelle: Uni Basel

Gleich zwei neue molekularbiologische Methoden zum Nachweis von Zwergsteinbrand an Weizensaatgut haben Forschende entwickelt: Die LAMP-Methode erlaubt den qualitativen Erregernachweis per Farbumschlag in einer Reaktionslösung. Mithilfe der entwickelten qPCR-Untersuchung lässt sich Zwergsteinbrand qualitativ und quantitativ nachweisen. Das Projekt wurde im Bundesprogramm Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN) finanziert. Die ergebnisse publizierten die Forschungsteams der Bayerischen Landesanstalt für Landwirt-schaft (LfL) und des Julius Kühn-Instituts (JKI) in einem Abschlussbericht, der auf der Website der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) erschien.

Quelle: BLE

Forschende haben mit Genetic Engineering-Methoden violette Tomaten hergestellt. Dafür schleusten das Team des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) die für die Biosynthese von Betanin benötigten Gene in die Pflanzen ein und aktivierten sie in den reifenden Früchten. Betanin ist ein natürlicher Lebensmittelfarbstoff der Roten Beete, der ursprünglich nicht in Tomaten gebildet wird. Das Hauptziel dieser Studie war demnach nicht in erster Linie eine neue Tomaten-Sorte zum Verzehr, sondern vielmehr die Weiterentwicklung der Genetic Engineering-Methoden, die sich mit der Produktion eines gut sichtbaren Farbstoffes sehr viel einfacher analysieren lassen. Diese Art der Erzeugung von Wirkstoffen in eigens dafür entwickelten pflanzlichen Produktionssystemen wird in Zukunft vor allem bei der Herstellung von Medikamenten eine große Rolle spielen. Bereits jetzt forscht man intensiv an der Produktion von Impfstoffen und Antikörpern in der Pflanze. Sie publizierten ihre Ergebnise in der Fachzeitschrift Frontiers in Plant Science.

Quelle: IPB

Naturfreunde erkennen leicht, ob ein Baum krank oder schwach ist - zum Beispiel an der Verfärbung oder am Verlust von Blättern. Zu diesem Zeitpunkt sind die Schäden aber schon fortgeschritten und oft unumkehrbar. In einer neuen Studie zeigen Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) wie sich der Grad des Gestresstseins frühzeitig am Baum erkennen lässt. Dafür setzen sie Spektraldaten aus Drohnenfotos ein und publizierten die Ergebnisse im Fachmagazin Plant, Cell & Environment.

Quelle: WSL

Wie Pflanzen mit ihren Phytochrome, lichtempfindlichen Proteinen, Licht wahrnehmen, untersucht das Forschungsteam um den Freiburger Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Andreas Hiltbrunner. Welche Prozesse bei Phytochromen durch Lichteinwirkung auf molekularer Ebene ablaufen, können die Forschenden nun dank eines von Fraunhofer IPM speziell dafür maßgeschneiderten Messgeräts viel detaillierter und viel genauer untersuchen als bisher: Ratiospect 2.0 von Fraunhofer IPM ist ein weltweit einzigartiges optisches Absorptionsspektrometer – hochgenau und leicht zu bedienen.

Quelle: Fraunhofer beim idw

Mit einem Satellitensystem, das den Trockenstress von Pflanzen misst, haben zwei Forscher aus dem Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, jetzt das Spin-off ConstellR gegründet. Die Technologie ermöglicht es der Landwirtschaft, die Bewässerung der Anbauflächen zu optimieren und damit den Ernteertrag zu steigern. Das erste Sensorsystem startet Anfang 2022 ins All, um an Bord der Internationalen Raumstation ISS installiert zu werden.

Quelle: Fraunhofer

Am 3. September 2021 startet das Paludi-Tiny House des Greifswald Moor Centrum (GMC) zu einer zweiwöchigen Tour durch Norddeutschland. An sieben Stationen zeigt es, was sich aus Moorpflanzen bauen lässt. Im Tiny House steckt Rohrkolben in der Wand, Schilf im Schallschutz und Erle in den Paneelen. Das kleine Haus ist unterwegs für eine große Idee: für mehr nasse Moore, denn diese sind extrem gut für den Klimaschutz und für eine nachhaltige Bioökonomie.

Quelle: Uni Greifswald

Mehr Grün in der Stadt sorgt für Abkühlung. Baubotanikerinnen und Baubotaniker an der Technischen Universität München (TUM) wollen mit Bäumen die gebaute Umwelt auf neue Art funktionell ergänzen. Sie setzen Bäume als Stützen eines Pavillons, eines Balkons oder zur Klimatisierung an Hausfassaden ein. Im Interview erklärt Prof. Ferdinand Ludwig, wie mit Hilfe digitaler Werkzeuge Wachstumsprozesse von Pflanzen mit architektonischen Bauplänen verwoben werden können.

Quelle: TUM

Wo wachsen ökologisch wertvolle oder seltene Baumarten wie Eichen oder Eiben? Wo gibt es viele Heidelbeeren – und damit gute Auerhuhn-Lebensräume? Die Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) hat erstmals hochaufgelöste Online-Karten entwickelt, mit denen solche Fragen für 56 Gehölzarten des Schweizer Waldes flächendeckend beantwortet werden können.

Quelle: WSL

An biologischen Methoden zur besseren Kontrolle der verbreiteten Pflanzenkrankheit Kohlhernie (auch Klumpfußkrankheit) bei Raps haben Teams in einem gemeinsamen Projekt geforscht unter Leitung von Jutta Ludwig-Müller, Professorin für Pflanzenphysiologie an der TU Dresden, und Dr. Nazanin Zamani-Noor, vom Julius- Kühn-Institut (JKI) Braunschweig. Dabei konnten sie durch die Zugabe des Pilzes Acremonium alternatum eine Erhöhung des Frischgewichts bei infizierten Pflanzen beobachten. Dies ist ein vielversprechendes erstes Ergebnis für die Agrarwirtschaft. Kohlhernie, eine typische Fruchtfolgekrankheit, wird vom Erreger Plasmodiophora brassicae hervorgerufen, dessen Dauersporen bis zu 20 Jahren im Boden überdauern können. Auch der Anbau resistenter Sorten verspricht oft nur eine kurzzeitige Entlastung. Dr. Susann Auer stellt in einem 3,5-Minuten-Video die gefürchtete Erkrankung der Pflanze vor (siehe bei YouTube). Der Abschlussbericht des von der Union zur Förderung von Öl- und Proteinpflanzen e.V. (UFOP) geförderten Projekts ist nun bei UFOP veröffentlicht (siehe: pdf-Datei).

Quelle: TU Dresden

Die forstliche Nutzung hat einen erheblichen Einfluss auf das Kühlungsvermögen von Wäldern und damit auch auf ihre Empfindlichkeit im Klimawandel. Das zeigen Forschende der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE), der Leuphana-Universität in Lüneburg und der Freien Universität Berlin in der Fachzeitschrift Ecological Solutions and Evidence. Die für die Studie verantwortliche Wissenschaftlerin Jeanette Blumröder der HNEE stellt fest: „Ein stärkerer Holzeinschlag und eine entsprechend größere Öffnung des Kronendachs treiben die Höchsttemperaturen im Wald in die Höhe. Damit wächst auch die Vulnerabilität, also die Empfindlichkeit und Verletzlichkeit, der Wälder im Klimawandel."

Quelle: HNEE

Die globale Erderwärmung schreitet voran. Längst ist die 1-Grad-Marke überschritten. Die Folgen sind auch in Deutschland spürbar: Die Zahl der Hitzetage etwa nimmt zu, Extremwetterereignisse werden häufiger. Doch wie sieht es konkret bis zum Ende des Jahrhunderts aus? Forschende des Climate Service Center Germany (GERICS), einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums Hereon, haben hierzu „Klimaausblicke“ für Regionen und Landkreise entwickelt. Damit stellen sie mögliche Klimaänderungen für die kommenden Jahrzehnte anhand von 17 Kennwerten bereit.

Quelle: hereon

Baumwurzeln werden von feuchten Bodenbereichen angelockt, ein Phänomen, das als Hydrotropismus bekannt ist. Oberflächliches Bewässern führt deshalb dazu, dass Wurzeln nahe der Oberfläche bleiben, statt in die Tiefe zu wachsen. Forschendes im Fach Biomechanik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben mit der Methode der Splittzylinder ein leicht anzuwendendes Verfahren entwickelt, mit dem die Baumwurzeln in tiefere, feuchtere Bodenschichten gelockt werden. Damit sollen die Bäume widerstandsfähiger gegen Folgen des Klimawandels werden.

Quelle: KIT

Die globale Vegetationsdatenbank "sPlotOpen" ist ab sofort frei zugänglich. Darin versammelt sind Vegetationsaufnahmen von Pflanzen aus 114 Ländern, von allen Klimazonen der Erde. Erarbeitet wurde die Datenbank von einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und des französischen Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Erstmals steht so Forschenden weltweit ein ausbalancierter, repräsentativer Datensatz zur Vegetation der Erde zur Verfügung, wie das Team in der Fachzeitschrift Global Ecology & Biogeography berichtet.

Quelle: Uni Halle

Aus Satellitendaten haben Forschende erstmals detaillierte deutschlandweite Karten zur landwirtschaftlichen Flächennutzung über mehrere Jahre erstellt und eine erste Version der interaktiven Karten von 2017 bis 2019 hier ows.geo.hu-berlin.de/webviewer/landwirtschaft/index.html veröffentlicht. Dazu haben Forschende des Thünen-Instituts, der Humboldt-Universität zu Berlin und des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. kooperiert und erstmals Karten zur landwirtschaftlichen Flächennutzung für die Jahre 2017, 2018 und 2019 aus Fernerkundungsdaten erstellt und somit für viele Fragestellungen der Umwelt- und Agrarpolitik nutzbar gemacht.  

Quelle: Thünen-Institut

Im 56. Bundeswettbewerb „Jugend forscht“ sind Andreas (17) und Anna (13) Dobbelstein mit dem vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gestifteten Sonderpreis „Nachwachsende Rohstoffe“ in Höhe von 1.500 Euro ausgezeichnet worden. Das Geschwisterpaar aus Göttingen erhielt den Preis für seine Arbeit „Sonnenschutzmittel aus Blütenpollen“, meldet die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FnR). Wie sie herausfanden, gleicht das Absorptionsspektrum der verwendeten pflanzlichen Farbstoffe dem eines handelsüblichen Sonnenschutzsprays mit LSF 30 – die konzentrierte Pollenschutzcreme hält UV-Strahlen also ähnlich gut ab. Da die UV-aktiven Substanzen auch in Blüten enthalten sind, wäre die Extraktion aus Blütenblättern kostengünstiger als das aufwendige Sammeln von Pollen. Die Sonderpreisgewinner nutzen ausschließlich ihre eigene Sonnencreme und stehen in Kontakt mit einem Unternehmen, das an der Entwicklung des Produkts interessiert ist.

Quelle: FnR

Die Pflanzen- und Tierwelt hat über Jahrmilliarden mikroskopisch kleine Oberflächenstrukturen geschaffen. Diese dienen auch für technologische Anwendungen als Vorbilder, weil sie zum Beispiel eine besonders gute Haftung ermöglichen oder das Licht auf eine spezielle Weise reflektieren. Solche Strukturen nachzuformen, ist allerdings oft sehr schwierig. Chemikerinnen und Chemikern der Universität des Saarlandes ist dieses Kunststück nun mit Blättern des Johannisbrotbaums gelungen. Dabei spielten speziell entwickelte Werkstoffe eine zentrale Rolle, wie sie im Fachjournal Langmuir der American Chemical Society
berichten.

Quelle. Uni Saarland

Interessierte können über das webbasierte Bestimmungstool Naturportal Südwest www.naturportal-suedwest.de des Naturkundemuseums Stuttgart (SMNS) Tiere und Pflanzen, die sie in der Umwelt finden, vor Ort via Smartphone digital bestimmen. Im Naturportal Südwest finden sich interaktive und illustrierte Bestimmungshilfen, mit denen sich viele der aus Baden-Württemberg bekannten Arten sicher identifizieren lassen. „Mit dem Naturportal Südwest bietet das Naturkundemuseum Stuttgart Klein und Groß die Möglichkeit, sich einzubringen und selbst zur Wissenschaftlerin und zum Wissenschaftler zu werden. Spannend und spielerisch wird die Bestimmung von Tieren und Pflanzen ermöglicht", sagte Kunststaatssekretärin Petra Olschowski.

Quelle: SMNS

Das Bundessortenamt hat den Sortenschutz für eine Züchtung der Universität Hohenheim in Stuttgart für „Juana“ als erster Chia-Sorte in Deutschland zugelassen. Damit ist der Weg frei für den gewerbsmäßigen Anbau des Salbei-Verwandten in hiesigen Breiten. Die Samen der Mexikanischen Chia-Pflanze (Salvia hispanica L.) - auch als „Gold der Azteken“ nezeichnet - sind in vielen Supermarktregalen zu finden. Der nun zugelassene, regionale Anbau auf deutschen Äckern soll auch dazu beitragen, die Umweltbelastung durch Pestizide und Kohlendioxid deutlich zu reduzieren und dazu führen, dass in Südamerika die einheimische Bevölkerung eines ihrer Grundnahrungsmittel verstärkt wieder selber nutzt. Gesucht sind nun Saatzuchtfirmen, die „Juana“ in ihr Programm aufnehmen und Landwirten zur Verfügung stellen wollen.

Quelle: Uni Hohenheim

Um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Natur auf einen Blick zu verdeutlichen, präsentieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) jetzt erstmals Grüne Klimastreifen. Dabei stehen blaue Farben für Jahre mit kalter Witterung und demzufolge auch mit später Blüte oder Blattentfaltung, grüne Streifen stehen für warme Jahre mit früherer Pflanzenentwicklung. Wie die Streifen zu interpretieren sind, und was sie bedeuten, erklärt Annette Menzel, Professorin für Ökoklimatologie an der TU München (TUM), im Interview.

Quelle: TUM

Ein Forschungsteam hat neue Suchmöglichkeiten entwickelt, die Vergleiche des biochemischen Aufbaus verschiedener Arten in unterschiedlichen Zweigen des Baums des Lebens ermöglichen werden. Die Kombination von Präzision und Geschwindigkeit dieser Techniken war bislang unerreicht. Die Ergebnisse der Forschenden vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und der Max Planck Computing and Data Facility in Garching erscheinen am 7. April in Nature Methods.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

Die Verteilung des wachstumsregulierenden Hormons Auxin zeigt ein neuer Biosensor nun in Echtzeit an. Im Fachjournal Nature zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Visualisierungsinstrument in lebenden Pflanzen, das sie am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und an der Universität Bayreuth entwickelt haben. Mit dem neuen Werkzeug lässt sich die räumliche und zeitliche Dynamik des Pflanzenhormons darstellen, etwa bei sich verändernden Umwelteinflüssen.

Quellen: Universität Bayreuth  und MPI für Entwicklungsbiologie in Tübingen

Von Pflanzen inspirieren lässt sich das Hightech-Unternehmen Phytonics, ein Spin-off aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Die Phytonics Folie mit Mikro- und Nanostrukturen nach dem Vorbild von Rosenblütenblättern entspiegelt Oberflächen aller Art, macht Solarmodule bis zu zehn Prozent effizienter und verleiht vielen Gegenständen ein edles samtiges Erscheinungsbild. Die Blütenblätter von Rosen weisen eine matte und dennoch satte Farbe auf. Unter dem Rasterelektronenmikroskop offenbart die Rose ihr Geheimnis: Das äußere Abschlussgewebe ihrer Blütenblätter, die Epidermis, besteht aus dicht gedrängten Mikrostrukturen, zusätzlich gerippt durch Nanostrukturen. Mit den winzigen Strukturen gelingt es der Rose, alles einfallende Licht in die Zellen einzukoppeln – nur das farbige Licht tritt wieder aus. Von diesem Prinzip haben sich die Forschenden inspirieren lassen. Bei der Hannover Messe 2021 vom 12. bis 16. April ist die Innovation am virtuellen Stand „Future Hub“ des KIT zu sehen.

