Artikel zur Kategorie News


News · Forschungsergebnis

Weniger invasive Arten in Naturräumen indigener Bevölkerungen

Aus Nordamerika in viele Regionen der Erde eingewandert, wo sie Wälder verändert: die Robinie. Foto: Franz Essl

Die Verschleppung von Tier- und Pflanzenarten in neue Regionen durch den Menschen nimmt weltweit rasant zu, wo sie zum Problem werden können: als Räuber, Konkurrenten um Nahrung und Lebensraum, als Überträger von Krankheiten oder Verdränger heimischer Arten. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) und der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung in Frankfurt am Main hat nun herausgefunden, dass es in Gebieten indigener Bevölkerungen deutlich weniger nicht-heimische Arten gibt als in vergleichbaren anderen Naturräumen. Dazu hatten die Forscherinnen und Forscher Millionen von Datenpunkten zur Verbreitung nicht heimischer Pflanzen- und Tierarten analysiert und ihre Studie in der Fachzeitschrift Nature Sustainability veröffentlicht. „Das Ergebnis war eindeutig“, sagt Dr. Aidin Niamir von Senckenberg. „Auf Gebieten indigener Bevölkerungen fanden wir ein Drittel weniger nicht einheimische Arten als in vergleichbaren Gebieten.“

Quelle: Uni Göttingen

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News · VBIO

Jahresbericht 2023: Gemeinsam für die Biowissenschaften

Der VBIO-Jahresbericht ist jetzt erhältlich und gibt einen Einblick in die Aktivitäten und Positionen des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland e.V. (VBIO), in dem auch unsere DBG Mitglied ist. Der Dachvergband konnte online Angebote auch 2023 kontinuierlich ausbauen und war Ansprechpartner für Politik, Presse und Wissenschaft. Der Jahresbericht dokumentiert, zu welchen Themen der VBIO im vergangenen Jahr in Politik und Gesellschaft Stellung bezogen hat, u.a. zu:

  • Acess and Benefit Sharing (Zugang zu genetischen Ressourcen und gerechter Vorteilsausgleich)
  • Neue Genomische Techniken
  • Wissenschaftszeitvertragsgesetz
  • Besetzung der ZKBS (Zentrale Kommission für biologische Sicherheit)

Der Band fasst die online-Veranstaltungsangebote zusammen, wie etwa das Dialogforum „Synthetische Biologie und Technikfolgenabschätzung“) sowie die regelmäßigen Veranstaltungsreihen „Faszination Biologie“; „Berufsfeld-Info-Abende“ und „Softskill-Seminare“. Der Jahresbericht gibt außerdem einen Überblick über die Aktivitäten der VBIO-Landesverbände und deren Engagement in der Nachwuchsförderung mit Informationen über Beruf, Karriere und Weiterbildung.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Review: Was Blaualgenblüten stoppen kann

Blaugrüne Algenteppiche sind typisch für Massenentwicklungen von Cyanobakterien in Seen im Sommer. Foto: Luc De Meester, IGB

Wenn blaugrüne Teppiche Flüsse und Seen überziehen, ist es mit dem Badevergnügen oft vorbei. Doch was tun gegen solche Massenentwicklungen von Cyanobakterien, umgangssprachlich auch Blaualgenblüten genannt? Bisher hat sich die Wissenschaft vor allem mit der Frage beschäftigt, unter welchen Bedingungen es zu diesem Phänomen kommen kann. Jetzt hat ein Forschungsteam unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in einer Übersichtsstudie im Fachjournal Harmful Algae zusammengetragen, welche Faktoren Algenblüten zum Abklingen bringen:

  1. Durchmischung und Starkregen können Algenblüten beenden
  2. Chemische Stoffe anderer Organismen als Waffe gegen Cyanobakterien
  3. Wenn die Cyanobakterien „krank“ werden
  4. Schicksal: Gefressen werden
  5. Konkurrenz um Licht und Nahrung

Diese für eine technische Bekämpfung zu nutzen, ist jedoch aufwändig und der Erfolg ungewiss. Vorbeugung ist daher nach wie vor die beste Methode.

Quelle: IGB

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News · Projekt

Auen-Ökosysteme als natürlicher Klimaschutz

Flächige Ausuferrungen durch ein wieder hergestelltes Wasserregime des Burgauenbaches im Leipziger Auwald. Foto: Mathias Scholz, UFZ

Auen gehören nicht nur zu den artenreichsten Lebensräumen in Mitteleuropa. Sie verbessern auch die Wasserqualität und leisten einen wichtigen Beitrag zum Hochwasser- und Klimaschutz. Allerdings hat der Mensch viele Flusslandschaften so stark verändert, dass sie diese wichtigen Leistungen nur noch eingeschränkt oder gar nicht mehr erbringen können. Doch dabei muss es nicht bleiben. Das kürzlich abgeschlossene Projekt „Lebendige Luppe“ zeigt, wie solche Auen selbst in Großstädten wieder zu lebendigen und funktionsfähigen Ökosystemen werden können. Ein Team des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Leipzig hat das Vorhaben zwischen Leipzig und Schkeuditz wissenschaftlich begleitet.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsorte

Kick-Off des neuen Leibniz-Labs „Systemische Nachhaltigkeit“ - Inter- und transdisziplinäre Forschung fördern

Das Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) beteiligt sich am Leibniz-Lab „Systemische Nachhaltigkeit“, das die Herausforderungen durch den rasanten Verlust an Biodiversität und dem anhaltenden Klimawandel einerseits und intensiver Landwirtschaft und mangelnder Ernährungssicherung andererseits adressiert. Das Lab führt Wissen aus Forschung und Gesellschaft zusammen, um die Entwicklung und Umsetzung systemischer Lösungen für Nachhaltigkeit zu forcieren. Die von der Leibniz-Gemeinschaft eingerichteten Leibniz-Labs sollen einen Beitrag zu Lösungen für gesellschaftlich drängende Fragestellungen leisten und setzen dabei auf die Integration der vielfältigen Wissensbestände ihrer Institute.

Quelle: IGZ

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen beschränken den Einsatz von Tipp-Ex-Proteinen

Im genetisch veränderten Laubmoos sammelten sich die Tipp-Ex-Proteine im Cytosol an und veränderten dort Gen-Abschriften. Normalerweise transportiert die Pflanze die Proteine daher schnell in die Organellen. Grafik und Aufnahme: Elena Lesch, Uni Bonn

Pflanzen verfügen über spezielle Korrektur-Moleküle, die Genabschriften nachträglich verändern können. Doch offensichtlich haben diese „Tipp-Ex-Proteine“ nicht in allen Bereichen der Zelle eine Arbeitserlaubnis. Stattdessen kommen sie ausschließlich in Chloroplasten und Mitochondrien zum Einsatz. Eine Studie der Universität Bonn erklärt nun, warum das so ist: Demnach würde der Korrekturmechanismus ansonsten auch fehlerfreie Abschriften verändern - mit fatalen Folgen für die Zelle. Die Ergebnisse sind jetzt in der Fachzeitschrift The Plant Journal erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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News · Outreach · Veranstaltung

Krautschau: Bundesweite Aktionswoche

Die #Krautschau schafft mit der von der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung initiierten bundesweiten Aktionswoche vom 18. bis 26. Mai mehr Bewusstsein für die kleinen Wildpflanzen im urbanen Raum und für die Bedeutung von Natur in den Städten. Die oft übersehenen kleinen Pflanzen in Pflasterfugen und Mauerritzen sind die geheimen Stars der städtischen Flora. Und sie sind wichtig für das Ökosystem der Stadt. Jede*r ist eingeladen mitzumachen und den pflanzlichen „Ritzenrebellen“ mit bunter Kreide vor Ort Aufmerksamkeit zu verschaffen, die Beschriftung zu fotografieren und in den sozialen Medien zu teilen. Gemeinsam mit Senckenberg-Forscher*innen kann man in Frankfurt und Görlitz die urbane Vielfalt „zum Niederknien“ erkunden. Eine Übersicht aller gemeldeten öffentlichen Rundgänge ist hier: https://www.senckenberg.de/krautschau.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Der Sommer 2023 war in weiten Teilen der Nordhalbkugel der wärmste Sommer seit mehr als 2000 Jahren

Baumscheibe einer Eiche mit Jahresringen. Foto und (c): Ulf Büntgen

Forschende der Geographie zeigen, dass der Sommer des vergangenen Jahres der wärmste war, den es seit dem Jahr 1 nach Christus in weiten Teilen der Nordhalbkugel gab. Das berichten sie in einem Artikel, den die Forschenden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und der University of Cambridge in der Online-Ausgabe des Magazins Nature veröffentlichten. Durch ihre Arbeit mit den Baumringdaten sind die Forscher noch zu einem anderen beunruhigenden Ergebnis gekommen: „Unsere Berechnungen zeigen, dass die Durchschnittstemperatur in der Zeit von 1850 bis 1900 um 0,24 Grad niedriger war als bislang auf Grundlage der Daten von Wetterstationen angenommen“, sagt Prof. Dr. Jan Esper vom Geographischen Institut. „Das würde bedeuten, dass die Erwärmung größer ist als bisher gedacht und dass die formulierten Klimaziele neu kalkuliert werden müssen.“

Quelle: JGU

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News · Forschungsergebnis

Mitose statt Meiose: Wie Vater und Mutter... alles in einer Pflanze

Tomatenfrüchte einer tetraploiden Tomatenpflanze (mit 48 Chromosomen), die in dieser Studie durch Kreuzung zweier verschiedener MiMe-Elterntomaten erzeugt wurde. Foto: Yazhong Wang

In einer neuen Studie haben Forschende ein System zur Erzeugung klonaler Geschlechtszellen in Tomatenpflanzen entwickelt und diese zur Entwicklung der Genome der Nachkommen verwendet. Die Befruchtung einer klonalen Eizelle eines Elternteils durch ein klonales Spermium eines anderen Elternteils führte zu Pflanzen, die die vollständige genetische Information beider Elternteile enthielten. Die Studie, in der die Forschenden zum ersten Mal klonale Geschlechtszellen nutzten, um Nachkommen durch einen Prozess zu erzeugen, den sie "polyploides Genomdesign" nennen, haben die Forschenden unter der Leitung von Charles Underwood vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln jetzt in Nature Genetics veröffentlicht.

Quelle: MPIPZ

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News · Forschungsergebnis

Bio-Landbau führt bei Pflanzen zu Erbgut-Anpassungen

Links die konventionelle Population, rechts die Biogerste: Mit dem Auge sind Unterschiede nur für Fachleute erkennbar. Mit Hilfe der Molekulargenetik lassen sich aber große Unterschiede nachweisen. Foto: AG Prof. Léon, Uni Bonn

Pflanzen passen sich mit der Zeit genetisch an die speziellen Verhältnisse der Bio-Landwirtschaft an, wie eine Langzeit-Studie der Universität Bonn zeigt. Dazu bauten die Forschenden des Instituts für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) auf zwei benachbarten Feldern Gerstenpflanzen an; einmal unter konventionellen und einmal unter ökologischen Bedingungen. Im Laufe von mehr als 20 Jahren reicherten sich in der Bio-Gerste ganz spezifische Erbanlagen an - andere als in der Vergleichs-Kultur. Bei den genetischen Untersuchungen zeigten sich nun zwei interessante Trends: In den ersten zwölf Jahren veränderte sich die Allel-Häufigkeit der Gerste auf beiden Feldern in dieselbe Richtung. In den Jahren danach entwickelten sich die Allel-Frequenzen der beiden Kulturen jedoch zunehmend auseinander. So reicherten sich unter Öko-Bedingungen vor allem Genvarianten an, die für eine geringere Empfindlichkeit gegen Nährstoff- oder Wassermangel sorgen - also etwa Allele, die die Struktur der Wurzel beeinflussen. Als Grund vermuten die Forschenden Grund die stärker schwankende Nährstoff-Verfügbarkeit im Ökolandbau. Die konventionell angebaute Gerste wurde zudem mit der Zeit genetisch immer einheitlicher; die einzelnen Pflanzen auf dem Feld ähnelten sich also hinsichtlich ihres Erbguts von Jahr zu Jahr stärker. Bei der Bio-Gerste blieb die Heterogenität dagegen höher. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, wie sinnvoll die Züchtung von Sorten ist, die für den Biolandbau optimiert sind. Denn sie sind aufgrund ihrer an diese Bedingungen angepassten genetischen Ausstattung robuster und versprechen höhere Erträge. Die Ergebnisse sind nun in der Zeitschrift Agronomy for Sustainable Development erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Neu entdeckte Symbiose aus Rhizobien und Kieselalgen

Die Symbionten (orange und grün) innerhalb der Kieselalge (in blau deren Zellkern). Aufnahme: Mertcan Esti, MPI für Marine Mikrobiologie

Im Meer haben Forschende eine bisher unbekannte Partnerschaft zwischen einer Kieselalge und einem Bakterium gefunden, die für große Teile der Stickstofffixierung in weiten Ozeanregionen verantwortlich sein kann. Der neu beschriebene, bakterielle Symbiont ist eng verwandt mit stickstofffixierenden Rhizobien, die mit vielen Kulturpflanzen zusammenleben. Diese Entdeckung könnte neue Wege für die Entwicklung von stickstofffixierenden Pflanzen eröffnen. Die Forschenden des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie stellen die Symbiose im Fachmagazin Nature vor.

Quelle: MPI für Marine Mikrobiologie

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News · Politik

Waldforum der Vereinten Nationen: „Aufforstung ist keine einfache Win-Win-Geschichte“

Prof. Dr. Daniela Kleinschmit. Foto: Jürgen Gocke

Die Universität Freiburg interviewte Daniela Kleinschmit, Professorin für Forst- und Umweltpolitik und angehende Präsidentin der internationalen Dachorganisation der Forstwissenschaften IUFRO, die in dieser Woche ihre Ergebnisse bei den Vereinten nationen in New York präsentieren wird. Dort wird beim Waldforum (UNFF19) über Fragen der internationalen Wald-Governance beraten, also darüber, wie Staaten und internationale Organisationen gute Regeln für die Nutzung und Erhaltung der globalen Wälder finden können. Ein wichtiger Impulsgeber wird dabei ein Bericht sein, den ein internationales Team von Forstwissenschaftler*innen unter der Leitung von Professorin Kleinschmit erstellt hat.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel verändert und verarmt Boden unter Bergwiesen

Um die Effekte des Klimawandels unter realitätsnahen Bedingungen nachzustellen, nutzten die Forschenden Boden-Pflanze-Mesokosmen. Diese Miniaturökosysteme bestehen aus Modulen, die Bodenproben enthalten. Foto: Noelia Garcia-Franco, TUM

Bergwiesen sind einzigartige Ökosysteme. Ein Forschungsteam hat nun herausgefunden, dass der Klimawandel den Humusgehalt sowie die Stickstoffspeicher in den Grünlandböden der Alpen reduziert und die Bodenstruktur stört. Organische Düngung, beispielsweise mit Gülle, kann den Verlust organischer Bodensubstanz zumindest teilweise ausgleichen, berichtet das Team unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) in der Fachzeitschrift Geoderma unter dem Titel Rapid loss of organic carbon and soil structure in mountainous grassland topsoils induced by simulated climate change.

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Sternalgen-Erbgut gibt Aufschluss über Ursprung der Pflanzen

Die Alge Zygnema circumcarinatum zeigt im Mikroskop mit einen sternförmigen Chloroplasten, was der Algen-Gattung Zygnema zu ihrem deutschen Namen Sternalgen verhalf (Maßstab 50 Mikrometer, entspricht 0,05 Millimetern). Aufnahme: Tatyana Darienko

Grundlage der morphologischen Komplexität von Landpflanzen sind unter anderem komplizierte Netzwerke von Genen, deren koordinierte Wirkung die Pflanzenkörper durch verschiedene molekulare Mechanismen formt – seien es winzige Moosblättchen, emporragende Baumstämme, verborgene Wurzeln oder beindruckende Seerosenblüten. All diese prächtigen Formen sind aus einem einmaligen evolutionären Ereignis hervorgegangen: der Eroberung des Landes durch die Pflanzen. Unter den am engsten mit den Landpflanzen verwandten Algen finden sich verschiedene Wuchsformen, von einzellig bis hin zu komplexeren Zellfäden. Aus dieser Algengruppe hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universitäten Göttingen und Nebraska-Lincoln nun die ersten Genomdaten komplexer Exemplare gewonnen, und zwar von vier fadenförmigen Sternalgen der Gattung Zygnema. An der Forschung waren mehr als 50 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus neun Ländern beteiligt (s.a. "Raus aufs Land"-Meldung aus Jena), die eine Reihe modernster Sequenzierungstechniken kombinierten, um die gesamte DNA-Sequenz der Algen zu entschlüsseln. Die Methoden ermöglichten es ihnen, vollständige Genome dieser Organismen auf der Ebene ganzer Chromosomen zu erstellen – was bei dieser Gruppe von Algen noch nie zuvor gemacht wurde. Der Vergleich dieser hoch aufgelösten Genome mit denen anderer Pflanzen und Algen führte zur Entdeckung wichtiger Signalgene für die Antwort auf sich verändernde Umweltbedingungen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Genetics veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie Ananas-Gewächse das Wassersparen gelernt haben

Tillandsia fasciculata ist eine der in dieser Arbeit untersuchten Arten. Sie betreibt CAM-Photosynthese, die es ihr ermöglicht, als Epiphyt unter wasserarmen Bedingungen zu überleben. Foto: Ovidiu Paun

Welche genetischen Faktoren die Evolution eines bestimmten Photosynthesemechanismus bei Ananasgewächsen beeinflussen, um die Wassernutzung effizienter zu gestalten, schildern Forschende im Fachmagazin The Plant Cell. In dieser Studie konzentrierte sich das internationale Forschungsteam auf zwei Tillandsia-Arten mit unterschiedlichen Photosyntheseformen – CAM vs. C3 – was bedeutet, dass der C3-Art die spezielle Anpassung an wasserarme Bedingungen fehlt. Durch den Einsatz moderner Techniken zur Untersuchung der Genetik und Biochemie von Pflanzen – wie z.B. Analyse der Genanordnung, der molekularen Evolution und der Evolution von Genfamilien, der zeitlichen Variation der Genexpression und der Metaboliten – fanden die Forschenden unter der Leitung des Departments für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien heraus, dass Veränderungen in der Genregulation hauptsächlich für die genomischen Mechanismen verantwortlich sind, die die CAM-Evolution bei Tillandsia vorantreiben. Sie zeigen, "dass die Genome von Tillandsia, wie auch die anderer Pflanzen, zwar stark verändert wurden, die Anpassung der Funktionsweise der Photosynthese aber vorwiegend durch die Regulation von Genen und nicht durch die Veränderung von Gensequenzen, die für Proteine kodieren, erfolgt", wie Erstautorin Clara Groot Crego die Ergebnisse bewertet. Dies wirft ein Licht auf die komplexen Vorgänge, die zur Anpassung der Pflanzen und zur ökologischen Vielfalt führen.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Klimafit aufforsten, aber wie?

Baumsterben durch Borkenkäferbefall. Foto: Rupert Seidl

Europas Wälder wurden durch den Klimawandel bereits stark in Mitleidenschaft gezogen. Durch Dürre und Borkenkäfer sind bereits tausende Hektar an Bäumen abgestorben. Wissenschafter*innen der Universität Wien und der Technischen Universität München (TUM) haben nun untersucht, mit welchen Bäumen sinnvoll wieder aufgeforstet werden kann. Dazu hatten die Wissenschafter*innen die 69 häufigeren der knapp über 100 europäische Baumarten in Hinblick auf das 21. Jahrhundert in Europa untersucht. Ihr in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlichtes Ergebnis: Im europäischen Durchschnitt sind von diesen 69 Arten nur neun pro Standort zukunftsfit, in Österreich sind es zwölf, darunter etwa Stieleiche, Winterlinde und Weißtanne. Welche Baumarten zukünftig in welche Region Europas passen, variiert insgesamt stark. Mischwälder sind jedoch wichtig für die Überlebensfähigkeit von Wäldern, sonst könnte das Ökosystem Wald insgesamt geschwächt werden.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel könnte Hauptgrund für Rückgang biologischer Vielfalt werden

Landnutzungswandel gilt als der wichtigste Grund für den Rückgang biologischer Vielfalt im 20. Jahrhundert. Das Foto zeigt ein intensiv bewirtschaftetes Getreidefeld in Deutschland. Foto: Guy Pe’er

Die globale biologische Vielfalt ist im 20. Jahrhundert allein durch veränderte Landnutzung um 2 bis 11 Prozent zurückgegangen. Das ist das Ergebnis einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie. Die Modellberechnungen der Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) zeigen auch, dass der Klimawandel bis Mitte des 21. Jahrhunderts zum Hauptgrund für den Rückgang biologischer Vielfalt werden könnte. Dazu hatten die Forschenden dreizehn Modelle verglichen: diese berechneten die Auswirkungen von Landnutzungs- und Klimawandel auf vier verschiedene Messgrößen biologischer Vielfalt sowie auf neun verschiedene Ökosystemleistungen.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

KI entschlüsselt neuen Genregulationscode und macht Vorhersagen für neu sequenzierte Genome

Ein Forschungsteam hat „Deep-Learning“-Modelle entwickelt, die Gensequenzdaten mit der mRNA-Kopienzahl für mehrere Pflanzenarten verknüpfen und die regulatorische Wirkung von Gensequenzvariationen vorhersagen. Die Ergebnisse hat das Team unter Führung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) mit Beteiligung des Forschungszentrums Jülich in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Die Aufklärung der Beziehung zwischen Sequenzen von regulatorischen Elementen und ihren Zielgenen ist der Schlüssel für das Verständnis der Genregulation und ihrer Variation zwischen Pflanzenarten und Ökotypen.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Politik · WissKomm

Sachverständige fordern bessere Wissenschaftskommunikation

In einer öffentlichen Anhörung hat sich der Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung am Mittwochvormittag mit der Wissenschaftskommunikation beschäftigt. Grundlage war ein Antrag (20/10606 -> siehe pdf) der Fraktionen SPD, Bündnis 90/Die Grünen und FDP, die darin eine systematische und umfassende Stärkung der Wissenschaftskommunikation fordern. Die Koalitionsfraktionen wollen unter anderem die Potenziale der Wissenschaftskommunikation besser ausschöpfen. Denn diese biete „Wissen als Grundlage für demokratische Prozesse an“ und ermögliche evidenzbasierte Entscheidungen und wirke gegen Fake News und Desinformationen. „Gesamtgesellschaftlich fördert sie Resilienz, Zukunftsfähigkeit und Innovationsbereitschaft und stärkt das Vertrauen in Wissenschaft“, heißt es in dem Antrag weiter. Dabei präsentiere moderne Wissenschaftskommunikation Forschungsergebnisse nicht nur, sondern setze auf Diskussion, Co-Produktion und Kontextualisierung von wissenschaftlichen Erkenntnissen und Ergebnissen.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

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News · Forschungsergebnis

Schlechtes Timing: Klimakrise gefährdet alpine Ökosysteme

Freiluftlabor im Tiroler Ötztal: Saisonale Verschiebungen können das Ökosystem in den Alpen aus der Balance bringen. Foto: Michael Bahn

Gebirge sind vom Klimawandel besonders betroffen: Sie erwärmen sich schneller als das Flachland. Mit der Erwärmung schwindet die Schneedecke und Zwergsträucher wie etwa das Heidekraut (Calluna vulgaris) dringen in höhere Lagen vor – mit starken Auswirkungen auf die jahreszeitlichen Abläufe der sensiblen alpinen Ökosysteme. Die Störung des zeitlichen Zusammenspiels von Pflanzen und Bodenmikroorganismen, das für den Ablauf von Stoffkreisläufen in Ökosystemen wesentlich ist, zeigt eine in der Fachzeitschrift Global Change Biology erschienene Studie mit Beteiligung des Innsbrucker Ökologen Michael Bahn, der über mehrere Jahre Feldstudien im Hinteren Ötztal in Tirol durchgeführt hat. "Eine frühere Schneeschmelze führt zu einem abrupten saisonalen Übergang der mikrobiellen Gemeinschaften. Die Funktion des Winter-Ökosystems wird dadurch verkürzt und seine Wirkweise eingeschränkt", erklärt Bahn.

Quelle: Uni Innsbruck

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News · Forschungsergebnis

Neuer Wirkstoff aus Benediktenkraut fördert Nervenreparatur

Forschende haben eine neue Indikation für Cnicin, einen Inhaltsstoff des Benediktenkrauts (Cnicus benedictus), entdeckt, das seit Jahrhunderten in Form von Extrakten oder Tees beispielsweise bei Verdauungsbeschwerden verwendet wird: Im Tiermodell sowie mit humanen Zellen zeigten sie, dass Cnicin das Wachstum von Axonen, den Fortsätzen von Nervenzellen, deutlich beschleunigt. Die Studie haben die Forschenden des Zentrums für Pharmakologie der Uniklinik Köln und der Medizinischen Fakultät der Universität zu Köln in der Zeitschrift Phytomedicine veröffentlicht. Eine erhöhte Regenerationsgeschwindigkeit könnte einen großen Unterschied machen, damit Nervenfasern nach einer Verletzung ihre ursprünglichen Zielgebiete rechtzeitig erreichen, bevor irreversible Funktionsverluste eintreten.

Quelle: Uni Köln

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News · Forschungsergebnis

38 Billionen Dollar Schäden pro Jahr: 19 Prozent Einkommensverlust weltweit durch Klimawandel

Selbst wenn Treibhausgas-Emissionen ab heute drastisch reduziert würden, müsste die Weltwirtschaft aufgrund des Klimawandels bis 2050 bereits mit einem Einkommensverlust von 19 Prozent rechnen, so eine jetzt in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie. Diese Schäden sind sechsmal höher als die Vermeidungskosten zur Begrenzung der globalen Erwärmung auf zwei Grad. Auf der Grundlage von empirischen Daten aus mehr als 1.600 Regionen der letzten 40 Jahre haben Forschende des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) die zukünftigen Auswirkungen veränderter klimatischer Bedingungen auf das Wirtschaftswachstum berechnet.

Quelle: PIK

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News · Projekt

Wie Krankheitserreger die Proteinsynthese bei Pflanzen stören

Prof. Dr. Suayb Üstün erforscht die Synthese von Proteinen in Pflanzen. Foto: Marquard, RUB

Oft reagieren Organismen auf Stress-Situationen, indem sie ihre Proteinsynthese anpassen. Wie Krankheitserreger in dieses System eingreifen, möchte die Bochumer Arbeitsgruppe Pflanzliche Zellbiologie um Prof. Dr. Suayb Üstün genauer herausfinden. Das Team der Ruhr-Universität Bochum (RUB) untersucht die Frage anhand des pflanzlichen Modellorganismus Arabidopsis thaliana. Die Forschenden erhalten dafür rund 565.000 Euro Förderung von der Boehringer-Ingelheim-Stiftung im Förderprogramm „Rise Up!“. Im Fokus der Untersuchungen stehen sogenannte Processing Bodies. Dabei handelt es sich um Aggregate aus RNA und Proteinen, die in gesunden Pflanzen die Proteinsynthese bei Bedarf hemmen können, die Boten-RNA abbauen oder für die Qualitätskontrolle von Proteinen verantwortlich sind. „Unklar ist allerdings, unter welchen Bedingungen sich Processing Bodies bilden und ob sie von Krankheitserregern ausgenutzt werden können, um die Proteinsynthese zu manipulieren“, sagt Üstün.

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Coffea arabica: Studie offenbart Zuchthistorie und Ansatzpunkte zur Identifizierung klimaresistenterer Pflanzen

Es gibt zwar mehr als 120 Kaffeesorten, aber rund 70 Prozent der weltweiten Kaffeeproduktion gehen auf die Sorte Arabica zurück. Sie verträgt jedoch steigende Temperaturen weniger gut und ist anfälliger für Krankheiten. Außerdem schrumpft durch den Klimawandel die Anbaufläche, auf der Kaffee angebaut werden kann, und die Wasserknappheit führt zu erheblichen Ertragseinbußen. Die Pflanzenforschung ist daher auf der Suche nach neuen Arabica-Sorten. Nun haben Expert*innen ein Arabica-Referenzgenom entwickelt und in einer öffentlich zugänglichen digitalen Datenbank verfügbar gemacht, wie sie in der Zeitschrift Nature Genetics berichten. Beteiligt waren u.a. Forschende von Nestlé, aus Brasilien, Frankreich, den UDS sowie der Uni Leipzig. Ihre Ergebnisse erleichtern die Analyse verschiedener Merkmale der Kaffeesorte, um spezifische Eigenschaften wie bessere Erträge, die Größe der Kaffeekirschen und eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten oder Trockenheit sowie Geschmacks- oder Aromamerkmale zu ermitteln.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Förderung · Köpfe und Karrieren

ERC Advanced Grant für gentechnische Veränderungen in Mitochondrien

Prof. Dr. Ralph Bock. Foto und (c): sevens + maltry, MPI

Prof. Dr. Ralph Bock vom Max-Planck-Institut (MPI) für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam erhält einen Advanced Grant des Europäischen Forschungsrates (ERC) in Höhe von 2,5 Mio € zur Entwicklung molekulargenetischer Forschungsmethoden. Das Forschungsprojekt „PlaMitEng“ soll es erstmals ermöglichen, gezielt gentechnische Veränderungen im Genom von Mitochondrien durchzuführen. Es sollen Selektionssysteme entwickelt werden, die es erlauben, Pflanzenzellen mit veränderten Mitochondrien von solchen mit veränderten Chloroplasten oder Zellkernen zu unterscheiden. „Die Möglichkeit, pflanzliche Mitochondriengenome zu verändern, wird sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der angewandten Forschung völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Mitochondrien und ihre Genome bieten auch ein einzigartiges Potenzial für Biotechnologie und synthetische Biologie, und dieses Potenzial ließe sich dann endlich umfassend nutzen,“ so Ralph Bock, der Leiter des Forschungsprojekts.

Quelle: MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie

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News · Förderung · Köpfe und Karrieren

ERC Advanced Grant für Stickstoff-fixierende Enzyme und Technik

Der Europäische Forschungsrat (ERC) wird den Biochemiker Prof. Dr. Oliver Einsle von der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg über fünf Jahre hinweg im Rahmen eines ERC Advanced Grants mit rund drei Millionen Euro fördern. Einsle untersucht, wie Pflanzen mithilfe von Enzymen Stickstoff fixieren können und arbeitet damit an einer natürlichen Alternative zum industriellen Haber-Bosch-Verfahren. Er forscht daran, wie man die Stickstoffixierung von Hülsenfruchtpflanzen auf ander Pflanzen übertragen könnte, die keinen Stickstoff aus der Luft fixieren können. "Um diese Fähigkeit perspektivisch auf andere Pflanzen übertragen zu können, arbeiten mein interdisziplinäres Team und ich daran, Enzyme auf molekularer Ebene so zu optimieren, dass sie auch in anderen Organismen funktionsfähig sind,“ sagt Einsle.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Einheimische Gehölze für etwa ein Drittel der Insekten in Deutschland unverzichtbar

Larven der Ebereschenblattwespe (Pristiphora geniculata) an einer Vogelbeere (Sorbus aucuparia). Foto: Matthias Nuß

Mehrere Tausend einheimische Insektenarten in Deutschland hängen von einheimischen Gehölzen ab. Allerdings werden in der Bundesrepublik im Zusammenhang mit Anpassungen an den Klimawandel zunehmend gebietsfremde Baumarten gepflanzt. Das Senckenberg-Forschungsteam zeigt in Kooperation mit weiteren Wissenschaftlern, dass die Verwendung einheimischer Baumarten unabdingbar ist, um dem Rückgang einheimischer Insektenarten zu begegnen. Die Ergebnisse haben sie in der Zeitschrift des Bundesamtes für Naturschutz „Natur und Landschaft“ veröffentlicht.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Diversifizierte Landwirtschaft zahlt sich aus

Eine diversifizierte Landwirtschaft nützt sowohl Mensch und Umwelt - und zahlt sich aus. Hier beim biologischen Anbau von Erdbeeren in Kalifornien mit Blühstreifen aus Wildblumen. Foto: Claire Kremen, University of British Columbia

Schluss mit einer einseitigen industriellen Landwirtschaft, denn eine diversifizierte Landwirtschaft nützt sowohl Mensch und Umwelt, zeigt eine aktuelle Studie. Die umfangreiche globale Studie unter der Leitung der Universität Hohenheim in Stuttgart und der Universität Kopenhagen in Dänemark hat weltweit die Auswirkungen einer diversifizierten Landwirtschaft untersucht. Die Mischung von Viehhaltung und Ackerbau, die Integration von Blühstreifen und Bäumen, sowie Wasser- und Bodenschutz und vieles mehr: Die positiven Effekte nehmen mit jeder Maßnahme zu, während negative Auswirkungen kaum zu finden sind. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse, an denen u.a. auch das Leibniz Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) beteiligt war, heute in der aktuellen Ausgabe von Science.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Wundheilung: mechanische Kräfte orientieren die Zellteilung

Pflanzen sind sehr widerstandsfähig und überleben auch in rauen Umgebungen. Das liegt unter anderem am bemerkenswert effizienten Wundheilungsprozess – den Wissenschafter*innen schon seit mehr als hundert Jahren untersuchen. Eine neue Studie des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) zeigt nun, dass der Prozess weniger kompliziert ist als gedacht und durch Druck sowie mechanische Kräfte angetrieben wird. Die Ergebnisse, die nun im Fachjournal Developmental Cell veröffentlicht sind, könnten praktische Anwendungen in der Landwirtschaft haben.

Quelle: ISTA

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen ihre Photosynthese auf Lichtänderungen anpassen

Das Forschungsteam entschlüsselte den molekularen Mechanismus, mit deren Hilfe die Pflanze die beiden Teilprozesse der Photosynthese miteinander synchronisiert. Grafik: Tobias Rindfleisch, Uni Bergen, Bing-Copilot

Das Forschungsteam hat nun erstmals einen molekularen Mechanismus aufgedeckt, über den die beiden Module der Photosynthese, die sog. Licht- und Kohlenstoffreaktion, ihre Aktivitäten über den „Thylakoid-K+-Exchange-Antiporter 3“ (KEA3) miteinander synchronisieren. Das hat das Forschungsteam aus Bergen, Bochum, Düsseldorf, Münster und Potsdam hat unter Leitung von Prof. Dr. Ute Armbruster der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) sowohl Computersimulationen als auch verschiedene experimentelle Ansätze henutzt, unter anderem Biosensoren. In der Fachzeitschrift Nature Communications beschreiben sie einen entscheidenden molekularen Mechanismus, der die beteiligten Prozesse synchronisiert und der Pflanzen dabei hilft ihre Photosynthese auf Lichtänderungen anpassen.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Wie Grünalgen und Bakterien gemeinsam zum Klimaschutz beitragen

Wildtyp-Stämme der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii in Flüssigkultur. Foto: Jens Meyer, Uni Jena

Ein neu entdecktes Bakterium bildet ein Team mit einer Grünalge, das sich gegenseitig beim Wachstum unterstützt. Das Bakterium Mycetocola lacteus hilft der Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii außerdem dabei, den Giftstoff eines anderen, schädlichen Bakteriums zu neutralisieren. Das grundlegende Verständnis des Zusammenspiels von Algen und Bakterien spielt auch beim Klimaschutz eine wichtige Rolle, da es dazu beitragen kann, diese ökologisch wichtige Partnerschaft zu verstehen und somit zu schützen. Die Ergebnisse der Studie werden am 5. April in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht. "Während das Bakterium bestimmte überlebenswichtige B-Vitamine und eine schwefelhaltige Aminosäure erhält, wird das Wachstum der Grünalge optimiert“, sagt Prof. Dr. Maria Mittag, Professorin für Allgemeine Botanik der Friedrich-Schiller-Universität Jena. "Neben Landpflanzen produzieren Algen und Cyanobakterien einen großen Teil des Sauerstoffs und binden etwa die Hälfte des Kohlendioxids in der Atmosphäre durch Photosynthese. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag für das Leben auf der Erde“, stellt Mittag fest. 

Quelle: Uni Jena

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News · Forschungsergebnis

Schlüssel-Gen für giftiges Alkaloid in Gerste entdeckt

Mithilfe der Modellpflanze Nicotiana benthamiana gelang den Forscherinnen und Forschern die Entdeckung des bislang fehlenden Schlüsselschritts zur Bildung des giftigen Alkaloids Gramin in Gerste. Foto und (c): Jakob Franke

Gerste ist weltweit eine der wichtigsten Getreidekulturen. Viele Sorten produzieren ein giftiges Alkaloid namens Gramin. Dies schränkt die Nutzung als Futtermittel ein, schützt Gerste aber vor Krankheitserregern und Insekten. Bisher war die genetische Grundlage der Gramin-Biosynthese nicht geklärt, daher konnte die Produktion nicht gesteuert und diese Möglichkeit nicht für die Züchtung genutzt werden. Nun ist es Forschungsgruppen des IPK Leibniz-Instituts und der Leibniz Universität Hannover gelungen, den kompletten Biosyntheseweg von Gramin zu entschlüsseln. Damit wird nicht nur die Produktion in Modellorganismen möglich, sondern kann umgekehrt auch in Gerste unterbunden werden. Die Ergebnisse wurden heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Quelle: Uni Hannover

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen mit Stress umgehen - Vom Spleißen zum Überleben

Ein internationales Forschungsteam hat untersucht, auf welche Weise Pflanzen die Genexpression verändern, wenn sich ihre Umwelt ändert. Wie die letzte Woche in The Plant Cell veröffentlichte Studie zeigt, reagieren Pflanzen flexibel auf verschiedene Arten von Stress. Sie können die Genexpression auf der Ebene des alternativen Spleißens anpassen, damit sie überleben können. Dazu hatten die Biotechnologin Dr. Julieta Mateos von der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld und Prof. Dr. Dorothee Staiger bei Arabidopsis untersucht, wie die genetische Information in den Zellen verarbeitet wird, insbesondere beim sogenannten alternativen Spleißen von RNA.

Quelle: Uni Bielefeld

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News · Förderung

Neue Forschungsgruppe zur Anpassung an multiple Stressoren

Wegen der zunehmenden Auswirkungen des globalen Wandels auf die weltweiten Ökosysteme sind Pflanzen vielfältigen Kombinationen von Stressfaktoren ausgesetzt. Die neue Forschungsgruppe „Physiologische und evolutionäre Anpassung von Pflanzen an zusammenwirkende abiotische und biotische Faktoren“ will ein genaueres Verständnis der Reaktionen von Pflanzen auf die verschiedenen Kombinationen von Stress erlangen. Neuartig ist hierbei der Ansatz, die Beobachtungen nicht nur auf Modellpflanzen zu stützen, sondern auf Nutzpflanzen sowie auf Pflanzen im Süßwasser und in marinen Ökosystemen. Diese sollen zudem nicht nur im Labor und Gewächshaus erforscht werden, sondern auch in ihrer natürlichen Umgebung. Sprecherin der neuen Forschungsgruppe ist Professorin Dr. Eva Holtgrewe-Stukenbrock von der Universität zu Kiel. Die Forschungsgruppe ist eine der 13 heute neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft bewilligten Forschungsgruppen.

Quelle: DFG

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News · Projekt

Mit salztoleranten Pflanzen gegen die Folgen des Klimawandels

Das EU-Projekt Aquacombine widmet sich unter Beteiligung der Leibniz Universität Hannover dem Potenzial von Halophyten

Gourmets schätzen die Spitzen des Queller, einer schmackhaften Pflanze, auch Meeresspargel genannt. Bislang fristete er ehr ein Nischendasein. Für die industrielle Massenproduktion von Lebensmitteln wird die Pflanze, die auf Salzwiesen oder im Watt wächst, bislang nicht genutzt. Dabei haben Pflanzen wie der Europäische Queller (Salicornia europaea) viele Qualitäten – das ist das Ergebnis des europaweiten Forschungsprojekts Aquacombine, in dem sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mehr als vier Jahre lang mit dem Potenzial von Halophyten befasst haben. So dient Queller nicht nur als Nahrung, sondern verfügt über wertvolle Polyphenole, kann als Filter in salzhaltigem Wasser eingesetzt werden und trägt darüber hinaus durch sein Wurzelwerk maßgeblich zum Küstenschutz bei. Das Institut für Botanik an der Leibniz Universität Hannover (LUH) war unter Leitung von Prof. Dr. Jutta Papenbrock im EU-Programms Horizon 2020 als einer von 17 Projektpartnern dabei. Die Vorteile: Halophyten brauchen kein Süßwasser und wachsen an Küsten oder in Salzwüsten, also auch dort, wo andere Pflanzen nicht gedeihen. Dabei benötigt die Pflanze wenig Platz. Versuche am Institut für Botanik der LUH mit einer eigens aufgebauten Pilotanlage zeigten, dass die Aufzucht auch in einem Gewächshaus mit Kunstlicht möglich ist und dass sich der Ertrag unter günstigen Bedingungen, wie einer optimalen Salzkonzentration in der Nährlösung, erheblich steigern lässt, was langfristig für die Produktion von Queller in großem Umfang wichtig wäre. Hinzu kommt, dass gerade Salicornia nicht nur schmackhaft ist, sondern auch gesund: Die Pflanze ist reich an Polyphenolen, diese wirken antioxidativ und entzündungshemmend. Mithilfe molekularbiologischer Techniken haben die Forschenden ausßerdem das Geheimnis der außergewöhnlichen Salztoleranz des Europäischen Quellers beschrieben.

Quelle: LUH

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News · Veranstaltung

Vortrag: Der Duft der Pflanzen – ein flüchtiges Alphabet zur Kommunikation mit ihrer Umwelt

Duftstoffmessungen bei Pflanzen. Foto und (c): Jörg-Peter Schnitzler

Die Online-Fortbildungsreihe "Faszination Biologie" des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) wird am 23. April 2024 von 17.00 bis 19.00 Uhr fortgeführt mit dem Thema: „Der Duft der Pflanzen – ein flüchtiges Alphabet zur Kommunikation mit ihrer Umwelt“. Dieses wissenschaftliche Webinar richtet sich nicht nur an Unterrichtende, sondern an alle Interessierten. Darin wird Prof. Dr. Jörg-Peter Schnitzler vom Helmholtz-Zentrum München beispielsweise beantworten, welche pflanzlichen Duftstoffe („volatile organic compounds“, VOCs) werden unter sich ändernden Umweltbedingungen emittiert? Welche biochemischen Prozesse und Strukturen sind daran beteiligt? Welche Aufgaben haben VOCs, insbesondere Terpenoide, für die Pflanze selbst? Was weiß man über die Erkennung und Wahrnehmung dieser Verbindung sowie über die Signalverarbeitung? Gibt es Möglichkeiten für eine biotechnologische Nutzung und welche Rolle können diese Kommunikationsmöglichkeiten bei neuen nachhaltigen Pflanzenschutzkonzepten spielen, etwa beim Smart Agriculture? Der VBIO bittet um möglichst frühzeitige Anmeldung zum online-Vortrag.

Quelle: VBIO

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News · Politik

EU: Vielversprechende Technologiefelder Biotechnologie und Bioproduktion

Die EU-Kommission hat heute eine Reihe gezielter Maßnahmen zur Förderung der Biotechnologie und der Bioproduktion in der EU vorgeschlagen. In ihrer Mitteilung über die Natur als Fundament der Zukunft werden die damit in Zusammenhang stehenden Herausforderungen und Hürden aufgezeigt und Vorschläge unterbreitet, wie diese im Einklang mit der Mitteilung über die langfristige Wettbewerbsfähigkeit der EU angegangen werden können. Wegen der Fortschritte im Bereich der Biowissenschaften, die mithilfe von Digitalisierung und künstlicher Intelligenz (KI) erzielt werden, und der Möglichkeiten, die sich aus biobasierten Lösungen zur Behebung gesellschaftlicher Probleme ergeben, zählen Biotechnologie und Bioproduktion zu den vielversprechendsten technologischen Gebieten dieses Jahrhunderts. Biotechnologie und Bioproduktion können die EU dabei unterstützen, die Umgestaltung ihres Agrar-, Forst-, Energie-, Lebensmittel- und Futtermittelsektors sowie ihrer Industrien voranzutreiben. Außerdem können sie einen Beitrag zu einer wettbewerbsfähigeren und widerstandsfähigeren EU leisten, die ihren Bürgerinnen und Bürgern eine bessere Gesundheitsversorgung bietet und ihren grünen und ihren digitalen Wandel erfolgreich voranbringt.

Quelle: EU Kommission

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News · Anwendung

Neues Portal „Algen Deutschlands“ startet mit Daten zu Süßwasseralgen

Die Schlauchalge Vaucheria bursata gilt in Deutschland als ungefährdet. Aufnahme: Dr. Karl-Heinz Linne von Berg

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)

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News · Politik

10 Must-Knows als Wegweiser für den Erhalt der Biodiversität

Von der noch unentdeckten Artenvielfalt über widerstandsfähige Wälder bis zu den Auswirkungen des Lebensmittelkonsums auf die Natur: 64 Expertinnen und Experten haben jetzt ihr Wissen und ihre Empfehlungen gebündelt und in Form von „10 Must-Knows aus der Biodiversitätsforschung“ für 2024 veröffentlicht. Der neue Bericht des Leibniz-Forschungsnetzwerks Biodiversität, dem auch das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) angehört, zeigt Politik und Gesellschaft konkrete Wege auf, wie die biologische Vielfalt auf lokaler, nationaler und europäischer Ebene wirksam erhalten und nachhaltig genutzt werden kann, und wie sich dadurch zugleich das Klima schützen lässt. Mit der Veröffentlichung tragen die Forschenden aktuelle, wissenschaftliche Fakten zusammen und somit zur Debatte um die nationale Biodiversitätsstrategie bei, die noch vor der nächsten Weltnaturkonferenz im Herbst 2024 verabschiedet werden soll.

Quelle: PIK

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News · Forschungsergebnis

Wie minimalistische Moleküle des pflanzlichen Immunsystems aktiviert werden

Substrat-induzierte Tröpfchenbildung einer pflanzlichen TIR-Domäne in vitro. Das TIR-Domänenprotein RPP1 wurde mit dem fluoreszierenden GFP verbunden, um die Tröpfchenbildung nach Zugabe von NAD+ oder ATP fluoreszenzmikroskopisch sichtbar zu machen. Aufnahme: Wen Song und Li Liu

Die Phasentrennung, die beim Mischen von Öl und Wasser auftritt, spielt auch im Immunsystem von Pflanzen eine wichtige Rolle. Demnach muss eine wichtige Gruppe von Immunproteinen sich in Tröpfchen kondensieren, um aktiviert zu werden und dadurch Pflanzen vor Infektionen mit mikrobiellen Krankheitserregern zu schützen. Die Forschenden um Jijie Chai von der Westlake University, China, Jane Parker und Paul Schulze-Lefert vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln (MPIPZ), haben nun herausgefunden, dass sich die Toll/Interleukin-1-Rezeptor(TIR)-Domänen-Proteine bei steigender Konzentration in den Pflanzenzellen wie Öltropfen im Wasser verteilen - ein typisches Merkmal von Proteinen, die sich untereinander vernetzen - und so die immunbedingte Zelltodreaktion auslösen. Außerdem sind diese Protein-Ensembles in Pflanzenzellen nicht statisch, da sich die TIR-Domänen-Proteine ständig in die Tröpfchen hinein und aus ihnen heraus bewegen. Durch die Konzentration und Organisation von Enzymansammlungen ist die Phasentrennung ein wirksames Mittel zur Verfielfachung der TIR-Enzymaktivität. Obwohl bekannt war, dass dieses Phänomen für pflanzliche Immunreaktionen wichtig ist, war bisher unklar, warum. Die Studie ist in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Quelle: MPIPZ

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News · Veranstaltung

Ernährung der Zukunft: Welche Rolle spielen gentechnisch veränderte Pflanzen?

Am 20. März suchen Podiumsteilnehmende in der Bundeskunsthalle gemeinsam nach Antworten auf folgendes Spannungfeld: Seit über einer Generation wird darüber gestritten, ob Pflanzen gentechnisch verändert werden dürfen. Die neuen Methoden der Genomeditierung erlauben eine präzise Veränderung innerhalb des Genoms der Pflanze. Aus Sicht der Wissenschaft sind solche Veränderungen, die auch durch klassische Züchtung hätten entstehen können, unbedenklich. Zudem bieten genomische Techniken die Möglichkeit, etwa dürretolerante Kulturpflanzen zu züchten oder solche, die weniger Pflanzenschutzmittel benötigen oder frei von Allergenen sind. Die neuen Techniken bieten damit die Chance, den weltweit steigenden Bedarf an Lebensmitteln durch eine effizientere Produktion nachhaltig zu sichern. In Deutschland steht das Label „Ohne Gentechnik“ oft in einer Reihe mit Gütesiegeln, die ein Produkt als qualitätvoll und gesund auszeichnen, obwohl es keinerlei Aussagen über den ernährungsphysiologischen Wert eines Produkts zulässt. So wird Sicherheit in Bezug auf vermeintliche Gesundheitsrisiken suggeriert und es steigt die Gefahr, dass Gentechnik per se als gefährlich und gesundheitsschädlich wahrgenommen wird. Warum ist das so? Wie kann man das Vertrauen in Produkte mit „grüner Gentechnik“ und deren gesundheitliche Unbedenklichkeit stärken? Was kann die Akzeptanz in der Bevölkerung erhöhen? Und können wir uns den Verzicht auf eine effizientere Landwirtschaft angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und durch den Klimawandel bedingte Ernteeinbrüche noch leisten? Das diskutieren die Soziologin Professorin Dr. Jana Rückert-John (Hochschule Fulda), Expertin für die Soziologie des Essens, der Agrarökonom Professor Dr. Matin Qaim (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn) und der Präsident des Vereins Bioland e.V., Jan Plagge. Das Publikum ist eingeladen, Fragen zu stellen und sich zu den Expert*innen an den Tisch zu setzen, um mit ihnen zu diskutieren. Moderiert wird die Diskussion von Christina Sartori und Tobias Altehenger. Die Veranstaltung wird auch online per Livestream übertragen. Zum YouTube-Kanal der DFG, auf dem der „Enter Science“-Livestream zu sehen sein wird:
www.youtube.com/user/DFGScienceTV

Quelle: DFG

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News · Projekt

WiVitis möchte Anbau pilzwiderstandsfähiger Wein-Rebsorten fördern

Mit pilzwiderstandsfähigen Rebsorten lassen sich bis zu achtzig Prozent der eingesezten Pflanzenschutzmittel im Weinbau einsparen. Foto: Kaufmann, JKI

Mit Blick auf den Klimawandel möchte das am JKI koordinierte, internationale Verbundprojekt den Anbau pilzwiderstandsfähiger Rebsorten (PIWIs) fördern. Pilzwiderstandsfähige Rebsorten (PIWI) ermöglichen es, diesen weinbaulichen Herausforderungen umweltgerecht zu begegnen und den Anteil ökologisch bewirtschafteter Flächen im Weinbau zu erhöhen. Ein Schwerpunkt der JKI-Rebenzüchtung ist die Grauschimmelfäule. Das internationale INTERREG-Forschungsprojekt WiVitis setzt sich u.a. zum Ziel den Anbau und die Popularität der PIWI-Reben im Weinbau zu steigern. Koordiniert wird das seit letztem Jahr laufende EU-Projekt vom JKI-Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof in Siebeldingen. Kooperationspartner sind WBI Freiburg, DLR Rheinpfalz, INRAE Colmar, FiBL Schweiz, NI Lab der Schweiz.

Quelle: JKI beim Informationsdienst Wissenschaft

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News · Forschungsergebnis

Als ausgestorben deklarierte kleinste Seerose der Welt in Ruanda wiederentdeckt

Die kleinste Seerose Nymphaea thermarum wird nun besonders geschützt. Foto: Siegmar Seidel, Uni Koblenz

Die kleinste Seerose der Welt ist doch nicht ausgestorben und wird nun besonders geschützt. Die Seerose Nymphaea thermarum, deren Blüte nicht größer als ein Ein-Cent-Stück groß wird, ist ein Lokal-Endemit, die weltweit in der Natur lediglich in Quellbächen wächst - in einem Gebiet, das kleiner als ein Fußballfeld ist. Somit galt diese Pflanze seit ihrer Entdeckung als extrem gefährdet, da nahegelegene Landwirtschaft und Bergbau ihren Lebensraum stark einengten. Durch intensiver werdende Landwirtschaft und durch Ausweitung des Bergbaugebiets kam es zum Verschwinden der Seerosen-Art in der Natur. Zuletzt wurde sie noch im Jahr 2008 in ihrem natürlichen Lebensraum gesehen, sie wurde aber im Jahr 2010 durch die International Union for Conservation of Nature (IUCN) als ausgestorben-in-der-Natur deklariert. Im Juli / August 2023 entdeckten Forschende der Universität Koblenz unweit des ursprünglichen Standorts eine neue oder überlebende Population dieser kleinsten Seerose der Welt. Die Freude über ihre Wiederentdeckung ist auch bei ihrem Erstentdecker Prof. Dr. Eberhard Fischer groß. Über die Widerentdeckung berichten sie im Februar im Fachjournal Oryx.  

Quelle: Uni Koblenz

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News · Forschungsergebnis

Neue Lebensräume beeinflussen Pflanzenabwehr

Duftsammlung von den Spitzwegerichtpflanzen. Foto: Sybille Unsicker, MPI-ICE

Ob sich die chemische Verteidigung von Pflanzen verändert, wenn sie sich in neuen geographischen Regionen etablieren, hat ein internationales Team von Forschenden analysiert. Gewächshausversuche mit Populationen des Spitzwegerichs (Plangato lanceolata) aus verschiedenen Ländern und Kontinenten, zeigten, dass eingewanderte bzw. eingeführte Spitzwegerich-Populationen unter Berücksichtigung von Klimafaktoren ihres Lebensraums eine höhere chemische Abwehrkraft aufwiesen, ohne dass ihr Wachstum beeinträchtigt war. Das zeigen die Arbeitsgruppen um Sybille Unsicker von der Universität Kiel und ehemalige Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie (MPI-ICE) und Christiane Roscher, die am Umweltforschungszentrum UFZ und dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung iDiv forscht. Die im Fachjournal Functional Ecology veröffentlichten Ergebnisse widerlegen gängige Theorien und belegen, wie schwierig es ist, allgemeingültige Annahmen in der Ökologie zu formulieren.

Quelle: MPI-ICE

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News · Forschungsergebnis

Waldwirtschaft im Klimawandel: Extremes Wetter erhöht Investitionsrisiko

Stürme, Trockenheit und Schädlingsbefall sorgen für Waldschäden im Harz. Foto: Carola Paul, Uni Göttingen

Ob eine Steigerung der Baumartenvielfalt als Anpassungsstrategie aus forstbetrieblicher Perspektive auch unter kurzfristigeren extremen Wetterereignissen vielversprechend ist, hat ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität Göttingen, der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt und dem Natural Resources Institute Finland (Luke) nun untersucht. Die Ergebnisse offenbaren ein Investitionsrisiko: Weil eine Pflanzung und Pflege vielfältiger Wälder teurer ist, werden die Kosten für die Wiederbewaldung oft nicht mehr durch die spätere Holznutzung gedeckt, wenn Störungen das Wachstum der Bäume frühzeitig beenden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Scientific Reports erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsorte

Neues Zentrum für Synthetische Genomik

Die Anwendung und Entwicklung neuer Technologien der DNA-Synthese voranzutreiben, um den Weg für die Herstellung ganzer künstlicher Genome zu ebnen – das ist das Ziel eines neuen interdisziplinären Zentrums, das an der Universität Heidelberg, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) entsteht. Im Center for Synthetic Genomics sollen neue Entwicklungen in der Synthetischen Genomik durch Grundlagenforschung und Technologieentwicklung unter Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) angestoßen werden. Langfristig soll es so möglich werden, lange DNA-Sequenzen für Anwendungen in der Forschung, den Nanomaterialwissenschaften oder der Medizin zu entwerfen und herzustellen. Erster Sprecher des neuen Zentrums ist der Systembiologe Professor Michael Knop, stellvertretender Direktor des Zentrums für Molekulare Biologie der Universität Heidelberg (ZMBH). Den Aufbau fördert die Carl-Zeiss-Stiftung (CZS) über einen Zeitraum von sechs Jahren mit insgesamt zwölf Millionen Euro.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Kopiermaschine der Chloroplasten in 3D

Erstmals gelang Forschenden ein tiefer dreidimensionaler Einblick in die Kopiermaschine von Chloroplasten. Die Forschenden stellen im Fachjournal Molecular Cell die RNA-Polymerase PEP der Chloroplasten hochaufgelöst in 3D vor. Die detaillierte Struktur bietet neue Einblicke in die Funktion und Evolution dieser komplexen zellulären Maschine, die eine Hauptrolle beim Ablesen der genetischen Bauanleitungen von Photosynthese-Proteinen spielt. Die Kopiermaschine selbst besteht aus einem mehrteiligen Basis-Komplex, dessen Protein-Untereinheiten im Chloroplasten-Genom kodiert sind, sowie mindestens zwölf angelagerten Proteinen, PAPs genannt. Für diese steuert das Kern-Genom der Pflanzenzelle die Baupläne bei. „Bislang konnten wir zwar ein paar wenige Einzelteile der Chloroplasten-Kopiermaschine strukturell und biochemisch charakterisieren, aber ein präziser Einblick in ihre Gesamtstruktur und die Funktionen der einzelnen PAPs fehlte“, erläutert Prof. Dr. Thomas Pfannschmidt, Professor am Institut für Botanik der Leibniz Universität Hannover, der die Ergebnisse gemeinsam mit seinem Team sowie Forschenden des Max-Planck-Instituts für Multidisziplinäre Naturwissenschaften erzielte.  

Quelle: Uni Hannover

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News · Forschungsergebnis

Neuartige Wirkstoffe bieten Pflanzen Schutz vor Viren

Pflanzen lassen sich mit speziell hergestellten Molekülen auf Basis von RNA oder DNA sicher vor Viren schützen. Das zeigt ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in einer neuen Studie im International Journal of Molecular Sciences am Beispiel eines gängigen Virus. Mit den speziell hergestellten Wirkstoffen konnten die Forschenden den Virenbefall in bis zu 90 Prozent der Fälle abwehren. Außerdem entwickelten sie eine Methode, um genau auf das Virus abgestimmte Substanzen finden zu können. Dieses Verfahren hat das Team nun patentieren lassen.