Quelle: KIT

Aus zwei Rhodopsinen der Alge Chlamydomonas reinhardtii haben Forschende einen neuartigen Lichtsensor konstruiert. Er besitzt enzymatische Aktivität und kann durch zwei unterschiedliche Lichtfarben geschaltet werden. UV-Licht oder violettes Licht führt zur Produktion von cGMP, einem wichtigen Signalmolekül in der Zelle. Ein blauer oder grüner Lichtblitz dagegen stoppt die Produktion des Signalmoleküls. Den neuen optogenetischen Schalter stellen Yuehui Tian, Georg Nagel und Shiqiang Gao von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in der Fachzeitschrift BMC Biology vor.

Quelle: Uni Würzburg

Um negative Auswirkungen der Landwirtschaft auf die biologische Vielfalt und damit verbundene Ökosystemleistungen zu minimieren braucht es "Biodiversitäts-freundliche" Bewirtschaftung. Warum aber werden diese wissenschaftlichen Ergebnisse selten in die landwirtschaftliche Praxis umgesetzt? Laut einer aktuellen Befragung europäischer Wissenschafter*innen und Landwirt*innen liegt dies vor allem an Wissens- und Kommunikationslücken zwischen Forschung und Praxis. Die Studie wurde von Bea Maas von der Universität Wien geleitet und in der Zeitschrift Biological Conservation veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

Trockenheit, Hitze und Schädlingsbefall: Der Klimawandel bedroht die Wälder in Deutschland und stellt das Waldmanagement vor große Herausforderungen. Unterstützung kommt jetzt von einem gemeinsamen Projekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der EDI GmbH, einem Spin-off des KIT. Gemeinsam mit Partnern aus Forstwirtschaft und Forstwissenschaft entwickeln sie das Assistenzsystem EDE 4.0, das Försterinnen und Förstern mit Künstlicher Intelligenz (KI) dabei hilft, den Wald zu erhalten und ihn nachhaltig zu bewirtschaften.

Quelle: KIT

Ein interdisziplinäres Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Biologie und der Anorganischen Chemie der TU Dresden hat in einem aktuellen Projekt erstmals getrocknete Blüten des Johanniskrautes (Gattung Hypericum) als aktiven Katalysator in verschiedenen photochemischen Reaktionen eingesetzt. Der Pflanzeninhaltstoff Hypericin, ein Sekundärmetabolit aus dem Johanniskraut, wird als die aktive Verbindung in chemischen Reaktionen genutzt, ohne dass er vorher chemisch aufbereitet werden muss. Dieses konzeptionell neue und nachhaltige Verfahren des Teams um Botaniker Prof. Stefan Wanke und Chemiker Prof. Jan. J. Weigand wurde als deutsches Patent angemeldet und in der Fachzeitschrift Green Chemistry vorgestellt.

Quelle: TU Dresden

Es ist keine einfache Aufgabe, die stetig größer werdende Weltbevölkerung auch zukünftig ernähren zu können – und das trotz all der Herausforderungen, die der Klimawandel mit sich bringt. Die Firma Bayer AG forscht daher an resistenten Getreidesorten und effizienten Pflanzenschutzmitteln. Die Versuche finden auf gepachteten, frei zugänglichen Plantagen und Feldern statt. Das heißt: Es besteht durchaus das Risiko, dass Unbefugte ihr Unwesen treiben, indem sie etwa Fremdsaatgut einstreuen oder Pflanzen zerstören. Werden solche Manipulationen nicht umgehend entdeckt, geht das mit Rückschritten und finanziellem Schaden für den Konzern einher. Es besteht daher ein starkes Interesse daran, frühzeitig über verdächtige Aktivitäten informiert zu werden, um sie zeitnah überprüfen zu können. Herkömmliche Überwachungssysteme eignen sich dazu jedoch kaum. Denn die Felder liegen weit auseinander, liegen meist abseits und wechseln jährlich. Auch eine Kommunikationsinfrastruktur ist nicht vorhanden. Daher hat das Fraunhofer FKIE in Wachtberg hat im Projekt Sensor-Based Flexible Area Monitoring, kurz "SensFArM", ein Überwachungssystem entwickelt, das diese Probleme löst.

Quelle: Fraunhofer

Dr. Linus Stegbauer vom Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP) der Universität Stuttgart entwickelt Gebäude-Fassadenelemente mit Mikroalgen zur Verbesserung des Stadtklimas. Die einzelligen Pflanzen können Feuchtigkeit speichern und damit einen kühlenden Effekt hervorrufen sowie Schadstoffe aus der Luft aufnehmen, abbauen und verwerten. In Gebäudefassaden eingesetzt, können sie einen wertvollen Beitrag zu einem besseren Stadtklima leisten – und damit indirekt auch zum Gebäudeklima, sozusagen als „Kollateral-Benefit“. Dies meldet die Universität Stuttgart beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: Uni Stuttgart

Obwohl globale Bemühungen um den Mangrovenschutz und Wiederaufforstungsprojekte teilweise Erfolge erzielen und die weltweite Verlustrate der Mangroven in den vergangenen 30 Jahren von ein bis zwei Prozent auf weniger als 0,2 Prozent pro Jahr gesunken ist, blicken Forschende der Weltnaturschutzunion IUCN (International Union for Conservation of Nature) mit Sorge auf Massenanpflanzungen von Mangrovensetzlingen. Ihre Bedenken hat die Mangrove Specialist Group der IUCN jetzt in einem Positionspapier mit dem Titel Pause before you plant („Halte inne, bevor Du pflanzt“) zusammengefasst, mit dem sich das internationale Expertengremium an Entscheidungsträger in Politik, Nichtregierungsorganisationen (NGOs) und an die allgemeine Öffentlichkeit wendet. ZMT-Mangrovenökologe und IUCN-Mitglied Martin Zimmer erklärt den Hintergrund.

Quelle: ZMT

Das neu konzipierte Lebenserhaltungssystem für die Stadt „Nüwa“ soll einmal eine Million Menschen auf dem Mars versorgen. Als Hauptnahrungsquelle umfasst Nüwa landwirtschaftliche Module, in denen Pflanzen und Mikroalgen kultiviert werden. Sowohl aus psychologischen Gründen als auch als Puffer im System könnte man sich in Nüwa auch einige wenige Tiere vorstellen. Pflanzen und Algen sorgen zudem für das Recycling der Luft: Sie nutzen das vom Menschen produzierte Kohlendioxid und produzieren durch Photosynthese Sauerstoff. Für diesen Prozess benötigen Pflanzen, wie auf der Erde auch, Licht, das auf dem weit von der Sonne entfernten Mars künstlich erzeugt werden muss. Bis eine zukünftige Stadt auf dem Mars möglich sein könnte, gibt es also noch viele Themen zu erforschen. Doch zeigt das Projekt, dass eine nachhaltige Stadt möglich ist – nicht nur auf dem Mars, sondern auch hier auf Erden. Nüwa wurde als Teil eines Wettbewerbs der Mars Society konzipiert und jetzt veröffentlicht, meldet die Universität Stuttgart.

Quelle: Universität Stuttgart

Der Anbau von Vanille in Madagaskar bringt den Kleinbäuerinnen und Kleinbauern ein gutes Einkommen, aber ohne Bäume und Büsche können die Plantagen sehr artenarm sein. Agrarökologinnen und Agrarökologen der Universität Göttingen haben in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen der Universität in Antananarivo (Madagaskar) das Zusammenspiel von Beutetieren und ihren Räubern in den Anbauflächen untersucht. Dafür brachten sie experimentell Beuteattrappen aus, um die Aktivität der natürlichen Gegenspieler ermitteln zu können. Das Ergebnis: Mit zunehmendem Baumanteil wurde mehr Beute attackiert. Diese Schädlingskontrolle ist vorteilhaft für den landwirtschaftlichen Anbau, wie die Forschenden im Fachmagazin Journal of Applied Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2664.13766) berichten.

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen

Neue Technologien der Pflanzenzüchtung, insbesondere die Genom-Editierung CRISPR/Cas, für die heute der Nobelpreis in Chemie verliehen wurde, ermöglichen eine gezielte und präzise Veränderung des Erbguts von Pflanzen. Der Europäische Gerichtshof (EuGH) hat 2018 entschieden, dass diese Technologien, die die Züchtungsforschung revolutioniert haben, den gleichen gesetzlichen Regelungen unterliegen wie gentechnisch veränderte Organismen (GMO). In der Zeitschrift Applied Economic Perspectives and Policy (DOI: https://doi.org/10.1002/aepp.13084) analysieren der Rechtswissenschaftler für Lebensmittel, Prof. Dr. Kai Purnhagen, LL.M., von der Universität Bayreuth, und Prof. Dr. Justus Wesseler von der Universität Wageningen die Folgen dieser Rechtslage. Sie wird sich langfristig zum Nachteil Europas und zu Gunsten Chinas auswirken, schlussfolgern sie in ihrem Artikel der Ende September publiziert wurde.

Quelle: Uni Bayreuth

Ob Pollenflugvorhersage, Honiganalyse oder das Verstehen klimabedingter Veränderungen von Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen – die Analyse von Blütenpollen spielt in vielen Forschungsbereichen eine wichtige Rolle. Goldstandard ist dabei nach wie vor die Mikroskopie, die jedoch viel Zeit und Expertise erfordert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) haben in Kooperation mit der Technischen Universität (TU) Ilmenau nun ein Verfahren entwickelt, mit dem sie die Pollenanalyse automatisieren können. Ihre Studie ist im Fachmagazin New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16882) veröffentlicht.

Quelle: UFZ

Gemeinsam mit Forschenden der Universität Greifswald ist es einem Team um den Biotechnologen Prof. Dr. Ralf Reski von der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg gelungen, die weltweit größte Laborsammlung an Moos-Arten der Gattung Sphagnum zu erstellen. Mit ihren axenischen Kulturen schaffen sie eine Grundlage, um Torfmoose nachhaltig und wirtschaftlich zu vermehren, was der Torfwirtschaft wie der Wissenschaft dient. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16922) veröffentlicht. Erstautorin ist die Doktorandin Melanie Heck. Mit ihren zahlreichen Torfmoosarten haben Moore etwa 30 Prozent des weltweit im Boden gespeicherten Kohlenstoffs gebunden. Damit steckt in ihnen etwa doppelt so viel Kohlenstoff wie in allen Wäldern der Erde zusammen.

Quelle: Uni Freiburg

Unter Einsatz von Künstlicher Intelligenz haben Forscherinnen und Forscher ein neuartiges computergestütztes Verfahren der Bildverarbeitung für die Pflanzenwissenschaften entwickelt. In bisher nicht gekannter Präzision ermöglicht es die detailgetreue 3D-Darstellung aller Zellen in verschiedensten pflanzlichen Organen. Prof. Kay Schneitz, Professor für Entwicklungsbiologie der Pflanzen an der Technischen Universität München (TUM), seine Mitarbeiter, die Molekularbiologen Athul Vijayan und Rachele Tofanelli, haben nun gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus den Computerwissenschaften und der Physik ein neues Werkzeug entwickelt, das dreidimensionale Darstellungen liefert und damit die bislang verwendeten 2-D-Techniken verbessert. Das PlantSeg genannte Tool ermöglicht nicht nur Untersuchungen zur Entwicklung von pflanzlichen Organen in bisher nicht gekannter Präzision, sondern auch die Analyse von Gewebeveränderungen die durch Schädlingsbefall oder Umweltstresse wie Hitze entstehen. Dadurch erhoffen sich die Wissenschaftler*innen ein besseres Verständnis davon, wie Pflanzen auf Umweltbedingungen reagieren. Das Tool bieten sie via Github zum Download (https://github.com/hci-unihd/plant-seg). Die Forschenden trainierten PlantSeg an 3D-Mikroskopbildern reproduktiver Organe und Wurzeln des Pflanzenmodells Arabidopsis thaliana, wie sie im Fachjournal eLife (DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.57613) berichten.

Quelle: TUM

Orchideen erfreuen sich als Zimmerpflanzen großer Beliebtheit, in freier Natur sind viele Arten allerdings stark bedroht durch Landnutzung und illegale Ernte. Doch nur ein Bruchteil von ihnen steht auf der internationalen Roten Liste bedrohter Arten, denn die nötigen Fachgutachten sind enorm aufwendig. Ein neues und deutlich schnelleres automatisiertes Verfahren, entwickelt unter der Leitung von Biodiversitätsforschern aus Mitteldeutschland, zeigt, dass 30 % aller Orchideenarten potentiell gefährdet sind. Im Fachmagazin Conservation Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/cobi.13616) beschreiben die Forschenden, wie ihr neuer Ansatz die naturschutzfachliche Prüfung für alle Arten weltweit beschleunigen könnte.

Quelle: iDiv

In der Debatte um die Regulierung von genomeditierten Pflanzen in der Europäischen Union empfehlen die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) einen differenzierten Rechtsrahmen, der die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse berücksichtigt. Anlässlich der deutschen EU-Ratspräsidentschaft in diesem Jahr veranstalten die beiden Organisationen von Donnerstag, 1. bis Freitag, 2. Oktober 2020 eine englischsprachige virtuelle ZOOM-Konferenz mit dem Titel "Genome Editing in Europe: New Agenda or New Disputes?", die auf die Beratung von Politik und Gesellschaft abzielt. Am Donnerstag, 1. Oktober 2020, von 11 bis 15.30 Uhr, und am Freitag, 2. Oktober 2020, von 12.30 bis 17:00 Uhr(MESZ). Zur Teilnahme ist eine Anmeldung erforderlich.

Quelle: Leopoldina

Weitverbreitete Pilzschädlinge bei Pflanzen lassen sich mit der handelsüblichen Chemikalie Acetohydroxamsäure gezielt bekämpfen. Das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Prof. Dr. Holger Deising von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Staatlichen Universität von Paraná in Brasilien herausgefunden. Sie sind einem neuen Stoffwechselweg auf die Spur gekommen, der sich mit dieser Chemikalie gezielt stören lässt und so viele bekannte Pflanzenpilze am Eindringen in die Wirtspflanze hindert. "Die Säure verhindert, dass die eigentlich schädlichen Pilze in die Pflanzen einwachsen und infektiös werden können", sagt Deising. Über die Studie mit der Säure, die bislang vor allem in der Medizin eingesetzt wurde, berichtet das Team in der Fachzeitschrift Phytopathology (DOI: https://doi.org/10.1094/PHYTO-04-20-0114-R).

Quelle: MLU

Die Aufschlüsselung insbesondere eines pflanzlichen Genoms ist sehr aufwändig und fehlerträchtig. Grund ist, dass alle Chromosomen in mehreren, sehr ähnlichen Kopien vorliegen. Ein Forschungsteam von Bioinformatikern der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat nun ein Softwaretool entwickelt, mit dem die Zuordnung zu den richtigen Kopien – das „Phasing“ – mit hoher Genauigkeit möglich ist. Ihre Entwicklung; das sie mit dem Genom der Kartoffel testeten, stellt das Team unter Leitung von Prof. Dr. Gunnar Klau, Prof. Dr. Tobias Marschall in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Björn Usadel in der aktuellen Onlineausgabe der Fachzeitschrift Genome Biology (DOI: https://doi.org/10.1186/s13059-020-02158-1) vor. Das neue Werkzeug wurde in das übergeordnete, frei verfügbare Paket „WhatsHap“ eingespielt.

Quelle: HHU

Wesentliche Fortschritte für die Pflanzenzüchtung verspricht eine neue Anwendung der molekularen Schere CRISPR/Cas: Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es Forschenden um den Molekularbiologen Holger Puchta gelungen, mit CRISPR/Cas die Abfolge der Gene innerhalb eines Chromosoms zu verändern. Sie demonstrierten anhand einer weit verbreiteten Chromosomenveränderung in der Modellpflanze Ackerschmalwand weltweit erstmals, wie sich Umkehrungen der Genabfolge rückgängig machen lassen und Vererbung sich so gezielt steuern lässt. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-18277-z) publiziert.

Quelle: KIT

Tannen und Fichten dominieren mit einem Anteil von 80 Prozent den Baumbestand des Schwarzwalds. Solche überwiegenden Reinbestände sind jedoch besonders anfällig für klimawandelbedingte Extremereignisse wie Sturmschäden, Hitzewellen und Borkenkäferbefall. In Baden-Württemberg ist im Durchschnitt bereits jeder dritte Baum krank. Ein Umbau von Rein- in Mischbestände könnte die Widerstandsfähigkeit der Wälder erhöhen. Zu den möglichen Vorteilen zählen auch eine höhere Biodiversität, langfristige Wirtschaftlichkeit und Stabilität. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), für die Experten aus Forstwirtschaft, Waldbau und Tourismus befragt wurden.