Quelle: MLU

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News · Politik

Expertenkommission fordert Präzisionstechnologien und Grüne Gentechnik für mehr Nachhaltigkeit

Das neue Jahresgutachten der Expertenkommission Forschung und Innovation (EFI) wurde heute an Bundeskanzler Olaf Scholz übergeben. Darin wird der Einsatz von Präzisionstechnologien und Gentechnik für mehr Nachhaltigkeit befürwortet. Denn die Landwirtschaft steht vor großen Herausforderungen: das globale Bevölkerungswachstum, die Anpassung an den Klimawandel, der Rückgang landwirtschaftlicher Flächen sowie Biodiversitätsverlust und Grundwasserbelastung, die durch die Landwirtschaft selbst verursacht werden. Professor Till Requate von der Universität Kiel und Mitglied der Expertenkommission stellt klar: „Die Landwirtschaft muss in Zukunft größere Mengen an Nahrungsmitteln mit weniger umweltbelastenden Betriebsmitteln wie Pflanzenschutz- und Düngemitteln produzieren. Und das bei gleichzeitig schrumpfenden Flächen und sich verändernden Klimabedingungen. Im neuen EFI-Gutachten zeigen wir, dass der Einsatz von Präzisionstechnologien und Smartfarming sowie Produkte der Grünen Gentechnik helfen können, mit diesen vielfältigen Herausforderungen umzugehen und damit die Transformation der Landwirtschaft voranzubringen.“

Quelle: EFI

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News · Forschungsergebnis

Moore: Wiedervernässung & Bewirtschaftungsänderung wirken Klimawandel entgegen

Open top Chambers - Plexiglaushauben zur Messung von Treibhausgasemissionen. Foto: Matthias Drösler (c): HSWT

Eine Studie des Peatland Science Centre (PSC) der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) zu Auswirkungen der Wiedervernässung und Klimaerwärmung auf Intensivgrünland sowie extensives Seggengrünland unterstreicht die Notwendigkeit für entschlossene Anpassungsmaßnahmen. Das PSCuntersuchte in einer Feldstudie auf landwirtschaftlich genutztem Grünland auf organischen Böden die Auswirkungen der Wiedervernässung und der prognostizierten Klimaerwärmung auf Intensivgrünland und auf extensiv bewirtschaftetes Seggengrünland. Die Versuchsvarianten für die beiden Grünlandtypen waren entwässerte bzw. wiedervernässte Bedingungen, Umgebungsbedingungen bzw. Erwärmung sowie eine Kombination von Wiedervernässung und Erwärmung. Gemessen wurde der Netto-Ökosystemaustausch von CO2, Methan und Lachgas sowie die Biomasse-Erträge. Die Ergebnisse des ersten Jahres der Treibhausgasmessungen nach der Verpflanzung erwachsener Carex-Bodenmonolithen, einschließlich des kontrollierten Anstiegs von Wasserstand und Temperatur hat das Team in der Fachzeitschrift Biogeochemistry veröffentlicht. Bei allen Varianten wurden höhere Lachgasemissionen als erwartet festgestellt. Dies war vor allem für die wiedervernässten Intensivwiesen und die Carex-Varianten unerwartet, aber größtenteils darauf zurückzuführen, dass der Beginn der Wiederbefeuchtung mit Frost-Tau-Zyklen zusammenfiel. Dies hat jedoch keinen Einfluss auf die Gesamtergebnisse zu den Minderungs- und Anpassungstrends. Es stellte sich heraus, dass wärmere Bedingungen die gesamten Treibhausgasemissionen des entwässerten Intensivgrünlands um nahezu 40 Prozent auf rd. 67 Tonnen CO2-Äquivqlent pro Hektar und Jahr erhöhten. Die Umstellung der Grünlandbewirtschaftung auf die Seggen-Paludikultur führte zu der größten Treibhausgasreduzierung. Überraschenderweise stellte sich heraus, dass diese starke Senke auch unter den simulierten warmen Bedingungen aufrechterhalten werden. Das Emissionsreduktionspotenzial für die Seggen-Paludikultur betrug minus 80 Tonnen CO2-Äquivalent pro Hektar und Jahr.

Quelle: HSWT beim idw

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News · Forschungsergebnis

Hohe wirtschaftliche Schäden durch invasive Wasserpflanzen

Auf mehr als 32 Milliarden US-Dollar summierten sich zwischen 1975 und 2020 die bekannten Gesamtkosten invasiver Wasserpflanzen für die Weltwirtschaft. Das hat ein Team unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und des Institute for Global Food Security der irischen Queen's University Belfast errechnet. Dabei waren die Kosten für invasive Pflanzen in Süßgewässern mit 65 Prozent wesentlich höher als in Brackwasser oder marinen Ökosystemen. Die Forschenden identifizierten auch die Regionen und Sektoren, die am stärksten von den Kosten betroffen waren, und listeten im Fachmagazin Science of The Total Environment die zehn kostenintensivsten Wasserpflanzen auf.

Quelle: IGB

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News · Forschungsergebnis

Biomolekulare Kondensate – Schaltzentralen für die pflanzliche Eisenversorgung

Pflanzen benötigen zur Eisenaufnahme spezielle Transkriptionsfaktoren und Licht. Werden sie mit blauem Licht bestrahlt, akkumulieren die Transkriptionsfaktoren in biomolekularen Kondensaten im Zellkern, die als molekulare Schaltstellen dienen können. Grafik: Erzeugt mit BioRender.com von Ksenia Trofimov, HHU

Wie eine Studie zeigt, verhalten sich regulatorische Proteine für die Eisenaufnahme im Zellkern besonders dynamisch, wenn die Zellen mit blauem Licht bestrahlt werden, einem wichtigen Signal für das Pflanzenwachstum. Das Forschungsteam vom Institut für Botanik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) um Prof. Dr. Petra Bauer beschreibt im Journal of Cell Biology, dass sich die zunächst homogen verteilten Proteine kurze Zeit nach der Bestrahlung eng aneinanderlegten und sich im Zellkern zu „biomolekularen Kondensaten“ vereinen.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Veränderung der zirkadianen Uhr passt Gerste an kurze Wachstumsperioden an

Gersten-Pflanzen, welche die LWD1-Mutation tragen, blühen in kurzen Tagen früher als Wildtyp-Pflanzen ohne diese Mutation. Grafik: Gesa Helmsorig, HHU

Damit Pflanzen zur richtigen Jahreszeit blühen, besitzen sie eine innere Uhr, mit der sie die Tageslichtlänge messen können. Eine Studie von Biologinnen und Biologen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) berichten in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Plant Physiology, dass die Mutation eines bestimmten Gens den Blühzeitpunkt der Gerste nahezu unabhängig von der Tageslänge macht. Um Pflanzen an verschiedene Anbaugebiete, Klimazonen und Photoperioden anzupassen, ist eine wichtige Stellschraube, die Reaktion der Kulturpflanzen auf unterschiedliche Tageslängen zu verändern. Diese Mutation kann daher nützlich für die Züchtung von Sorten sein, die an veränderte Klimabedingungen mit relativ warmen Wintern und heißen, trockenen Sommern angepasst sind.

Quelle: HHU

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News · Politik

Neue DFG-Senatskommission "Transformation von Agrar- und Ernährungssystemen"

Die globalen Agrar- und Ernährungssysteme sind in einem tiefgreifenden Wandel begriffen, Gründe dafür sind der Klimawandel, Biodiversitätsverlust, die Änderung der Landnutzung oder auch demografische Veränderungen. Diesen Wandel besser zu verstehen und wissenschaftlich fundierte Informationen für die daraus resultierenden gesellschaftlichen und politischen Herausforderungen aufzubereiten, ist der Auftrag der neu eingerichteten Ständigen Senatskommission Transformation von Agrar- und Ernährungssystemen der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Die Einrichtung der Kommission beschloss der Senat der DFG im Dezember 2023. Jetzt haben alle 18 Mitglieder aus den Agrar-, Gesellschafts-, Natur- und Lebenswissenschaften ihre Arbeit in der Kommission zugesagt, den Vorsitz übernimmt die Agrarbiologin Professorin Dr. Doris Vetterlein. Zur Liste der 18 Mitglieder https://www.dfg.de/de/dfg-profil/gremien/senat/agrar-ernaehrungssysteme/liste.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Live fast, die young: Landwirtschaft verändert ganze Ökosysteme

Von Pflanzen und Schmetterlingen bis hin zu Pilzen und Mikroorganismen im Boden: In landwirtschaftlich genutztem Grasland setzen sich im gesamten Ökosystem Lebewesen mit „schnelleren“ funktionalen Strategien durch. Foto: Manning, Senckenberg

Organismen-Gemeinschaften passen sich kollektiv an Graslandnutzung an. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Peter Manning vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum Frankfurt und Dr. Margot Neyret von der Universität Grenoble Alpes hat die Auswirkungen landwirtschaftlicher Graslandnutzung auf Organismen- Gemeinschaften untersucht. Ihre jetzt im wissenschaftlichen Fachjournal Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt erstmals, dass Eingriffe wie Düngung und Mahd Lebewesen auf allen Ebenen eines Ökosystems – und über sämtliche Nahrungsketten hinweg – beeinflussen und damit das gesamte System beschleunigen.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Asexuelle Vermehrung von Kulturpflanzen rückt näher

Samenanlage mit grosser, sich teilender Zentralzelle im Zentrum (Zellkern in gelb) umgeben vom Gewebe der Mutterpflanze (violett). Aufnahme: Sara Simonini, Universität Zürich

Werden die weiblichen Keimzellen in Pflanzen befruchtet, aktiviert ein Signal aus den Spermien die Zellteilung und neue Pflanzensamen werden gebildet. Diese Aktivierung lässt sich auch ohne Befruchtung gezielt auslösen, wie Forschende der Universität Zürich im Fachjournal Science zeigen. Dies eröffnet neue Wege für die asexuelle Vermehrung von Kulturpflanzen.

Quelle: Uni Zürich

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News · Forschungsergebnis

Drei Viertel der Vegetationstypen in Amerika nicht ausreichend geschützt

Barranca de Huentitan ist eine Schlucht, die durch den Rio Grande de Santiago in Mexiko geschaffen wurde. Hier finden sich verschiedene Vegetationsytpen: Tropischer Regenwald, Laub- und Auenwälder sowie Sekundärvegetation. Foto: Emmanuel Oceguera Conchas, iDiv

In Nord-, Mittel- und Südamerika erfüllen Drei Viertel der verschiedenen Vegetationstypen nicht die Zielvorgabe der Globalen Biodiversitätskonvention, 30 % der weltweiten Land- und Meeresflächen unter Schutz zu stellen. Das hat eine internationale Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) ergeben, die in Global Ecology and Conservation veröffentlicht wurde. Diese umfasst über 300 Vegetationstypen, die die spezifischen Pflanzengemeinschaften und lokalen Umweltbedingungen berücksichtigen. Die Studie zeigt außerdem, dass über 40 % der bedrohten Vogel- und Säugetierarten vor allem in einem einzigen Vegetationstyp vorkommen. Dadurch könnten sie vom Aussterben bedroht sein, wenn diese kritischen Lebensräume nicht ausreichend geschützt werden.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Pestizid-Ausbreitung im Vinschgau vom Tal bis in die Gipfelregion

Auf Basis der Funde an 53 Standorten (schwarze Punkte) wurde die Verteilung der Anzahlen von Pestiziden in der Umwelt modelliert. Grafik: Jakob Wolfram, RPTU

Der Vinschgau im Westen Südtirols ist das größte zusammenhängende Apfelanbaugebiet in Europa. Der Südtiroler Apfel ist bekannt für sein perfektes Aussehen. Dafür werden in der Produktion oft große Mengen an Pestiziden eingesetzt. Eine Studie der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) und der Universität für Bodenkultur in Wien (BOKU), die in der Zeitschrift Nature Communications Earth & Environment erschien, zeigt, dass diese Pestizide nicht auf der Anbaufläche bleiben, sondern im ganzen Tal bis in Höhenlagen zu finden sind. Die festgestellten Pestizidmischungen der vielen Stoffe können sich schädlich auf die Umwelt auswirken.

Quelle: RPTU

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News · Forschungsergebnis

Nahezu vollständige Genomversion von Physcomitrium patens veröffentlicht

Das Kleine Blasenmützenmoos (Physcomitrium patens). Foto: Rensing-Lab

Ein Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Freiburg hat neue Daten zum Genom der Modellpflanze in der Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlicht. Auch wenn das Kleine Blasenmützenmoos (Physcomitrium patens; früher: Physcomitrella patens) als Modellorganismus bereits verstehen half, die Evolution und Entwicklung von Pflanzen besser zu verstehen, enthielt das bisher bekannte Genom noch zahlreiche unvollständige oder fehlerhafte Bereiche. Ein internationales Forschungsteam hat nun eine neue, annähernd vollständige Genomversion vorgelegt. Sie zeigt unter anderem, dass das Genom des Mooses nur 26 und nicht, wie bisher vermutet, 27 Chromosomen umfasst. „Künftige Forschungen zur Evolution der Chromosomenstruktur werden von unseren Daten profitieren“, erklärt der Zellbiologe Prof. Dr. Stefan Rensing, Professor für Datenintegration und Systemmodellierung von eukaryotischen Modellorganismen an der Universität Freiburg und Mitautor der Studie. Konkret bedeutet die jetzt von dem Forschungsteam vorgelegte Genomversion, dass Wissenschaftler*innen mit größerer Sicherheit ableiten können, welche Gene in Moosen im Vergleich zu Blütenpflanzen erworben wurden und welche verloren gingen. Letztlich lässt sich damit die Evolution der Chromosomenstruktur – Centromere, Telomere und konservierte Genabfolgen – der Landpflanzen insgesamt besser verstehen.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Schatteninduzierte Biomasseverteilung im Weizen

Wie sich die Biomasse auf einzelne Weizenorgane unter dem Einfluss von Beschattung verteilt und was die genetische Grundlage für die Veränderungen ist, hat das Team untersucht. Grafik: IPK

Wie Pflanzen neugebildete Biomasse auf die einzelnen Organe verteilen, beeinflusst u.a. die Aufnahme von Nährstoffen, die Fortpflanzung und Wechselwirkungen zwischen Pflanzen eines Bestandes. Die genetischen Regulationen, die diese Reaktionen der Pflanzen auf die Umwelt steuern, sind aber bisher weitgehend unbekannt. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) stellt im Fachjournal New Phytologist rekombinante Weizenlinien vor, die als Einzelpflanzen unter Sonnenlicht und simuliertem Schatten angebaut wurden. Das Forschungsteam nutzte einen neuen Ansatz, der Prinzipien aus der Pflanzenökologie und der quantitativen Genetik kombinierte und verfolgte zwei Ziele: Zum einen sollte die licht- und größenabhängige Verteilung der Biomasse analysiert werden. Zum anderen wollten das Team Gene identifizieren, die die Verteilung auf Blätter, Stängel, Ähren und Körner regulieren, wenn die Pflanzen von ihren Nachbarn im Bestand beschattet werden.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Politik

EU-Parlament erkennt Notwendigkeit der neuen genomischen Techniken

Die europäische Vereinigungen Association Française des Biotechnologies végétales (AFBV), Wissenschaftskreis Genomik und Gentechnik (WGG), Europäische nachhaltige Landwirtschaft durch Genom-Editierung (EU-SAGE) und Gesellschaft für Pflanzen Biotechnologie (GfPB), in denen vor allem Wissenschaftler*innen und Expert*innen der Biotechnologie zusammengeschlossen sind, begrüßen das Votum des Europäischen Parlaments vom 7. Februar (307 zu 263 bei 41 Enthaltungen) zugunsten des von der Kommission im Juli 2023 veröffentlichten Entwurfs einer Verordnung über Pflanzen, die mit Hilfe neuer Genomtechniken gezüchtet wurden (NGT).

Quelle: EU-Sage (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Klimaerwärmung und invasive Art bedrohen Seegraswiesen im Mittelmeer

Die im Mittelmeer einheimische Seegrasart Posidonia oceanica wie hier bei Pozzuoli an der Westküste Italiens produziert nicht nur Sauerstoff, sondern bietet vielen Organismen Lebensraum. Foto: Stephanie Helber, ZMT

Der Anstieg der Meerestemperatur und des Salzgehalts im Mittelmeer sowie die Einwanderung invasiver Arten könnten dort die Struktur und biologische Vielfalt der Seegraswiesen gefährden, die eine wesentliche Funktion für die Meeresumwelt haben. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Team von Forschenden unter Leitung des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) in einer Studie, die kürzlich in der Zeitschrift Science of The Total Environment erschienen ist.

Quelle: ZMT

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News · Forschungsergebnis

Wheat Blast-Pilzkrankheit bedroht globale Weizenproduktion im Klimawandel

Erstmals haben Forschende die Verbreitung von Wheat Blast im Klimawandel modelliert. Ein internationales Team von Forschenden um Prof. Senthold Asseng von der Technischen Universität München (TUM) hat nun festgestellt, dass die weitere Ausbreitung der Pilzkrankheit die globale Weizenproduktion bis 2050 um 13 % reduzieren könnte. Für die globale Ernährungssicherheit ist das Ergebnis dramatisch; v.a. tropische Regionen in Südamerika, Afrika und Asien sind besonders betroffen. Die Ertragseinbußen verschärfe die Ernährungsunsicherheit in den betroffenen Regionen weiter, berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Climate Change.

Quelle: TUM

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News · Projekt

Klimaresilienz – Moose als Lehrmeister der Anpassungen

Eine der vielen Proben, die im MAdLand-Projekt untersucht werden sollen. Foto: Max Willeke, Uni Osnabrück

Wie Pflanzen die Erde eroberten und sich an neue, herausfordernde Verhältnisse anpassen können, untersucht das MAdLand-Projekt. Beteiligt ist auch die Gruppe um Prof. Dr. Sabine Zachgo von der Universität Osnabrück. Um zu überleben, mussten sich die Pflanzen anpassen und dafür auf molekularer Ebene verändern. Um diese Anpassungsprozesse zu verstehen, untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von MAdLand Algen und Moose. „Wir haben beispielsweise ein Schlüsselregulatorgen gefunden, dass die Bildung von neuen, bislang nicht bekannten Pigmenten in einem Brunnenlebermoos reguliert, mit denen sich diese Moose vor Sonenneinstrahlung an Land schützen können. Solche Eigenschaften könnten künftigen Pflanzen helfen, den veränderten Bedingungen des Klimawandels zu trotzen. Deshalb ist es wichtig, die Gene zu finden, die diese Prozesse als Schlüsselregulatoren steuern“, erklärt Prof. Zachgo. In der zweiten Projektphase soll als neuer Modellorganismus das Untergetauchte Sternlebermooses, Riccia fluitans, aufgebaut werden.

Quelle: Uni Osnabrück beim idw

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News · Forschungsorte

Von Bohne, Erdnuss und Linse: Schmetterlingsblütler im Botanischen Garten Ulm

Der bedeutenden Rolle die Schmetterlingsblütler widmet sich das der Botanischen Garten der Universität Ulm im Jahr 2024. Denn Bohnen, Kichererbsen oder Linsen stehen unter anderem bei der deutschlandweiten Woche der Botanischen Gärten im Mittelpunkt. Außerdem umfasst das Angebot des Botanischen Gartens Bestimmungs-, Mikroskopier- und Fotokurse sowie jahreszeitlich angepasste Führungen am Sonntag und die Botanische Mittagspause. Daneben gibt es Programmpunkte speziell für Kinder und Jugendliche und die beliebten Feste im Sommer und Herbst. Das ganze Programm steht als pdf-Datei zum Download zur Verfügung.

Quelle: Uni Ulm

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News · Politik

Globale Agrar- und Ernährungswende würde volkswirtschaftliche Gewinne in Höhe von mehreren Billionen US-Dollar erzielen

Eine umfassende Transformation der Agrar- und Ernährungssysteme auf der ganzen Welt würde zu sozioökonomischen Gewinnen in Höhe von 5 bis 10 Billionen US-Dollar pro Jahr führen – das zeigt ein neuer globaler Bericht, der von führenden Forschenden der Ökonomie und aus der Food System Economics Commission (FSEC) auf Initiative des Direktors des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) erstellt wurde. Die bisher umfassendste Studie zur Ökonomie von Agrar- und Ernährungssystemen macht deutlich, dass diese derzeit mehr Wertschöpfung zerstören als sie hervorbringen und dass eine Überarbeitung der politischen Rahmenbedingungen für Ernährungssysteme dringend erforderlich ist. Darüber hinaus wären die Kosten einer Transformation viel geringer als der potenzielle Nutzen, der vielen Hundert Millionen Menschen ein besseres Leben ermöglichen würde.

Quelle: PIK

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News · Forschungsergebnis

Wie Seegräser das Meer eroberten

Kleines Neptungras (Cymodocea nodosa). Foto: Thorsten Reusch, GEOMAR

Seegräser entwickelten sich vor etwa 100 Millionen Jahren in drei unabhängigen Linien aus ihren im Süßwasser vorkommenden Vorfahren und sind die einzigen vollständig unter Wasser lebenden marinen Blütenpflanzen. Der Wechsel in eine so radikal andere Umgebung ist ein seltenes evolutionäres Ereignis – und er dürfte nicht einfach gewesen sein. Wie gelang den Seegräsern dieser Schritt? Neue hochqualitative Genome für drei Arten liefern Hinweise, die für den Erhalt von Seegras-Ökosystemen und deren nachhaltige Nutzung von Bedeutung sind, zeigt eine Studie im Fachmagazin Nature Plants. Dazu hatten eine internationale Gruppe von 38 Forschenden - darunter Professor Thorsten Reusch vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, drei der wichtigsten Seegras-Arten untersucht: das ikonische, nur im Mittelmeerraum vorkommende Neptungras (Posidonia oceanica), das weit verbreitete Kleine Neptungras (Cymodocea nodosa) und das in der Karibik endemische Schildkrötengras (Thalassia testudinum). Anschießend verglichen sie Genfamilien und genomische Modifikationen, die mit strukturellen und physiologischen Anpassungen verbunden sind: Seegräser haben sich nur drei Mal aus ihren Süßwasser-Vorfahren entwickelt – mit 84 zugehörigen Arten. Die Seegräser waren in der Lage, radikale Anpassungen durch Genomverdopplung vorzunehmen, wie sie oft mit starkem Umweltstress verbunden sind. Die drei unabhängigen Seegras-Linien haben demnach ihr gesamtes Genom vor etwa 86 Millionen Jahren verdreifacht. Die Ergebnisse ermöglichen es jetzt, experimentelle und funktionelle Studien voranzubringen, die für ein transformatives Management und die Wiederherstellung von Seegras-Ökosystemen besonders wichtig sind. Sie sind eine enorme Ressource für die Forschungsgemeinschaft, um auch die zukünftige Anpassungsfähigkeit von Seegras-Ökosystemen zu verstehen und möglicherweise gezielt zu erhöhen.

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Variabilität der Internodienverlängerung bei Gerste aufgeklärt

Die Hauptachsen von Gefäßpflanzen wie Gerste bestehen aus sich wiederholenden Grundeinheiten, sogenannten Phytomeren. Jeder Phytomer besteht aus einem Knoten, einem Seitenzweig und einem Internodium, dem Abschnitt zwischen zwei Knoten. Die Bildung der Knoten und die Verlängerung der Internodien sind dabei von entscheidender Bedeutung für die Fitness der Pflanze und ihren Ernteertrag; wie diese beiden Prozesse ablaufen, ist bisher aber weitestgehend unbekannt. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat die Muster der Knotenbildung und der Internodienverlängerung deshalb systematisch untersucht. „Durch die Messung von 15.000 Datenpunkten, die die Länge und Anzahl der Phytomere von 2.500 Gerstenpflanzen mit großer genetischer Vielfalt repräsentieren, haben wir ein bisher nicht bekanntes Verlängerungsmuster für die Internodien entlang der Hauptachse aufgedeckt“, sagt Dr. Yongyu Huang, Erstautor der Studie, die jetzt im Journal Molecular Biology & Evolution veröffentlicht wurde.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Projekt

Medizintechnik im Einsatz für gestressten Weizen

Ingenieur*innen der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wollen in einem europäischen Forschungsverbund das erste Bildgebungsverfahren für Pflanzen entwickeln. Dies soll frühzeitig Anzeichen von durch Trockenheit oder Nährstoffmangel ausgelöste Stressfaktoren bei Ackerpflanzen erkennen. Im Rahmen des europäischen Forschungsverbundprojektes A portable in-field plant PET/MRI technology for the early crop stress detection Agri-PET/MRI wird unter Federführung des Forschungscampus STIMULATE an der Universität Magdeburg der Prototyp einer mobilen Messplattform entstehen, die erstmals die Möglichkeiten der Magnetresonanztomografie (MRT) mit denen der Positronen-Emissions-Tomografie (PET) für die Pflanzenforschung verbindet.

Quelle: Uni Magdeburg

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News · Politik

Wissenschaft braucht freiheitliche Demokratie und Rechtstaatlichkeit

Vor dem Hintergrund immer unverhohlener antidemokratischer Bestrebungen und damit verbundener Menschenverachtung betont das Präsidium der Hochschulrektorenkonferenz (HRK) klar und eindeutig: Freiheitliche Demokratie und Rechtsstaatlichkeit sind die unverrückbaren Säulen unseres Landes und seiner Institutionen. Sie sind auch wesentliche Voraussetzung für die Existenz eines wettbewerbsfähigen und international kompatiblen deutschen Hochschulsystems. Der umfassende rechtliche Schutz der Wissenschaftsfreiheit, wie ihn unser Grundgesetz vorsieht, ist die Basis für den Erfolg unserer Wissenschaft. Wissenschaftler*innen müssen Forschungsthemen frei wählen und bearbeiten können. Forschung und Lehre dürfen nicht zu politischen Zwecken instrumentalisiert werden. Nur so entfaltet Wissenschaft ihr ganzes Potenzial für Wirtschaft und Gesellschaft.  

Quelle: HRK

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News · Forschungsergebnis

Komplexer Vorfahre der Landpflanzen fast eine Milliarde Jahre alt

Flüssige Proben von Grünalgen der Klebsormidiophyceae aus der Sammlung von Algenkulturen der Universität Göttingen. Foto: Tatyana Darienko, Uni Göttingen

Landpflanzen sind in ihren Bauplänen extrem vielfältig. Von allen Organismen, die Photosynthese betreiben, sind sie in ihren Formen und Strukturen am komplexesten. Mit ihnen eng verwandte Grünalgen sind einfacher gebaut: Die Lebewesen mancher Arten bestehen nur aus einer Zelle, andere Arten sind mehrzellig und etwa fadenförmig oder verzweigt. Wie hat sich die morphologische Komplexität im Laufe der Evolution herausgebildet? Dem sind Forschende unter Leitung der Universität Göttingen bei der Gruppe der Streptophyten auf den Grund gegangen, zu denen die Landpflanzen und viele Grünalgen gehören. Wie sie  in der Fachzeitschrift Current Biology schildern, kam dabei ein neuer Stammbaum heraus, der die Algen in drei Ordnungen gruppiert und neue Hinweise zu ihrem Ursprung gibt. Mit modernen Methoden blickten sie weit in die Vergangenheit und untersuchten Vorfahren, die lange vor den ersten Landpflanzen entstanden sind. Die neuen Erkenntnisse präzisieren die Verwandtschaftsverhältnisse in einer Gruppe von Grünalgen und datieren das Aufkommen des ältesten mehrzelligen Vorfahren auf fast eine Milliarde Jahre zurück. Dazu hatten sie Algen der Klebsormidiophyceae verwendet, die verschiedene Lebensräume besiedeln: aus den heißesten bis zu den kältesten Regionen, von der Atacama-Wüste bis zur Antarktis, aus Bächen, Flüssen, Seeufern, Mooren und Bergbaufolgelandschaften, von Boden, Felsen, Baumrinde, Sanddünen, Stadtmauern und Gebäudefassaden.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Projekt

Von Algenresten zu hochwertigen Bioaktivstoffen

Aus Meeresalgen wollen die Forschenden im EU-Projekt iCULTURE antimikrobielle Peptide gewinnen. Foto: Oleksandr Sushko, unsplash

Makroalgen als neue Ressource für hochwertige Bioaktivstoffe zu nutzen ist das Ziel des EU-Projekts iCULTURE. 17 Partner aus zehn Ländern, darunter die Universität Ulm, wollen Fermentationsverfahren entwickeln, das Meeresalgen in bioaktive Wirkstoffe wie beispielsweise antimikrobielle Peptide umwandelt. Ulmer Forschende rund um Professor Christian Riedel vom Institut für Molekularbiologie und Biotechnologie der Prokaryoten entwickeln dafür mikrobiologische Zellfabriken. Gefördert wird iCULTURE im Rahmen von Horizon Europe mit sechs Millionen Euro über einen Zeitraum von vier Jahren.

Quelle: Uni Ulm

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News · Forschungsergebnis

Biodiversität im Zeitvergleich: Langzeit Studie aus Brandenburg veröffentlicht

Kleingewässer, wie dieser erfüllen wichtige Funktionen in Agrarökosystemen. Foto: Jörg Hoffmann, JKI

Die einmalige BioZeit-Studie identifiziert Schlüsselfaktoren zur Verbesserung der Artenvielfalt sowie Maßnahmen für den Biodiversitätsschutz. Die Studie des Julius Kühn-Instituts, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, zeigt: langfristig wirken sich deutliche Zunahme des ökologischen Anbaus, verbesserte Kleinstrukturen, schlaginterne Aufwertungen sowie eine Reduktion der Pestizidanwendungen positiv auf die Biodiversität in der Agrarlandschaft aus. In der BioZeit-Langzeitstudie wurden erstmalig zwischen 1991 und 2020 parallel die landwirtschaftlichen Nutzungen und die Biodiversität in Brandenburger Agrarlandschaften mit überwiegendem Ackerbauanteil erfasst. Dabei wurden die Auswirkungen der Bewirtschaftungen und der Landschaftsstrukturen auf die Biodiversität ermittelt. Analysiert wurden u. a. parallel die Anbaumethoden, die Anbaukulturen, die Kleinstrukturen, die floristische Artenvielfalt, die Segetalflora, die Tagfalter, die Vögel und bestimmte Maßnahmen, wie zusätzliche Kleinstrukturen und Pufferstreifen. Als Ergebnis des Forschungsprojekts wurden Schlüsselfaktoren zur Verbesserung der Artenvielfalt identifiziert sowie Maßnahmen abgeleitet für den Biodiversitätsschutz allgemein und insbesondere für den Insektenschutz in Ackerbaugebieten. Das Julius Kühn-Institut (JKI) hat nun den Abschlussbericht veröffentlicht (DOI: https://doi.org/10.5073/20230719-142513-0 ).

Quelle: JKI

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News · Projekt

Biomasse in Bioprodukte verwandeln

Das neue EU-Projekt PRIMED will bisher ungenutzte Biomasseressourcen veredeln. In der Europäischen Union fallen jährlich über 900 Millionen Tonnen Restbiomasse an; oft bleibt diese Ressource ungenutzt. PRIMED will den Trend umkehren, indem Bioabfälle in biobasierte Produkte umgewandelt werden, von Biokunststoffen bis hin zu Biokraftstoffen. Die Projektpartner wollen gemeinsam zirkuläre Geschäftsmodelle (Circular Business Models, CBM) schaffen, die Primärerzeuger und Endverbraucher in neuartige Wertschöpfungsketten der Bioökonomie einbinden. Das Horizon-Europe-Programm der Europäischen Union unterstützt PRIMED mit 4 Millionen Euro. Beteiligt ist ein Konsortium von zwölf Partnern aus Belgien, Finnland, Deutschland, Irland, Italien, Norwegen, Spanien und Portugal. Angesiedelt ist das Projekt am Lehrstuhl für Entrepreneurship und innovative Geschäftsmodelle der Ruhr-Universität Bochum (RUB). Dessen Leiterin Prof. Dr. Stefanie Bröring ist zugleich Sprecherin des Projekts.

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Neue Reislinien für Afrika schützen vor Viruserkrankung

Verschiedene Reispflanzen, sowohl Kontrollpflanzen als auch Mutanten, im Alter zwischen drei und vier Wochen nach der Inokulation. Foto: Laurence Albar, IRD

Das sogenannte Rice Yellow Mottle-Virus (kurz RYMV) verursacht in Afrika insbesondere bei Kleinbauern hohe Ernteverluste. Ein Forschungsteam von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und dem französischen Recherche pour le développement (IRD) hat nun mithilfe der Genomeditierung Reislinien erzeugt, die gegen das Virus resistent sind. Die Reissorten, deren Entwicklung sie in der Fachzeitschrift Plant Biotechnology Journal beschreiben, sind eine Vorstufe. Als nächster Schritt sollen nun relevante afrikanische Elitesorten auf gleiche Art editiert werden, um sie dann afrikanischen Kleinbauern zur Verfügung stellen zu können. Diesen Menschen zu helfen, ist Ziel des von der HHU geleiteten, internationalen Forschungskonsortiums Healthy Crops.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Veränderter Stoffwechselweg erhöht Stresstoleranz bei Tabakpflanzen

In der Studie wurden die Tabakpflanzen im Gewächshaus kultiviert. Foto und (c): Antje von Schaewen, Uni Münster

Pflanzenforschende entschlüsseln einen Mechanismus, der zu höheren Samenerträgen führt. Dabei werden Fettsäuren – zusätzlich zu Zucker – über die Nährstoffleitbahnen transportiert, wie das Team um Prof. Dr. Antje von Schaewen von der Universität Münster im Herbst im Fachmagazin The Plant Journal zeigte und heute der Öffentlichkeit bekannt gab. Dazu hatten sie gentechnisch veränderte Tabakpflanzen untersucht, die unter Stress mehr Biomasse produzieren als ihre nicht modifizierten Verwandten. So sorgt eine subtile Veränderung im Kohlenhydratstoffwechsel durch die sogenannte Enzym-Ersatz-Methode dafür, dass die Pflanzen verstärkt Fettsäuren aus den Blättern in die Blütenstände und Samen transportieren, dafür aber zehn Prozent weniger Zucker. „Fettsäuren können bis zu einer Kettenlänge von 18 Kohlenstoffatomen noch in freier Form transportiert werden. Längere Kohlenstoffketten sind beim Transport wahrscheinlich an spezielle Trägerproteine gebunden“, erläutert Antje von Schaewen, was der Situation im Blut von Tieren und Menschen ähneln würde, wo Fettsäuren und Cholesterol an Serum-Albumin gebunden transportiert werden. Durch die Pilotstudien in Tabak motiviert, könnte man nun das Prinzip auf weitere Nachtschattengewächse wie Kartoffel, Tomate und Paprika mittels der neueren CRISPR/Cas9-Technik (als Genschere bekannt) übertragen oder in anderen Pflanzenarten mit wenig fettreichen Samen ausprobieren, um die generelle Stresstoleranz sowie den Samenertrag und die Energiedichte der Samen zu erhöhen.

Quelle: Uni Münster

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News · Forschungsergebnis

Auswirkungen extremer Trockenheit werden weltweit unterschätzt

Ein internationales Forschungsteam aus 173 Forschenden hat die Zusammenhänge zwischen extremer Trockenheit, Biodiversität und Produktionseinbußen auf globaler Ebene untersucht. Mithilfe eines weltweiten Experiments an 100 Standorten auf sechs Kontinenten haben sie erkannt: Artenvielfalt im Wirtschaftsgrünland ist ein wirksamer Schutz vor Ernteausfällen bei Dürren. Die Studie mit Beteiligung von Prof. Dr. Anke Jentsch, Inhaberin der Professur für Störungsökologie und Vegetationsdynamik der Universität Bayreuth und ihrer Arbeitsgruppe wurde nun in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Projekt

Gezielte Schädlingskontrolle mit RNA-Spray

Die Grüne Pfirsichblattlaus ist Überträger von verschiedenen Vergilbungsviren, die zu hohen Einbußen in der Zuckerrübenernte führen. Foto und (c): Leonie Graser, Fraunhofer IME

Schädlinge auf Pflanzen wirkungsvoll bekämpfen, ohne dabei anderen Organismen zu schaden – daran arbeiten Forschende in dem vom Julius Kühn-Institut (JKI) koordinierten Verbundprojekt ViVe_Beet, das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert wird. An dem Projekt beteiligt sind das JKI-Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland, das Fraunhofer IME und das Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ). Die Projektpartner verfolgen den Ansatz, speziell zugeschnittene doppelsträngige RNA-Moleküle zu nutzen, welche mittels gängiger Auftragsmethoden in geeigneter Formulierung ausgebracht werden, um Zuckerrüben zukünftig vor Vergilbungsviren mittels RNA-Interferenz (RNAi) zu schützen.

Quelle: Fraunhofer IME

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News · Projekt

Wie haben sich die Pflanzen an Land durchgesetzt?

Das Moos Physcomitrium patens ist ein Modellorganismus für die Evolution der Pflanzen (Maßstab: 1 mm). Foto: Tegan Haslam, Uni Göttingen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die zweite Förderperiode für das Schwerpunktprogramm „MAdLand – Molekulare Adaptation an das Land: Evolutionäre Anpassung der Pflanzen an Veränderung“ bestätigt. Diese wird von Prof. Dr. Jan de Vries von der Universität Göttingen koordiniert und in den folgenden drei Jahren mit über sieben Millionen Euro gefördert. Gegenstand der Forschung ist der Landgang der Pflanzen. In dem Verbund aus 26 Projekten an 20 Standorten in ganz Deutschland liegt der Fokus in der zweiten Förderperiode auf der Erforschung und Rekonstruktion der letzten gemeinsamen Vorfahren aller Landpflanzen sowie der Vorfahren von Landpflanzen und den eng verwandten Algen. Als sich die ersten Pflanzen vor etwa 500 Millionen Jahren auf dem Land ansiedelten, waren sie einer anspruchsvollen Umwelt ausgesetzt: Sie mussten Umstände wie Wasserknappheit, ungefilterte Sonneneinstrahlung und stark schwankende Temperaturen überstehen. Doch sie haben sich durchgesetzt, mit weitreichenden Konsequenzen: Ihr Erfolg an Land veränderte die Erdatmosphäre und Erdoberfläche – und schaffte Voraussetzungen für das Leben, wie wir es kennen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Paludikultur fördert Biodiversität und bietet neue Lebenschancen für gefährdete Arten

Bisher gibt es kaum Daten darüber, wie die Artenvielfalt auf Paludikultur reagiert. Eine neue Studie, die im Oktober 2023 vom Journal Scientific Reports veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt wurde, wirft Licht auf diese Thematik. Wie die Multi-Taxon-Studie unter der Leitung von Wissenschaftler*innen der Botanik und Landschaftsökologie sowie der Zoologie der Universität Greifswald, Partner im Greifswald Moor Centrum, zeigt, kann Paludikultur den Erhalt der Artenvielfalt in wiedervernässten Niedermooren unterstützen.

Quelle: Uni Greifswald

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News · Forschungsergebnis

Säuresensor und Kalziumspeicher in Pflanzen entdeckt

Mittels Optogenetik haben Forschende einen neuen Säuresensor in Pflanzenzellen nachgewiesen. Das Team um den Biophysiker Professor Rainer Hedrich von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) entdeckten zudem einen zellinternen Kalziumspeicher, wie es im Fachjournal Science berichtet. Dazu wurde ein lichtempfindlicher Protonenkanal aus einem Pilz, das Channelrhodopsin KCR2, für den Einsatz in Pflanzenzellen optimiert und in der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) eingebaut. So lassen sich nun auf einen Lichtimpuls hin gezielt Protonen in die Zellen schicken, um die Wechselbeziehungen zwischen Protonen und Kalziumionen zu analysieren. Darüber hinaus haben die Forschenden das KCR2 Gen zusammen mit dem ‚pHuji‘-Gen exprimiert, einem genetisch kodierten pH-Reporter. Über diesen Reporter lässt sich sehr einfach messen, welcher aktuelle pH-Wert in der Zelle herrscht, wenn KCR2 aktiviert wird.

Quelle: JMU

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Rückblick auf KW 51 (2023)

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Rückblick auf KW 50 (2023)

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News · Forschungsergebnis

Biosyntheseweg von Paclitaxel aus Eiben entschlüsselt

Die komplexe chemische Struktur des Chemotherapeutikums Paclitaxel. Grafik: Youjun Zhang, MPI-MP

Den Biosyntheseweg von Paclitaxel, einem sehr erfolgreich eingesetzten Chemotherapeutikum zur Krebsbehandlung, haben Forschende des Max-Planck-Instituts für molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) entschlüsselt: Das Team um Youjun Zhang konnte nun alle fehlenden Schritte, die zur Herstellung von Paclitaxel in Pflanzen erforderlich sind, auf einmal identifizieren. Sie analysierten die Daten von zwölf Experimenten, in denen mehrere zehntausend Gene in Eibenpflanzen untersucht wurden, um Sequenzen für Enzyme zu finden, die in ähnlicher Menge produziert werden wie die wenigen anderen Enzyme, von denen bereits bekannt ist, dass sie an der Paclitaxel Herstellung beteiligt sind. Mit Hilfe ausgefeilter chemischer Analysen und molekularbiologischer Werkzeuge gelang es ihnen, den gesamten Biosyntheseweg aus Eibenpflanzen zu reproduzieren und alle Enzyme in die australische Tabakverwandte Nicotiana benthamiana zu kopieren. Diese transgenen Nicotiana-Pflanzen produzierten tatsächlich ähnliche Mengen an Paclitaxel wie die Eibe, wie sie im Fachjournal Molecular Plant zeigen. Die Forschenden versuchten auch, den Paclitaxel-Stoffwechselweg in Bakterien zu kopieren, stellten aber fest, dass einige der Enzyme in Bakterienzellen einfach nicht funktionieren, was ggf. an deren anderen Membranen liegen könnte.

Quelle: MPI-MP

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Rückblick auf KW 49 (2023)

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News · Forschungsergebnis

Blumen waren vor 100 Millionen Jahren vielfältiger als heute

In Schwarz-Weiß: drei fossile Blüten aus der frühen Kreidezeit (Glandulocalyx, Normanthus, Platydiscus). In Farbe: vier rezente Gattungen (Cymbidium, Primula, Hyacinthoides und Passiflora). Zeichnung: Julia Asenbaum

Ein internationales Team hat die morphologische Vielfalt fossiler Blüten analysiert und mit der Vielfalt lebender Arten verglichen. Das spannende Ergebnis: Blühende Pflanzen hatten bereits kurz nach ihrer Entstehung in der Kreidezeit eine große Anzahl verschiedener Blütentypen hervorgebracht und diese früheste Blütenvielfalt war größer als die heutige. Die Studie hat das Team um Botaniker*innen der Universität Wien soeben in der Fachzeitschrift New Phytologist veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen optimieren Eisen-Aufnahme je nach pH-Wert des Bodens

Die Cumarin-Biosynthese in Wurzeln reagiert auf die pH-Bedingungen der Umwelt. Bei leicht sauren Bedingungen (niedrige pH-Werte) produzieren die Pflanzen das effizientere Fe3+-Reduktionsmittel Sideretin, das die Fe3+-Reduktion durch die membrangebundene Reduktase FRO2 ergänzt (links). Bei hohen pH-Werten wird Fraxetin synthetisiert, um die Mobilisierung von schwer löslichen Eisen-Quellen für die weitere Reduktion durch FRO2 aufrechtzuerhalten (rechts). Grafik: IPK Leibniz-Institut

Die Verfügbarkeit von Eisen als essentieller Mikronährstoff für Pflanzen ist stark vom pH-Wert des Bodens abhängig. Leiden Pflanzen unter Eisenmangel, so setzten bestimmte Pflanzen Cumarine frei. Welche Art dieser kleinen sekundären Metaboliten hauptsächlich freigesetzt wird, hängt vom jeweiligen pH-Wert des Bodens ab. Ein Forschungsteam unter Führung des IPK Leibniz-Instituts hat am Beispiel der Modellpflanze Arabidopsis thaliana gezeigt, wie unterschiedliche Cumarine genutzt werden, um die Eisen-Aufnahme unter sauren und unter alkalischen Bedingungen zu maximieren und darüber in der Fachzeitschrift The Plant Cell berichtet.

Quelle. IPK (pdf-Datei)

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News · Politik

EU-Gentechnikrecht: „Der Wissenschaft rennt die Zeit davon"

Rund 80 Fachleute aus Wissenschaft und Politik kamen Mitte November in der Berliner Vertretung der Europäischen Kommission bei einem Parlamentarischen Abend zusammen. In der Veranstaltung sollten sie der Regierungsfraktionen den wissenschaftlichen Standpunkt zum EU-Regulierungsvorschlag für Neue Züchtungstechniken zu erläutern. „Es wäre ein falsches Signal an Wissenschaft und Forschung, sollte die Entscheidung über eine Neuregulierung des Gentechnikrechts weiter aufgeschoben werden", sagte DFG-Präsidentin Katja Becker, wie das Portal Bioökonomie von der Veranstaltung mit dem Titel „Neue Züchtungstechniken als Beitrag zur Bewältigung multipler Krisen des 21. Jahrhunderts“ berichtet. Patentrechtliche Fragen sollten auf Vorschlag der DFG vom EU-Vorschlag zum Gentechnikrecht entkoppelt werden. „Der Wissenschaft rennt die Zeit davon" mahnte der Passauer Rechtswissenschaftler Hans-Georg Dederer, denn bis eine neue Regelung tatsächlich anwendbar wäre, würden viele Monate verstreichen. Eine "riesige Chance, Pflanzen effizient, zielgerichtet und sicher zu züchten," sieht die Bundesforschungsministerin Bettina Stark-Watzinger in den neuen Züchtungstechniken.

Quelle: Bioökonomie.de

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News · Forschungsergebnis

Atmosphärische Trockenheit in Europa beispiellos für die letzten 400 Jahre

Baumscheibe einer Eiche aus Dransfeld (Deutschland) mit 148 Jahresringen. Der tiefe Einschnitt bis in die Mitte zeigt die Position des für die Sauerstoffisotopenanalyse entnommenen Holzsegments. Foto: Gerhard Helle, GFZ

Ein internationales Team von Forschenden hat Baumringe aus ganz Europa analysiert: Die Luft in Europa ist in den letzten Jahrzehnten im Vergleich zur vorindustriellen Zeit deutlich trockener geworden. Dies ist auf den vom Menschen verursachten Klimawandel zurückzuführen. Eine trockenere Atmosphäre kann Dürreperioden und die Gefahr von Waldbränden verschärfen, was wiederum Folgen für Wälder und Landwirtschaft hat. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde. Sie stammt von einem internationalen Forschungsteam unter der Leitung von Kerstin Treydte von der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Dafan beteiligt war auch ein Team vom Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ.

Quelle: GFZ

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News · Forschungsergebnis

Ackerbohne gedeiht trotz eines hyperaktiven Ionenkanals

Cartoon der 3D-Modelle des TPC1-Ionenkanalproteins in der Vakuolenmembran der Ackerbohne (rechts, pink-violett) und der Ackerschmalwand (links, blau). Grafik: Dirk Becker, Uni Würzburg

Pflanzen, bei denen ein Ionenkanal der Vakuole hyperaktiv ist, sind extrem gestresst und wachsen schlecht. Doch die Ackerbohne macht da eine Ausnahme, wie ein Würzburger Forschungsteam um Irene Marten nun im Fachmagazin eLife schildert. Sie untersuchten, ob es pflanzenartspezifische Variationen im TPC1-Gen gibt und wie sich diese Änderungen auf die Arbeitsweise des Kanals und damit auf die elektrische Erregbarkeit der Vakuole auswirken. In Patch-Clamp-Untersuchungen belegte Dr. Jinping Lu, die Erstautorin der eLife-Studie, dass bei der Ackerbohne der TPC1-Kanal sehr viel aktiver und damit stärker geöffnet ist als bei der Ackerschmalwand. Die Hyperaktivität des Ackerbohnen-Kanals löst bei den Vakuolen eine elektrische Hypererregbarkeit aus. Obwohl der Ackerbohnen-TPC1-Kanal länger geöffnet ist, sind die Ackerbohnen nicht gestresst und wachsen normal.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Politik

DFG: Nationaler Aktionsplan für den EU-Forschungsraum kann echten Mehrwert schaffen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) begrüßt die am 15. November erfolgte Verabschiedung des „Nationalen Aktionsplans für den Europäischen Forschungsraum“ durch die Bundesregierung. Der Aktionsplan, der federführend vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) erarbeitet wurde, definiert Leitlinien und Handlungsfelder, die darlegen, wie Deutschland zu den im „Pakt für Forschung und Innovation in Europa“ formulierten gemeinsamen europäischen Zielen bis 2027 beitragen will. Darüber hinaus sieht er die Einrichtung eines „Deutschen Forums für europäische Forschungs- und Innovationspolitik“ (Forum.EU) zur Förderung der Kohärenz zwischen regionaler, nationaler und europäischer Forschungspolitik vor.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen Stress abbauen

Ein Forschungsteam hat ein Gen entschlüsselt, das den Stressabbau in Pflanzen steuert. Umwelteinflüsse können Stress auslösen, wodurch ihr Wachstum und ihre Vermehrungsfähigkeit eingeschränkt werden. Das Forschungsteam hat nun die entscheidende Funktion des Gens GAS2 in der Modelpflanze Arabidopsis entschlüsselt: Das Gen steuert einen speziellen Signalweg, über den das Stresshormon Abscisinsäure abgebaut wird. Dieser Signalweg ermöglicht die Samenkeimung und auch die Überlebensfähigkeit beispielsweise bei Trockenstress. Wichtig sind diese neuen, im Magazin Nature Communications von Pflanzenbiolog*innen der Technischen Universität Braunschweig und des Julius Kühn-Instituts Braunschweig veröffentlichten Erkenntnisse etwa in der Landwirtschaft und Pflanzenzucht.

Quelle: TU Braunschweig

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News · Politik

„Die Rolle von Wäldern im Klimaschutz wird zu optimistisch eingeschätzt“

Weil Wälder große Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) speichern, gelten sie als ein wichtiger Baustein im Kampf gegen den Klimawandel. Die Vereinten Nationen (UN) haben daher 2021 beschlossen, die globale Entwaldung bis zum Jahr 2030 zu stoppen. Wie dieses Vorhaben vorankommt, soll auf der bald stattfindenden Klimawandelkonferenz der Vereinten Nationen in Dubai (30. Nov. - 12. Dez. 2023) besprochen werden.
„Diese Diskussion beruht jedoch teilweise auf falschen Annahmen und unterschätzt die Risiken, vor denen unsere Wälder stehen“, sagt der Waldbau-Experte Prof. Dr. Jürgen Bauhus. Zusammen mit dem Forstökonomen Prof. Dr. Marc Hanewinkel und der Bodenökologin Prof. Dr. Friederike Lang erforscht er an der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen der Universität Freiburg, wie die Wälder der Zukunft ihre wichtigen Funktionen für Mensch und Natur weiterhin erfüllen können. Die UN würden die Rolle von Wäldern im Klimaschutz viel zu optimistisch sehen, so die drei Forschenden.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Verlust von Pflanzendiversität kann sich negativ auf die Kohlenstoffbindung auswirken

Ein Forschungsteam hat in einer Studie nachweisen, dass in artenreicheren Umgebungen pflanzliche Biomasse entsteht, die sich nach dem Absterben im Boden langsamer zersetzt. Das hat zur Folge, dass mehr Kohlenstoff im Boden gespeichert wird. In trockenen und heißen Klimazonen ist dieses Phänomen besonders ausgeprägt. Die im Oktober im Fachjournal Nature Communications veröffentlichte Studie basiert auf Daten aus 84 Grasländern auf insgesamt sechs Kontinenten. Studienleiterin Marie Spohn von der Schwedischen Universität für Agrarwissenschaften und 29 weitere Forschende aus der ganzen Welt haben mit ihrer Untersuchung das Verständnis dafür erheblich erweitert, wie die Kohlenstoffspeicherung in Grasländern funktioniert und mit der biologischen Vielfalt und dem Klima zusammenhängt. Professorin Sylvia Haider von der Leuphana Universität Lüneburg hat für die Studie eine Fläche in Bad Lauchstädt, südlich von Halle, untersucht.

Quelle: Leuphana Universität Lüneburg

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News · Veranstaltung

Seminar: How plants will adapt to a high CO2 world

Im kommenden kostenfreien, englischsprachigen Online-Seminar der International Union of Biological Sciences (IUBS) in Zusammenarbeit mit dem Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) wird Prof. Christine H. Foyer von der University of Birmingham, UK, über die Konsequenzen des Klimawandels sprechen am Donnerstag, den 23. November 2023 von 15.00 – 17.00 Uhr. Prof. Foyer arbeitet als eine der erfolgreichsten Pflanzenphysiologinnen weltweit seit vielen Jahren an Umweltstressanpassungen von Pflanzen und Photosynthese.

Quelle und Anmeldung: IUBS

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News

Ein Fünftel der Pflanzen und Tiere in Europa bedroht

Im Interview erklärt die Initiatorin der internationalen Studie die Hintergründe der alarmierenden Zahlen zum Artensterben in Europa. Die vergangenen Mittwoch veröffentlichte Studie im Fachjournal PLoS ONE, initiiert von TU-Berlin-Alumna Dr. Melanie Bilz während ihrer wissenschaftlichen Tätigkeit am Institut für Landschaftsplanung, analysierte 14.669 Rote-Liste-Arten in Europa. Die alarmierenden Trends sind besorgniserregend: Ein Fünftel der Tiere und Pflanzen in Europa ist bedroht, wobei das Aussterberisiko für Pflanzen (27 %) und Wirbellose (24 %) höher ist als für Wirbeltiere (18 %). Lebensraumverlust durch Landwirtschaft, Bebauung und Umweltverschmutzung erweisen sich als Hauptursachen für den bedrohlichen Rückgang der biologischen Vielfalt in der Region.

Quelle: TU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Vielfältige Wälder könnten riesige CO2-Speicher sein – aber nur bei sinkenden Emissionen sinken

Wälder könnten in Gebieten, wo sie natürlicherweise vorkommen, rund 226 Gigatonnen Kohlenstoff binden. Foto: Julian Culverhouse

Die Wiederherstellung natürlicher Wälder könnte rund 226 Gigatonnen (Gt) Kohlenstoff binden – allerdings nur dann, wenn die Menschheit auch ihre Treibhausgasemissionen stark reduziert. Zudem braucht es gemeinsame Anstrengungen zum Erhalt und zur Wiederherstellung der biologischen Vielfalt. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie von Hunderten von Wissenschaftler*innen aus der ganzen Welt, darunter Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich), die heute in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde. Die Studie unterstreicht die entscheidende Bedeutung der Erhaltung, Wiederherstellung und nachhaltigen Bewirtschaftung von Wäldern für das Erreichen der internationalen Klima-​ und Biodiversitätsziele. Die Forschenden betonen, dass dieses Potenzial durch Anreize für gemeinschaftliche Anstrengungen zur Förderung der Biodiversität erreicht werden kann.

Quelle: ETH Zürich

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News · Politik

Offener Brief: Appell für evidenzbasiertes europäisches Gentechnikrecht

Kürzlich hat die EU-Kommission einen Vorschlag zur „zukünftigen Regulierung der Nutzung von Pflanzen, die mithilfe neuer gentechnischer Verfahren (NGT) erstellt wurden“ vorgelegt. Dieser wägt klug ab zwischen wissenschaftlichem Kenntnisstand, neuesten Entwicklungen in der Pflanzenzüchtung sowie den Interessen des ökologischen Landbaus. Über 400 Wissenschaftlerinnen und WIssenschaftler in Deutschland haben auf Initiative des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin (VBIO e. V.) und des Wissenschaftskreises Gentechnik und Genomik (WGG) in einem offenen Brief an die drei zuständigen Bundesminister*innen, für Ernährung und Landwirtschaft, Cem Özdemir, für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz, Steffi Lemke, und für Bildung und Forschung, Bettina Stark-Watzinger, appelliert, sich für die von der EU-Kommission vorgeschlagenen Regelungen einzusetzen.

Quelle: WGG

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News · Förderung · Projekt

Zwei Graduiertenkollegs verlängert

Der Bewilligungsausschuss der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) stimmte für die Verlängerung von zwei auch auf Pflanzenwissenschaft ausgerichtete, bereits bestehende Graduiertenkollegs (GRK) für je eine weitere Förderperiode.
Der seit 2019 bestehende GRK2498 an der Universität Halle-Wittenberg (MLU) mit Sprecher Professor Dr. Ingo Heilmann trägt den Titel "Kommunikation und Dynamik pflanzlicher Zellkompartimente" und analysiert Dynamik und Kommunikation pflanzlicher Zellkompartimente, wie Plastiden oder Zellkerne, die die Eigenschaften einer Pflanzenzelle maßgeblich beeinflussen. Der GRK wird in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) betrieben, meldet die MLU.
Der GRK2526 an der Universität Mainz und dem Titel "GenEvo – Die Rolle von Genregulation für die Evolution: von molekularen zu erweiterten Phänotypen" erweitert das Spektrum der untersuchten Modellorganismen – vom Menschen über Eidechsen bis zu Ameisen – nun auch auf Pflanzen. Der GRK mit Sprecherin Professorin Dr. Susanne Foitzik fokussiert auf zwei Kernfragen, welche Rolle die Genregulation bei evolutiven Anpassungen spielt und wie sich die komplexen genregulatorischen Systeme entwickelt haben, berichtet die Uni Mainz.
Von den zwölf erstmals geförderten, neuen Graduiertenkollegs ist keiner ausschließlich in den Pflanzenwissenschaften angesiedelt.

Quelle: DFG

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News · Veranstaltung

Fotoausstellung zu zehn Jahren exzellenter Pflanzenforschung

Die Ausstellung findet in der Universitäts- und Landesbibliothek in Düsseldorf statt. Foto: ULB Düsseldorf, CEPLAS

Eine Fotoausstellung anlässlich des zehnjährigen Jubiläums des Exzellenzcluster für Pflanzenwissenschaften CEPLAS stellt die zehn Jahre Pflanzenforschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) vor. Die Ausstellung wird vom 21. November 2023 bis zum 21. Januar 2024 im Foyer der Universitäts- und Landesbibliothek Düsseldorf (ULB) zu sehen sein und ist eintrittsfrei.