Quelle: KIT

Seit August letzten Jahres können sich Interessierte im kostenfreien Online-Weiterbildungsportal 'Raum für Vielfalt' der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) zum Thema Biodiversität informieren. Das E-Learning-Portal bietet Anregungen für alle Interessierte, richtet sich aber besonders an Landwirte, Umweltplaner und Naturschützer. Mittlerweile verzeichnet es bereits mehr als 3.200 Klicks. „Ein Erfolg!“, findet der Landschafts- und Pflanzenökologe Prof. Dr. habil. Michael Rudner, der das Projekt ins Leben gerufen hat und sich über die zahlreichen positiven Rückmeldungen freut. Das meldet die HSWT beim Informationsdienst Wissenschaft (idw)  

Quelle: HSWT

Mikroalgen könnten eine alternative Quelle für die gesunden Omega-3-Fettsäuren in der menschlichen Ernährung sein – und das umweltfreundlicher als beliebte Fischarten. Das zeigt eine neue Studie. "Wir wollten herausfinden, ob Mikroalgen, die in Deutschland in Photobioreaktoren produziert werden, eine umweltfreundlichere Quelle für wichtige Nährstoffe sein könnten als Fisch", sagt Susann Schade vom Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Journal of Applied Phycology (DOI: https://doi.org//10.1007/s10811-020-02181-6) und gibt erste Hinweise auf die zu erwartenden Umwelteffekte, wenn Mikroalgen in Deutschland kultiviert würden.

Quelle: MLU

Ein Forschungsteam hat aus Laubblättern Elektroden mit besonderen optischen und elektronischen Eigenschaften gebaut. Die Forschenden des Jenaer Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben Blattadern mit Kupfer beschichtet und sie so in elektrisch leitfähige und optisch transparente Elektroden umgewandelt. Sie nutzten also die für den Transport in Pflanzen optimierte, verzweigte Struktur der Blattadern, wie sie im Fachmagazin Nano-Micro Letters (DOI: https://doi.org/10.1007/s40820-019-0359-9) berichten. Konstruiert nach dem Vorbild der Natur, könnten sich mit den Blattstruktur-Elektroden neuartige Solarzellen, LEDs oder Displays entwerfen lassen.

Quelle: Leibniz-IPHT

Seit Dezember 2019 gilt eine Pflicht, dass eingeführte Pflanzen einen Gesundheitspass mitführen müssen. Das gilt  
auch für Zimmer-, Garten- und Balkonpflanzen sowie für Pflanzenteile und Saatgut bestimmter Arten. Zu erkennen sind diese Pässe an der aufgedruckten EU-Flagge und der Aufschrift „Pflanzenpass/Plant Passport“. Aufmerksamen Verbraucherinnen und Verbrauchern dürften beim Kauf von Pflanzen in jüngster Zeit die kleinen Etiketten aufgefallen sein. Allerdings sind die ablesbaren Informationen auf dem Pflanzenpass an Kontrolleure und Behörden gerichtet. Der Pass macht so Handelsketten nachverfolgbar und soll die Verbreitung gefährlicher Schädlinge unterbinden. Denn finden mitgereiste Schadorganismen hier optimale Lebensbedingungen vor, können sie sich stark vermehren, ausbreiten und oftmals große ökologische und ökonomische Schäden anrichten. In einem kurzen Video zeigt das Julius Kühn-Institut (JKI), worauf beim Pflanzenkauf im Internet geachtet werden sollte: https://www.youtube.com/watch?v=fxAf-ZGmNP0.

Quelle: JKI

Wie die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) heute bekannt gab, werden als zwei von neun Konsortien zum Aufbau einer Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) die Konsortien DataPLANT für Daten in der Pflanzen-Grundlagenforschung sowie NFDI4BioDiversität für Biodiversität, Ökologie und Umweltdaten gefördert werden. Diese erhalten ihre Förderung gemeinsam mit sieben weiteren NFDI-Zentren aus verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen auf Grundlage einer Förderempfehlung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Der Empfehlung der DFG lag ein mehrstufiger wissenschaftsgeleiteter Prozess zugrunde, in den auch zahlreiche internationale Gutachtende einbezogen waren. Bund und Länder haben bei der Satzung großen Wert darauf gelegt, dass die fachlich-technischen Grundsätze sowie die inhaltlich-strategische Steuerung der NFDI wissenschaftszentriert und von wissenschaftlichen Mitgliedern ausgestaltet werden. Zudem soll der Verein grundsätzlich auch Mitgliedseinrichtungen von NFDI-Konsortien offenstehen, die noch nicht in die Bund-Länder-Förderung aufgenommen worden sind. Dadurch soll der inklusive Charakter der NFDI zum Ausdruck gebracht und von Beginn an eine größtmögliche Breitenwirkung im Wissenschaftssystem erzielt werden. Das DataPLANT-Konsortium hat seinen Sitz an der Uni Freiburg (https://nfdi4plants.de/) und das NFDI4BioDiversität ist bei der Gesellschaft für Biologische Daten e.V. (GFBio) in Bremen ansässig (https://www.nfdi4biodiversity.org/).

Quelle: GWK (pdf)

Pflanzen stellen das Hormon Jasmonsäure her, wenn sie angegriffen werden. So sorgen sie dafür, dass ihre Blätter Fraßfeinden nicht mehr schmecken. Biolog*innen wollen erfahren, ob biologische Vorstufen und andere Varianten der Jasmonsäure zu ähnlichen oder abweichenden Effekten führen. Doch für Experimente waren solche Abkömmlinge des Hormons bislang zu teuer und nur schwer zu bekommen. Forschende aus den Fakultäten für Chemie und Biologie der Universität Bielefeld haben jetzt ein biotechnisches Verfahren gefunden, das die Produktion einer biologisch bedeutenden Vorstufe der Jasmonsäure effizienter und günstiger machen könnte. Ihre Innovation: Sie ahmen nach, wie Pflanzen das Hormon herstellen. Das Ergebnis ist 12-OPDA, eine zentrale Vorstufe von Jasmonsäure. Sie könnte langfristig auch als Vorstufe für hochwertiges Parfüm in Frage kommen. Die Forschenden präsentieren ihr Verfahren heute im Forschungsjournal Advanced Science (DOI: https://doi.org/10.1002/advs.201902973).

Quelle: Uni Bielefeld

Biokunststoff und Biosprit aus Reststoffen stoßen bei den Deutschen auf Zuspruch, Laborfleisch und Grüne Gentechnik werden dagegen abgelehnt. Das geht aus dem Technik-Radar 2020 von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und Körber-Stiftung hervor (siehe ).  Neben der allgemeinen Einstellung zu Technik fragt die Studie in diesem Jahr ab, wie die Deutschen zu den Zielen und möglichen Auswirkungen der Bioökonomie stehen. Grüne Gentechnik lehnen laut TechnikRadar 57,5 % ab. Nur eine Minderheit (20,9 %) erkennt in gentechnischen Züchtungsverfahren einen Nutzen, wohingegen die Risiken von zwei Drittel der Befragten (66,4 %) als eher hoch oder sogar sehr hoch eingeschätztwerden. Weithin abgelehnt (61,1 %) wird auch die Pflanzenzucht mittels Mutagenese, ein seit Jahrzehnten etabliertes Züchtungsverfahren.

Quelle: acatech

Die Samen von Jojoba sind eine der weltweit einzigen bekannten nachhaltigen Quellen für Flüssigwachsester. „Jojoba ist die einzige uns bekannte Pflanze, die in der Lage ist, diese Wachse im Samen zu speichern," sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk, Leiterin der Forschungsgruppe Assimilat Allokation und NMR am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben. Das flüssige Wachs wird üblicherweise als Jojobaöl bezeichnet. Jojobaöl hat mehrere Vorteile und findet in Pharmazie, Kosmetik und Haarpflegeprodukten eine breite Verwendung. Ein internationales Team von Wissenschaftlern (USA, Deutschland und China) hat nun seine Kräfte gebündelt, um Transkriptom, Proteom und Lipidom von Jojobasamen umfassend zu untersuchen. Am 11. März haben sie über die Sequenzierung des 887 Megabasen (Mb) großen Jojoba-Genom in der Zeitschrift Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aay3240) berichtet. Heute stellte das IPK die Studie der Öffentlichkeit vor.

Quelle: IKP (pdf)

Prof. Patrick Mäder und sein Forscherteam der Technische Universität Ilmenau erhielten den Thüringer Forschungspreis für Angewandte Forschung zum Thema „Künstliche Intelligenz revolutioniert die Pflanzenbestimmung“. Gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena entwickelten die Ilmenauer Wissenschaftler die weltweit erste App zur Erkennung von Pflanzen mit einem intelligenten Bestimmungsprozess. Das Projekt Flora Incognita verbindet Smartphones, künstliche Intelligenz und Bürgerbeteiligung in einer App, die interaktiv und automatisch Pflanzen anhand von Bildaufnahmen erkennt. Mit jeder erfolgreichen Anwendung lernt die App dazu und verbessert ihre Genauigkeit. Gleichzeitig entstehen durch die Speicherung der erkannten Arten und Standorte wertvolle Datensätze, um Fragen des Artenschutzes und der Biodiversität zu beantworten. Die App wurde seit ihrer Veröffentlichung schon eine Million Mal heruntergeladen.

Quelle: TU Illmenau

Die Genbank des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat für 200.000 Akzessionen sogenannte Digital Object Identifiers (DOI) vergeben, um die Datenbestände ihres Genbankmaterials eindeutig zu kennzeichnen. „Die Identifikation von Genbankmustern wurde weltweit sehr unterschiedlich gehandhabt. Das stellte eine große Herausforderung dar“, erklärt Dr. Stephan Weise, Leiter der Arbeitsgruppe Genbankdokumentation (DOK) am IPK. Die Vergabe einer DOI wird künftig auch Bestandteil der Neuaufnahme von Akzessionen in die Genbank des IPK sein. Damit kann die eindeutige Identifizierbarkeit über Generationen hinweg abgesichert werden, und es wird darüber hinaus möglich, die Nutzung der Akzessionen nachzuvollziehen.

Quelle: IPK (pdf)

Die Pflanzenwissenschaftlerin Professorin Rita Groß-Hardt erhält einen ERC Proof of Concept Grant des Europäischen Forschungsrats (European Research Council, ERC). Im Projekt TriVolve wollen die Wissenschaftlerin und ihr Team zusammen mit dem Pflanzenzüchter KWS Drei-Eltern-Kreuzungen als neue Züchtungsstrategie für die Landwirtschaft etablieren. Mit ihrem Team gelang es Groß-Hardt  2017 erstmals pflanzliche Eizellen mit zwei Spermien zu verschmelzen, um Nachkommen mit drei statt zwei Elternteilen – einer Mutter und zwei Vätern – zu zeugen. Dieses Forschungsergebnis kann zu einer neuen Zuchtstrategie führen. „Mit Hilfe von Drei-Eltern-Kreuzungen können in einem Schritt die positiven Eigenschaften von gleich drei Pflanzen kombiniert werden. Zudem lassen sich mit dieser neuartigen Kreuzungsstrategie Hybridisierungsbarrieren umgehen, was die Möglichkeit eröffnet, weiter entfernte Sorten miteinander zu kombinieren“, sagt Rita Groß-Hardt von der Universität Bremen. Mit dem Projekt TriVolve möchte die Arbeitsgruppe die Erkenntnisse nun auf Nutzpflanzen übertragen.

Quelle: Universität Bremen

Der diejährige Leibniz-Gründungspreis geht an das Produkt Phytoprove Pflanzenanalytik. Das Produkt der jungen Firma, eine Ausgründung des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, ist ein mobiles Messgerät zur Bestimmung der Fitness von Pflanzen und deren Versorgungszustand für Hobbygärtner und die professionelle Landwirtschaft, mit dem Ziel einer bedarfsgerechten Düngemitteldosierung. Das Gerät misst den physiologischen Zustand von Pflanzen mit nicht-invasiven Methoden. Durch die Detektion und Analyse biophysikalischer Eigenschaften des Photosynthesesystems ermitteln diese den Dünge- und Wasserstatus von Pflanzen und können deren Vitalität und Leistungsfähigkeit beurteilen. Das Preisgeld in Höhe von 50.000 Euro dient zur Unterstützung des Start-ups in der weiteren Gründungsphase.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft

Blütenfarben, Duftstoffe oder Substanzen, die sich therapeutisch nutzen lassen – oft sind es nur winzige Varianten im Erbgut, die dafür ausschlaggebend sind, welche Merkmale ein Organismus ausprägt. Die Fahndung nach solchen Varianten gestaltet sich oft wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen veröffentlichen am 13. April in Nature Genetics (DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-020-0612-7) eine Methode, mit der sich solche Genvarianten selbst bei Arten aufspüren lassen, deren Erbgut noch nicht vollständig entziffert ist. Diese ist nicht nur schneller als der traditionelle Weg – sie eröffnet auch die Möglichkeit, bei bislang nur wenig untersuchten Pflanzen, Gene ausfindig zu machen, die eine grundlegende Rolle für die Biosynthese medizinisch wertvoller Inhaltsstoffe spielen. Das melden die Tübinger beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie beim idw

Knackiger Salat, bewässert und gedüngt mit aufbereitetem Abwasser – und so Ressourcen wie Wasser, Nährstoffe und Flächen effizient nutzen: Das ist die Idee hinter dem gerade abgeschlossenen Projekt HypoWave. Dass sie funktioniert, hat die Pilotanlage des Forschungsteams auf dem Gelände einer Kläranlage bei Wolfsburg bewiesen. Kernstück der Anlage war ein sogenanntes hydroponisches System, bei dem Pflanzen ohne Erde in einer Nährlösung gezogen werden. Dr. Jörn Germer, Agrarökologe an der Universität Hohenheim in Stuttgart, hat es mit seinem Team für den Einsatz kommunaler Abwässer angepasst. Eine Idee mit Zukunft im Wissenschaftsjahr 2020 Bioökonomie. Das Gesamtprojekt unter Leitung der TU Braunschweig wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,1 Mio. Euro gefördert. An der Universität Hohenheim zählt das Teilprojekt mit einer Fördersumme über 386.448 Euro zu den Schwergewichten der Forschung.

Quelle: Uni Hohenheim

Im Wettbewerb um Bodenfläche, Nährstoffe und Wasser sind manche Pflanzen sehr erfolgreich: Sie behindern das Wachstum ihrer Konkurrenten durch chemische Signale, die bei der Nachbarpflanze den Zelltod auslösen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Botanischen Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) untersuchen, wie dieser Effekt zustande kommt, um ihn für die Entwicklung umweltfreundlicher Bioherbizide zu nutzen. Wie Mohammed Sarheed aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Peter Nick in seiner Doktorarbeit Allelopathic compounds from Mint target the cytoskeleton from cell biology towards application as bioherbicides (DOI: https://doi.org/10.5445/IR/1000099195) darlegt, ist Menthon besonders gegen das auf Bergweiden vorkommende Unkraut Ampfer wirksam. Darin beschreibt er auch, dass das Duftöl der Pferdeminze auf das Protein Actin zielt, dort zur zellulären Selbsttötung führt und auf diese Weise hochwirksam gegen die Ackerwinde ist. Hier verstehen die Forscherinnen und Forscher den Mechanismus, obwohl sie den dafür ursächlichen Stoff noch nicht identifiziert haben. Sarheeds Untersuchungen am KIT ergaben zudem, dass Menthon das Wachstum von HeLa-Zellen – menschlichen Krebszellen – hemmt.

Quelle: KIT

Mit der Aufnahme der mehrfach pilzwiderstandsfähigen Neuzüchtung in die Sortenliste ernten die Forschenden aus dem Julius Kühn-Institut (JKI) den Lohn von fast drei Dekaden Züchtungsarbeit (Kreuzung 1993). Vorteil der neuen Generation von PIWI-Rebsorten besteht darin, dass die Resistenz vom Pilz nicht so schnell gebrochen werden kann und deutlich weniger Pflanzenschutz erforderlich ist. Eine ausführliche Beschreibung der Eigenschaften und Infos rund um die JKI-Neuzüchtung fasst ein Dossier von Dr. Töpfer zusammen (pdf).

Quelle: JKI

Forschende haben einen Weg gefunden, Zellulose mittels 3D-Drucker zu verarbeiten, um fast beliebig komplexe Gegenstände mit sehr hohem Zelluloseanteil zu schaffen. Wie sie berichten, haben sie mit einem Zellulose-Verbundmaterial verschiedene Objekte gedruckt, deren Zellulosegehalt höher liegt als derjenige von anderen 3D-gedruckten zellulosebasierten Gegenständen (Advanced Functional Materials, DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.201904127). Ein Trick half den Forschenden der ETH Zürich und der Empa dabei.

Quelle: ETH Zürich

Forschende haben ein Verfahren entwickelt, mit dem die so genannte FAIRE-Methode nun auch bei der Versuchspflanze Ackerschmalwand angewendet werden kann. Für die Anwendung an Pflanzen war die Methode bislang nicht etabliert. Pflanzen haben eine rigide Zellwand, die den experimentellen Zugang oft erschwert. Durch das Aufbrechen von Pflanzenzellen werden auch andere Strukturen und Moleküle – beispielsweise die DNA – in Mitleidenschaft gezogen. Die Erkenntnisse der Arbeitsgruppe unter Leitung von Professor Uwe Conrath, Biochemie und Molekularbiologie der Pflanzen der RWTH Aachen, tragen dazu bei, eine erhöhte Abwehrbereitschaft von Pflanzen besser zu verstehen. Darauf aufbauend lassen sich künftig natürliche oder naturnahe Substanzen identifizieren, mit denen Nutzpflanzen umweltschonend vor Schadorganismen geschützt werden können. Ihre Ergebnisse publizierte das Team am 10. Februar in der Fachzeitschrift Nature Protocols (DOI: https://doi.org/10.1038/s41596-019-0277-9). Das meldet die RWTH heute beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: RWTH beim idw

Öl stellt für Wasserlebewesen eine erhebliche Gefahr dar. Forscher der Universitäten Bonn und Aachen sowie der Heimbach-GmbH haben eine neue Methode entwickelt, solche Verunreinigungen zu beseitigen: Textilien mit speziellen Oberflächeneigenschaften schöpfen das Öl dabei passiv ab und transportieren es in einen schwimmenden Behälter. Als Vorbild dienten den Wissenschaftlern dabei Oberflächen aus dem Pflanzenreich. Die Studie ist nun in der Zeitschrift Philosophical Transactions A (DOI: https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0447) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

Der Wissenschaftsrat hat ein Positionspapier zur Anwendungsorientierung in der Wissenschaft veröffentlicht. Forschende, Hochschulen und Forschungseinrichtungen sollen sich mit gesellschaftlichen Akteuren austauschen, kooperieren und strategische Partnerschaften aufbauen. Wissenschaftlich erzeugtes Wissen und seine Anwendung sind zentrale Treiber für technologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Wandel. Zunehmend bestehen Erwartungen an das Wissenschaftssystem, Antworten auf große gesellschaftliche Herausforderungen zu finden sowie einen Beitrag zu dringend erforderlichen Innovationen zu leisten. Die Empfehlungen im vorliegenden Positionspapier des Wissenschaftsrates richten sich an wissenschaftliche Gemeinschaften, Leitungen von Hochschulen und Forschungseinrichtungen, Wissenschaftsorganisationen, Wissenschaftsförderer, Unternehmen und zivilgesellschaftliche Akteure – sowie nicht zuletzt auch an die politisch Verantwortlichen in Bund und Ländern.

Quelle: Wissenschaftsrat

Falsche Weizensorten kultiviert oder weniger gute Bullen zur Züchtung von milchstarken Kühen ausgesucht: Bei Selektionsentscheidungen in der Landwirtschaft und Behandlungen von Krankheiten wurden in der Vergangenheit möglicherweise falsche genetische Faktoren zugrunde gelegt. Das beschreiben die Mathematiker Dr. Nicholas Schreck und Prof. Dr. Martin Schlather von der Universität Mannheim in einer Studie mit dem Titel Best Prediction of the Additive Genomic Variance in Random-Effects Models. Sie veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Genetics (DOI: https://doi.org/10.1534/genetics.119.302324). Es sei denkbar, dass die bislang verwendete Methode in der Vergangenheit dazu geführt habe, dass Landwirte nicht die resistentesten Weizensorten auswählten, vermutet Dr. Nicholas Schreck, der die Studie geleitet hat.

Quelle: Uni Mannheim

Ein Forschungsprojekt der Hochschule Geisenheim gibt Aufschluss darüber, wie neu angelegte Querterrassenweinberge effizient und dabei naturschutzgerecht begrünt werden können. Ziel ist eine Begrünung der Böschungen, die Erosion verhindert und artenreiche Lebensräume bietet. 2018 wurden verschiedene Saatmischungen mit unterschiedlichen Techniken auf die kahlen Böschungen von neu geschobenen Terrassenweinbergen im Mittelrheintal aufgebracht. Nun liegen die ersten Ergebnisse vor. Projektleiterin Ilona Leyer, Professorin am Institut für angewandte Ökologie der Hochschule Geisenheim: „Nach der Einsaat letztes Jahr kam die große Trockenheit und dann im Juni ein extremes Starkregenereignis. Wir hatten Sorge, dass die Ansaat zusammen mit dem Boden der steilen Böschungen runtergespült würde. Doch allen Widrigkeiten zum Trotz waren letzten Sommer deutlich die Rosetten der aufgelaufenen Stauden erkennbar und auch die Erosion war im Vergleich zu in Falllinie gepflanzten Jungfeldern gering. Dies lässt erwarten, dass Terrassenweinberge bei den zu erwartenden Klimaveränderungen gut aufgestellt sind“.

Quelle: HS Geisenheim

Steigende Bevölkerungszahlen und schlechtere Wetterbedingungen durch den Klimawandel erschweren die Produktion von ausreichend gesunden und frischen Lebensmitteln. Einen Beitrag zur Lösung dieses Problems könnte die sogenannte vertikale Landwirtschaft leisten. Hierbei wird das Gemüse und Obst in Etagen übereinander angebaut. Dieses System benötigt weder direktes Sonnenlicht noch Ackerboden, da die Pflanzen in Nährlösungen bei künstlichem Licht oder Tageslicht wachsen. Ein Wissenschaftlerteam der Universität Göttingen hat die Akzeptanz von vertikalen Anbausystemen untersucht. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Sustainability (DOI: https://doi.org/10.3390/su11154052) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

Wie der Deutschlandfunk berichtet, scheiterte der Einsatz von Algen zur Energiegewinnung bislang meist deshalb, dass diese zu schnell wuchsen. Leipziger Forschende haben nun einen Weg gefunden, wie Algen ohne Wachstum Bio-Kraftstoff produzieren. Die Algen produzieren bei Sonnenlicht Glykolat, eine Vorstufe des Zuckers. Das Glykolat wird anschließend zu Methan vergärt, der sich als Kraftstoff verwenden lässt. Das Besondere an der Methode der Forschenden um Prof. Christian Wilhelm: Die Algen wachsen nicht, sondern stellen aus Kohlendioxid und Licht nur Glykolat her.

Quelle: Deutschlandfunk

Das Frankfurter Start-Up‚ „Phytoprove Pflanzenanalytik UG“, eine Ausgründung des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, hat beim Businessplan-Wettbewerb der Gründerinitiative Science4Life e.V. kürzlich den 2. Platz belegt. Die seit Februar bestehende Firma hat sich darauf spezialisiert, neue Verfahren zur Messung des Düngezustandes und der Vitalität von Pflanzen zu entwickeln. Dadurch kann der Ertrag gesteigert und – mindestens genauso wichtig – Überdüngung verhindert werden.

Quelle: Senckenberg

Die Herausforderungen und Möglichkeiten für die Zukunft von Genbanken haben Forschende in einem Perspektiven-Essay im Fachjournal Nature Genetics (DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-019-0443-6) beleuchtet. Wie die Forschenden des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben betonen, ist die Entwicklung der Genbanken zu bio-digitalen Ressourcenzentren, welche Saatgut sowie die molekularen Daten der eingelagerten Proben sammeln, für Wissenschaftler, Pflanzenzüchter und die gesamte Gesellschaft gleichermaßen von großem Vorteil.

Quelle: IPK (pdf)

Die Biodiversität nimmt weltweit ab, nicht zuletzt aufgrund der Zerstörung von Lebensräumen durch den Menschen und den Klimawandel. Vor diesem Hintergrund sind Informationen über Pflanzenvielfalt und ihre Verteilung auf dem Planeten von entscheidender Bedeutung. Mit dem Global Inventory of Floras and Traits (GIFT) hat ein Forscherteam um Dr. Patrick Weigelt und Prof. Dr. Holger Kreft einen wichtigen Schritt zur Dokumentation und zum Verständnis der globalen Pflanzenvielfalt getan. Die Ergebnisse der Forschenden von der Universität Göttingen sind im Journal of Biogeography (DOI: https://doi.org/10.1111/jbi.13623) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen
(direkt zur Datenbank)

Mit dem Einsatz von künstlicher Intelligenz ist es Forschenden der Technischen Universität München (TUM) gelungen, die massenhafte Analyse von Eiweißen aus beliebigen Organismen deutlich schneller als bisher und praktisch fehlerfrei zu machen. Dieser neue Ansatz mit maschinellem Lernen wird das Forschungsfeld der Proteomik stark verändern, da er sowohl in der Grundlagen- als auch in der klinischen Forschung angewandt werden kann. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Methods (DOI: https://doi.org/10.1038/s41592-019-0426-7).

Quelle: TUM

Im tropischen Mittelamerika lassen große Investmentfirmen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Monokulturen mit nichtheimischen Baumarten wie Teak entstehen, die möglichst schnell wachsen, großflächig durch Kahlschläge abgeholzt und flott vermarktet werden: Mit ökologischen Folgen wie Bodenerosion, Verlust der Artenvielfalt, Schadstoffeintrag durch Dünge- und Pflanzenschutzmittel. Eine Alternative stellen Mischwälder mit heimischen Baumarten dar, die umweltschonender bewirtschaftet werden können. Damit ein Umdenken erfolgt und ansässige Landbesitzer überzeugt werden können, dass sich das Aufforsten nachhaltiger tropischer Mischwälder langfristig auch finanziell auszahlt, will die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg zusammen mit der Firma PuroVerde in Costa Rica ein datenbasiertes Entscheidungshilfesystem entwickeln. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das neue Projekt fachlich und finanziell mit rund 400.000 Euro.

Quelle: DBU

Forschende der Universitäten Köln und Bonn sowie des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig – Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere, Bonn, haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich erstmals feinste Oberflächenstrukturen digital erfassen und darstellen lassen. Sie bedampfen hierfür die Präparate mit Gold, eine Technik, die bisher nur bei der Rasterelektronenmikroskopie angewendet wurde. Damit untersuchten sie bereits verschiedene Insekten, Vogelfedern, Pflanzenteile und sogar Spinnenseide. Das Potential der neuen Anwendung erstreckt sich dabei auch auf angewandte Bereiche wie Materialwissenschaften oder die Qualitätskontrolle in produzierenden Unternehmen. Die Ergebnisse ihrer Forschung sind nun im Journal of Anatomy (DOI: https://www.doi.org/10.1111/joa.13008) veröffentlicht.

Quelle: Uni Köln

Forschenden der Uni Leipzig ist ein wichtiger Schritt in der grünen Biotechnologie gelungen. Den Forscherinnen und Forscher unter der Leitung des Algenforschers und Physiologen Prof. Dr. Christian Wilhelm ist es gelungen, Glykolat produzierende Zellfabriken zu schaffen, indem sie Mikroalgen so behandelten, dass sie keine Biomasse bilden, sondern den organischen Kohlenstoff in die Nährlösung als Glykolsäure ausscheiden. Diese kann vielfältig verwendet werden, etwa zur Herstellung von flüssigen oder gasförmigen Energieträgern oder von Kunststoffen. Bei dem von den Biologen angestoßenen Prozess wurden so hohe Konzentrationen erreicht, dass die Nährlösung direkt als Glukoseersatz verwendet werden kann. Ihre Erkenntnisse haben sie schon im Januar in Fachzeitschrift Plant Biotechnology Journal (DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.13078) veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: Uni Leipzig

Forschende der Uni Bonn haben in einer Pilotstudie untersucht, wie die Reflexions-Eigenschaften von Gerstenpflanzen, die mit Echtem Mehltau (eine Pilzkrankheit) infiziert waren, mit der Aktivität ihrer Gene zusammenhängen. Auch wenn Der endgültige Beweis, dass Gen-Aktivitäten sich durch spezifische Reflexionsmuster verraten, noch aussteht, sind die Froschenden froh zum ersten Mal gezeigt zu haben, dass mit Hilfe hyperspektraler Bilder solche Zusammenhänge aufgedeckt werden konnten. In Zukunft kann dies möglicherweise die Züchtung resistenter Sorten deutlich vereinfachen. Die Studie Die Studie der Forschenden vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaft und Ressourcenschutz (INRES) ist in der Zeitschrift PLOS ONE (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213291) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

Um die in der Abfolge dieser Bausteine begründeten Funktionen untersuchen zu können, müssen DNA-Fragmente in Trägermoleküle eingesetzt und vervielfältigt werden. Für diesen Vorgang der Klonierung hat ein Forschungsteam der Universität Bayreuth ein hocheffizientes, schnelles und kostengünstiges Verfahren entwickelt, das auf allen Gebieten der Biologie, Biochemie und Biotechnologie flexibel einsetzbar ist. Dabei entfällt das aufwändige Screening von Bakterienkolonien. In Scientific Reports (DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41598-019-39768-0) stellen die Forschenden ihre Innovation vor.

Quelle: Uni Bayreuth

Forschende haben sie nun eine neuartige Anwendung für den RNA/Protein-Komplex CRISPR/Cas9 gefunden – als zytogenetische Taschenlampe. Im Gegensatz zur herkömmlichen in-situ Hybridisierung wird die DNA bei der Benutzung des neuen RNA-guided endonuclease - in situ labelling-Werkzeugs (RGEN-ISL) nicht denaturiert. Folglich bleibt das Chromatin unbeschädigt sodass die Chromatinstruktur nun auch untersucht werden kann. RGEN-ISL kann mit Protein-Nachweismethoden kombiniert werden und Echtzeit-Visualisierung des Markierungsprozesses wird möglich. Die neue Methode wurde zwar für Pflanzengenome entwickelt, kann aber vermutlich in allen Organismen verwendet werden. Vorgestellt haben die Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) die neue Methode im Fachjournal New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15720).

Quelle: IPK (pdf)

Mit rund 14 Millionen Nachweisen von über 4.000 in Bayern vorkommenden Pflanzen-Arten ist das Pflanzen-Portal zur größten botanischen Datenbank Bayerns angewachsen. Daraus soll der Pflanzenatlas "Flora von Bayern" entstehen, meldet das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz (STMUV). Zum ersten Mal seit über 100 Jahren wurde so der komplette Bestand von Pflanzen in Bayern systematisch erfasst und beschrieben. Kuratiert und archiviert wird das online-Portal (https://wiki.bayernflora.de/web/Hauptseite) vom Datenzentrum an den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB). Die Koordinationsstelle ist an der Botanischen Staatssammlung München angesiedelt, einer Einrichtung der SNSB.

Quelle: STMUV

Wie man Algen zum Gewässerschutz und zur Rückgewinnung von Phosphor einsetzen kann, untersucht ein Team der Technischen Hochschule Mittelhessen. Das Forschungsvorhaben trägt den Titel „Algenbiotechnologie in Abwasserreinigungsanlagen – Phosphorrecycling und Energiegewinnung“. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 725.000 Euro gefördert. Projektleiter ist Prof. Dr. Ulf Theilen, Sprecher des Kompetenzzentrums für Energie- und Umweltsystemtechnik (ZEuUS) der TH. Untersucht werden zwei Schwerpunkte: Um die Nährstoffe zu eliminieren sollen Algen eingesetzt werden, um die in Abwässern enthaltenen Phosphor- und Stickstoffreste zu entfernen. Die dabei erzeugte Algenbiomasse soll in einem Recyclingprozess genutzt werden. Ziel ist es, auf diesem Weg ein Konzept für die großtechnische Anwendung zu entwickeln.