Quelle: HHU beim idw

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News · Veranstaltung

Science Talk über Zielkonflikte zwischen Artenschutz und Ernährungssicherung

Welternährung, Umwelt und Nachhaltigkeit: Zum wissenschaftlichen Austausch über diese Themen treffen sich am 17. und 18. November 2023 rund 300 Studierende aus ganz Europa. Die Euroleague for Life Sciences (ELLS) lädt Studierende ihrer Mitglieds- und Partneruniversitäten zur Teilnahme an der Scientific Student Conference (SSC) ein. Sie steht unter dem Motto The Power of Science – Many Perspectives on our World und findet an der Universität Hohenheim in Stuttgart statt. Ein Highlight in diesem Jahr: Ein öffentlicher Science Talk Am 17.11.2023 um 10:00 Uhr über über Zielkonflikte beim Thema Ernährungssicherung und Artenschutz mit dem Titel Food production in times of mass extinction – starving for biodiversity?, zu der die Öffentlichkeit herzlich eingeladen ist. Auch ein Livestream der Veranstaltung ist verfügbar. ELLS ist ein Netzwerk führender Universitäten in den Lebenswissenschaften. Es besteht aus insgesamt zwölf Universitäten, davon zwei außereuropäische Partner.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Photorespiration schützt nicht vor schwankenden Lichtverhältnissen

Versuchsergebnisse mit verschiedenen Lichtszenarien (Spalten) und unterschiedlichen Arabidopsis-Varianten, bei denen photorespiratorische Enzyme ausgeschaltet sind. Rechts der Pflanzenbilder ist ein reduziertes Schema der Photorespiration, welches das geringe Wachstum der GGT1-Mutanten im konstanten Licht durch einen photorespiratorischen Stoffwechselweg im Chloroplasten erklärt. Abbildung: Thekla von Bismarck, HHU

Ob ein bestimmter, zur Kohlenstofffixierung konkurrierender Stoffwechselweg bei der Photosynthese eine Schutzfunktion für die Pflanzen hat, hat nun ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam unter Leitung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) untersucht. Im Laufe des Tages schwankt die Lichtintensität stark und daher fluktuiert die Menge an verfügbarer chemischer Energie in Form von ATP und NAD(P)H. Gefährlich wird es für die Pflanze, wenn sie plötzlichem Starklicht ausgesetzt ist: Da nur begrenzte Mengen der Vorläufermoleküle für ATP und NAD(P)H vorliegen, kann dann nur ein Teil der absorbierten Licht- in chemische Energie umgewandelt werden. Überschüssige Lichtenergie verursacht an Proteinen sogenannte photooxidative Schäden. Das Forschungsteam um Prof. Dr. Ute Armbruster vom HHU-Institut für Molekulare Photosynthese untersuchte daher, ob die Photorespiration Pflanzen bei stark wechselnden Lichtbedingungen vor photooxidativen Schädigungen schützt. Erstautorin der im Fachjournal Nature Communications Dr. Thekla von Bismarck resümiert: „Photorespiration scheint keine wesentliche Rolle zum Schutz der Pflanzen bei Starklichtphasen von fluktuierenden Lichtverhältnissen einzunehmen. Pflanzen ohne voll funktionsfähige Photorespiration wachsen eher besser unter fluktuierenden als unter konstanten Lichtbedingungen.“ Die Ergebnisse sind zur Verbesserung vom Ernteertrag durch synthetische Umgehungen der Photorespiration interessant. Die Aktivierung eines pflanzeneigenen alternativen Stoffwechselwegs im Chloroplasten könnte dazu genutzt werden, um bei der Photorespiration freiwerdendes CO2 in der Nähe von Rubisco freizusetzen und somit Photosynthese unter dynamischen Lichtbedingungen zu verbessern.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Arabidopsis in Köln ist an städtische Umgebung angepasst

Arabidopsis thaliana an einer Kölner Mauer. Foto: Justine Floret

In den Straßen Kölns sind verschiedene Linien der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) vorhanden und spezifisch an die verschiedenen Nischen angepasst, die sie in der städtischen Umwelt bewohnen. Das zeigt ein Forschungsteam der Universitäten Köln und Potsdam sowie des Kölner Max-Planck-Instituts für Züchtungsforschung in der Fachzeitschrift Journal of Ecology. Wie sie schildern, unterscheiden sich die regionalen Kölner Linien von A. thaliana stark in typischen Merkmalen des Lebenszyklus, wie etwa der Regulation von Blüte und Keimung. Dadurch können sie ihre Fortpflanzung an lokale Umweltbedingungen wie Temperatur und menschliche Störungen gezielt anpassen. Die Wissenschaftler*innen des Sonderforschungsbereichs / Transregio 341 "Pflanzenökologische Genetik" hatten dazu unterschiedliche Pflanzenlinien analysiert, die an Standorten in einem relativ kleinen Umkreis im Kölner Süden wuchsen.

Quelle: Uni Köln

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Kälte auf den Nährstoffgehalt von Grünkohl auswirkt, hängt von der Sorte ab

Grünkohlsorten mit krausen Blättern produzieren bei niedrigen Temperaturen mehr Senfölglycoside. Foto: Ute Kehse, Uni Oldenburg

Bei niedrigen Temperaturen verändern sich Nährstoffgehalt und Geschmack von Grünkohl – und zwar je nach Sorte auf unterschiedliche Art und Weise. Ein Team um die Biologen Dr. Christoph Hahn und Prof. Dr. Dirk Albach, beide Universität Oldenburg, berichtet in einer nun in einem Sonderband im Fachjournal Horticulturae veröffentlichten Studie, dass die Konzentration der für den typischen Kohlgeschmack verantwortlichen Glucosinolate bei manchen Sorten ansteigt, wenn es kalt wird, bei anderen dagegen sinkt.

Quelle: Uni Oldenburg

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News · Ausschreibung · Förderung

Next Generation Sequencing in der Ökosystemforschung

Mit einer erhöhten Dotation geht das Programm „FORSCHUNGSGEIST! Next Generation Sequencing in der Ökosystemforschung“ der Bauer-Stiftung zur Förderung von Wissenschaft und Forschung in eine neue Runde. PostDocs mit bis zu sechsjähriger Forschungserfahrung sowie Juniorprofessorinnen und -professoren, die eine eigene Arbeitsgruppe aufbauen wollen, werden jetzt im Rahmen des Stiftungsprogramms mit bis zu 180.000 Euro für einen Zeitraum von drei Jahren gefördert. Bewerbungen sind bis zum 15. Januar 2024 möglich, meldet der Stifterverband für die Wissenschaft im Auftrag des Deutschen Stiftungszentrums beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: idw

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News · Ausschreibung · WissKomm

DFG schreibt Communicator-Preis 2024 aus

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) schreibt erneut den „Communicator-Preis – Wissenschaftspreis des Stifterverbandes“ aus. Der Preis wird an einzelne Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler oder an ein Forschungsteam für herausragende Leistungen in der Wissenschaftskommunikation vergeben und ist mit einem Preisgeld von 50.000 Euro dotiert. DFG und Stifterverband zeichnen jährlich Forscherinnen und Forscher aller Fachgebiete dafür aus, dass sie ihre wissenschaftliche Arbeit und ihr Fachgebiet einem breiten Publikum auf besonders kreative, vielfältige und nachhaltige Weise zugänglich machen und sich so für den Dialog zwischen Wissenschaft und Gesellschaft engagieren. Es sind sowohl Selbstbewerbungen als auch Vorschläge möglich. Die Ausschreibung richtet sich an Personen, die an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen in Deutschland tätig sind. Bewerbungsende ist der 2. Januar 2024.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Wie Soziale Medien zum Artenschutz beitragen können

Naturphotographen weltweit teilen ihre Aufnahmen zur Biodiversität in den sozialen Medien – ein riesiges Potenzial auch für die Biodiversitätsforschung. Foto: Sultan Ahmed

Fotos von Tier- und Pflanzenarten, die in den Sozialen Medien geteilt werden, können einen wichtigen Beitrag zum Schutz der Biodiversität leisten – vor allem in tropischen Gebieten. Zu diesem Schluss kommt ein Forschungsteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für Biodiversitätsforschung (iDiv), des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Universität von Queensland (UQ). In drei Studien, die in BioScience, One Earth und Conservation Biology veröffentlicht wurden, zeigen sie am Beispiel Bangladeschs, dass Facebook-Daten einen wichtigen Beitrag zum Biodiversitätsmonitoring und zur Bewertung potenzieller Schutzgebiete leisten können.

Quelle: iDiv

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News · Projekt

Wie erkennen Pflanzen, wann Wasser knapp wird?

Für die Erforschung der Wasserstress-Wahrnehmung in Pflanzen hat der Europäische Forschungsrat (ERC) der Biophysikerin Professorin Dr. Christine Ziegler von der Universität Regensburg und den Biologen Professor Dr. Malcolm Bennet von der Universität Nottingham, Professor Dr. Eilon Shani von der Universität Tel Aviv und Professor Dr. Thorsten Hamann von der Norwegischen Universität für Wissenschaft & Technologie eine der höchsten europäischen Auszeichnungen zugesprochen. Das HYDROSENSING-Team will untersuchen, wie Pflanzen Wasser auf molekularer Ebene wahrnehmen können. Mit Hilfe einer einzigartigen Methodenkombination aus innovativer CRISPR-Technologie und Multi-Skalen-Mikroskopie will Biophysikerin Ziegler gemeinsam mit ihren Kollegen die Schlüsselproteine in der Wasserstress-Wahrnehmung identifizieren, hochaufgelöste Bilder von den Vorgängen während des Wassertransports im Inneren von Pflanzen generieren und die regulatorische Interaktion der Wasserstress-detektierenden Proteinkomplexe auf molekularer Ebene aufklären. Dabei streben die Wissenschaftler*innen die Aufdeckung grundlegender Mechanismen an, die erklären, wie Pflanzen erkennen, wann Wasser „knapp“ wird. Für das auf sechs Jahre angelegte Projekt HYDROSENSING stellt der ERC 10 Millionen Euro in einem sogenannten Synergy Grant bereit.

Quelle: Uni Regensburg

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News · Forschungsergebnis

Wie Baumblätter und CO2-Speicherung zusammenhängen

In einer großangelegten Studie mit fast 400 Partner*innen und unter Leitung von Forschenden der ETH Zürich haben Wissenschaftler*innen weltweit Daten über Baumarten zusammengetragen. Die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlichte Studie verbessert das Verständnis von unterschiedlichen Blatttypen der Bäume und ermöglicht so Rückschlüsse auf Ökosysteme und den CO2-Kreislauf. So kam eine globale, bodengestützte Bewertung der Variation von Waldblatttypen zustande, indem die Daten von fast 10.000 Waldinventurflächen mit den Datensätzen der internationalen Plant Trait Database TRY zu Blattform (Laub- vs. Nadelblatt) und Habitus (immergrün vs. laubabwerfend) zusammengeführt wurden. Bayreuther Wissenschaftler*innen haben ihr Wissen über die Kilimanjaro-Region für diese Studie beigesteuert. „Wir fanden heraus, dass die globale Variation der Blatt Lebensdauer (LEAF HABIT) in erster Linie vom Ausmaß der saisonalen Temperaturschwankungen und den Bodeneigenschaften abhängt, während die Blattform in erster Linie von der Temperatur bestimmt wird“, sagt PD Dr. Andreas Hemp vom Lehrstuhl für Pflanzensystematik der Universität Bayreuth.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Impulse für die Weizen-Züchtung im Klimawandel

Weizenkörner. Foto: Tsu-Wei Chen, HU Berlin

Es gibt bestimmte Zeitfenster im Lebenszyklus von Weizen-Pflanzen, in denen Umweltfaktoren wie Temperaturen oder Niederschläge besonders großen Einfluss auf die späteren Erträge haben. Das hat ein Team um den Agrarwissenschaftler Prof. Dr. Tsu-Wei Chen von der Humboldt-Universität zu Berlin mit einem neuen statistischen Verfahren nachweisen können. Wie hoch die Ertragseinbußen bei ungünstigen Umweltbedingungen sind, ist auch von der genetischen Ausstattung einzelner Sorten abhängig. Daher können die Erkenntnisse wichtige Impulse für die künftige Züchtung von stressresistenten Weizensorten liefern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Plants. Das neue statistische Verfahren hatten die Forschenden aus Daten aus Feldversuchen generiert, mit 220 unterschiedlichen Winterweizensorten, die an sechs Versuchsstandorten in ganz Deutschland in drei aufeinanderfolgenden Saisons angebaut worden waren.

Quelle: HU Berlin

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News · Politik

DFG und Leopoldina zur EU-Debatte um neue genomische Techniken in der Pflanzenzucht

Anlässlich der anstehenden Beratungen von Bundesrat und Bundestag zum EU-weiten Umgang mit Pflanzen, die mit neuen genomischen Verfahren gezüchtet (NGT) worden sind, haben die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute eine Ad-hoc-Stellungnahme veröffentlicht. Darin bekräftigen sie ihre Unterstützung für den von der Europäischen Kommission am 5. Juli 2023 vorgeschlagenen Verordnungsentwurf. DFG und Leopoldina greifen dabei drei Themenbereiche auf, zu denen es in der bisherigen politischen Debatte den größten Informationsbedarf gab und fassen hierzu den aktuellen Stand der Wissenschaft zusammen:

  1. Anwendbarkeit des Vorsorgeprinzips,
  2. Mögliche wirtschaftliche Konsequenzen für Züchterbetriebe,
  3. Vereinbarkeit mit ökologischer Landwirtschaft.

Auch unsere DBG hält den Verordnungsentwurf der EU-Kommission, wie NGTs in Zukunft reguliert werden sollen, für wissenschaftlich sinnvoll, wie wir im Juli in unserer Stellungnahme dargelegt haben.

Quelle: Leopoldina

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News · Forschungsergebnis

Mechanismus zur Anpassung an den Klimawandel in Mikroalgen entdeckt

Mikroalgen kompensieren Nährstoffmangel mithilfe einer lichtgetriebenen Protonenpumpe, womit sie sich auch an die Auswirkungen des Klimawandels anpassen können. Diesen Mechanismus haben Forschende des GEOMAR Helmholtz Zentrums für Ozeanforschung Kiel, der Universität von East Anglia (UEA) und der Universität Würzburg entdeckt. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichen sie heute in der Zeitschrift Nature Microbiology. Die Entdeckung öffnet den Weg für biotechnologische Entwicklungen, die den negativen Auswirkungen veränderter Umweltbedingungen wie der Erwärmung der Ozeane und sogar der sinkenden Produktivität von Nutzpflanzen entgegenwirken könnten.

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Was Phytoplankton-Physiologie mit dem Klima zu tun hat

Pflanzliches Plankton spielt eine entscheidende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Eine neue Studie vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, die jetzt in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, zeigt, wie Änderungen in den Körperfunktionen des Phytoplanktons, insbesondere bei der Nährstoffaufnahme, die chemische Zusammensetzung des Ozeans und sogar der Atmosphäre beeinflussen können. Dies legt nahe, dass Veränderungen in der Physiologie des marinen Phytoplanktons einen Einfluss auf das globale Klima haben können.

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Gallisches Dorf: Pflanzliche Stammzellen wehren sich gegen Viren

Mikroskopische Aufnahme einer Infektion durch das Rübenmosaikvirus (gelb) in der Sprossspitze einer Arabidopsis-Pflanze. Grafik und (c): Gabriele Bradamante, GMI

Wie sich eine kleine Gruppe von Pflanzenstammzellenerfolgreich gegen Infektionen wehrt, zeigen Marco Incarbone, jetzt am MPIMP Golm, Gabriele Bradamante und ihre Koautoren am Gregor-Mendel-Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) nun im Fachmagazin PNAS. Demnach sind Salicylsäure und RNA-Interferenz für diese antivirale Immunität der Stammzellen verantwortlich. Die Ergebnisse wurden am 12. Oktober veröffentlicht.

Quelle: GMI

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News · Forschungsergebnis

Landnutzung: Mehr Nahrung produzieren und gleichzeitig mehr Kohlenstoff speichern

Eine optimierte Landnutzung könnte unter Berücksichtigung klimatischer Bedingungen trotzdem die Erträge maßgeblich erhöhen und dabei den Flächenverbrauch in Grenzen halten. Foto: Anita Bayer

Die Nahrungsmittelproduktion verdoppeln, Wasser sparen und gleichzeitig die Kohlenstoffspeicherung erhöhen – das klingt paradox, wäre aber, zumindest nach dem biophysikalischen Potenzial der Erde, theoretisch möglich. Nötig wäre allerdings eine radikale räumliche Neuordnung in der Landnutzung. Das haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Heidelberg Institute for Geoinformation Technology (HeiGIT), einem An-Institut der Universität Heidelberg, herausgefunden. Ihre Ergebnisse haben sie in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Die Natur ist erfinderisch: Derselbe Stoff wird von Pflanzen unterschiedlich hergestellt

Tobias Köllner und Matilde Florean halten eine gewöhnliche Goldnessel Lamium galebodolon und eine Zebrapflanze Aphelandra squarrosa nebeneinader. Foto: Angela Overmeyer MPI für chemische Ökologie

Einzelne Arten ganz unterschiedlicher Pflanzenfamilien bilden spezielle, von Indol abgeleitete Abwehrstoffe, sogenannte Benzoxazinoide: Der Syntheseweg dieser Verbindungen war jedoch bislang nur für Gräser wie Mais bekannt. Ein Team des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie konnte nun durch die Untersuchung von zwei weit entfernt verwandten Pflanzenarten, der Gewöhnlichen Goldnessel und der Zebrapflanze, zeigen, dass im Vergleich zum Mais ganz unterschiedliche Enzyme für die Bildung dieser speziellen Abwehrstoffe verantwortlich sind. Die Biosynthese dieser Stoffe hat sich im Laufe der Evolution mehrfach unabhängig voneinander entwickelt, legen sie im Fachmagazin PNAS dar.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Forschungsergebnis

Artenvielfalt im Wald: Mischwälder sind produktiver, wenn sie strukturell komplex sind

Je baumartenreicher Wälder sind, desto schneller wachsen die Bäume und desto mehr CO2 können sie binden. Welche Mechanismen dahinter legen, zeigt eine gemeinsame Studie von TU Dresden, Leuphana Universität Lüneburg, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Universität Leipzig, Universität Montpellier und dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig. Die Ergebnisse sind nun im Journal Science Advances erschienen.

Quelle: TU Dresden

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News · Forschungsergebnis

Nachhaltigere Landwirtschaft durch globale Umverteilung von Stickstoffdünger

Modelle zeigen, dass sich eine weltweite Umverteilung des Einsatzes von Stickstoffdünger positiv auf die Lachgas-Emissionen auswirken würde. Grafik: Andrew Smerald, KIT

Eine wachsende Weltbevölkerung benötigt ausreichend Nahrungsmittel. Deren Produktion führt durch Überdüngung zu einer erhöhten Stickstoffbelastung in der Landwirtschaft, was sich negativ auf Menschen, Klima und Ökosysteme auswirkt. Dass die heutige Getreideproduktion mit einer deutlich geringeren globalen Gesamtdüngung aufrechterhalten werden könnte, wenn der Einsatz von Stickstoffdünger weltweit gleichmäßig über die Anbauflächen verteilt würde, zeigen Modelle von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Über ihre Ergebnisse berichten sie in Communications Earth & Environment.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Polwärts wandern: intrakontinentale Ausbreitung gebietsfremder Pflanzen

In Europa und Amerika stammen viele der dortigen gebietsfremden Pflanzenarten vom eigenen Kontinent und haben ihren Ursprung meist in den Regionen der niedrigeren Breitengrade – ein Problem, das durch den Klimawandel noch verschärft werden könnte. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Forschungsteam unter der Leitung Konstanzer Biologinnen und Biologen in seiner aktuellen Studie. In der Studie in Science Advances konnten die Forschenden nachweisen, dass auf den betrachteten Kontinenten mehr als die Hälfte (56.7%) der gebietsfremden Pflanzenarten, die sich erfolgreich in neuen Gebieten angesiedelt haben, ursprünglich vom eigenen Kontinent stammten. Besonders hoch waren die Anteile in Europa und Nordamerika. Auffällig niedrig war der Anteil hingegen in Australien. Bei den drei der untersuchten Kontinente mit dem höchsten Anteil an intrakontinentalen gebietsfremden Pflanzen – Europa, Nord- und Südamerika – stellten die Forschenden zudem Gemeinsamkeiten in den Ausbreitungsmustern fest: Die intrakontinentale Verbreitung erfolgte in der Mehrzahl der Fälle von den äquatornahen Regionen in Richtung der jeweiligen Pole. „Mit steigender Nähe zum Äquator steigt auch die Vielfalt der in einer Region natürlicherweise vorkommenden Arten. Es gibt in diesen Regionen also schlichtweg einen viel größeren Fundus an Arten, der in Richtung der Pole verbreitet werden kann, als umgekehrt“, gibt Zhijie Zhang, Erstautor der Studie, eine Erklärung für das Phänomen.

Quelle: Uni Konstanz

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News · Forschungsergebnis

Pflanzliche Chloroplasten könnten eine Therapie der Huntington-Krankheit ermöglichen

Die unscheinbare Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) zeigt ungeahnte Abwehrkräfte gegen Ansammlungen schädlicher Proteine. Foto: Jana Bauch, Universität zu Köln

Ein Chloroplasten-Enzym schützt Pflanzen vor pathologischen Proteinansammlungen, die bei Menschen die Huntington-Krankheit sowie andere neurodegenerative Erkrankungen auslösen können. Das schildern Forschende der Exzellenzcluster für Alternsforschung CECAD und für Pflanzenwissenschaften CEPLAS der Universität zu Köln in der Fachzeitschrift Nature Aging. In ihrer Veröffentlichung „In-planta expression of human polyQ-expanded huntingtin fragment reveals mechanisms to prevent disease-related protein aggregation“ zeigen sie, dass ein aus Pflanzen gewonnenes synthetisches Enzym – die sogenannte stromal processing peptidase (SPP) – Proteinverklumpungen verhindert, die für die krankhaften Veränderungen in Modellen der Huntington-Krankheit (menschliche Zellen und der Fadenwurm Caenorhabditis elegans) verantwortlich sind.

Quelle: Uni Köln

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News · Ausschreibung

Jetzt bewerben: Ars legendi-Fakultätenpreis für gute Hochschullehre

Zum elften Mal loben der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO), die Gesellschaft Deutscher Chemiker, die Deutsche Mathematiker-Vereinigung, die Deutsche Physikalische Gesellschaft gemeinsam mit dem Stifterverband den Ars legendi-Fakultätenpreis für Mathematik und Naturwissenschaften aus. Die Preisträgerinnen und Preisträger werden für herausragende, innovative und beispielgebende Leistungen in Lehre, Beratung und Betreuung ausgezeichnet. Der Preis wird jährlich in den vier Kategorien Biologie, Chemie, Mathematik und Physik vergeben und ist mit je 5.000 Euro dotiert. Bewerbungsschluss ist der 26. Januar 2024.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Ein neuer Takt für molekulare Uhren

Ließen sich Seegras-Klone auf Zeitskalen von wenigen Jahren datieren, wäre besser abzuschätzen, wie gut diese Pflanze einer sich verändernden Meeresumwelt anpassen könnte. Foto: Tadhg O Corcora, GEOMAR

Sogenannte Molekulare Uhren haben die Evolutionsbiologie revolutioniert: Anhand von DNA-Mutationen zwischen den Arten lässt sich auch ohne datierte Fossilien abschätzen, wann genau sich neue Äste im Stammbaum des Lebens bilden. Für kurze Zeiträume sind solche Uhren allerdings nicht brauchbar, da sie zu langsam getaktet sind. Forschende der Technischen Universität München (TUM), des GEOMAR und der Universität Georgia stellen im Fachjournal Science eine neuartige, schnell tickende molekulare Uhr vor, die auf Epimutationen – zufälligen Veränderungen im Erbgut – beruht. Diese neue Uhr wird dazu beitragen, die Veränderungen der biologischen Vielfalt in der jüngsten Vergangenheit zu verfolgen.  

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Molekulare Mechanismen von Pilzinfektionen aufgeklärt

Der Verlust des RNA-bindenden Proteins Khd4 stört den Membrantransport. Die angefärbten Vakuolen sammeln sich nicht mehr an der Hyphenspitze (weiße Pfeilspitze), sondern verteilen sich in der gesamten Hyphe. Abbildung: Srimeenakshi Sankaranarayanan, HHU

Wie auf molekularer Ebene Pilz-Infektionen reguliert werden, haben Forschende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) hat zusammen mit Kolleginnen und Kollegen aus Frankfurt/Main und Aachen aufgeklärt. Dazu untersuchten sie, wie der den Maisbeulenbrand verursachende Pilz Ustilago maydis auf RNA-Ebene reguliert wird. Angewendet hat das Team eine leistungsfähige RNA-Markierungstechnik für Pilze, die im lebenden Organismus (in vivo) funktioniert. Die Forschenden fanden heraus, wie ein wichtiges RNA-bindendes Protein (kurz RBP) mit Namen Khd4 das Wachstum infektiöser Hyphen reguliert, also die fadenförmige Erscheinungsform der Pilze, die eine Infektion auslösen. Prof. Dr. Michael Feldbrügge (HHU) resümiert: „Wir haben erstmals ein neues regulatorisches Konzept für Infektionen entdeckt: Ein einziges RBP steuert das polare Wachstum von infektiösen Hyphen, indem es die Stabilität von mRNAs bestimmt, die wiederum den Membranverkehr regulieren. Dies eröffnet Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer Fungizide, die RBPs als neue Ziele für die Bekämpfung von Pilzen nutzen.“ Seine Ergebnisse hat das Team um Feldbrügge im Fachjournal PNAS veröffentlicht.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel und Feuer: Zunder für europäische Wälder

Waldfläche nach einem Brand. Foto: R. Seidl, TUM

Die Veränderung der Klimabedingungen stellt den europäischen Wald vor immer größere Herausforderungen. Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben erstmalig einen satellitenbilderbasierten Datensatz von über 64.000 Waldbränden zwischen 1986 und 2020 in Europa ausgewertet. Das Ergebnis: Die Zahl der Brände stagnierte, allerdings treten extrem große und schwere Feuer in Europa vor allem bei hoher Trockenheit auf. Der Klimawandel mit seinen trockenen Sommermonaten schafft für zukünftige Waldbrände daher ideale Bedingungen. Über ihre Ergebnisse berichtet das Team im Fachjournal Global Change Biology.

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen- und Forstwissenschaftler: Pflanzen nicht „vermenschlichen“

Pflanzen werden vielfach Fähigkeiten zugeschrieben, wie sie in der Tier- oder Menschenwelt bekannt sind. Demnach sind Bäume zu Gefühlen fähig und dazu in der Lage, wie Mütter für ihren Nachwuchs zu sorgen. In einem Beitrag für das Review Journal Trends in Plant Science sind nun 32 internationale Pflanzen- und Forstwissenschaftler solchen Zuschreibungen nachgegangen. Die Forscherinnen und Forscher haben unter der Leitung von Prof. Dr. David G. Robinson, emeritierter Professor am Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg, die Aussagen in zwei populären Veröffentlichungen zum Thema Wald analysiert und kommen zu dem Schluss, dass hier Mutmaßungen mit Fakten gleichgesetzt werden.

Quelle: Uni Heidelberg

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Rückblick auf KW 38 (2023)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 37 (2023)

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Rückblick auf KW 35 (2023)

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Rückblick auf KW 34 (2023)

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Rückblick auf KW 33 (2023)

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News · Veranstaltung

Biodiversität und Klimaveränderung und deren Wechselwirkung

Am 26. September 2023 ab 17:00 Uhr informiert Prof. Dr. Christian Wirth, Sprecher des Deutsches Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig sowie Professor für Spezielle Botanik und Funktionelle Biodiversität an der Uni Leipzig, in einer online-Fortbildung für Lehrkräfte und Interessierte über Biodiversität und Klimaveränderung und deren Wechselwirkung. Teilnehmen kann jeder; der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO), bittet als Veranstalter um Anmeldung für die wissenschaftliche Vortragsreihe vor dem Hintergrund der Bildungsstandards im Fach Biologie.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Auxin-Signalweg steuert die Bildung von Wurzelhaaren zur Stickstoffaufnahme

Bildung längerer Wurzelhaare bei Stickstoffmangel. Grafik: IPK Leibniz-Institut

Bei einem leichten Stickstoffmangel kommt es zu einer Verlängerung der Haupt- und Seitenwurzeln. Wie Pflanzen mit ihren Wurzelhaaren auf einen derartigen Mangel reagieren und welche Mechanismen dahinterstecken, hat nun ein internationales Forschungsteam unter Führung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in der Pflanze Arabidopsis thaliana untersucht. Ihm ist es gelungen, eine dreistufige Abfolge molekularer Komponenten aufzudecken, über die das Wachstum der Wurzelhaare zur Aufnahme von Stickstoff gesteuert wird. "Und wir haben Transkriptomstudien, molekulargenetische und zellbiologische Ansätze integriert, um nachzuweisen, dass die durch den Stickstoffmangel induzierte Wurzelhaarverlängerung auf einer räumlich koordinierten Auxin-Signalkaskade aufbaut. Diese greift über das Transkriptionsmodul RHD6-LRL3 in das Entwicklungsprogramm der Wurzelhaare ein,“ sagt erklärt Prof. Dr. Nicolaus von Wirén vom IPK. Da mehr und längere Wurzelhaare für Pflanzen eine effiziente Strategie sind, um ihre Wurzeln mit den Nährstoffen im Boden in Kontakt zu bringen, eröffnen diese Erkenntnisse die Möglichkeit, neue Zuchtziele für die Entwicklung von Pflanzen mit verbesserter Stickstoffaufnahme zu definieren. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Wie Bäume die Wolkenbildung beeinflussen

Als wesentlichen Faktor der Wolkenbildung haben Forschende des Paul Scherrer Instituts (PSI) Sesquiterpene identifiziert. Die von Pflanzen emittierten, gasförmigen Kohlenwasserstoffe befanden sich bislang noch nicht im Fokus der Forschung - auch weil sie schwer zu messen sind. Die Studie des internationalen CLOUD-Projekts (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) am Kernforschungszentrum CERN erschien nun im Fachmagazin Science Advances. Die Erkenntnisse könnten helfen, die Unsicherheiten von Klimamodellen zu reduzieren und präzisere Vorhersagen zu treffen.

Quelle: PSI

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News · Forschungsergebnis

Als üppige Laubwälder die Arktis bedeckten

Blatt von einem Baum der Art Cercidiphyllum crenatum aus dem Pliozän von der Fossilfundstelle Willershausen (Harz). Foto: Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart

In den heute nur spärlich bewachsenen Polargebieten der Arktis gab es im Eozän vor rund 50 Millionen Jahren ausgedehnte, üppige Laubwälder bei einer Kombination aus Treibhausklima und einem gegenüber heute fast doppelt so hohen Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre. Allerdings herrschten in diesen Regionen hoher Breitengrade – wie heute – extreme Lichtverhältnisse: monatelanges Dauerdunkel im Winter und eine, wenn auch tiefstehende, nie untergehende Sonne im Sommer. Vergleichbare Umweltbedingungen sind in dieser Kombination heute auf der Erde nicht zu finden. Daher untersuchte ein Forschungsteam die Lebensbedingungen damals, wollte wissen, ob die Pflanzen ihren Lichtbedarf in dem extremen Wechsel der Tageslängen ausgleichen konnten und ob dabei die damals verbreitete Großblättrigkeit der Laubbäume eine Rolle spielte. Das Team der Universität Tübingen und vom Staatlichen Museum für Naturkunde in Stuttgart wendete quantitative Modelle der Fotosyntheseleistung an, welche die speziellen Lichtverhältnisse nachbilden können, auf fossile Verwandte des Lebkuchenbaumes (Cercidiphyllum japonicum) an. Insgesamt kam das Team auf eine überraschend hohe Produktivität der Wälder. Legt man die aktuellen pflanzenphysiologischen Daten zum Fotosyntheseapparat zugrunde, so dürfte die Fotosyntheseleistung um mindestens 30 bis 60 Prozent höher gelegen haben als an einem heutigen Standort gemäßigter mittlerer Breiten. Hauptfaktor der Verstärkung ist dem Team zufolge der erhöhte Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre gewesen. Verallgemeinern ließen sich ihre Ergebnisse jedoch nicht, betonen die Forschenden, die ihre Studie in der Fachzeitschrift Paleoceanography and Paleoclimatology veröffentlichten.

Quelle: Uni Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Kartoffeln mit Antennen gegen Kraut- und Knollenfäule

Infektionsstelle des Erregers der Knollenfäule Phytophthora infestans auf einem Blatt. Die sich ausbreitenden Erregerhyphen sind rot-fluoreszierend markiert. Lebendes Blattgewebe ist grün, abgestorbenes Gewebe ist dunkel. Die mikroskopische Analyse der Infektionsstrukturen ermöglicht es, die Lebensweise der verschiedenen Erreger zu verstehen. Aufnahme: Sebastian Schornack, Sainsbury Laboratory, Norwich Research Park, CC BY 4.0

Ein Forschungsteam hat einen wichtigen Rezeptor bei wilden Kartoffelsorten aufgespürt, der für neuartige breite Resistenz gegen Knollenfäule verantwortlich ist. Die Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln, die durch Phytophthora infestans verursacht wird, erfordert weltweit den Einsatz zahlreicher Pflanzenschutzmittel. Im Fachmagazin Science berichtet das Team der Universitäten Tübingen, Wageningen und des Sainsbury Laboratory in Norwich, wie sich wilde Kartoffelsorten in einer Umgebung mit konstantem Druck durch Krankheitserreger behaupten und untersuchten dazu die so genannten PRR-Rezeptoren an der Außenseite der Zelloberfläche. Die Grundlagenforschung untersuchte eine Art von PRR-Rezeptor namens PERU, der an ein spezielles Stück Protein von Phytophthora bindet, nämlich an Pep-13, und veranlasst die Kartoffelpflanze so, die Krankheit zu erkennen. Neu ist demnach die Erkenntnis, dass es nicht nur eine Version dieses Rezeptors gibt, sondern Varianten, die unterschiedliche bindende Moleküle erkennen können. Die Erkenntnisse über diese Rezeptoren bereiten den Weg für einen nachhaltigeren Kartoffelanbau der Zukunft. Das Forschungsteam um Prof Dr. Thorsten Nürnberger von der Universität Tübingen, Dr. ir. Vivianne Vleeshouwers der Uni in Wageningen und um Sebastian Schornack vom Sainsbury Laboratory in Norwich geht davon aus, dass es in Zukunft Kartoffeln geben wird, die mit spezifischen Resistenzgenen und verbesserten allgemeinen Abwehrkräften ausgestattet sind.

Quelle: Uni Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Wie das Sozialverhalten einer Weizenpflanze die Getreideproduktion beeinflusst

Wie das Verhalten einer einzelnen Weizenpflanze unter einschränkenden Lichtbedingungen die Leistung der Gemeinschaft beeinflusst, haben Forschende nun analysiert. Foto: Thorsten Schnurbusch, IPK Leibniz-Institut

Forschende haben untersucht, wie das Verhalten einer einzelnen Weizenpflanze unter einschränkenden Lichtbedingungen die Leistung der gesamten Gemeinschaft beeinflusst. Sie bewerteten morphologische und biomassebezogene Phänotypen von Einzelpflanzen, die in Mischungen unter Sonnenlicht und simuliertem Schatten angebaut wurden, sowie die Relevanz dieser Phänotypen für die Monokulturgemeinschaft im Feld. Demnach sind kooperative Verhaltensweisen und sehr fruchtbare Blütenstände in einer lichtbegrenzten/schattigen Umgebung sind für eine ertragreiche Getreidepflanzengemeinschaft am wichtigsten. Die Forschenden des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)  stellten fest, dass Verhaltensweisen, die die Fitness der einzelnen Pflanze fördern, nicht vorteilhaft und in einigen Fällen sogar schädlich für die Leistung der gesamten Gemeinschaft sind. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Plant, Cell & Environment als Teil der Sonderausgabe Tradeoffs in Plant Responses to the Environment veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Mischfruchtanbau bietet Insektenschutz ohne Ertragsverluste

Die Förderung der Artenvielfalt auf breiter Fläche kann auch in der intensiven Landwirtschaft die Zukunft der Artenvielfalt sichern. Foto: Uni Münster

Wie können wir den drastischen Rückgang der Artenvielfalt stoppen? Eine aktuelle Studie zeigt nun Lösungsmöglichkeiten für Agrarlandschaften. Die Untersuchungen belegen, dass Mischfruchtanbau die Vielfalt von Insekten und anderen Gliederfüßlern in der Landwirtschaft fördert, ohne die Erträge zu beeinträchtigten. Die Studie unter Federführung des Leibniz-Institutes zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) wurde jetzt im Fachmagazin Ecological Solutions and Evidence veröffentlicht.

Quelle: LIB

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News · Forschungsergebnis

Dürrestress verändert Funktion des Regenwaldbodens

Außenansicht des experimentellen Regenwaldes der Biosphere 2 in Oracle, Arizona. Foto: Laura Meredith

Eine umfangreiche Messkampagne im experimentellen Regenwald der Biosphäre 2 zeigt die Auswirkungen von Trockenheit und Wiedervernässung auf die Flüsse biogener flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) im Boden: Demnach wandelt sich bei einer Bodenfeuchtigkeit unter 19 Prozent der Regenwaldboden von einer Netto-VOC-Senke zu einem VOC-Produzenten. Positionsspezifische 13C--Pyruvat-Markierungsexperimente zeigen den Zusammenhang mit Aktivität von Bodenmikroben auf. Die im Fachmagazin Nature Communications publizierte Studie, an der Forschende der Universität Freiburg und des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz beteiligt waren, ermöglicht genauere Klimamodellvorhersagen durch die Integration von VOC-Flüssen im Boden.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Immunabwehr ist der Schlüssel für die Eroberung von Pflanzen an Land

Das Laubmoos Marchantia in freier Natur. Foto: Prof. Hidefumi Shinohara, Fukui Prefectural University, Japan

Eine neue Studie zeigt, dass sich einer der beiden Zweige der Immunabwehr bei Pflanzen wahrscheinlich schon während der Etablierung von Pflanzen an Land entwickelt hat. Demnach wird der erste Zweig der pflanzlichen Immunabwehr, die von vielen Blütenpflanzen und ihren Verwandten eingesetzt wird, auch in der zweiten Hauptgruppe der Landpflanzen gefunden, zu der Moose, Lebermoose und Hornmoose gehören. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich dieser Zweig der pflanzlichen Immunabwehr schon früh während der terrestrischen Evolution entwickelt hat und für die Anpassung der Pflanzen an Land wichtig gewesen sein könnte, wie die Forschenden jetzt in der Zeitschrift Current Biology berichten. Dieser Einblick in die prähistorische Pflanzenimmunität, der unter der Leitung von Hirofumi Nakagami am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln gewonnen wurde, könnte sich auf die Züchtung resistenterer Pflanzenarten auswirken.

Quelle: MPIPZ

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News · Forschungsergebnis

Hitzesensor schützt die Venus-Fliegenfalle vor Feuer

Die Venus-Fliegenfalle verfügt über einen Hitzesensor in den Sinneshaaren, über den sie auf Hitzewellen im Vorfeld von Buschfeuern reagiert, ihre Fallen schließt und diese damit schützt. Grafik: Shouguang Huang, Uni Würzburg

In den Sinneshaaren der Venus-Fliegenfalle befindet sich ein Hitzesensor, der die Pflanze vor Buschfeuern warnt. Er reagiert auf schnelle Temperatursprünge. Den neu entdeckten Sensor stellen die Würzburger Forschenden im Fachmagazin Current Biology vor. „Im Gegensatz zum Menschen springt der Hitzesensor der fleischfressenden Pflanze nicht beim Überschreiten der Körpertemperatur an, sondern er reagiert auf die Geschwindigkeit der Temperaturänderung“, erklärt Biophysiker Professor Rainer Hedrich.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Auf die genetische Vielfalt kommt es an

Der Kojotentabak Nicotiana attenuata. Foto: Ian T. Baldwin, MPI für chemische Ökologie

Durch mehr Nachkommen in Jahren mit niedrigem Schädlingsbefall bleiben natürliche Tabak-Mutanten mit Abwehrschwäche in der Pflanzenpopulation bestehen. Ein Team von Forschenden am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena zeigt in einer aktuellen Studie in der Zeitschrift PNAS, dass eine einzelne Mutation, die unmittelbare Auswirkungen auf die pflanzliche Fitness hat, in natürlichen Pflanzenpopulationen langfristig erhalten bleibt. Wenn weniger Fraßfeinde in der Nähe sind, wachsen Pflanzen mit dieser Mutation sogar schneller und erzeugen mehr Nachkommen.

Quelle: MPI chemische Ökologie

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Globale Hitzewelle 2023: Juli brachte die heißesten drei Wochen aller Zeiten

Anomalie der Meeresoberflächentemperatur vom 31. Juli 2023. Bezugszeitraum 1985 bis 2012; Daten von NOAA/Coral Reef Watch. Grafik: Bernhard Mühr, CEDIM, KIT

Die ersten drei Wochen des Monats Juli 2023 waren global betrachtet der bis jetzt heißeste Drei-Wochen-Zeitraum. In Deutschland waren in den Sommermonaten 2023 doppelt so viele Menschen täglich Temperaturen von 35 Grad Celsius und höher ausgesetzt als im Mittel der Jahre 1980 bis 1999. Dies geht aus einer nun am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) veröffentlichten Untersuchung hervor. Wie die Forschenden am Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM) des KIT im Forschungsbericht (Preprint) weiter berichten, war in Europa die Hitzeexposition der Bevölkerung in Italien am stärksten.

Quelle: KIT

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Wie sich die Produktivität des Ozeans aus dem Weltraum beobachten lässt

Satelliten-Fernerkundung kann helfen, die Nährstoff-Limitierung im Ozean zu beobachten und zu verstehen, wie sie die Produktivität des Phytoplanktons beeinflusst. Diese winzigen marinen Pflanzen bilden die Basis des Lebens im Meer und sind der Schlüssel zu wichtigen Funktionen des Ozeans wie der Klimaregulierung. In einem heute in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Artikel beschreibt ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Thomas Browning vom GEOMAR diesen neuartigen Ansatz. Er trägt auch dazu bei, biogeochemische Modelle zu verbessern und zukünftige Auswirkungen des Klimawandels besser vorherzusagen.

Quelle: GEOMAR

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Reaktionen der globalen Vegetation auf Dürre

Beispiel für eine Dürre im Sommer 2018, am Polder Zarnekow, Deutschland. Aufnahme: Torsten Sachs, imageo.egu.eu

Die Vegetation reagiert mit verschiedenen Mechanismen auf Dürre, sowohl durch strukturelle als auch durch physiologische Veränderungen der Pflanzen. Eine neue Studie schlüsselt diese Reaktionen im globalen Maßstab auf. Durch Analyse modernster satellitengestützter Daten mithilfe maschinellen Lernens konnte das Team erstmals global nachweisen, dass durch Dürren auch die Physiologie der Vegetation, nicht nur ihre Struktur, in manchen Ökosystemen verändert wurde. Die Ergebnisse der in Nature Communications veröffentlichten Studie, geleitet vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie, helfen zu verstehen, wie globale Ökosysteme auf Wasserknappheit reagieren.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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Wie die Symbiose zwischen Korallen und Algen auf zellulärer Ebene reguliert wird

Annika Guse und ihr Team untersuchten die Symbiose von Anemonen der Gattung Aiptasia mit ihren Algenpartnern. Foto und (c): Carolin Bleese

Korallen bieten ihrem Dinoflagellaten-Symbionten Schutz vor Fressfeinden sowie anorganische Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor. Algen versorgen die Koralle im Gegenzug mit Photosynthese-Produkten: Kohlenhydrate, Proteine und Fette. Obwohl ein erfolgreicher Nährstoffaustausch entscheidend für die Gesundheit der Korallen und damit für das gesamte Ökosystem Korallenriff ist, sind die molekularen Mechanismen, welche die Kommunikation in dieser Partnerschaft regeln, noch weitgehend unbekannt. Eine neue Studie der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) im Fachmagazin Current Biology zeigt nun, dass für den Stoffaustausch zwischen Alge und Koralle beziehungsweise Anemone der evolutionär uralte mTOR-Signalweg (Mechanistic Target of the Rapamycin) eine entscheidende Rolle spielt.

Quelle: LMU

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Stoffe aus Maiswurzeln beeinflussen den Weizenertrag

Weizenfeld auf dem Versuchsgelände von Agroscope in Posieux FR. Foto: Valentin Gfeller

Maiswurzeln sondern bestimmte Stoffe ab, die die Qualität des Bodens beeinflussen. In bestimmten Feldern steigert dieser Effekt den Ertrag von Weizen, der nach dem Mais im selben Boden angepflanzt wird, um mehr als vier Prozent. Dies schildern Forschende der Universität Bern im Journal of Sustainable Agriculture and Environment. Die Erkenntnisse aus mehreren Feldexperimenten zeigen zwar, dass solche Effekte stark variabel sind, aber dass sie langfristig doch dazu beitragen könnten, den Anbau von Getreide ohne zusätzlichen Dünger oder Pestizide nachhaltiger zu gestalten.

Quelle: Uni Bern

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Älteste lebende Landpflanze: Angepasst an Extreme und vom Klimawandel bedroht

Wildwachsende Takakia-Population im Hochland von Tibet. Foto: Xuedong Li, Capital Normal University Peking

Das Moos Takakia lepidozioides, ein lebendes Fossil, hat sich im Laufe der letzten 65 Millionen Jahren an die lebensbedrohliche UV-Strahlung in 4.000 Meter Höhe im Hochland von Tibet angepasst, wohingegen sich dessen besonderes Aussehen in sehr viel wärmerem Klima vor mehr als 165 Millionen Jahren entwickelte. Nach nunmehr 400 Millionen Jahren der Evolution und Widerstandsfähigkeit droht dieses Moos nun auszusterben aufgrund des rasch fortschreitenden Klimawandels. Eine Studie identifizierte nun die Anpassungen, die das Moos vor diesen extremen Umwelteinflüssen schützt, und rekonstruierte deren Evolution. Dazu haben die Forschenden das Genom von Takakia lepidozioides zum ersten Mal vollständig sequenziert. Über einen Zeitraum von 10 Jahren dokumentierten die Forschenden den Rückgang von Takakia-Populationen im Hochland von Tibet, sowie einen deutlichen Anstieg der Durchschnittstemperaturen und den Rückzug des nahegelegenen Gletschers. Nach mehr als zehn Jahren Forschung auf dem Dach der Welt und im Labor wurde die Studie unter der Leitung von Prof. Dr. Ralf Reski von der Universität Freiburg und Prof. Dr. Yikun He von der Capital Normal University nun im Fachmagazin Cell veröffentlicht. An den Studienergebnissen hatten 61 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in mehr als 20 Laboren in sechs Ländern mitgewirkt. „Takakia hat die Dinosaurier kommen und gehen sehen. Es hat uns Menschen kommen sehen. Nun können wir von diesem winzigen Moos etwas über Resilienz und Aussterben lernen“, fasst Reski zusammen.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Satelliten zeigen, wie Hitzewellen den Tagesverlauf der Photosynthese ändern

Wie sich Dürreperioden auf das Photosynthese-Verhalten von Pflanzen im Tagesverlauf auswirken, zeigt eine neue wissenschaftliche Studie. Demnach verschieben Pflanzen in ohnehin trockenen Gebieten ihre CO2-Aufnahme während einer Hitzewelle zunehmend in die Morgenstunden und verringern die Photosynthese am Mittag und Nachmittag. Die Forschenden werteten für die Studie Daten von neuartigen geostationären Satelliten aus, die unter anderem während einer Hitzewelle in den USA im Jahr 2020 aufgenommen wurden. An der am 2. August im Fachmagazin Science Advances erschienen Studie einer südkoreanischen Forschungsgruppe waren Forschende des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Leipzig beteiligt. Dr. Benjamin Dechant erklärt im Interview die wichtigsten Ergebnisse.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsergebnis

Zwei Drittel der weltweiten Artenvielfalt lebt im Boden

Der Boden ist der artenreichste Lebensraum der Erde. Zu diesem Schluss kommt eine Übersichtsstudie eines Schweizer Forschungsteams unter der Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Wie aus der ersten Schätzung der globalen Artenvielfalt in Böden hervorgeht, leben zwei Drittel aller bekannten Arten im Boden. Dazu hatte daie Forschungsgruppe die bestehende Fachliteratur herangezogen oder bestehende Datensätze über die in Böden bestimmten Arten erneut ausgewertet. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass zwei Drittel aller Arten im Boden leben, berichten sie im Fachjournal PNAS. Dies ist mehr als doppelt so hoch wie frühere Schätzungen über den Artenreichtum des Bodens. Nach ihnen lebten nur 25 Prozent aller Arten im Boden. Die Gruppe mit dem höchsten Anteil an im Boden lebenden Arten sind die Pilze – 90 Prozent von ihnen leben dort. Es folgen Pflanzen mit ihren Wurzeln mit 86 Prozent Anteil. Regenwürmer und Weichtiere wie Schnecken kommen auf 20 Prozent.

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Auf den Spuren der Ursprünge des Lebens

Ein neues Modell beschreibt die Selbstorganisation von katalytischen Molekülen, die an Stoffwechselzyklen beteiligt sind. Verschiedene Arten von Katalysatoren (dargestellt durch unterschiedliche Farben) bilden Cluster und können sich gegenseitig verfolgen. Grafik: Vika Novak, MPI-DS / LMP

Moleküle können aktive Cluster bilden, die Stoffwechselprozesse katalysieren, indem sie selbsterzeugten Konzentrationsgradienten folgen. Dies ist das Ergebnis einer neuen Studie von Wissenschaftlerinnen und Wissenscahftlern des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS). Ihr Ende Juli im Fachjournal Nature Communications veröffentlichtes Modell beschreibt die Selbstorganisation von Molekülen, die an Stoffwechselwegen beteiligt sind und fügt so der Theorie über den Ursprung des Lebens einen möglichen neuen Mechanismus hinzu. So lässt sich besser verstehen, wie an komplexen biologischen Netzwerken beteiligte Moleküle, dynamische und funktionale Strukturen bilden können. Die Ergebnisse bieten einen Ansatzpunkt für weitere Experimente zur Entstehung des Lebens.

Quelle: MPI-DS

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News · Köpfe und Karrieren

Neue Gruppen in Potsdam erforschen wie Pflanzen sich gegen Virusinfektionen verteidigen

Das Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) heißt mit Dr. Marion Clavel und Dr. Marco Incarbone gleich zwei neue unabhängige Forschungsgruppenleitungen willkommen! Mit den beiden neuen Forschungsruppen „Virusreplikation und Pflanzentoleranz“ und „Antivirale Immunität der Pflanzenkeimbahn“ erweitert das Institut seinen Forschungshorizont in Richtung von Pflanzeninteraktionen mit Viren.

Quelle: MPI-MP

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News · Forschungsergebnis

Jahrringdaten zeigen: In den letzten 1200 Jahren war es noch nie so warm

Die Forschenden analysierten Holz von Bäumen, die in Bergseen konserviert waren. Foto: Håkan Grudd

Wie eine neue, 1200 Jahre lange Zeitreihe aus Baum-Jahrringen zeigt, ist die aktuelle Erwärmung in diesem Zeitraum beispiellos. Dies berichten Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) in der Fachzeitschrift Nature. Gemeinsam mit anderen Forschenden hat Georg von Arx, Leiter der Forschungsgruppe Dendrowissenschaften, eine neue Rekonstruktion erstellt, die auf einer besonders präzisen Methode basiert, Temperaturinformationen aus Bäumen zu gewinnen, und dabei die Zellwanddicke der Holzzellen in den Jahrringen misst. Für ihre neue Zeitreihe vermassen die Forschenden die Zellwände von 50 Millionen Holzzellen. Diese stammen von 188 lebenden wie auch toten Waldföhren (Pinus sylvestris) aus Skandinavien und Finnland. Im Gegensatz zu früheren Arbeiten kommen die neuen Resultate zum selben Schluss wie die Klimamodelle: Die mittelalterliche Klimaanomalie war zumindest in Skandinavien, von wo das untersuchte Holz stammt, doch nicht so warm wie bisher angenommen. Die heutige Erwärmung liegt damit wahrscheinlich jenseits der natürlichen Schwankungen der Temperaturen der letzten 1200 Jahre, schliessen die Forschenden.

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Klimaschutz: Kohlenstoffsenke schrumpft durch geänderte Landnutzung

Wälder können in ihrer Biomasse große Mengen Kohlenstoff speichern und damit die Wirkung von Treibhausgasen abschwächen. Foto: Gabi Zachmann, KIT

Kohlenstoffsenken auf der Landoberfläche können den Treibhauseffekt abschwächen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und an weiteren Forschungseinrichtungen haben verschiedene Datenquellen zusammengeführt und ermittelt, dass der überwiegende Teil der gesamten europäischen Kohlenstoffspeicherung durch oberirdische Biomasse in Osteuropa erfolgt. Vor allem durch Änderungen der Landnutzung ist diese Kohlenstoffsenke jedoch zurückgegangen. Die Forschenden berichten in Communications Earth & Environment.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Wettrüsten zwischen Nutzpflanzen und Pilzerregern

Überlagerung der Kristallstrukturen der fünf AVR-Effektoren des Gräser-Mehltaus (Blumeria graminis). Grafik: Yu Cao

Wie Schadpilze die Erkennung durch ihre Pflanzenwirte umgehen und damit eine Infektion begünstigen, haben Forschende aus Deutschland, der Schweiz und China unter der Leitung von Paul Schulze-Lefert vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln (MPIPZ) und Jijie Chai aus China aufgeklärt. Sie beschreiben die Strukturen mehrerer Mehltau-Effektoren aus verschiedenen Unterfamilien in der Fachzeitschrift PNAS. Sie geben damit Einblick in die Pathogeneffektoren, die vom Mehlatu in die pflanzlichen Wirtszellen eingeschleust werden, um eine Infektion zu verursachen. Die untersuchten Strukturen zeigen, wie die Effektoren ein gemeinsames strukturelles Grundgerüst mit einigen lokalen Veränderungen verwenden, die es ihnen ermöglichen, sich der Erkennung durch Immunrezeptoren zu entziehen. "Es ist einer der Heureka-Momente der Wissenschaft, wenn in der Evolution das molekulare Wettrüsten zwischen Pflanzen und Krankheitserregern durch Strukturveränderungen innerhalb einer gemeinsamen dreidimensionalen Proteinarchitektur erklärt werden kann", sagt Paul Schulze-Lefert.

Quelle: MPIPZ

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Rückblick auf KW 30 (2023)

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Rückblick auf KW 29 (2023)

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Rückblick auf KW 27 (2023)

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News · Köpfe und Karrieren · Projekt

Mit der molekularen Schere den Traum von Mendel verwirklichen

Holger Puchta setzte als erster Wissenschaftler molekulare Scheren zur Genomveränderung bei Pflanzen ein. Foto: Sandra Göttisheim, KIT

Der Molekularbiologe Professor Holger Puchta vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) erhält für eine Arbeit zur gezielten Restrukturierung von Pflanzengenomen eine Förderung in einem Reinhart Koselleck-Projekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Als Pionier der Grünen Gentechnik setzt Puchta seit 30 Jahren molekulare Scheren bei Pflanzen ein. Das neue Projekt zielt darauf, mithilfe der CRISPR/Cas-Methode Gene in Kulturpflanzen frei zu kombinieren – und damit den Traum von Gregor Mendel zu verwirklichen. Angesichts der globalen Erwärmung benötigen jetzige Kulturpflanzen mehr Land, mehr Wasser und mehr Dünger. „Die molekulare Schere kann Pflanzen so verändern, dass sie mit Hitze besser zurechtkommen. Zudem kann die CRISPR/Cas-Methode Pflanzen resistenter gegen Krankheiten und Schädlinge machen. Dies ermöglicht, den Einsatz von Pestiziden zu verringern“, erklärt Puchta. Das Vorhaben ist auf fünf Jahre ausgelegt und wird mit insgesamt 1,22 Millionen Euro gefördert. Bei den Reinhart Koselleck-Projekten handelt es sich um die höchstdotierte Exzellenzförderung der DFG für Personen.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Muster der Biodiversität endemischer Samenpflanzen entschlüsselt

Canarina canariensis, eine auf den Kanarischen Inseln endemische Blütenpflanze. Foto: Patrick Weigelt

Der Mensch ist eine große Bedrohung für die biologische Vielfalt. Um sie zu schützen, ist es wichtig, ihre Ursprünge zu verstehen. Eine entscheidende Rolle spielen dabei Arten, die evolutionär einzigartig sind, das heißt wenige oder keine nah verwandten Arten haben, und nur in einem begrenzten Gebiet vorkommen, also endemisch sind. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat nun globale Muster der Verbreitung endemischer Samenpflanzen aufgedeckt und Umweltfaktoren ermittelt, die ihren Endemismus beeinflussten. Dazu analysierten die Forschenden einen umfangreichen Datensatz zum regionalen Vorkommen von Samenpflanzen, der etwa 320.000 Arten aus weltweit 912 Regionen umfasste. Im Fachjournal PNAS schildern sie ihre Erkenntnisse für den weltweiten Schutz von Biodiversität.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Seegras um die Welt verbreitete

Seegraswiesen wie hier in Noer in der Ostsee bieten wichtigen Lebensraum im Flachwasser. Foto: Jan Dierking, GEOMAR

Eine internationale Gruppe von Forschenden rekonstruierte die Besiedlungsgeschichte des Seegrases Zostera marina von dessen Ursprung im Nordwestpazifik über den Pazifik und Atlantik bis ins Mittelmeer. Darüber hinaus stellten sie eine Verringerung der genetischen Vielfalt fest, was Anlass zur Frage gibt, wie gut sich Seegras an das sich verändernde Klima anpassen kann. Seegräser sind die einzigen vollständig unter Wasser lebenden blühenden Meerespflanzen, die Küstenlebensräume auf der ganzen Welt erobert haben. Die Ergebnisse des Forschungsteams unter Leitung von Professor Dr. Thorsten Reusch, Meeresbiologe am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, sind im Fachmagazin Nature Plants erschienen.

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Klimakrise beschleunigt Artensterben – auch in den Anden

Espeletien in Nord-Ecuador, eigentümliche Schopfrosetten-Pflanzen der alpinen Stufe der Nord-Anden. Foto und (c): Harald Pauli, ÖAW

Die Erderwärmung verändert die Pflanzengemeinschaften der Berggipfel weltweit. In den südamerikanischen Anden, der längsten Gebirgskette der Erde, breiten sich Pflanzenarten in höher gelegenen Bergregionen aus, während immer mehr angestammte Gebirgspflanzen – auch von Arten aus Europa – zurückgedrängt werden. Zu diesem Befund kommt ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und Universität für Bodenkultur (BOKU) Wien, und veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachmagazin Fachjournal Global Ecology and Biogeography

Quelle: ÖAW

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News · Politik

DFG und Leopoldina unterstützen Vorschlag der EU-Kommission zum Umgang mit neuen Gentechnikmethoden in Pflanzenzucht

DFG und Leopoldina unterstützen Vorschlag der EU-Kommission zum Umgang mit neuen Gentechnikmethoden in Pflanzenzucht
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina haben in einer heute erschienenen gemeinsamen Stellungnahme den am 5. Juli 2023 veröffentlichten Entwurf der Europäischen Kommission zum Umgang mit neuen Gentechnikmethoden in Pflanzenzucht und Landwirtschaft begrüßt. Nach ihrer Überzeugung wird die vorgeschlagene Gesetzesänderung die Pflanzenforschung erleichtern und dazu beitragen, das große Potenzial der neuen Züchtungstechniken für eine nachhaltigere Landwirtschaft in Europa zu nutzen.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Biochar-Basis steuert Pflanzenreaktion - Alternative zu Phosphatdünger

Der Vergleich mit der Kontrollpflanze (Mikroskopaufnahme links) zeigt, dass die Symbiose mit den Mykorrhizapilzen stärker ist, wenn die Tomatensetzlinge auf Weizenstrohbasis (Mitte) gedüngt werden. Werden sie mit Biochar aus Hühnermist gedüngt, ist die Symbiose schwächer (rechts). Aufnahme: JKIP, KIT

Phosphor zählt weltweit zu den am häufigsten eingesetzten Düngemitteln. Doch die natürlichen Phosphorvorkommen schrumpfen. Eine Alternative könnte Biochar darstellen, eine spezielle Pflanzenkohle, die beim Verbrennen von Biomasse entsteht. Unklar war aber bisher, wie sich die Kombination von Biochar und den weitverbreiteten Mykorrhizapilzen auf die Pflanzen auswirkt. Nun haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mittels Genexpressionsanalyse gezeigt, dass die „Antwort“ von Tomatensetzlingen auf die Mykorrhizasymbiose – und damit ihre Phosphaternährung – vom Ausgangsstoff des Biochars abhängt. Die Ergebnisse sind in Science of the Total Environment veröffentlicht.