Quelle: TH Mittelhessen

Würde man Schiffsrümpfe mit speziellen HighTech-Materialien beschichten, ließe sich bis zu ein Prozent der weltweiten CO₂-Emission vermeiden. Zu diesem Schluss kommen Forschende der Uni Bonn vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen zusammen mit Kollegen aus St. Augustin und Rostock in einer aktuellen Studie in der Zeitschrift Philosophical Transactions A (DOI: dx.doi.org/10.1098/rsta.2018.0263). Demnach könnten Schiffe, die mit neuartigen HighTech-Materialien beschichtet sind, die auf dem Prinzip des Schwimmfarns beruhen, aufgrund geringerer Reibung bis zu 20 Prozent an Kraftstoff einsparen. Rechnet man so genannte Antifouling-Effekte hinzu, etwa den verringerten Bewuchs des Rumpfes, ist sogar eine doppelt so hohe Reduktion möglich.

Quelle: Uni Bonn

Einen neuen Fachinformationsdienst zur organismischen Biodiversitätsforschung names BIOfid baut derzeit ein Team aus Naturforscher*innen, Informatiker*innen und Bibliothekar*innen auf. Dazu bittet es explizit alle Gefäßpflanzenforscher*innen um Teilnahme an einer Umfrage, um die zukünftige semantische Suche zu gestalten. Der Fachinformationsdienst Biodiversitätsforschung befindet sich seit 2017 im Aufbau. Das Vorhaben ist eine interdisziplinäre Kooperation zwischen der Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg, der AG Texttechnologie am Institut für Informatik und Mathematik der Goethe-Universität sowie der Frankfurter Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung. Mit der Digitalisierung bisher schwerzugänglicher deutschsprachiger Literatur, vornehmlich des 20. Jahrhunderts, werden in einem Pilotprojekt zunächst Biodiversitätsdaten von Vögeln, Schmetterlingen und Gefäßpflanzen mobilisiert und geeignete und nachnutzbare Text-Mining-Tools entwickelt. Über eine semantische Suchmaschine sollen Nutzer*innen zudem Daten aus dem Textkorpus direkt abfragen können. Um diese semantische Suche besser an den Ansprüchen zukünftiger Nutzer*innen ausrichten zu können, möchte Dr. Christine Driller Sie gezielt um Unterstützung bitten. Dazu hat das Netzwerk nun eine Onlinebefragung gestartet.

direkt zur Umfrage

Forschende haben ein neuartiges Verfahren zur Visualisierung von Saccharose auf einer bisher noch nicht erreichten mikroskopischen Ebene entwickelt. Durch die neue Technologie kann die Zuckerkonzentration in verschiedenen, pflanzlichen Geweben exakt bestimmt werden. Somit steht den Forschenden ein neues Präzisionswerkzeug zur Untersuchung von Zuckertransport und Ertragspotenzialen in Kulturpflanzen zur Verfügung. Das von Forschenden vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben entwickelte Verfahren stellten sie im Dezember im Fachmagazin Plant Physiology vor (DOI: https://doi.org/10.1104/pp.18.00947).

Quelle: IPK (pdf)

Der EMBO-Kurs Functional Live Imaging of Plants wird vom 21. - 31. Mai 2019 im japanischen Nagoya stattfinden. 40% der Zeit wird die Thematik in Vorträgen vorgestellt, 60% der Zeit stehen für praktische Erfahrung und Bildanalysen zur Verfügung. Anmeldungen und Abstracts sind bis 10. Februar erwünscht. Rückmeldung über die Annahme eines Beitrages erhält man laut Tagungswebsite bis 25. Februar.
Details auf der Tagungswebsite

Einfach, automatisiert und nachvollziehbar: Eine simple Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Protein-Massenspektrometrie präsentieren Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in der jüngsten Ausgabe des Fachblatts Nature Protocols. Darin erklären sie, wie sich komplizierte Protein-Untersuchungen mit Hilfe der modernen Cross-Linking Massenspektrometrie durchführen lassen. Hierfür haben sie sogar eine eigene Software entwickelt. Die Anleitung richtet sich an andere Wissenschaftler, die bislang noch keine oder nur wenig Erfahrung mit dem Verfahren haben.
Quelle: MLU

Um Saatgut als Gemeingut zu schützen haben Züchterinnen und Züchter der Uni Göttingen und der Verein Agrecol eine gemeinsame Initiative gestartet. Agrecol entwickelte eine „Open-Source Saatgut Lizenz“, die Saatgut als Gemeingut rechtlich absichert und so vor Patentierung und Sortenschutz bewahrt.
Quelle: Uni Göttingen

Damit sich pflanzliche Eiweiße bei Verzehr wie Fleisch-Eiweiße anfühlen, habe Forschende bislang oft mit Versuch und Irrtum herauszufinden versucht, wie diese möglichst fleischänhlich werden. Nun haben Forschende vom Institutsteil Lebensmittelverfahrenstechnik (LVT) des Instituts für Bio- und Lebensmitteltechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Kolleg*innen der TU Berlin für die Herstellung pflanzlicher Ersatzprodukte für Hähnchenschnitzel und Rindersteaks einen Ansatz und eine Methode entwickelt, die es ermöglichen, den Prozess mit Fokus auf Strukturveränderungen zu untersuchen und zu kontrollieren. Sie erforschen dies für proteinreiche Lebensmittel, etwa auf der Grundlage von Sojabohnen oder Erbsen.
Quelle: KIT

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

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

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)

Der Münchner Architekt Ferdinand Ludwig entwirft moderne Baumhäuser, die als nachhaltige Wohnräume oder Klassenzimmer dienen sollen. Dabei integriert er lebende Bäume als Teile der Konstruktion in die Architektur. Das Portal Bioökonomie hat den Begründer des Forschungsgebietes Baubotanik interviewt. Er ist seit 2007 Professor für Green Technologies in Landscape Architecture an der TU München, wo er gemeinsam mit einer Firma nachhaltige Räume entwickelt, denn die Ressourcen für herkömmliche Bauten aus Stahl oder Beton werden immer knapper.
Quelle: Bioökonomie.de

PflanzenbiotechnologInnen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) haben Maniok mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas9 genetisch verändert. Die neue Sorte enthält amylosefreie Stärke, welche von der Industrie bevorzugt wird. Sie nutzt sie beispielsweise für die Papierherstellung oder als stärkehaltigen Lebensmittelzusatz. Doch obwohl Maniokpflanzen ziemlich anspruchslos sind und selbst in Trockengebieten überleben, ist es zeitaufwändig, den von Bauern bevorzugten Sorten mittels Kreuzungen neue, nützliche Merkmale anzuzüchten. Mehrere Teams von Forschenden um den ETH-Wissenschaftler Simon Bull haben deshalb die Genschere verwendet, um Maniok mit neuen Eigenschaften auszustatten. Ihre Studie erschien im Fachmagazin Science Advances. Die Pressemitteilung der ETH schildert, wie die Forschenden dabei vorgingen.
Quelle: ETH Zürich

Jahrelang hat ein französisches Unternehmen Brustimplantate aus billigen Industrie-Silikonkomponenten verkauft. Der Skandal, der 2010 erstmals für Schlagzeilen sorgte, beschäftigt bis heute die Gerichte. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP hat jetzt ein Verfahren entwickelt, das derartigen Betrug verhindert. Künftig können Hersteller Implantate fälschungssicher kennzeichnen – mit Hilfe von verkapselter Tomaten-DNA. Denn diese erwies sich als ideales Markierungsmaterial und wurde aus Tomatenblättern als genomische DNA (gDNA) isoliert und in die Silikonmatrix der Implantate eingebettet.
Quelle: Fraunhofer

Das fragile Gleichgewicht der Natur zu stärken und so die biologische Vielfalt zu erhalten: Das ist das Ziel der Biodiversitätsstrategie, die die Europäische Union (EU) im Jahr 2011 beschlossen hat. Dass dies mit ganz einfachen Methoden gelingen könnte, zeigt das Forschungsprojekt ESMERALDA (Enhancing ecoSysteM sERvices mApping for poLicy and Decision mAking), das nun abgeschlossen wurde und an dem sämtliche 28 EU-Länder sowie die Schweiz, Norwegen und Israel beteiligt waren. Das Projektes hat dazu eine flexible Methodik zur Kartierung und Bewertung von Ökosystemleistungen als Baustein für paneuropäische und regionale Bewertungen entwickelt. Die meisten Daten waren bereits vorhanden und mussten daher lediglich aufbereitet und koordiniert werden. In einem zweiten Schritt wurden den Beteiligten in den Ländern dann die wissenschaftlichen Methoden und Daten zur Verfügung gestellt, um das vorhandene Wissen zu bündeln, zu koordinieren und aufzubereiten. Auf diese Weise ist ein Maßnahmenkatalog entstanden, der per Open Access allen teilnehmenden Partnern und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden konnte - zur Projekt-Website: http://www.maes-explorer.eu/. Die Koordination des gesamten Projektes lag bei Prof. Dr. Benjamin Burkhard vom Institut für Physische Geographie und Landschaftsökologie (PhyGeo) der Leibniz Universität Hannover (LUH).
Quelle: LUH

Das Leibniz-Institut DSMZ, die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen erweitert seine Sammlung um die Cyanobakterien und schließt damit eine Lücke in ihrem Angebot biologischer Ressourcen für Wissenschaft und Forschung. Zum Start umfasst die Sammlung rund 100 marine Cyanobakterien, der Bestand wird in den nächsten Jahren aber deutlich anwachsen. Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen können an der DSMZ ab sofort nicht nur Cyanobakterien für ihre Forschungsprojekte erwerben, sondern auch Stämme dieser Organismengruppe hinterlegen. In der offenen Sammlung ist dies kostenlos.Hinterlegte Stämme werden an der DSMZ in flüssigem Stickstoff konserviert und auf diese Weise dauerhaft in lebensfähigem, genetisch stabilem Zustand bewahrt und anderen Forschenden verfügbar gemacht. Cyanobakterien zählen zu den ältesten Lebensformen überhaupt; viele von ihnen betreiben Photosynthese. Sie sind von großer ökologischer Bedeutung, aber auch von biotechnologischem Interesse.
Quelle: DSMZ 

Pilzbefall von Nutzpflanzen verursacht jährlich einen Millionenschaden in der Landwirtschaft. Oft können sie nicht oder nur schwer durch handelsübliche Spritzmittel von der Krankheit befreit werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Priv.-Doz. Dr. Frederik R. Wurm vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P, Abteilung Prof. Dr. Katharina Landfester) in Mainz entwickeln daher einen auf Nanotechnologie basierenden Schutz mit minimalem Einsatz von Wirkstoff, der das übermäßige Spritzen von Fungiziden vermeidet. Das Projekt ging heute in die nächste Phase: An einem Weinfeld des DLR in Neustadt a. d. Weinstraße wurde das Mittel für einen Test zum Einsatz gebracht.
Quelle: MPI für Polymerforschung

Aptamere sind künstlich hergestellte kleine Moleküle aus Nukleinsäuren oder Peptiden, die sehr spezifisch an Zielsequenzen binden. Peptid-Aptamere können als Werkzeug bei der Funktions-Aufklärung pflanzlicher Proteine dienen. Außerdem machen sie Pflanzen resistent gegen Krankheiten. Ob die Aptamer-Forschung dazu jetzt Fahrt aufnimmt, erörtert das Portal Pflanzenforschung anlässlich eines Artikels in der Fachzeitschrift Trends in Plant Science.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Ein Zoologe hat ein Bio-Pestizid gegen Heuschrecken entwickelt, das für die Umwelt harmlos ist. Bislang eingesetzte, chemische Gifte schaden dem Ökosystem und reichern sich im menschlichen Körper an. Das neue Pestizid „ist eine Mischung aus unterschiedlichen öligen Pflanzenextrakten. Es besteht aus Leinsamen-, Kümmel-, Wintergrün- und Orangenschalen-Öl. Die Zutaten dieses Biopestizids können in einem Reformhaus gekauft werden“, verrät Manfred Hartbauer, Zoologe der Universität Graz, der die Formel für die Rezeptur gemeinsam mit seiner Doktorandin entwickelte. Das neue Pestizid legt das Nervensystem von Wanderheuschrecken lahm. „Interessanterweise ist unser Pestizid gegenüber Mehlkäfern harmlos, was eine spezifische Wirkung des Biopestizids anzeigt,“ Auch für Bienen sei es ungefährlich, da die Ölemulsion am Abend und nachts aufgesprüht werde. Manfred Hartbauer, Zoologe der Universität Graz, der die Formel für die Rezeptur gemeinsam mit seiner Doktorandin entwickelt hat.
Quelle: Uni Graz

Während seines Praxissemesters im Studiengang Öko-Agrarmanagement hat ein Student gemeinsdam mit einer Mosterei ein neues Getränk entwickelt: den Chlorellasaft „Olga“. Den Algensaft gibt es in zwei Geschmacksrichtungen: Apfel-Aronia und Apfel-Möhre-Ingwer. Wie der Student Valentin Kunze der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) berichtet, stellten sich beide Sorten als besonders lecker in Kombination mit der sehr geschmacksintensiven Chlorella-Alge heraus. Revolutionär ist, dass man allein mit einer Flasche des Safts seinen täglichen Bedarf an Vitamin-B12 decken könne, berichtet der Student.
Quelle: HNEE

Mit einer neuen, iPool-Seq genannten Methode haben Wiener Forschende ein Verfahren entwickelt, mit dem solche Gene sehr viel schneller zu erkennen, mit denen krankheitserregende Pilze Pflanzen infizieren. iPool-Seq steht für insertion pool sequencing, eine spezielle Form der Vermehrung spezifischer DNA-Fragmente via PCR-Amplifikation. Sie wurde entwickelt um diejenigen Gene zu identifizieren, die der Schadpilz Ustilago maydis benötigt um Mais zu infizieren. Die Forschenden vermuten, dass diese Technologie sich nicht nur für die rasche und systematische Identifikation der Schlüsselgene für die Interaktion auch von anderen Mikroben mit Pflanzen eignet, sondern auch bei Tieren inklusive uns Menschen funktionieren sollte. Die Forschenden vom Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) publizierten ihre Arbeit im Fachmagazin PLoS Biology, wie das GMI beim Informationsdienst Wissenschaft (idw) meldet.
Quelle: idw

Auf den deutschen Biotechnologietagen 2018 in Berlin fand heute die Preisverleihung des 8. Förderwettbewerbs GO-Bio des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) statt. Zu den acht Gewinnern gehört ein Forscherteam um Professor Hans-Jürgen Danneel von der Hochschule Ostwestfalen-Lippe, der ein Unternehmen gründen wird, das hochwertige vegane Proteine für den Ernährungssektor produzieren wird. Das Team um den Professor entwickelte in fast zehn Jahre langen Vorarbeiten die Grundsteine für ein Verfahren, mit dem aus fast beliebigen pflanzlichen Rohstoffen wertvollste Proteinanteile angereichert und geringwertige oder unerwünschte Inhaltsstoffe entfernt werden können. Damit setzte sich erstmals ein Gründerteam einer Fachhochschule in diesem bundesweiten Wettbewerb durch.
Quelle: Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Indonesien gehört zu den weltweit wichtigsten Kakao-Produzenten. Seit vielen Jahren erforschen Ökologen zusammen mit Kollegen und Kakaobauern aus Indonesien den Anbau in Agroforstsystemen. Diese Landnutzungsform sichert nicht nur die Existenz von Millionen von Kleinbauern, sie hat auch den Vorteil großer biologischer Vielfalt. Vögel und Fledermäuse sind hier zum Beispiel reich vertreten und fressen Schädlinge, was zu höheren Ernten führt. Diese und andere Erkenntnisse haben die Wissenschaftler nun in einem zweisprachigen Buch zusammengefasst, um zu einem besseren Verständnis vom Management im Kakaoanbau vor Ort beizutragen. Federführend ist die Agrarökologin Dr. Bea Maas von an der Universität Göttingen, die auch als Tropenökologin am Department für Biodiversitätsforschung der Universität Wien forscht.
Quelle: Uni Göttingen

Die Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ) ist als erste Einrichtung in das europäische Register von Sammlungen aufgenommen worden, die die Anforderungen des Nagoya-Protokolls zum Access and Benefit Sharing (ABS) erfüllen. Kunden, die Bakterien, Pilze oder andere Mikroorganismen bei der DSMZ bestellen, haben damit der wichtigsten Sorgfaltspflicht im Rahmen des Nagoya-Protokolls Genüge getan. Das Nagoya-Protokoll erschwert die Arbeit mit biologischen Ressourcen und führt zu erheblichem bürokratischem Mehraufwand. Diesen Mehraufwand nimmt die DSMZ ihren Kunden nun ab.
Quelle: DSMZ

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) trägt dem wachsenden Bedarf an komplexen Genomanalysen in den Lebenswissenschaften Rechnung und fördert deutschlandweit vier zentrale Kompetenzzentren für Hochdurchsatzsequenzierungen mit insgesamt 14 Millionen Euro in den nächsten drei Jahren. Eines dieser Zentren, das Competence Centre for Genome Analysis Kiel (CCGA Kiel), wird jetzt an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) eingerichtet. Zusätzlich zu den bereits vorhandenen sechs Geräten werden mit der Förderung ein neues „NovaSeq“-Sequenziergerät und ein ultraschneller Rechenserver angeschafft. Die Besonderheit des aktuellen Förderprogramms ist die übergeordnete Strategie, mit der die DFG vier spezialisierte NGS-Zentren für das gesamte Bundesgebiet schafft. Sie sollen als gemeinsame Serviceeinrichtung für die Wissenschaft dienen und nach identischen Standards arbeiten.
Quelle: CAU

Zahlreiche Pflanzen produzieren ätherische Öle, um sich vor mikrobiellen Erregern oder schädlichen Insekten zu schützen. Diese Öle wirken auch gegen Mikroorganismen, die Erkrankungen bei Menschen auslösen können. Forschende stellen nun einen Test im Fachmagazin Scientific Reports vor, mit dem sich die Wirksamkeit der verdampfbaren Substanzen auf Pathogene testen lässt. Über den Test berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Moderne Mobiltelefone, ausgestattet mit leistungsfähigen Kameras, Prozessoren und Grafikkarten, können technisch wesentlich mehr als nur schöne Schnappschüsse liefern. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) präsentieren in einem Artikel im Fachjournal PLOS ONE das Smartphone als kompaktes Hochleistungsmikroskop. Mittels trainierter neuronaler Netzwerke liefert das System in kurzer Zeit Bilder von biologischen Proben, für die bisher teure und große Laboraufbauten nötig waren. Die Forscher hoffen mit dem preiswerten Mikroskop, besonders in Entwicklungsländern Lücken in der medizinischen Diagnostik zu schließen oder es für Bildungszwecke in Schulen und Universitäten einsetzen zu können.
Quelle: Leibniz-IPHT

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet vier Kompetenzzentren für Hochdurchsatzsequenzierung ein. Dies beschloss der Hauptausschuss der DFG im Rahmen seiner Frühjahrssitzung in Bonn. Die vier Zentren wurden aus insgesamt sechs Bewerbungen ausgewählt. Sie werden mit der „Next Generation Sequencing“-Technologie (kurz NGS) ausgestattet und mit einer Summe von insgesamt 14 Millionen Euro für zunächst drei Jahre gefördert. Hinzu kommt eine 22-prozentige Programmpauschale für indirekte Kosten, die durch den Betrieb der Zentren entstehen. Die geförderten Hochschulen sollen künftig Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern standortübergreifend Beratung zu Sequenzierprojekten und Bioinformatik anbieten.
Quelle: DFG

Forschende der amerikanischen Iowa State University haben dünne Folien entwickelt mit denen sie die Transpiration von Pflanzen messen können, ohne die Pflanze zu behindern. Die Miniatur-Sensoren aus Graphen, eine spezielle Modifikation von Kohlenstoff auf den Folien, reagieren empfindlich auf Luftfeuchtigkeit und wurden von den Forschenden auf Klebefolien aufgebracht. Auf diese Weise können die Sensoren die Transpirationsrate von Blättern und den Wassertransport in wachsenden Pflanzen erfassen. Das kann in der Nutzpflanzenforschung dazu dienen, solche Pflanzen zu züchten, die Wasser effizienter nutzen als andere, sagen die Forschenden. Ihre Publikation hob das Fachmagazin Advanced Materials Technologies auf das Titelblatt. Die Studie und die Funktion der Graphen-Sensoren stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Heilbronner Firma Greenovation kultiviert genetisch veränderte Moose, um Medikamente herzustellen. Ein Mittel hat nun die Phase 1 gemeistert, das eines Tages als Enzym-Ersatztherapie gegen die Krankheit Morbus Fabry eingesetzt werden könnte. Das Fabry-Syndrom ist eine angeborene, seltene Stoffwechselstörung. Mit der Dosis- und Verträglichkeitsstudie des Moos-Wirkstoffes an sechs Patienten machte es einen bedeutenden Schritt zur Zulassung eines neuen Arzneimittels, berichtet das Portal Bioökonomie. Die Firma Greenovation wurde 1999 von den Pflanzenwissenschaftlern Prof. Dr. Ralf Reski und Prof. Dr. Gunter Neuhaus gegründet.
Quelle: Bioökonomie.de

Tipps vom Botaniker: Wie man dafür sorgen kann, dass sich der Baum möglichst lange im Wohnzimmer hält, erklärt Professor Steven Jansen, Botaniker an der Universität Ulm. Er beschreibt, wie man frische Bäume erkennt, wie man sie richtig gießt und pflegt, sodass die Freude lange anhalten kann.
Quelle: Uni Ulm

Die Jury des deutschen Nachhaltigkeitspreises hat drei Projekte für die Endrunde nominiert und ruft nun dazu auf, darüber abzustimmen. Mit im Rennen: die neue „Abwasserreinigung mit dem Symbiofilter“, ein Reinigungsverfahren auf Pflanzenbasis. Forschende der Firma Aqualight aus Bramsche und Pflanzenforscher der Uni Osnabrück haben das neue Verfahren ausgetüftelt, mit der am schnellsten wachsenden Wasserpflanze Lemna (Wasserlinsen) die Schmutzwasser in Klärwerken zu reinigen. Der Symbiofilter entfernt vor allem überschüssige Nährstoffe (Nitrat, Phosphat etc.) aus dem Wasser und hat das Potential gesundheitsschädliche Schwermetalle und Arzneimittelreste zu beseitigen. Wie die Jury über das Projekt schreibt (pdf), ist damit erstmals eine schnelle, witterungsunabhängige, preiswerte, mobile und äußerst effiziente Lösung zur Reinigung von Wasser möglich. Der Sieger des Forschungspreises wird in Kooperation mit der Wissenschaftssendung „nano“ auf 3sat über ein Online-Voting ermittelt und im Rahmen der Preisverleihung am 8. Dezember bekannt gegeben. Abstimmungsschluss ist am 17. November 2017. Die 3SAT-Sendetermine der Filme für alle drei Projekte jeweils um 18:30 Uhr bei "nano" sind:

• 6. November: Wasserschutzbrot
• 7. November: Symbiofilter
• 8. November: BioBZ

Weiter: Direkt zur Abstimmung 

Unter dem Titel "Alleskönner" schildert Judith Blage in der Süddeutschen Zeitung wo an Algen geforscht und was inzwischen aus Algen gemacht werden kann: Öko-Sprit, biologisch abbaubares Plastik, Wärmespender für Wohnungen und vielleicht sogar neue Medikamente.
Quelle: Süddeutsche Zeitung

Die mathematische Analyse von Blattformen ermöglicht Aussagen über Herkunft und Umwelteinflüsse. Auch die Pflanzenzüchtung könnte davon profitieren. Das berichten Forschende auf der Platform bioRxiv. Die Englisch "bio-archive" ausgesprochene Plattform ist ein frei zugängliches online-Archiv für noch unpublizierte Ergebnisse aus den Lebenswissenschaften. Das Portal Pflanzenforschung stellt den Blatt-Form-Artikel vor. Eine mögliche Anwendung wäre die Identifikation morphologischer Merkmalen direkt auf dem Feld.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Mais für Biogasanlagen hat mehrere Nachteile: er braucht vergleichsweise viel Dünger und Pflanzenschutzmittel, erodiert den Boden und lockt Wildschweine an. Im Deutschlandfunk berichtete die Sendung „Umwelt und Verbraucher“ über Silphie als Alternative zu Mais. Die aus Nordamerika stammende Pflanze bringt zwar weniger Ernteausbeute, hat jedoch enorme ökologische Vorteile: sie gedeiht gut in den regenreichen Mittelgebirgsregionen und verursacht kaum Bodenerosion, da sie als mehrjährige Pflanze und Dauerkultur viele Jahre auf dem Acker bleiben kann. Wildschweine mögen sie nicht und sie benötigt weniger Dünger und Pflanzenschutzmittel.
Quelle: Deutschlandfunk

Ein interdisziplinäres Portal zur Genom-Editierung in der Landwirtschaft ist gestartet. Unter www.dialog-gea.de">www.dialog-gea.de richtet es besonderen Augenmerk auf die gesellschaftlich relevanten Aspekte Recht, Ethik und Sozioökonomie, welche mit technischen Erklärungen und Anwendungsbeispielen ergänzt werden. Mit wissenschaftlich fundierten Texten, Hörbeiträgen und Videos wendet sich die Website an die interessierte Öffentlichkeit, Entscheider, Anwender und Meinungsbildner. Das meldet die PLANT 2030 Geschäftsstelle über das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Golm beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: MPI f Pflanzenphysiologie

Auf Basis von Süßlupinen haben Forschende ein proteinreiches Getränk entwickelt, das zugleich säuerlich-erfrischend schmeckt. Die Herstellung des Lupinen-Getränks sei in jeder Brauerei möglich, berichten die Forschenden von Fraunhofer.
Quelle: Fraunhofer

Bei der Internationalen Konferenz zur Robotik und Automatisierung wurden in Singapur Wissenschaftler der Universität Bonn und der ETH Zürich mit dem „Best Paper Award in Automation“ ausgezeichnet. Ihre Veröffentlichung stellt unter Beweis, dass sich Drohnen für die automatische Erkennung von Unkräutern im Sinne des Smart Farming nutzen lassen. Die Studie wurde aus insgesamt 938 bei der Konferenz eingereichten Arbeiten ausgewählt.
Quelle: Uni Bonn

Nach einem Bericht des Laborjournals gelang es zwei Wissenschaftlerteams aus Wien und München Antikörper in Tabakpflanzen günstig zu produzieren. Diese benötigen sie für einen Teststreifen zum Nachweis eines der gefährlichsten Toxine, das von Cyanobakterien stammende Microcystin.
Quelle: Laborjournal-online

Unter dem Titel “Feinschliff für Organellengenome” berichtet das Laborjournal über ein neues internet-basiertes Programm, das Pflanzenforschern die Annotation von Organellen-Genomen erleichtert. Denn ohne vernünftige Annotation seien sequenzierte Genome nur inhaltslose Abfolgen von Nukleotiden. Das gratis online verfügbare und GeSeq genannte Programm sei für die Annotation von Chloroplasten-Genomen optimiert, ließe sich aber auch anderweitig nutzen.
Quelle: Laborjournal

Die weltberühmte Pariser Morris-Säule wird als Pilotanlage für die Luftreinigung getestet, meldet die Französische Botschaft. Eine erste Säule wird am Place d’Alesia aufgestellt, wo täglich 72.000 Fahrzeuge durchfahren und infolgedessen die CO2-Belastung und die Feinstaubemissionen hohe Werte erreichen. Die Pilotanlage nutzt zur Luftreinigung Mikroalgen, die sich in einem einen Kubikmeter großen Bioreaktor im Inneren der Säule befinden. Während sie Photosynthese betreiben, binden sie Kohlendioxid und Stickstoffdioxid. Je mehr Kohlendioxid die Mikroalgen adsorbieren, desto stärker wachsen und vermehren sie sich. Wird die so entstandene Biomasse zu groß, wird sie über die Kanalisation zur nächstgelegenen Kläranlage abtransportiert und für die Einspeisung in das Erdgasnetz in Biomethan umgewandelt.
Quelle: Französische Botschaft

Phänotypisierungsprojekte vermitteln einen Einblick in das Innere von Pflanzen. Durch diese nichtinvasiven Methoden können Pflanzen nachhaltig produziert werden: mit erhöhter Effizienz bei der Nutzung von Land, Wasser und Nährstoffen. Das Portal Pflanzenforschung schildert die Ergebnisse von zwei Veröffentlichungen der Uni Köln (GrowApp) und eines Reprints bei bioRxiv.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Alte Pflanzenproben aus Herbarien enthalten wertvolle genetische Informationen. An diese heranzukommen ist aber nicht ganz so einfach. Die erste Hürde sei die Extraktion der DNA, berichtet das Laborjournal unter dem Titel "Historisches DNA-Puzzle" über die Arbeit Tübinger Paläobiologen.
Quelle: Laborjournal

Ein innovatives und speziell für den Gentransfer in Pflanzen entwickeltes Transformationssystem beschreibt das Portal Pflanzenforschung. Mit GreenGate lassen sich mehrere pflanzliche Expressionskassetten einfach, schnell und zuverlässig direkt in einem pflanzlichen Transformations-Vektor zusammensetzen. Nina Tonn, Doktorandin am Centre for Organismal Studies (COS) an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, stellt das System vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das Smartphone in der Hand erspart das Bestimmungsbuch im Gepäck. Tiere und Pflanzen lassen sich heute auch digital bestimmen. Möglich macht’s "Naturblick", eine neue App des Museums für Naturkunde in Berlin, die mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) entwickelt wurde. Mit Hilfe des integrierten Bestimmungsschlüssels lassen sich Bäume, Kräuter, Wildblumen, Säugetiere, Amphibien und Reptilien intuitiv bestimmen. Die App ist Teil des Projektes "Stadtnatur entdecken" und ist für Android und iOS kostenfrei verfügbar.
Quelle: BUMB

Die Smartphone Anwendung „GrowApp“ macht den jährlichen Entwicklungszyklus von Pflanzen durch regelmäßiges fotografieren von Bäumen, Gärten oder ganzen Landschaften sichtbar. Die Fotos werden in eine Website geladen und in eine Animation umgewandelt. Damit kann die Pflanzenentwicklung in ihrer Umgebung mit der Entwicklung in der Nachbarschaft, in Deutschland und in ganz Europa verglichen werden. Dies macht Klimaeffekte auf das Pflanzenwachstum sichtbar. Forschende geben regelmäßig Rückmeldung zur beobachteten Entwicklung der Pflanzen und helfen dabei diese zu verstehen. Sechszehn europäische Länder wollen an der GLOBE (Global Learning and Observations to Benefit the Environment) Phänologie-Kampagne mit GrowApp teilnehmen. Professor Dr. Karl Schneider vom Geographischen Institut der Universität zu Köln ist Leiter des GLOBE Projekts in Köln.
Quelle: Uni Köln

Forschungsdaten aus abgeschlossenen Projekten nachhaltig verfügbar zu machen, ist an vielen Hochschulen und Forschungseinrichtungen ein noch ungelöstes Problem. Hier setzt das neue Produkt von FIZ Karlsruhe – Leibniz-Institut für Informationsinfrastruktur an. Das Forschungsdaten-Repositorium RADAR (Research Data Repository) nimmt heute seinen Betrieb auf und bietet ein disziplinübergreifendes und kosteneffektives Angebot zur langfristigen Sicherung und Verfügbarkeit. Zur Wahl steht entweder die reine Archivierung mit wählbaren Haltefristen oder die Datenpublikation, bei der FIZ Karlsruhe den Zugriff auf die Daten für mindestens 25 Jahre garantiert. Das hochgeladene Datenpaket wird in diesem Fall mit einem Digital Object Identifier (DOI) versehen und ist dadurch auf Dauer auffindbar und zitierfähig. An der Entwicklung war auch das Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie in Halle beteiligt.
Quelle: FIZ-Karlsruhe