Quelle: KIT

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Rückblick auf KW 26 (2023)

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Rückblick auf KW 23 (2023)

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Physiker*innen beobachten Genscheren live

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

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News · Forschungsergebnis

Termiten als Ursache der Feenkreise in der Namib-Wüste bestätigt

Feenkreise in der Namib-Wüste. Foto: Norbert Jürgens, UHH/MIN

In der über zehnjährigen Diskussion um die Ursache der mysteriösen kahlen Kreise in Grasflächen am Ostrand der Namib-Wüste wurde nun bestätigt, dass Termiten die Ursache sind. Das ist das Resultat einer Veröffentlichung von Forschenden des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg, die in der Fachzeitschrift Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics (PPEES) erschienen ist. Gleichzeitig widerlegen sie zentrale Argumente der von Ökosystem-Modellierern vertretenen Erklärung, die Kreise würden durch Selbstregulierung der Gräser verursacht.

Quelle: Uni Hamburg

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News · Politik

VBIO kommentiert die Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt 2030

Die Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS) ist seit 2007 die zentrale Naturschutzstrategie der Bundesregierung. Vor dem Hintergrund der Beschlüsse zum „Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework" (GBF) und der EU-Biodiversitätsstrategie 2030 besteht deutlicher Aktualisierungs- und Anpassungsbedarf. Das Bundesumweltministerium hat daher den Entwurf eines Ziele- und Maßnahmenkatalog der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS 2030) zur Kommentierung vorgelegt. Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland e.V. (VBIO), in dem auch die DBG Mitglied ist, hat gemeinsam mit den Deutschen Naturforschenden Sammlungen (DNFS) die Gelegenheit genutzt, diesen Entwurf zu kommentieren. VBIO und DNFS begrüßen darin die Neuauflage der Nationalen Biodiversitätsstrategie, kritisierten allerdings, dass die darin beschriebenen Maßnahmen in vielen Fällen zu wenig konkret sind. Vielfach fehlen belastbare Angaben dazu, wie eine Umsetzung der formulierten Ziele erreicht werden kann.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

"Wer mit wem" das Blatt-Mirkobiom bildet

Mikrobiologinnen und Mikrobiologen der ETH Zürich haben Modelle entwickelt, die anhand von Nahrung und Stoffwechsel pflanzenbewohnender Bakterien vorhersagen können, wie die Mikroben auf der Blattoberfläche der Modellpflanze Arabidopsis thaliana wechselwirken und so das Mikrobiom bilden. Ihre Ergebnisse schildern die im Fachblatt Science.

Quelle: ETH Zürich

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News · Politik

Ein wichtiger und richtiger Schritt für eine nachhaltigere Landwirtschaft in der EU

Heute wurde ein Gesetzentwurf von der EU-Kommission vorgelegt, in dem das Gentechnikrecht entsprechend des aktuellen Standes der Wissenschaft novelliert wird. Demnach sollen Pflanzen, die mit Hilfe neuer genomischer Techniken (NGT) gezüchtet wurden, ohne dass dabei Gene einer anderen Art eingefügt wurden, dem gleichen Prozess der Sortenzulassung unterliegen, wie
konventionell gezüchtete Pflanzen. Das Exzellenzcluster für Pflanzenwissenschaften (CEPLAS) begrüßt diesen Vorschlag  ausdrücklich, da mit dieser Regelung die Etablierung einer nachhaltigen Landwirtschaft und die Reduktion des Pestizidverbrauchs in der EU massiv erleichtert werde.

Quelle: CEPLAS

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News · Ausbildung · Politik

WissZeitVG: Stellungnahme der naturwissenschaftlichen Gesellschaften

Die fünf großen mathematisch-naturwissenschaftlichen Gesellschaften mit zusammen über 130.000 Mitgliedern (wissenschaft-verbindet.de) nehmen Stellung zur Novelle des Wissenschaftszeitvertragsgesetzes (WissZeitVG) und den geplanten Änderungen des Befristungsrechts für die Wissenschaft aus dem Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMBF). Der Dachverband der Geowissenschaften (DVGeo), die Deutsche Mathematiker-Vereinigung (DMV), die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG), die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) sowie der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) unterstützen das Ziel des BMBF, Beschäftigungsverhältnisse in der Wissenschaft planbarer zu gestalten. Sie kritisieren jedoch einzelne Punkte des geplanten Gesetzes:

  • das Gesetz müsse von einer angemessenen Grundfinanzierung der Hochschulen und Forschungseinrichtungen begleitet werden und ausreichend Ressourcen für Entfristungen enthalten
  • die vorgeschlagene Befristungsregelung für Postdocs (4 + ggf. 2 Jahre) sei die untere Grenze einer Befristung und vernachlässige fachliche Besonderheiten. Ohne mehr Dauerstellen schränken sie Perspektive und Planungssicherheit der Forschenden ein und gefährden die internationale Wettbewerbsfähigkeit des Wissenschaftsstandorts Deutschland
  • Neben Tenure-Track müssen alternative Qualifizierungspfade für unbefristete Positionen erhalten bleiben und es müsse nationale und internationale Nachwuchsförderungsprogramme geben
  • die pauschale Mindestvertragslaufzeit von einem Jahr für studienbegleitende Beschäftigung sollte flexibel an die Dauer der übertragenen Aufgaben anzupassen sein
  • die vorgesehene Öffnung im Rahmen von Tarifverträgen wird von den Dachverbänden kritisiert, da sie Vergleichbarkeit der Verträge und die Mobilität der Forschenden gefährde

Quelle: VBIO

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News · Citizen Science

Hohenheim hat den artenreichsten Campus Europas

Über 2.000 Arten haben Spezialist*innen und interessierte Citizen Scientists auf dem Campus der Universität Hohenheim entdeckt. Foto: Gerlach, Uni Hohenheim

2.087 wilde Tier- und Pflanzenarten haben ausgewiesene Artenkenner*innen und engagierte Citizen Scientists seit 22. Mai 2023 auf dem Campus der Universität Hohenheim in Stuttgart bestimmt und digital erfasst. Darunter seltene Spinnenarten, Wildorchideen oder scheue Dachse. Damit geht die Universität als artenreichster Campus Europas aus der ICA Biodiversity Challenge 2023 hervor. Auf Platz zwei und drei folgen die Schwedische Universität für Agrarwissenschaften (SLU) mit 1.873 und die belgische KU Leuven mit 1.453 Spezies. Nicht mitgezählt wurden über 8.000 verschiedenen Pflanzenarten, die in den Hohenheimer Gärten durch Menschenhand kultiviert werden. Insgesamt beteiligten sich 17 Universitäten aus 13 Ländern Europas. Ausgerichtet wurde der Wettbewerb von der Association for European Life Science Universities (ICA). Ein erklärtes Ziel aller teilnehmenden Universitäten ist es, Bewusstsein für das dramatische Artensterben weltweit und die Bedeutung der Biodiversität zu schaffen.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Projekt

Können Kümmel und Koriander der Landwirtschaft im Klimawandel helfen?

Das Versuchsgut der Universität Kassel: Domäne Frankenhausen. Foto: Sonja Rode

Ob Pflanzen tiefwurzelnde Kulturen in der Fruchtfolge helfen können, Wasser und Nährstoffe in den Böden besser nutzen, die Bodenqualität verbessern und so die Lebensmittelproduktion und die Einkommen in der Landwirtschaft zu sichern, erforscht ein neues Projekt. Dazu wollen die Forschenden konkret Kümmel, Fenchel und Koriander auf denselben Feldern anpflanzen wie Weizen. Das Forschungsteam um Prof. Dr. Miriam Athmann, Leiterin des Fachgebiets Ökologischer Land- und Pflanzenbau an der Uni Kassel, untersucht, inwieweit ein „Hydraulic Lift“ wirkt, den man von manchen Baumarten kennt: Sie geben aus tiefen Bodenschichten aufgenommenes Wasser in oberen Bodenschichten wieder ab und verbessern so die Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit auch für benachbarte flacher wurzelnde Pflanzen. Mit einer Unterstützung des Landes Hessen in Höhe von 4,8 Mio. Euro erforscht ein LOEWE-Projekt unter Leitung der Uni Kassel nun das Potenzial von Mischkulturen von Weizen mit den Gewürzpflanzen.

Quelle: Uni Kassel

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News · Forschungsergebnis

Review: Wie Chemikalieneinsatz und der Verlust der Artenvielfalt zusammenhängen

Pestizide in der Landwirtschaft tragen zum Verlust der Biodiversität bei. Foto: Markus Bernards, Uni Frankfurt

Chemikalien in der Umwelt werden in der Wissenschaft nicht ausreichend als eine der Ursachen für den Schwund der Artenvielfalt in den Blick genommen. Dies zeigen 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Forschungsnetzwerks RobustNature an der Goethe-Universität Frankfurt und kooperierenden Instituten in einer Studie, die jetzt in der Zeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlicht worden ist. Dazu hat das Team die wissenschaftliche Literatur der Jahre 1990 bis 2021 analysiert: Demnach werden die sehr zahlreichen Forschungsarbeiten zur Umweltbelastung durch Chemikalien in einer nur geringen Anzahl hochspezialisierter ökotoxikologischer Fachzeitschriften veröffentlicht, in denen nur sehr selten Arbeiten über den Verlust der Artenvielfalt zu finden sind. Die Forschenden sehen in einem interdisziplinären Ansatz eine neue Chance, den Verlust der Biodiversität besser zu verstehen, um effizienter Gegenmaßnahmen ergreifen zu können. Dazu untersuchen sie die Wechselwirkungen zwischen chemischer Belastung und Biodiversitätsverlust.

Quelle: Uni Frankfurt

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News · Förderung · Projekt

Neue FOR: Dynamische Regulation der protonenmotorischen Kraft der Photosynthese

„Obwohl die protonenmotorische Kraft (PMF) bereits intensiv untersucht wurde, ist das Verständnis ihrer Regulation und Integration in die Physiologie von Pflanzen sehr lückenhaft – diese Forschungslücken wollen wir nun schließen“, erklärt deren Sprecher, Prof. Dr. Michael Hippler, anlässlich des Förderbescheids der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für eine neue Forschungsgruppe (FOR). Die gemeinsam mit dem Schweizerischen Nationalfonds geförderte FOR will daher verstehen, wie der Aufbau und die Modulation der PMF reguliert wird, um die Photosynthese unter veränderlichen Bedingungen zu optimieren. Beteiligt an der Gruppe sind neben vier weiteren Arbeitsgruppen an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU, mit ihren AGs um die Pflanzenwissenschaftler*innen Buchert, Busch, Finkemeier und Schwarzländer vom Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen) die Universitäten Aachen, Düsseldorf, Kassel, Marburg, München und Rostock sowie Gruppen an der Universität Basel in der Schweiz, der Universitäten in Okayama und Osaka (beide Japan) und der Universität Michigan (USA). Die DFG fördert das Projekt mit dem Titel „Dynamische Regulation der protonenmotorischen Kraft in der Photosynthese“ mit vier Millionen Euro für vier Jahre.

Quelle: WWU

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News · Förderung

Neue Forschungsgruppe in den Pflanzenwissenschaften

Wie Aufbau und Modulation der protonenmotorische Kraft (PMF) reguliert werden, um die Photosynthese unter veränderlichen Bedingungen zu optimieren, will eine der neuen Forschungsgruppen (FOR) klären. Die von Sprecher Professor Dr. Michael Hippler von der Uni Münster koordinierte FOR ist eine der sieben neu von der Deutschen Forschungsgmeinschaft geförderten wissenschaftlichen Gruppen. Sie wird zusätzlich vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützt. Die PMF ist das Herzstück des Energiestoffwechsels und treibt die meisten Zellfunktionen an; sie ist so universell wie der genetische Code. In Pflanzen hat sie eine zentrale Rolle für das Funktionieren der oxygenen Photosynthese.

Quelle: DFG

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News · Projekt

PathFinder: Europas Wälder in Daten

Das PathFinder-Projekt (Towards an Integrated Consistent European LULUCF* Monitoring and Policy Pathway Assessment Framework) befasst sich mit der Anforderung der Europäischen Kommission nach europaweit vereinheitlichten, wissenschaftlich belastbaren Daten zum Wald, die in kurzen Abständen aktualisiert werden. Die Forschenden erarbeiten die wissenschaftlichen Grundlagen für eine entsprechende Ergänzung der nationalen Waldinventuren. Beteiligt sind 23 Einrichtungen aus 15 europäischen Ländern, darunter auch Forschende der Abteilung Waldinventur und Fernerkundung an der Universität Göttingen. PathFinder wird von der Europäischen Kommission im Rahmen ihres Programms Horizon Europe mit sechs Millionen Euro gefördert.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Veranstaltung

Hybrid-Symposium: Licht in der Biologie

Hector Fellow Academy Symposium 2023: Licht in der Biologie. Nicholas Roberts

Die Präsenz- und online-Veranstaltung der Hector Fellow Academy (HFA) gGmbH mit dem Titel „Licht in der Biologie“ – Photosynthese, Sehprozesse und neuronale Anwendungen“ findet am 6. Juli 2023 um 18 Uhr in Berlin statt. Peter Hegemann ist wissenschaftlicher Ausrichter und Gastgeber des Symposiums. Hegemann ist ein weltweit bekannter Photobiologe, einer der Entdecker der Channelrhodopsine in Algen und Mitbegründer der Optogenetik. Eingladen als Redner*innen sind:

  • Athina Zouni, Expertin auf dem Gebiet der Photosynthese und Professorin am Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin. Sie wird unter anderem die Frage beantworten, welche Rolle die Photosynthese in naher Zukunft mit Blick auf die Energieversorgung spielen könnte.
  • Lauren Sumner-Rooney, Emmy-Noether-Nachwuchsgruppenleiterin am Museum für Naturkunde und am Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung, wird „Wie Tiere die Welt sehen“ erläutern.
  • Die Neurologin Hannah Monyer vom Universitätsklinikum Heidelberg und Deutschen Krebsforschungszentrum, wird darstellen, welchen Beitrag das Werkzeug der Optogenetik leisten kann, um das menschliche Gedächtnis besser zu verstehen.

Die Vorträge werden auf Deutsch und Englisch gehalten und in die jeweils andere Sprache simultan übersetzt. Moderiert wird der Abend von Dr. Philip Häusser, bekannt als TV-Moderator u.a. für Sendungen wie Terra X Lesch & Co und Buchautor. Gäste haben die Möglichkeit in Präsenz im Langenbeck-Virchow-Haus Berlin oder online via Livestream teilzunehmen. Um Anmeldung wird gebeten.

Quelle: HFA

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News · Forschungsergebnis

Neue resistente Reissorten gegen bakterielle Erkrankung in Afrika

Nahaufnahme eines mit Xooy infizierten Reisblatts. Das Bakterium breitet sich durch das Blatt aus und verursacht diese typischen Läsionen. Foto: Mohammed Mkuya, Rosemary Murori

In der Fachzeitschrift eLife berichten Forschende von ihrer Entdeckung einer jüngst in Tansania ausgebrochenen Bakterieninfektion – und beschreiben, wie sie eine afrikanische Reissorte so verändert haben, damit sie gegen den Erreger resistent ist. Die bakterielle Reiskrankheit Weißblättrigkeit, ausgelöst von dem Erreger Xanthomonas oryzae pathovar oryzae (kurz: Xoo) führt alljährlich zu großen Ernteverlusten. Prof. Dr. Wolf B. Frommer vom Institut für Molekulare Physiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), der das internationale Forschungskonsortium Healthy Crops leitet, erklärt: „Um die afrikanische Reiserzeugung vor der neuen Bedrohung durch diese pathogenen Bakterien zu schützen, haben wir neue Züchtungsmethoden angewendet, um die ‚Schlösser‘ der beliebten ostafrikanischen Elitereissorte Komboka auszutauschen, damit der ‚Schlüssel‘ des Erregers die Speisekammer nicht mehr aufsperren und somit die Krankheit gar nicht erst verursachen kann. Die optimierten Linien weisen ein breites Resistenzspektrum gegen Vertreter aller uns bekannten asiatischen und afrikanischen Xoo-Stämme auf, darunter auch gegen die Stämme, die kürzlich in Tansania entdeckt wurden.“

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Weizen, Einkorn, Emmer und Dinkel unterscheiden sich in der Protein-Zusammensetzung

Die verschiedenen Weizenarten zeigen große Unterschiede in der Zusammensetzung ihrer Proteine. Foto: Dorothee Barsch, Uni Hohenheim

Die fünf Weizenarten Einkorn, Emmer, Dinkel sowie Hart- und Weichweizen und ihre Sorten unterscheiden sich deutlich in der Zusammensetzung ihrer Proteine. Dies ist das Ergebnis einer großangelegten Studie der Universität Hohenheim in Stuttgart und der Universitätsmedizin Mainz. Die Forschenden identifizierten in 150 Mehlproben insgesamt 2.896 verschiedene Proteine – in jeder Art über 2.500, wie sie im Fachjournal npj Science of Food darlegen. „Nach unserem Wissen ist das eine der umfangreichsten Proteom-Studien bei Getreide, die es bisher gab. Sie setzt einen Meilenstein für eine zukünftig deutlich zielgerichtetere Proteinforschung bei Weizen“, ist Prof. Dr. Friedrich Longin von der Landessaatzuchtanstalt an der Universität Hohenheim überzeugt. Neben dem Anbauort spielt vor allem die jeweilige Sorte eine Rolle. Das ließe sich nutzen: Proteine, deren Vorkommen vor allem von der Sorte abhängt, könnten durch zielgerichtete Züchtung beeinflusst werden – für eine bessere Backqualität, für bessere Erträge oder für eine bessere Verträglichkeit.

Quelle: Uni Hohenheim

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News

Rückblick auf KW 20 (2023)

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News · Forschungsergebnis

Neuer Mechanismus: Vom Fremd- zum Selbstbestäuber

Solitäre Biene, die die Blüte einer Arabidopsis lyrata besucht. Foto und (c): M. Stift

Biolog*innen belegen einen alternativen genetischen Mechanismus, durch den Pflanzen zu Selbstbestäubern werden können. Dazu führten Konstanzer Forschende ein umfangreiches Experiment durch: Sie kreuzten Individuen aus selbstinkompatiblen und selbstkompatiblen Felsenschaumkresse-Populationen in sämtlichen möglichen Kombinationen. Anschließend bestimmten sie das Fortpflanzungssystem von über 1.500 Nachkommen und brachten dies mit genetischen Daten über die von den Nachkommen vererbten Varianten des S-Gens (S-Allelen) in Zusammenhang. Die Forschenden konnten unter anderem zeigen, dass Kreuzungen zwischen Fremd- und Selbstbestäubern bei den Nachkommen zu beiden Fortpflanzungssystemen führen können. Ausschlaggebend sind dabei die S-Allele des selbstinkompatiblen Partners. Das S-Gen spielt also auch bei dem Verlust der Selbstinkompatibilität der Felsenschaumkresse eine Rolle. Die Forschenden fanden jedoch keine Belege dafür, dass dieser durch eine Funktionsverlustmutation erklärt werden kann, wie sie im Fachjournal Nature Communications zeigen.

Quelle: Uni Konstanz

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News · Forschungsergebnis

Neue Art der Zentromer-Organisation

Die neu gefundene Zentromer-Organisation zeigt, dass nur wenige monozentrische Einheiten ein linienförmiges Holozentromer in der Metaphase bilden und sich in der Interphase zu Clustern organisieren können. Die Genomorganisation in der Chionographis-Pflanze weist Merkmale sowohl monozentrischer als auch holozentrischer Arten auf. Grafik: IPK

Das Zentromer ist der Bereich des Chromosoms, an dem die Mikrotubuli während der Zellteilung ansetzen. Im Gegensatz zu monozentrischen Chromosomen mit einem Zentromer sind bei holozentrischen Arten in der Regel hunderte sogenannter Zentromer-Einheiten entlang beider Schwesterchromatiden verteilt. Ein internationales Forschungsteam hat eine neue Organisationsform des Zentromers entdeckt. Diese könnte ein bisher noch fehlendes evolutionäres Glied im Übergang vom Mono- zum Holozentromer sein. Die Ergebnisse des Forschungsteams unter Führung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) sind jetzt im Journal Nature Communications veröffentlicht worden.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Im Klimawandel werden auch stabile Wachs- und Holzstoffe abgebaut

Forschende der Universität Zürich entnehmen Bodenproben im Sierra Nevada National Forest. Foto: Michael W.I. Schmidt

Die Klimaerwärmung beschleunigt den Abbau von Humus. Dabei reduzieren sich auch die vermeintlich stabilen Wachs- und Holzstoffe, die den Pflanzen bei der Speicherung von Kohlenstoff in den Blättern und Wurzeln helfen. Dies zeigen Forschende der Universität Zürich im Sierra Nevada National Forest in Kalifornien. Bisher ging die Wissenschaft davon aus, dass chemisch stabilere Verbindungen dem natürlichen Abbau länger widerstehen und somit Kohlenstoff im Boden speichern. Die Studie unter der Leitung von Forschenden des Geographischen Instituts der UZH zeigt, dass Lignin, das den Pflanzen Steifigkeit verleiht, um 17% reduziert war. Cutin und Suberin – wachsartige Verbindungen in Blättern, Stängeln und Wurzeln, die die Pflanzen vor Krankheitserregern schützen –, waren fast 30% weniger vorhanden. Selbst der pyrogene, organische Kohlenstoff, der nach einem Waldbrand zurückbleibt, war deutlich weniger vorhanden, wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Geoscience zeigen.

Quelle: Uni Zürich

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Neue Methode analysiert Verteilung und Transport von Elementen in einzelnen Zelltypen

Mit FACS-ICP-MS werden verschiedene Wurzelzelltypen, die durch den Abbau der Zellwand isoliert wurden, anhand der Expression fluoreszierender Reporter getrennt. ICP-MS bestimmt dann die Konzentration mehrerer Mineralstoffe in diesen aufgeteilten Zelltypen. Grafik: IPK

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)

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News · Forschungsergebnis

Klima bestimmt Vegetationsformen

Grenze zwischen Wald und Savanne in Afrika. Foto: Lawrence Kruger

Das Klima spielt die dominante Rolle für die Herausbildung globaler Vegetationsmuster, zeigt eine neue Studie in Science, die vergangene Woche publiziert und heute der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Darin entkräften die Forschenden mit einem neuartigen Modell das bislang geltende Paradigma der alternativen Ökosystemzustände und belegen, dass es meistens von klimatischen Faktoren abhängt, ob Regionen in Afrika von Wald oder Savanne bedeckt sind. "Die Forschungsergebnisse stärken daher die Annahme, dass wissenschaftlich gut begründete Prognosen in Bezug auf den Klimawandel eine verlässliche Basis sind, um bevorstehende Veränderungen von Ökosystemen und Vegetation richtig einschätzen zu können – nicht allein in Afrika, sondern auch in anderen Regionen der Erde“, sagt Erstautor Prof. Dr. Steven Higgins, Inhaber des Lehrstuhls für Pflanzenökologie an der Universität Bayreuth. Gleichzeitig warnen die Autor*innen der Studie vor Maßnahmen, die den Einfluss des Klimas auf die Vegetation unterschätzen. „Die Annahme, die natürliche Kohlenstoffspeicherung auf der Erde lasse sich durch eine großräumige Umwandlung afrikanischer Savannen in Waldgebiete steigern, ist verfehlt und sogar gefährlich. Derartige Aufforstungen hätten voraussichtlich wenig Erfolg, da die Waldplantagen unter diesen Klimabedingungen nicht lange überdauern können. Sie würden aber die Biodiversität der Savannenökosysteme beschädigen“, sagt Dr. Timo Conradi, Bayreuther Ko-Autor der Studie.

Quelle: Uni Bayreuth

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News

Rückblick auf KW 19 (2023)

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Rückblick auf KW 18 (2023)

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Rückblick auf KW 17 (2023)

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News · Citizen Science · Veranstaltung

Flora und Fauna am Tag der Artenvielfalt erleben

Auf den Campus der Uni Hohenheim laden Forschende Bürger*innen ein, mit Kescher, Lupe und Mikroskop am Samstag, 17. Juni 2023, ab 13 Uhr, die Artenvielfalt zu entdecken. So kann man in die faszinierende Vielfalt unserer Ökosysteme eintauchen, sich in Sachen Artenwissen schlau machen und gemeinsam mit Expert*innen Tiere und Pflanzen zu bestimmen. Geboten werden Führungen, Mini-Exkursionen und Mitmach-Stationen zu verschiedenen Arten – von Bienen und Spinnen, Wiesenpflanzen und Mammutbäumen, Fledermäusen und Siebenschläfern bis hin zu Vögeln. An Ständen regionaler Akteure kann man sich über aktuelle Ideen zur Förderung der Biodiversität informieren. Es sind alle eingeladen, die Lust auf biologische Vielfalt haben! Der Tag der Artenvielfalt an der Universität Hohenheim ist Teil der ICA Biodiversity Challenge, an der Forschende der Universität Hohenheim und des Naturkundemuseums Stuttgart teilnehmen mit dem Ziel, 1.000 Arten auf dem Campus zu erfassen und diesen als den „artenreichsten Campus Europas“ zu nominieren.  

Quelle: Uni Hohenheim

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News · VBIO

Wissenschaft muss machbar bleiben: VBIO-Jahresbericht 2022 ist jetzt online

Unter dem Titel "Wissenschaft muss machbar bleiben" legt der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) mit 4.500 individuellen und 25 institutionellen Mitgliedern, mit ihrerseits über 25.000 Mitgliedern, seinen Tätigkeitsbericht des vergangenen Jahres (pdf) vor. Organisatorisch waren die vielfältigen Aktivitäten des VBIO im Jahr 2022 geprägt vom Übergang aus den Einschränkungen der Covid-Pandemie hin zur Normalität mit Präsenzveranstaltungen. Online-Formate waren gekommen um zu bleiben, da sie vielfach effiziente und ressourcenschonende Kommunikation ermöglichen. Preisverleihungen, konstituierende Sitzungen oder intensive Dialoge leben vom persönlichen Austausch und Kontakt. Neue Weiterbildungs- und Diskussionsangebote wurden für die Zukunft entwickelt. Der VBIO, dem auch unsere DBG Mitglied ist, hat 2022 die Zusammenarbeit mit den mathematisch-naturwissenschaftlichen Gesellschaften ausgebaut und durch gemeinsame Stellungnahmen und Veranstaltungen sichtbar gemacht, als Dachverband dafür eingesetzt, dass biowissenschaftliche Forschung weiterhin machbar bleibt und uns auf politischer Ebene zu Wort gemeldet.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Englisches Hasenglöckchen nicht durch Sex mit Eindringlingen bedroht

Hasenglöckchen. Foto und (c): Johannes Vogel, MfN

Arten, die aus anderen Gebieten einwandern, stellen eine der fünf großen Bedrohungen für den Erhalt der Biodiversität dar. Ihre Wanderungen werden weltweit möglichst genau beobachtet, um einheimische Ökosysteme und ihre darin beheimateten Arten zu erhalten. Auch das beliebte englische Hasenglöckchen (Hyacinthoides non-scripta) schien durch eine invasive Art, das spanische Hasenglöckchen (H. hispanica) bedroht. Jetzt fand ein internationales Team von Wissenschaftler:innen heraus, dass die Invasorin für die heimische Flora nicht gefährlich ist und – noch überraschender – gar nicht aus Spanien stammt. „Das Ergebnis zeigt einmal mehr, wie wichtig es ist, die Biodiversität genau unter die Lupe zu nehmen. Nur auf Basis wissenschaftlich fundierter Ergebnisse können wirksame Maßnahmen zum Schutz der Biodiversität lokal, regional und globale ergriffen werden“, kommentiert Prof. Johannes Vogel. Der Generaldirektor des Museums für Naturkunde (MfN) Berlin ist Coautor der Studie, die er noch als Keeper of Botany in London mitinitiiert hat, die unter der Leitung des Royal Botanic Garden Edinburgh (RBGE) durchgeführt und bei Plants, People, Planet veröffentlicht wurde.

Quelle: MfN

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News · Forschungsergebnis

Aufgegebenes Land kann Artenvielfalt fördern und schaden

Blick aus einem verlassenen Haus in die verwilderte Landschaft. Foto: Malkolm Boothroyd

In den vergangenen 50 Jahren sind immer mehr Menschen vom Land in die Stadt gezogen. Mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung lebt heute in oder nahe einer Stadt. Bis 2050 wird ein Anstieg auf etwa 70 Prozent erwartet. Zurück bleiben verlassene Felder, Weiden, Minen, Fabriken und ganze Dörfer. Seit den 1950er Jahren ist die Fläche der brachliegenden Landschaft weltweit auf ungefähr 400 Millionen Hektar angewachsen; Kriege und der Klimawandel treiben diese Entwicklung zusätzlich voran. Wie Forschende der Universität Göttingen und des Internationalen Instituts für Angewandte Systemanalyse (IIASA) in Österreich am 11. Mai im Fachmagazin Science zeigen, kann die Nutzungsaufgabe von Flächen sowohl eine Chance als auch eine Bedrohung für die Artenvielfalt sein und machen klar, dass Brachflächen bei der Bewertung von globalen Wiederherstellungs- und Erhaltungszielen entscheidend sind.