Im Vergleich zu Säugetierzellen ist das Einschleusen von Proteinen in lebende Pflanzenzellen in vivo nach wie vor schwierig. Ein Grund ist die Zellwand der Pflanzen. Ein interdisziplinäres Team von Forschenden hat nun eine Methode entwickelt, die auf Plasmatechnologie basiert und den Protein-Import erleichtert. Wie die im Fachjournal PLoS ONE vorgestellte Technik funktioniert, schildert das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Ein weiterentwickeltes massenspektrometrisches Verfahren kann nun auch die Verteilung von Molekülen auf welligen, haarigen, bauchigen oder zerklüfteten Proben sichtbar machen. Die Quelle für das Laser-basierte Verfahren wurde speziell angefertigt, um den Höhenunterschieden unebener Proben gerecht zu werden. Mit Hilfe eines Entfernungs-Sensors wird ein Höhenprofil der Oberfläche vor der eigentlichen chemischen Bildgebung aufgezeichnet. Das verbesserte Verfahren, das Forschende am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena nun in der Fachzeitschrift RSC Advances vorstellten, eröffnet neue Perspektiven, um ökologische Fragestellungen zu beantworten.
Quelle: MPI f. Chemische Ökologie

Das erste Online-Verzeichnis zu den Chromosomenzahlen deutscher Pflanzen ist erstellt. In der Datenbank der Senckenberg-Wissenschaftler befinden sich aktuell über 10.000 Chromosomenzählungen von über 1600 Pflanzenarten. Die Anzahl von Chromosomen gibt Auskunft über die Evolution der Pflanzen und ist ein wichtiges Instrument bei der Arterkennung und dem Schutz der Artenvielfalt, berichtet Senckenberg beim Informationsdienst Wissenschaft (idw). Das neue Referenzwerk zur deutschen Flora haben die Forschenden im Fachjournal Plant Systematics and Evolution vorgestellt.
Quelle: idw

Berlinerinnen und Berliner wünschen sich Dachgärten als neue Produktionsflächen. Das ergab eine Umfrage von Wissenschaftlern des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V., die Berlinerinnen und Berliner zur Akzeptanz urbaner Landwirtschaft befragte. Dachgärten werden genannt, da so ungenutzte Flächen sinnvoll für die Lebensmittelproduktion eingesetzt werden können. Die Mehrzahl der Befragten wäre auch bereit, mehr Geld für in der Nachbarschaft erzeugte Lebensmittel auszugeben, wenn damit ökologische und soziale Ziele verbunden sind, beispielsweise Bildungsaspekte.
Quelle: ZALF

Datenbankexperten aus Japan, Amerika und ganz Europa haben gemeinsam einen Code entwickelt, mit dem es möglich ist, die Informationen von Massenspektren zu vereinheitlichen. Der SPectraL-Hash oder SPLASH genannte Code soll jetzt die Suche nach Spektren im Internet erleichtern. Die Erfindung des SPLASH-Codes wurde jetzt in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology veröffentlicht. Auch die Bioinformatiker des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle, allen voran Dr. Steffen Neumann, haben als Mitglieder des SPLASH-Konsortiums die Entwicklung des Hashtags maßgeblich vorangetrieben.
Quelle: IPB

Roggensorten, die stabil kurze Halme ausbilden, so genannte Halbzwerge, können den Kornertrag im Vergleich zur Biomasse steigern. Das Julius Kühn-Institut (JKI) hat das Potenzial des natürlich darin vorkommenden Kurzstrohgens Ddw1 erforscht. Das dominant vererbte Gen stammt aus einer pflanzengenetischen Ressource des Roggens, kontrolliert das Wachstumshormon Gibberellin und führt so auf natürliche Weise zu kürzeren Halmen. Nun sind kurzstrohige Roggenhybriden entwickelt, die das Gen Ddw1 enthalten. In den Jahren 2015 und 2016 testeten Forschende am JKI diese Halbzwerge unter landwirtschaftlichen Praxisbedingungen auf 11 verschiedenen Standorten in Deutschland und Polen. Wie sie herausfanden, waren die Halbzwerge im Durchschnitt 36 Zentimeter kürzer als die Vergleichssorten. Damit die wertvolle Genvariante künftig effizient von den Projektpartnern genutzt werden kann, entwickelte das Wissenschaftlerteam spezifische molekulare Diagnosemethoden für Ddw1. Mit Hilfe eines genetischen Fingerabdruckes können normal- und kurzstrohige Pflanzen bereits kurz nach der Aussaat und mit bislang unerreichter Genauigkeit unterschieden werden.
Quelle: JKI

Forschende am amerikanischen Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben Spinatpflanzen mit Nanoröhrchen ausgestattet, sodass diese nun aufgenommene Stoffe anzeigen können. So können etwa Sprengstoffe mit einer Infrarotkamera sichtbar gemacht werden, wenn diese in die Blätter gelangen, nachdem die Pflanze sie über ihre Wurzeln aufgesogen hat. Das Signal kann dann auf ein Smartphone übertragen werden. Das im Fachmagazin Nature Materials beschriebene Verfahren könnte in Zukunft auch dazu dienen, andere Stoffe sichtbar zu machen, meinen die Forschenden. Der Erstautor der Studie freut sich, damit die Kommunikationsbarriere zwischen Pflanze und Mensch überwunden zu haben. Das MIT hat dazu ein (englischsprachiges) Video produziert.
Quelle: MIT

Zünftiger Jubel in Boston: Beim Finale des studentischen Bioingenieur-Wettbewerbs iGEM hat das Team München den Gesamtsieg in der Kategorie Overgraduate abgeräumt. Das Doppelteam von TU München und Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) konnte mit einem 3D-Zelldrucker und passender Bio-Tinte die Fachjury am deutlichsten überzeugen. Mehr als 300 Hochschulteams aus aller Welt hatten beim Giant Jamboree ihre Projekte zur Synthetischen Biologie präsentiert. Die deutschen Teams kehren mit reichlich Medaillen und Titeln von dem Mega-Event an der US-Ostküste zurück: Für die 13 hiesigen Teams gab es fünfmal Gold, sechsmal Silber und zweimal Bronze. Das Team Hamburg sahnte zudem den begehrten iGEMers Prize ab, der von den Teilnehmern vergeben wird. Insgesamt waren 13 Teams aus Deutschland zum Wettkampf in die USA gereist (die DBG berichtete). Über den Wettbewerb der Biotüftler berichtet das Portal Biotechnologie.
Quelle: Biotechnologie.de

Auf der Freisetzungsfläche Protected Site in der Schweiz darf in den nächsten sechs Jahren gentechnisch veränderter Winterweizen aus Deutschland zu Versuchszwecken angebaut werden. Das schweizerische Bundesamt für Umwelt BAFU bewilligte Ende Oktober einen entsprechenden Antrag der Forschungsanstalt Agroscope. Im Gewächshaus lieferte der gv-Weizen fünf Prozent mehr Ertrag im Vergleich mit herkömmlichem Weizen. Nun soll sich zeigen, ob er auch unter Feldbedingungen höhere Erträge bringt, beschreibt das Portal Transgen die Frage der Forschenden.
Quelle: Transgen

Forschende haben eine Infrarot-Kamera entwickelt, die Reiskeimlinge beobachtet, um jene Gene zu identifizieren, welche Pflanzen resistenter gegen Stressfaktoren wie Trockenheit und salzige Böden machen. Da sich die Forschung auf die ersten Stadien der Keimling-Entwicklung konzentriert, kann sie verschiedene Genvariationen schneller klassifizieren. Das System fotografiert mit einer Infrarot-Kamera die im Dunkeln wachsenden Pflanzenkeimlinge. Diese müssen zunächst im Dunkeln wachsen, damit sie besonders lichtempfindlich werden. Dann können die Forschenden den Effekt von Licht auf die Keimlinge messen. Die Bilder wertet das System im nächsten Schritt automatisch aus, meldet das Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
Quelle: KIT

Nach Oslo, Paris und Hong Kong freut sich auch die Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HWT) über einen der sogenannten CityTrees, eine freistehende mit Moosen bestückte Konstruktion, die die Umgebungsluft von Schadstoffen befreit. Sie leistet so viel wie 275 herkömmliche Stadtbäume, meldet die HTW.
Quelle: HTW (pdf)

Das Genexpressionsprofil einer Zelle liefert Hinweise über ihr Entwicklungsstadium. Daher werden bei Zelldifferenzierungsprozessen Methoden der RNA-Sequenzierung eingesetzt. Die bisherigen Methoden stießen jedoch angesichts der teils vielfältigen Verästelungen und Abzweigungen an ihre Grenzen. Eine neue Software, die von Forschern aus Deutschland entwickelt wurde, liefert neue Einblicke in die Zellentwicklung. Das berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine im Fachjournal Nature Methods erschienen Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Auf dem Zentralen Landwirtschaftsfest vom 17. bis 25. September beim Oktoberfest in München präsentieren Forschern der Professur für Biogene Polymere der Technischen Universität München (TUM) am Wissenschaftszentrum Straubing (WZS) ihre Fortschritte bei der Entwicklung neuer Biosensoren, die sie der Natur abgeschaut haben. Dazu versteinern sie Zapfen von Nadelbäumen, wobei deren biologische Bestandteile vollständig in das technische Material Silikatglas umgewandelt werden. So behalten diese ihre innere Struktur sodass in den Zapfen bei Wasserzugabe Kapillarkräfte wirken und Bewegungen veranlassen können. Damit schufen die Wissenschaftler eine Grundlage für eine neue Generation von Sensoren.
Quelle: TUM beim idw

Um die molekularbiologischen Nährstoffflüsse zwischen Boden und Wurzel besser zu verstehen, haben Forschende der Uni Bonn Wurzel-Aktivitäten direkt mit Hilfe der elektrischen Impedanz-Tomografie sichtbar gemacht. Mit Hilfe der aus der Medizin bekannten Technik untersuchten sie die Wurzel-Aktivitäten lebender Pflanzen. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachmagazin Biogeosciences erschienene Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Seit 2015 ist ein neuer Erreger aus Asien auf Rosskastanien in der Schweiz nachgewiesen. Das Bakterium verursacht einen schwarzbraunen, blutähnlichen Ausfluss am Stamm. Seit der Jahrtausendwende treten diese Symptome in vielen europäischen Ländern verstärkt auf und lassen mancherorts Rosskastanien (Aesculus hippocastanum) massenweise absterben. Experten der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) empfehlen Vorsichtsmaßnahmen.
Quelle: WSL

Im Pilotprojekt „Phosphor-Elimination durch Mikroalgen“ arbeiten hessische Forschende daran, die Einleitung von Nährstoffen in die Fulda zu verringern, die Konzentrationen von Phosphor und Stickstoff im Ablaufwasser der Kläranlage zu senken und die entstehende Biomasse aus Algen für die Biogasgewinnung zu nutzen. Dabei kommt ein Photobioreaktor zum Einsatz, in dem die Mikroalgen unter Einwirkung von Sonnenlicht und Kohlenstoffdioxyd wachsen. Phosphate und Stickstoffe, die noch im Ablauf der Kläranlage enthalten sind, sollen von den Algen aufgenommen und durch Abtrennung der Biomasse daraus entfernt werden. Nach nunmehr rund einem Jahr (Projektstart war im Sommer 2015, die Laufzeit endet im Juni 2017) resümieren die Forschenden, das der Photobioreaktor Alltagstauglichkeit bewiesen hat. Das meldet die Technische Hochschule Mittelhessen, an der das Forschungsteam um Prof. Dr. Ulf Theilen arbeitet.
Quelle: TH Mittelhessen

Nicht-codierende DNA ist keineswegs so wertlos und überflüssig, wie die Bezeichnung „Junk-DNA“ aus den 1970er Jahren suggeriert. Schwierig gestaltet sich jedoch nach wie vor die Annotation, also deren funktionelle Zuordnung. Wie jüngste Beispiele zeigen, ließe sich diese Problem mit Hilfe von CRISPR/Cas lösen, berichtet das Portal Pflanzenforschung über ein im Fachjournal Trends in Genetics erschienenes Paper.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Sprechen Sie -omik? Wenn nicht, kann Ihnen Perseus helfen. Forschende am Max-Planck-Institut für Biochemie in Martinsried haben die kostenfreie Software-Plattform ‒ www.perseus-framework.org">www.perseus-framework.org für Anwender von Hochdurchsatzverfahren wie der Massenspektrometrie entwickelt, um die biologischen Rohdaten in relevante Ergebnisse zu übersetzen. Wie aktuell im Fachjournal Nature Methods berichtet, lassen sich hier molekulare Signaturen aus Zellen, Geweben und Körperflüssigkeiten auch ohne bioinformatisches Training identifizieren und charakterisieren. Perseus ist auf proteomische Studien ausgerichtet, hat sich aber auch bei anderen molekularen Studien bewährt und wird entsprechend erweitert werden.
Quelle: MPI f. Biochemie

Dinkel, Emmer, Einkorn und deren Verwandte zählen zu den sogenannten Urgetreiden. Leider sind sie in den vergangenen Jahrzehnten zunehmend in Vergessenheit geraten und vom Teller verschwunden. Zu Unrecht, wie Wissenschaftler, Ernährungsexperten und Verbraucher finden. Zwei Hohenheimer Forscher wollen dem entgegenwirken. Wie sie im Fachjournal Trends in Plant Science berichten, wünschen sich eine Renaissance der Erforschung von Emmer und Einkorn. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Der Online-Fotoführer African Plants wächst kontinuierlich: Kürzlich hat die Senckenberg-Datenbank die 5000er-Marke der illustrierten Pflanzenarten geknackt. Damit bildet die öffentlich zugängliche Fotosammlung etwa 10 Prozent der bekannten Pflanzenarten im kontinentalen Afrika ab. Derzeit werden weitere Fotos aus dem schwer zugänglichen Zentralafrika ergänzt und stehen so Hobbybotanikern, Afrika-Reisenden und Wissenschaftlern gleichermaßen zur Verfügung.
Quelle: Senckenberg

Heute hat die Europäische Kommission die erste Unionsliste zu der neuen EU-Verordnung über invasive gebietsfremde Arten veröffentlicht, berichtet das Bundesamt für Naturschutz (BfN). Damit ist verbindlich festgelegt, für welche Arten die durch die Verordnung geltenden Regelungen zur Prävention und zum Management greifen. Für die nun 37 in der Unionsliste aufgeführten Arten, darunter 14 Pflanzen, gelten Verbote von Einfuhr, Haltung, Zucht, Transport, Erwerb, Verwendung, Tausch und Freisetzung. Tauchen trotzdem Individuen in der freien Natur auf, sind sie umgehend zu beseitigen oder es ist zumindest ihre weitere Ausbreitung zu verhindern. Für weit verbreitete invasive gebietsfremde Arten müssen nach den Kriterien der Verordnung geeignete Managementmaßnahmen identifiziert werden; vielfach kann dazu an bewährte Kontrollsysteme angeknüpft werden, die in Deutschland bereits für invasive Arten wie Signalkrebs oder Waschbär ergriffen werden, die versuchen, eine weitere Verbreitung zu verhindern. Komplett beseitigen lassen sich viele der in weiten Teilen des Bundesgebiets vorkommenden Arten nicht mehr. Das Ministerium bereitet derzeit ein Durchführungsgesetz vor, welches ein effizientes Instrumentarium zur Durchführung und Durchsetzung der Vorgaben der Verordnung in Deutschland bereitstellen soll.
Quelle: BfN

Seit das Genom entschlüsselt worden ist, geht es nun darum, die Funktionsweise von Proteinen besser zu verstehen: Ein internationales Team von Forschenden unter leitender Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) hat eine neue molekularbiologische Methode entwickelt, mit der die Funktion tausender Proteine parallel untersucht werden kann. So konnten hunderte, bislang noch unbekannte Wechselwirkungen zwischen Proteinen aufgezeigt werden. Die neue Methode stellten die Forschenden im Fachjournal PNAS vor.
Quelle: TUM

Während bei klassischen ELISA-Tests die Resultate erst nach bis zu zwei Tagen vorliegen, liefert die neue „B-Fast ELISA“-Methode sichere Ergebnisse bereits nach etwa zwei Stunden. Das berichten Forschende des Leibniz-Instituts Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ). Die neue, zeitsparende Variante des Immunoassays stehe den klassischen Methoden hinsichtlich Sensitivität, Spezifität und der Möglichkeit zur semiquantitativen Auswertung in nichts nach und kann zunächst zehn verschiedene Pflanzenviren detektieren, wie etwa das Tomato spotted wilt virus oder das Maize chlorotic mottle virus, die zu den derzeit wirtschaftlich bedeutendsten Viren weltweit gehören.
Quelle: DSMZ

Der Anbau gentechnisch veränderter (gv) Pflanzen ist 2015 weltweit leicht zurückgegangen, meldet das Portal Transgen. Damit werde der seit zwanzig Jahren anhaltende Trend mit gleichbleibend hohen Zuwachsraten erstmals durchbrochen: Die Flächen sanken um 1,7 Millionen auf nunmehr 179,7 Millionen Hektar. Den deutlichsten Rückgang verzeichneten die USA, während in Brasilien und Australien die Flächen weiterhin gestiegen sind. Vor allem bei Mais und Baumwolle ging der globale Anbau insgesamt zurück. Die Flächen für gv-Pflanzen folgten dieser Entwicklung. Bei Soja hingegen nahmen sowohl die Gesamtanbauflächen als auch die Aussaat gentechnisch veränderter Sorten zu.
Quelle: Transgen

Aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzgebiete wird an vielen Orten mit Nanopartikeln experimentiert. Vor allem biologisch produzierte Partikel scheinen viele Vorteile zu haben. Das Portal Pflanzenforschung stellt zwei im Fachmagazin Trends in Biotechnology erschienene Artikel über die noch junge Phyto-Nanotechnologie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das digitale Zeitalter hat alle Wirtschaftsbereiche erreicht, auch die Landwirtschaft. Begriffe wie „Precision Farming“, „Prescription Farming“, „Digital Farming“ oder „Smart Farming“ kennzeichnen den Einzug der Informationstechnik in die Landwirtschaft. Das Portal Pflanzenforschung schildert im Beitrag die Aspekte und Trends der „Landwirtschaft 4.0“ und die Abkehr von Bauernhof-Romantik.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Im Raum um die Wurzeln, der Rhizosphäre, tauschen Pflanzen chemische Verbindungen, Moleküle und Signale mit dem Boden aus. Dort wechselwirken Pflanzen mit Mikroorganismen. Neue Ansätze zur Förderung des Pflanzenwachstums stützen sich auf das „ecological engineering“, die gezielte Verbesserung des Bodens durch den Menschen. Voraussetzung dafür ist allerdings das Verständnis dieses sehr komplexen und vielfältigen Systems. Das Portal Pflanzenforschung stellt die junge wissenschaftliche Disziplin vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das Projekt „Landwirtschaft für Artenvielfalt“ wurde von einer Fachjury als wegweisendes Projekt der UN-Dekade „Biologische Vielfalt“ ausgezeichnet. Wissenschaftler des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) haben ein System zur Bewertung von Naturschutz-Leistungen auf Betriebsebene entwickelt, die mit der ökologischen Landwirtschaft erbracht werden können. Umweltstaatssekretär Jochen Flasbarth hatte den Projektpartnern anlässlich der Internationalen Grünen Woche in Berlin die Auszeichnung übergeben. Das Logo „Ausgezeichnetes Projekt der UN-Dekade Biologische Vielfalt“ kann für einen Zeitraum von zwei Jahren für die Öffentlichkeitsarbeit genutzt werden.
Quelle: ZALF

Arzneimittel im Moos Physcomitrella patens herzustellen, ist nun einen Schritt weiter. Mit der Genehmigung einer klinischen Studie der Phase I, in der Kinetik, Verträglichkeit und Sicherheit eines neuen Medikaments untersucht werden, ist auch die Herstellung des Enzyms alpha-Galaktosidase im Expressionssystem Moos genehmigt. Das meldet das Magazin European Pharmaceutical Review auf seiner Website. Mit der in Moos hergestellten alpha-Galaktosidase will die Firma Greenovation ein Präparat testen, das die Symptome der Fabry-Krankheit lindern kann. Die angeborene, seltene, monogenetische Stoffwechselstörung trifft vor allem Männer, ist unheilbar und wird bislang mit einer lebenslangen Substitution gentechnisch produzierter alpha-Galactosidase behandelt. Mit der neuen Moos-Technologie wird während der Herstellung ein Mannose-Molekül an das wirksame Enzym angehängt. Das zusätzliche Zucker-Molekül der Moos-Galaktosidase hatte in vorklinischen Studien die Aufnahme des Enzyms in den Körper der Probanden verbessert.
Quelle: European Pharmaceutical Review

Biologische Bodenkrusten aus Flechten, Algen und Moosen fixieren große Mengen Kohlendioxid und Stickstoff und geben gleichzeitig bedeutende Mengen des Treibhausgases Lachgas ab (vgl. Meldung vom 8.7.2015). Um ihre Fixierungs- und Freisetzungsprozesse im Detail untersuchen und verstehen zu können, sind Informationen zur Bodenfeuchtigkeit von entscheidender Bedeutung. Bisher jedoch existierte kein Sensor, der den Wassergehalt in den obersten Millimetern des Bodens mit ausreichender Genauigkeit ermitteln kann. Diese Lücke schließt nun eine Neuentwicklung von Bettina Weber und Kollegen am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, die sie in der Septemberausgabe des Journals Methods in Ecology and Evolution vorstellen. Sie schafften es, einen entsprechenden Bodenfeuchtesensor zu konstruieren, der verlässliche Daten liefert und darüber hinaus kostengünstig und flexibel in der Anwendung ist.
Quelle: MPI für Chemie

Seit 2012 entwickeln mehrere Partner in dem Projekt PredBreed ein auf modernen Sensoren basierendes Verfahren zur schnellen, nicht-invasiven und präzisen Phänotypisierung von Pflanzen im Feld. Nun ist die selbstfahrende Plattform, ausgestattet mit verschiedenen Sensorsystemen, fertiggestellt und hat erfolgreich erste Fahrten im Feld absolviert. Das Besondere: Die Messergebnisse der unterschiedlichen, aber komplementären Sensortypen werden fusioniert und somit gemeinsam zur Vorhersage von Zielmerkmalen genutzt. Beteiligt sind die Landessaatzuchtanstalt an der Universität Hohenheim, die Hochschule Osnabrück und – koordiniert über die Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e. V. (GFPi) – die Firma Saatzucht Dr. Hege sowie die Unternehmen HYBRO Saatzucht, Nordsaat Saatzucht und W. von Borries-Eckendorf der Saaten Union Gruppe.
Quelle: Hochschule Osnabrück

Der „PHENObot“ ist ein Phänotypisierungsroboter, der automatisiert die äußerlichen Merkmale von Weinreben an den Rebstöcken im Freiland erfassen kann. Den technischen Helfer im Weinberg stellt das Portal Pflanzenforschung vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende nutzen Cellulose-Nano-Fibrillen zur Herstellung eines Trägermediums für die Schaltkreise eines Computerchips. Das Material ist transparent und flexibel und kann von Pilzen rückstandslos zersetzt werden. Dies könnte dabei helfen, die Abfallmengen ökologisch bedenklicher Halbleitermaterialien in digitalen Geräten zu reduzieren. Über die im Mai publizierte Studie aus dem Fachjournal Nature Communications berichtet das Portal Pflanzenforschung. 
Quelle: Pflanzenforschung.de

In den USA setzt die Mehrheit der Farmer weiterhin auf die Gentechnik. Zwar ist bei Mais, Sojabohnen und Baumwolle die Gesamtfläche, auf der sie in diesem Frühjahr gentechnisch veränderte (gv) Sorten ausgebracht haben, etwas gesunken. Der Anteil bei diesen Kulturarten ist jedoch nahezu unverändert und liegt weiterhin zwischen 92 und 94 Prozent. Das sei aber noch keine Trendwende zurück zu konventionellen Sorten resümiert das Portal Transgen.
Quelle: Transgen

Fünf Jahre haben Forschende systematisch Saatgut heimischer Wildpflanzen, die für die Land- oder Ernährungswirtschaft wichtig sind, gesammelt, aufbereitet und eingelagert. Die „Genbank Wildpflanzen für Ernährung und Landwirtschaft“ (WEL) liefert Erkenntnisse über die Keimungsbiologie zahlreicher Arten sowie Populations- und Standortdaten von über 4.000 Beständen. Alle Daten sind online abrufbar, Saatgutproben für Forschung und Züchtung können angefragt werden, meldet die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE). Ein Handbuch erklärt Ziele, Methoden und Erkenntnisse des Projekts. Die Pressemitteilung, die die BLE beim Informationsdienst Wissenschaft veröffentlichte, enthält sowohl Links zur durchsuchbaren Genbank als auch zu Abschlussbericht und Handbuch.
Quelle: idw

Bodenqualität messen, Pflanzen züchten und sogar Unkraut jäten: All das kann die autonome, also selbsttätige Agrarroboter-Plattform „BoniRob“. Für ihre Entwicklung erhielten die Forschenden nun den europäischen Preis für Technologietransfer („2015 euRobotics Technology Transfer Award“). Auf dem Europäischen Robotik-Forum in Wien wurde BoniRob mit dem zweiten Platz ausgezeichnet. An der Entwicklung waren Forschende der Hochschule Osnabrück um Prof. Dr. Arno Ruckelshausen  sowie Kooperationspartner von Deepfield Robotics sowie von den Amazonen-Werken beteiligt.
Quelle: Uni Osnabrück

Knapp ein Drittel der Holzbiomasse wird bislang ungenutzt als Abfall verbrannt. Bakterien sollen jetzt helfen, aus der Substanz Lignin den Nylongrundstoff Adipinsäure herzustellen. Biotechnologen aus dem Saarland haben die Mikroben gentechnisch so umgerüstet, dass sie die chemischen Ringstrukturen des Lignins nun knacken können. Gelingt es, den Laborprozess industrietauglich zu machen, wartet ein potenzieller Milliarden-Markt, berichtet das Portal Biotechnologie.
Quelle: Biotechnologie.de

Ernten, sortieren, bündeln, verpacken: Bei der Produktion von Stecklingen für die Weiden- und Pappelzucht war das bisher mühevolle, teure Handarbeit. Die Erzeugung erneuerbarer Holzenergie geriet damit ökonomisch in Bedrängnis. Das EU-finanzierte Forschungsprojekt ROD-PICKER hat nun Abhilfe geschaffen. Die Ernte und Verarbeitung von Pflanzmaterial konnte mit der Entwicklung eines neuen Systems automatisiert werden. Durch den Einsatz des Systems lässt sich der Personaleinsatz um mehr als zwei Drittel verringern, berichtet das beteiligte ttz Bremerhaven.
Quelle: ttz Bremerhaven

Der erste Freilandroboter wartet jetzt am Julius Kühn-Institut (JKI) an dessen Standort Siebeldingen auf seinen Einsatz. Der PHENObot genannte Freilandroboter ist das Ergebnis des Projektes PHENOvines. Das Verbundprojekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) drei Jahre lang gefördert. Wissenschaftliche Projektpartner waren die Hochschule Geisenheim, Institut für Technik, und das Julius Kühn-Institut (JKI) mit seinem Fachinstitut für Rebenzüchtung.
Quelle: JKI

Scanner und Sensoren lassen Informationen über unsere Umwelt in Echtzeit abrufen. Voraussetzung ist, dass diese überhaupt erfasst und verarbeitet werden. Zwei aktuelle Studien in den Fachjournalen Applied Optics und PNAS zeigen, wie es Wissenschaftlern gelang, mit einem Laserscanner den Reifegrad von Früchten zu messen oder unsichtbare Gase mit einem Smartphone zu identifizieren. Das Portal Pflanzenforschung stellt beide Studien vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das Magazin The Scientist verkündete die 10 besten Technologieentwicklungen in den Lebenswissenschaften des Jahres 2014. Genomsequenzierung heißt der Trend, der zwar schon seit Jahren bekannt ist, aber dank verbesserter Technologien immer effizienter wird. Wo für die Sequenzierung eines Genoms früher eine Dekade gebraucht wurde, braucht es heutzutage nur noch 24 Stunden. Den Trend und die neuen Maschinen stellt das Portal Pflanzenforschung vor.  

Quelle: Pflanzenforschung.de

direkt zum Scientist-Artikel

Algen gedeihen auch in Salzwasser und auf unfruchtbaren Böden und verringern so die Teller-oder-Tank-Konkurrenz auf dem Feld. Für ihr Wachstum benötigen sie Sonnenlicht. Doch das ist im Labor gar nicht so einfach herzustellen. Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben nun zusammen mit dem Berliner LED-Hersteller FUTURELED eine Methodik entwickelt, mit der sie verschiedenste Lichtsituationen simulieren können.
Quelle: TUM

Die Zukunftsinitiative Niedrigenergiegewächshaus (ZINEG) hat den Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung 2014 erhalten. Das Gewächshauskonzept schont Ressourcen auf allen Ebenen der Pflanzenproduktion und ermöglicht einen regionalen, klimafreundlichen Anbau von frischem Gemüse. Johanna Wanka hat den Deutschen Nachhaltigkeitspreis Forschung für die innovativste Idee für eine Green Economy vergeben, meldet ihr Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Zum Forschungsverbund gehören die  Hochschule Osnabrück, die Humboldt-Universität zu Berlin (HU), die Technische Universität München und die Leibniz Universität Hannover sowie fünf weitere Forschungseinrichtungen. Seit Mai 2009 forschte das Team gemeinsam an einer Lösung im Gartenbau- und Gewächshaussektor regionale Kreisläufe zu etablieren und hat den Engergieverbrauch deutlich gesenkt.

Quellen: BMBF

Hochschule Osnabrück

HU beim idw

TUM

Uni Hannover

Herbizidresistente Unkräuter sind weltweit ein zunehmendes Problem. Mit der Eröffnung des Weed Resistance Competence Center (WRCC) am 19. November in Frankfurt am Main unternimmt die Bayer AG Sparte CropScience einen neuens Schritt im Kampf gegen Unkrautresistenzen. Im Kompetenzzentrum sollen neue Strategien zur Unkrautbekämpfung entwickelt und der Wissensaustausch mit Landwirten, Agrarexperten und Wissenschaftlern gefördert werden.
Quelle: Bayer AG

iKosmos – in touch with nature heißt eine Anwendung für Smartphones und Tablets mit der der Bamberger Didaktiker Jorge Groß Kindern und Jugendlichen ein Bewusstsein für die biologische Vielfalt vermitteln möchte. Dieses Projekt wurde nun von den Vereinten Nationen ausgezeichnet. Die UN möchte mit diesen Auszeichnungen auf Projekte aufmerksam machen, die Menschen für den Erhalt der artenreichen Tier- und Pflanzenwelt zu begeistern, eines der Ziele der UN-Dekade Biologische Vielfalt (2011-2020).
Quelle: Uni Bamberg

Sie stecken voller Energie, binden Kohlendioxid und nehmen der Landwirtschaft keine Flächen weg: Die Bremer Firma Phytolutions setzt auf Algen als Alternative zu Kerosin. Die private Jacobs Universität Bremen ist auch weiterhin ein enger wissenschaftlicher Partner des Unternehmens. Dort hatte die Planktologin über die Aufnahme von Kohlendioxid aus Rauchgasen für das Wachstum von Mikroalgen geforscht. Daraus entstand eine Firma, deren Ziel die wirtschaftliche Nutzung von Algen ist – als Energieträger für Treibstoff und als Rohstoff für Lebensmittel, die Futter- oder die Pharmaindustrie.
Quelle: Jacobs Uni

Seit Jahren wächst der Luftverkehr, zuletzt stiegen Passagier- und Frachtaufkommen um rund fünf Prozent jährlich. Damit steigt auch der Treibstoffverbrauch, berichtet das Portal Biotechnologie: Rund 213 Milliarden US-Dollar werden die Fluggesellschaften weltweit in diesem Jahr allein für Kerosin ausgeben, schätzt die Internationale Luftverkehrs-Vereinigung IATA. Der Flugtreibstoff wird so zu einem wesentlichen Kostentreiber für die Branche. Die Suche nach Alternativen hat längst begonnen. Das wurde auch auf Deutschlands größter Luftfahrt-Messe, der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung (ILA) in Berlin deutlich: Neben Programmen zur Effizienzsteigerung werden auch Forschungsprojekte mit alternativen Treibstoffen wie Algenkerosin vorangetrieben. 
Quelle: Biotechnologie.de