Quelle: Uni Götttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie Licht das Wachstum von Pflanzenwurzeln steuert

Der Zucker Saccharose gewährleistet nicht nur die Kohlenhydratversorgung der Wurzel, sondern dient gleichzeitig als Signalgeber für die Ausbildung einer lichtabhängigen Wurzelarchitektur. Das geschieht auf zwei Wegen: Zum einen steuert Saccharose direkt das Längenwachstum der Zentralwurzel. Zum anderen reguliert die zur Wurzelspitze transportierte Saccharose die Produktion des Pflanzenhormons Auxin. Dieses Hormon ist Taktgeber für die periodische Ausbildung von neuen Seitenwurzeln. Die Ausbildung von Seitenwurzeln und die Verlängerung der Hauptwurzel wird durch den gemeinsamen Signalgeber synchronisiert. Das zeigen Pflanzenforschende um Dr. Stefan Kircher und Prof. Dr. Peter Schopfer von der Uni Freiburg im Fachmagazin Current Biology.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Raps und der Feind im Boden

Faktoren, die an der Stimulierung der Keimung von Dauersporen des Pilzes Plasmodiophora brassicae beteiligt sind. Grafik: Andreas von Tiedemann

Nutzpflanzen sind auch attraktiv für schädliche Mikroorganismen. Die meisten Pathogene können nur bestimmte Pflanzen befallen. Wie pflanzenpathogene Pilze im Boden ihre Wirtspflanze finden, wird seit Jahren erforscht. Bisher galt, dass die Wirtspflanzen die Sporen der Pilze durch die Abgabe von Zucker, Aminosäuren und anderen Verbindungen aus ihren Wurzeln spezifisch zur Keimung anregen und so ihren Befall auslösen. Forschende der Universität Göttingen haben nun widerlegt, dass die sogenannten Wurzelexsudate die primären Auslöser der Sporenkeimung und damit der Wurzelinfektion sind. Stattdessen wird die Aktivität der Sporen durch eine Kombination verschiedener Faktoren gesteuert. Dabei spielt die Gemeinschaft der Bakterien im Boden eine wichtige Rolle. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift PLOS Pathogens erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · WissKomm

Wie man einzelne Gene einer Pflanze an- und abschaltet

Wesentliche Fortschritte in der Nahrungsmittelerzeugung sind zu erwarten, wenn bei der Entwicklung von Nahrung nicht nur genetische, sondern auch epigenetische Verfahren angewandt werden, um Nahrungspflanzen weiterzuentwickeln – Verfahren, die darauf beruhen, einzelne Gene gezielt an- und abzuschalten. Das ist wichtig, da herkömmliche Zuchtverfahren nicht mehr ausreichen, die großen Herausforderungen in der Landwirtschaft zu lösen: Klimawandel, Wasserknappheit und schlechte Bodenqualität begrenzen die Höhe landwirtschaftlicher Erträge, gleichzeitig wächst mit der Weltbevölkerung natürlich auch der Bedarf an Nahrungsmitteln. Im UniReport-Magazin der Goethe-Universität Frankfurt am Main erläutert der Pflanzenwissenschaftler Dr. Sotirios Fragkostefanakis allgemeinverständlich das Forschungsgebiet der Epigenetik.

Quelle: Uni Frankfurt (s. S. 6 im pdf)

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News · Veranstaltung

Vortrag: Photosynthese als Treiber der Biosphäre

Am 27. Juni 2023 findet von 17.00 bis 19.00 Uhr die nächste digitale Fortbildung für Lehrkräfte und Interessierte statt. Das Thema lautet dieses Mal: „Photosynthese als Treiber der Biosphäre: Globale Bedeutung - molekulare Mechanismen - Biotechnologie“ von Prof. Dr. Karl-Josef Dietz von der Universität Bielefeld, Abteilung Biochemie und Physiologie der Pflanzen, der gleichzeitig Präsident des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) ist. Der VBIO präsentiert dies im Rahmen einer wissenschaftlichen Vortragsreihe vor dem Hintergrund der Bildungsstandards im Fach Biologie für die Allgemeine Hochschulreife. Dietz will darin folgende Fragen beantworten:

  • Welchen Beitrag leistet die aquatische und terrestrische Photosynthese zum C-Kreislauf?
  • Wie ist Photosynthese messbar?
  • Welche biochemischen Prinzipien und Strukturen sind beteiligt?
  • Wie erfolgt die Koordination der Genexpression im Kern- und Plastidengenom zur Optimierung des Photosynthese-Apparats in den Chloroplasten?
  • Welche Erwartungen sollen wir an die biotechnologische Nutzung haben?

Der VBIO-Dachverband bittet um Anmeldungen.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Stammzellen der Wurzel vor Salzstress schützen

Salzstress (Na+) löst ein Kalzium-Signal (Ca2+) in Wurzeln aus. Dadurch wird über den SOS-Signalweg das Na+- Exportprotein SOS1 aktiviert. Die Kalzium-unabhängige Aktivierung des SOS2-SOS1-Moduls durch die Rezeptorkinase GSO1 ist ein neuer Mechanismus der pflanzlichen Salztoleranz. Dieser schützt insbesondere die Stammzellen im Meristem der Wurzelspitze vor den toxischen Effekten hoher Salzkonzentrationen. Grafik und (c): L. Wallrad, The EMBO Journal (2023)e113004

Forschende haben einen Mechanismus gefunden, mit dem Arabidopsis-Pflanzen ihre empfindlichen Stammzellen im Bildungsgewebe der Wurzelspitze vor Salzstress schützen. Versalzene Böden werden unfruchtbar und Pflanzen wachsen dort schlechter oder gar nicht mehr, was als eine der größten Bedrohungen für die Ernährung der Weltbevölkerung gilt. Das chinesisch-deutsch-spanische Forschungsteam, darunter Prof. Dr. Jörg Kudla und seine Mitarbeitenden von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster, stellt nun in der Fachzeitschrift EMBO Journal vor, wie das Meristem dafür sorgt, dass die Wurzel ständig neue Zellen bildet und somit wachsen kann: Es ist besonders empfindlich; seine Zellen haben im Gegensatz zu fertig ausgebildeten Pflanzenzellen keine Vakuole im Inneren, in die Schadstoffe entsorgt werden könnten. Dass die Pflanzen zusätzlich speziell ihre Wurzelstammzellen schützen, war bislang unbekannt. „Der von uns entdeckte Signalweg, der Komponenten bekannter Salzstress-Signalwege mit Signalproteinen zur Steuerung der Wurzelentwicklung vereint, dient einer zusätzlichen, spezifischen Entgiftung der Pflanze“, unterstreicht Kudla.

Quelle: WWU

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen mithilfe von Zucker Wurzeln schlagen

Zwei Seitenwurzelprimordien, die sich aus der Hauptwurzel einer Arabidopsis thaliana-Pflanze entwickeln. Die Bilder (mit "falschen" Farben) wurden mit einem konfokalen Mikroskop aufgenommen. Aufnahme: Michael Stitz, Uni Heidelberg

Ein grundlegender molekularer Mechanismus kontrolliert zusammen mit der Umverteilung von Zuckern innerhalb der Pflanzen die Ausbildung neuer Seitenwurzeln. Er beruht auf der Aktivität eines bestimmten Faktors, dem Protein Target of Rapamycin (TOR), wie ein internationales Team von Forschenden heute im EMBO Journal schildert. Denn bislang war unklar, wie die Pflanze erkennt, dass Ressourcen in Form von Zucker für die Ausbildung von seitlichen Wurzeln überhaupt zur Verfügung stehen. „TOR nimmt eine Art Pförtnerrolle ein; wenn die Pflanze über das Hormon Auxin das für die Wurzelbildung verantwortliche genetische Wachstumsprogramm aktiviert, überprüft TOR, ob auch genügend Zucker-Ressourcen für diesen Prozess zur Verfügung stehen,“ erklärt der Leiter der Forschungsarbeiten, Prof. Dr. Alexis Maizel vom Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg. Dazu kontrolliert TOR die Translation bestimmter Auxin-abhängiger Gene und blockiert deren Expression, wenn nicht genügend Zucker-Ressourcen zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, Pflanzenwachstum und damit Ernteerträge zu verbessern.

Quelle: Uni Heidelberg

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News · Politik

Biodiversität: "biologische Alphabetisierung" erwünscht

Die in Berlin und Brandenburg stark gefährdete Duft-Skabiose (Scabiosa canescens). Foto: E. Zippel, (c) Botanischer Garten Berlin

Der Botanische Garten Berlin rückt anlässlich des am  22. Mai 1992 verabschiedeten UN-Übereinkommens über die biologische Vielfalt das dramatische Schwinden von Arten in den Fokus und setzt sich für den Erhalt der globalen Biodiversität ein. „Biodiversität und Artenschutz gehen uns alle an. Denn ausgestorbene oder bedrohte Arten sind nicht beliebig ersetz- oder reparierbar. Daher ist es wichtig, dass wir jetzt ins Tun kommen“, mahnt Thomas Borsch, Direktor des Botanischen Gartens Berlin. „Doch dafür braucht es dringend mehr Wissen, auch in der Breite unserer Gesellschaft. Sozusagen eine biologische Alphabetisierung. Denn gerade in Bezug auf den Erhalt der Pflanzenvielfalt vor der eigenen Haustür sind hier aktuell viele falsche Informationen im Umlauf. Das Verstreuen von Samen aus beliebigen, bunten Tütchen hilft bei der Erhaltung bedrohter Arten nicht weiter. Ganz im Gegenteil. Damit kann sogar großer Schaden angerichtet werden“, führt Borsch weiter aus. Der Botanische Garten führt aus, warum eine Art zu erhalten, viel komplexer ist, als es oft vermittelt wird, und Borsch mahnt: „Wir beobachten zunehmend, dass Pflanzenarten in Lebensgemeinschaften eingebracht werden, in die sie eigentlich nicht gehören."

Quelle: Botanischer Garten Berlin beim idw

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News · Forschungsergebnis

Versteckspiel im Centromer

Arabidopsis thaliana Pflanzen. Foto: Jörg Abendroth, MPI für Biologie Tübingen

Wie ein internationales Forschungsteam zeigt, können Centromere auch innerhalb einer einzigen Art erstaunlich unterschiedlich sein und erweitern damit unser Verständnis vom sog. „Centromer-Paradox” (beobachtete Vielfalt der Centromere in Größe und Struktur, die sich trotz derselben Funktion in den verschiedenen Pflanzen und Tieren entwickelt hat). Dazu analysierte das Team etliche Pflanzen der Art Arabidopsis thaliana sowie Material der Schwesterart Arabidopsis lyrata. In der Fachzeitschrift Nature schildern sie außerdem, welche molekularen Mechanismen für die schnelle Evolution der Centromere verantwortlich sind und welche Rolle sie bei der Entstehung neuer Arten spiele könnten. Demnach erzeugt eine Art Tauziehen zwischen „egoistischem“ Gen und zellulärem Aufräummechanismus die beobachtete genetische Vielfalt. An der Studie waren die Universität Cambridge, das Max-Planck-Institut für Biologie Tübingen und die Universität Sussex beteiligt.

Quelle: MPI für Biologie

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News · Forschungsergebnis

Was den Appetit auf Insekten weckt

Ein fleischfressendes Blatt von Triphyophyllum peltatum mit Drüsen, die zum Fang von Insekten eine klebrige Flüssigkeit absondern. Foto: Traud Winkelmann, LUH

Unter bestimmten Umständen entwickelt sich die seltene Tropenpflanze Triphyophyllum peltatum zum Fleischfresser. Das Haken- oder Dreifaltigblatt ist die einzig bekannte Pflanze weltweit, die sich manchmal zum Fleischfresser entwickeln kann: nämlich wenn ein Mangel an Phosphor vorliegt. Die Forschenden hatten die die Pflanzen verschiedenen Stressfaktoren ausgesetzt, darunter Mangel an verschiedenen Nährstoffen. Nur ein Phosphor-Mangel ließ sie zum Fleischfresser werden. Dann hält die Pflanzen, die nur sehr schwer in Kultur zu halten ist, kleine Insekten mit Klebfallen in Form von Sekrettropfen fest und verdaut sie mit speziellen Enzymen. Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Leibniz Universität Hannover (LUH) und der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in der Fachzeitschrift New Phytologist.

Quelle: LUH

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News · Forschungsergebnis

Analyse einzelner Pflanzenzellen offenbart Biosynthese von Naturstoffen

Die Rosafarbene Catharanthe (Catharanthus roseus) produziert eine Reihe von Alkaloiden von medizinischem Interesse. Foto: Angela Overmeyer, MPI für chemische Ökologie

Ein internationales Team von Forschenden stellt eine vielversprechende Strategie zur Entschlüsselung von Stoffwechselwegen zur Bildung von Pflanzeninhaltsstoffe mit medizinischer Bedeutung vor. Das Forschungsteam untersuchte die Biosynthese von zwei Alkaloiden aus der Pflanze Catharanthus roseus, die in der Medizin als Krebstherapeutika eingesetzt werden. Mithilfe von Einzelzell-Analysen konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue, für die Biosynthese wichtige Gene entdecken und zeigen, dass die Zwischenprodukte des Stoffwechselwegs in spezifischen Zelltypen angereichert werden. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden der University of Georgia, USA, und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena im Fachjournal Nature Chemical Biology Open Access veröffentlicht.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News

Rückblick auf KW 16 (2023)

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News · Forschungsergebnis

Wegweiser durchs Pflanzengenom

Mit der neuen Methode können die Unterschiede in der Erbinformation identifiziert werden, die für die Variation von Pflanzenmerkmalen zwischen verschiedenen Sorten verantwortlich sind. Grafik: Paul Schwaderer, HHU, andriigorulko / valiantsin – stock.adobe.com

Eine der größten Herausforderungen der modernen Pflanzenforschung ist es, die Unterschiede in der Erbinformation zu finden, die für die Variation der Merkmale wie etwa Resistenzen, Pflanzenhöhe und Ertrag verantwortlich sind. Ein Forschungsteam entwickelte nun ein Verfahren, um diese speziellen Unterschiede in der Erbinformation zu identifizieren. Am Beispiel von Mais demonstrieren sie das große Potenzial der Methode, das mit Hilfe von Hybridpflanzen die direkten Auswirkungen der DNA-Sequenzvariation auf die Transkriptionsfaktorbindung misst. Ihre Analysemethode erlaubt es genau zu messen, ob Transkriptionsfaktoren mehr an das mütterliche oder das väterliche Erbgut binden. Das Team präsentiert Regionen im Maisgenom, die bei der Züchtung zur Ertragsteigerung und der Schädlingsresistenz helfen können. Die Studie des Teams um Dr. Thomas Hartwig, Leiter der Arbeitsgruppe Crop Yield am Instisit für Molekulare Physiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln, an dem auch Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben sowie der University of Nebraska-Lincoln und der Iowa State University in den USA beteiligt war, ist nun im Fachjournal Genome Biology erschienen.

Quelle: HHU

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Rückblick auf KW 14 (2023)

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Rückblick auf KW 13 (2023)

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Rückblick auf KW 12 (2023)

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Rückblick auf KW 11 (2023)

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News · Politik

Trotz Schutzverpflichtung: Europas letzte Urwälder verschwinden weiter

Die letzten Urwälder sind in vielen Teilen der Welt bedroht - so auch in Europa. In den meisten Ländern Europas finden sich nur wenige Urwälder, die zudem in der Regel klein und isoliert sind. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Humblodt-Universität zu Berlin warnt nun in einem Kommentar in der Fachzeitschrift Science, dass der Verlust der letzten Urwälder Europas ungebremst voranschreitet, obwohl die EU Biodiversitätsstrategie 2020 ihren Schutz vorschreibt. Dem Forschungsteam zufolge mangelt es insbesondere an Wissen, wo sich die letzten Urwaldreste Europas befinden und fordert eine systematische Kartierung von naturnahen Wäldern in Europa.

Quelle: Humboldt-Universität zu Berlin

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News · Politik

Pilzinfektionen von Nutzpflanzen bedrohen die globale Ernährungssicherheit

Diese Blattveränderungen sind typisch für die Septoria-Blattdürre von Getreidepflanzen. Verursacher ist der Schlauchpilz Zymoseptoria tritici. Dr. Janine Haueisen, Uni Kiel

Trotz des weit verbreiteten Einsatzes von pilzabtötenden Pflanzenschutzmitteln (Fungiziden) gehen in der Landwirtschaft weltweit jedes Jahr zwischen 10 und 23 Prozent der Ernten durch Pilzbefall verloren. Weitere 10 bis 20 Prozent Verlust fallen nach der Ernte an. Die Situation wird sich zukünftig noch verschärfen, prognostizieren Forscherinnen aus Kiel und dem britischen Exeter in einem Kommentar in der Fachzeitschrift Nature. Es sei zu erwarten, dass sich durch die globale Erwärmung Pilzinfektionen stetig in Richtung der Pole ausbreiten. Dadurch werde es in mehr Ländern zu einer höheren Prävalenz von Pilzinfektionen kommen, die die Ernten schädigen. Mit ihrem Kommentar in Nature möchten die Professorin Eva Stukenbrock und ihre englische Kollegin Professorin Sarah Gurr Politik und Öffentlichkeit auf die Probleme der Nutzpflanzen und Pilzkrankheiten aufmerksam machen, um eine große Bedrohung für die weltweite Ernährungssicherheit abzuwenden.

Quelle: Uni Kiel

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel: Wäldern des Mittelmeerraums droht Versteppung

Etwa 400.000 Jahre alte Pollenkörner aus Tenaghi Philippon. Aufgrund ihrer guten Erhaltungsfähigkeit bleiben sie in Bohrkernen überliefert und ermöglichen die Rekonstruktion von Vegetations- und Klimaveränderungen der erdgeschichtlichen Vergangenheit. Aufnahme: Ulrich Kotthoff

Mit dem Ziel, die Konsequenzen des menschengemachten Klimawandels für mediterrane Ökosysteme vorherzusagen, haben Geowissenschaftler*innen der Universität Heidelberg natürliche Klima- und Vegetationsschwankungen der vergangenen 500.000 Jahre untersucht. Dazu analysierten sie fossile Pollen, die in einem Sedimentkern aus Griechenland erhalten geblieben sind. Ihre im Fachmagazin Nature Communications veröffentlichten Untersuchungen legen nahe, dass bei anhaltender Trockenheit – wie sie aktuelle Klimamodellierungen vorhersagen – in der nahen Zukunft mit einer Versteppung der Wälder im Mittelmeerraum zu rechnen ist.

Quelle: Uni Heidelberg

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News · Anwendung · Köpfe und Karrieren

Ausgezeichnet: Wieviel Stickstoff aus Aquakultur-Abwässern Seegraswiesen vertragen

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

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News · Anwendung

Algenfarmen zur Züchtung von Makroalgen vom Start-up

Die Makroalge Sargassum natans gehört zur Gattung der sogenannten Golftange. Foto: Franziska Elmer

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

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News · Forschungsergebnis

Nicht-einheimische Pflanzen breiten sich auf Meeresinseln aus

Erstautorin Anna Walentowitz während der Biodiversitätsstudien auf dem Galapagos-Archipel. Foto und (c): Anna Walentowitz

Eine globale Studie zeigt mit zuvor unerreichter Differenziertheit, in welchem Ausmaß sich nicht-einheimische Pflanzen in den letzten 5.000 Jahren auf Meeresinseln ausgebreitet haben. Forscher*innen an der Universität Bayreuth sowie an Universitäten und Forschungsinstituten in Großbritannien, Norwegen, Österreich, Spanien, Australien und Neuseeland haben einen Datensatz zusammengetragen, der sich auf die Vegetation von 29 Inseln bezieht. Grundlage hierfür waren Analysen fossiler Pollen sowie der aktuelle Forschungsstand zur Einordnung der Pflanzen als einheimisch oder nicht-einheimisch. Damit gelang es in der im März im Fachjournal Ecology Letters publizierten Studie erstmals Veränderungen in der Vegetationsdynamik nicht-heimischer Pflanzenarten in den letzten 5.000 Jahren zu quantifizieren.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Arktische Eisalgen stark mit Mikroplastik belastet

Die Alge Melosira arctica wächst unter dem Meereis. Foto: Julian Gutt, AWI

Die unter dem arktischen Meereis wachsende Alge Melosira arctica enthält zehnmal so viele Mikroplastikpartikel wie das umgebende Meerwasser. Diese Konzentration an der Basis des Nahrungsnetzes stellt eine Gefahr dar für Lebewesen, die sich an der Meeresoberfläche von den Algen ernähren. Klumpen abgestorbener Algen befördern das Plastik mit seinen Schadstoffen zudem besonders schnell in die Tiefsee – und können so die hohen Mikroplastikkonzentrationen im dortigen Sediment erklären. Das berichten Forschende unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts jetzt in der Fachzeitschrift Environmental Science and Technology. Unsere Sektion Phykologie hatte die Eisalge Melosira zur Alge des Jahres 2016 gewählt.

Quelle: AWI

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News · Forschungsergebnis · Politik

Klimakrise und Biodiversitätskrise dürfen nicht isoliert betrachtet werden

Arten- und funktionsreiche Ökosysteme können viel zur Minderung des Klimawandels beitragen. Foto: Anastasiya Sultanova, KIT

Der Klimawandel hat einen beispiellosen Artenschwund ausgelöst, der immer weiter voranschreitet. Dabei werden Klimakrise und Biodiversitätskrise häufig wie zwei getrennte Katastrophen behandelt. Ein internationales Forschungsteam um Hans-Otto Pörtner vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) mit Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) fordert nun ein Umdenken. In ihrer jetzt im Fachmagazin Science veröffentlichten Übersichtsstudie (inkl. Grafik der Zusammenhänge) empfehlen sie neben der Einhaltung des 1,5-Grad-Ziels den Schutz und die Renaturierung von mindestens 30 Prozent der Land-, Süßwasser- und Ozeanflächen, ein Netzwerk von miteinander verbundenen Schutzgebieten sowie eine verstärkte fachübergreifende Zusammenarbeit der oft zu isoliert agierenden politischen Institutionen.

Quelle: AWI

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News · Projekt

Forschungspreis für Weiterentwicklung des Vertical Farmings

Die Finalisten im Wettbewerb um das "Jahrhundertprojekt" der Werner Siemens-Stiftung (WSS) stehen fest: Eines der sechs ausgewählten Projekte will die Nahrungsmittelproduktion revolutionieren und erhält dazu einen WSS-Forschungspreis in Höhe von einer Million Schweizer Franken. Es will die Ernährung sichern ohne natürliche Ressourcen wie Wasser oder Böden zu übernutzen und Ökosysteme zu zerstören. Wie das geht, erforscht ein Forschungsteam um Senthold Asseng vom Hans-Eisenmann-Forum für Agrarwissenschaften der Technischen Universität München und will so die Nahrungsmittelproduktion in einer umfassend kontrollierten Umgebung etablieren, eine radikale Weiterentwicklung des heute zum Teil bereits praktizierten Vertical Farmings. Für ein solches neuartiges System werden speziell an das System angepasste Nutzpflanzen gezüchtet werden.

Quelle: TU München

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News · Anwendung

Neue KI für Pflanzen-Bestimmung mit Flora Incognita

Die Flora Incognita-App hat neue Künstliche Intelligenz erhalten. Foto: Flora Incognita

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

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News · Forschungsergebnis

Kieselalgen bieten Lebensraum für viele Bakterien

Die Aufnahme des konfokalen Laser-Scanning-Mikroskops zeigt Algenzellen (blau und rot angefärbt), die von Bakterienzellen (grün) besiedelt werden. Aufnahme: BGP, Universität Oldenburg, CC BY 4.0

Einzellige Algen und Bakterien im Meer leben in einer komplexen Wechselbeziehung, über die bislang wenig bekannt ist. Eine Studie im Fachmagazin Journal of Phycology zeigt, dass die Oberfläche von Kieselalgen einen erstaunlich vielfältigen Lebensraum für Bakterien darstellt. Ein Team der Universität Oldenburg hat die Vorlieben verschiedener Bakterien mit fluoreszierenden Farbstoffen nun erstmals sichtbar gemacht. Sie verwendeten Lektine, um die unterschiedlichen Bereiche zu markieren, anzufärben und mit einem speziellen Mikroskop wie in einem dreidimensionalen Bild sichtbar zu machen. Wie sie herausfanden, sind unterschiedliche Bakterienarten jeweils darauf spezialisiert, die verschiedenen Bereiche der Kieselalgenoberfläche zu besiedeln. Die entdeckten Bakterien gehörten insbesondere zur Roseobacter-Gruppe und zu den Flavobakterien. Da Kieselalgen große Mengen Kohlenstoff binden und die Basis der Nahrungsnetze im Meer bilden, hat ihr Verhältnis zu Bakterien eine fundamentale Bedeutung für das Klima und die Ökologie der Meere.

Quelle: Uni Oldenburg

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News · Forschungsergebnis

Weltweit ältester fossiler Nachweis für C4-Gräser - Savannen älter als gedacht

Die paläoökologische Rekonstruktion der Umwelt früher Menschenartiger wie Morotopithecus im heutigen Ostafrika zeigt: Vermutlich war die „Wiege der Menschheit“ vor etwa 20 Millionen Jahren bereits von Gras umgeben. Grafik: Corbin Rainbolt

Ein internationales Forschungsteam aus Geolog*innen und Paläontolog*innen, mit Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Thomas Lehmann, hat mit einem Multi-Methoden-Ansatz die Umwelt von frühen Menschenartigen vor etwa 20 Millionen Jahren, zur Zeit des frühen Miozäns, in Kenia und Uganda untersucht. In ihrer heute im Fachjournal Science erschienenen Studie kommen die Forschenden zu dem Schluss, dass es schon vor etwa 20 Millionen Jahren ausgedehnte Graslandschaften in Afrika gab – 10 Millionen Jahre früher als bislang angenommen. Die Untersuchung des vergangenen Lebensraums ist für die Interpretation der Evolution zahlreicher Säugetierarten, einschließlich der Hominine, entscheidend.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Herbizidresistenz durch bereits vorhandene genetische Variation verursacht

Das Unkraut Ackerfuchsschwanz verursacht aufgrund von Herbizidresistenzen immense wirtschaftliche Schäden in ganz Europa. Ein Team unter Leitung von Forschenden um Detlef Weigel vom Max-Planck-Institut für Biologie Tübingen und um Karl Schmid von der Universität Hohenheim hat nun herausgefunden, dass diese Resistenz beim Gras Ackerfuchsschwanz hauptsächlich auf genetische Varianten zurückzuführen ist, die schon vor der Verwendung von Herbiziden auf den Feldern existierten. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in den Fachzeitschriften PNAS und Plant Biotechnology Journal erschienen. In Hinblick auf die unmittelbaren praktischen Konsequenzen ihrer Ergebnisse merken die Autor*innen an, Unkrautkontrolle dürfe sich nicht allein auf Herbizide stützen, sondern müsse auch „mechanische Bekämpfung und Fruchtwechsel beinhalten, um das Unkrautvorkommen auf dauerhaft niedrigem Niveau zu halten.“

Quelle: MPI für Biologie

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News · Forschungsergebnis

Ernteausfälle bei französischem Weizen 2016 wegen Klimaeffekten

Frankreich erlebte 2016 den extremsten Rückgang der Weizenerträge in der jüngeren Geschichte: In einigen Regionen gingen die Erträge um 55 Prozent zurück. Um die Ursachen zu ermitteln, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler den größten zusammenhängenden, detaillierten Datensatz zu Weizenfeldversuchen mit statistischen Verfahren und Erntemodellen, Klimainformationen und Ertragsphysiologie kombiniert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Ertragseinbußen durch das Zusammentreffen verschiedener Klimaeffekte verursacht wurden. Die Autorinnen und Autoren der Studie gehen davon aus, dass solche Effekte zukünftig öfter auftreten könnten als bisher, und die Häufigkeit extrem niedriger Weizenerträge ansteigen wird. Prof. Frank Ewert, der Wissenschaftliche Direktor des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), und ZALF-Wissenschaftlerin Prof. Heidi Webber waren an der Studie beteiligt, die Ende März im Fachjournal Golbal Change Biology veröffentlicht wurde.

Quelle: ZALF

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News · Forschungsergebnis

Gefährdete Ackerwildkräuter erhalten durch Finanzierung und Beratung

Ackerwildkrautfläche im Landkreis Göttingen. Foto: Fionn Pape

Tier- und Pflanzenarten, die auf Ackerlebensräume spezialisiert sind, zählen zu den am stärksten gefährdeten Arten. Das gilt inbesondere für Ackerwildkräuter. Ihr Erhalt wird daher vom Bund und von der EU gefördert. Im Rahmen der Förderprogramme bewirtschaften Landwirtinnen und Landwirte ihre Äcker ohne Dünger und Pestizide. Für Ertragseinbußen und den Zeitaufwand erhalten sie Ausgleichszahlungen. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat die ökologische Wirksamkeit der Förderprogramme und die Motivation der Teilnehmenden untersucht und die Ergebnisse in zwei Artikeln im Heft Natur und Landschaft des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) veröffentlicht (siehe Pape et al. sowie Zembold et al.).

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Bakterien-Konkurrenz sorgt für Wohlergehen von Pflanzen

Besiedlung der Wurzeln durch Bakterien der Wurzelmikrobiota. Aufnahme: Stéphane Hacquard, MPI

Welche natürlichen chemischen Strategien Bakterien nutzen, um Konkurrenten fernzuhalten und sich erfolgreich auf Pflanzen zu vermehren, haben Forschende haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forschungsteam identifiziert. Die Studie des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln und des Teams wurde jetzt in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht. Die Arbeit unterstreicht die Bedeutung der chemischen Abwehr zwischen Bakterien für eine erfolgreiche Besiedlung des Wirts. Diese Ergebnisse haben Auswirkungen auf die Entwicklung von Biologika in der Landwirtschaft, da sie eine Vorhersage der unter vereinfachten Laborumgebung beobachteten hemmenden Aktivitäten, auf die Anwendung im Feld erlauben.

Quelle: MPI für Züchtungsforschung

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News · Forschungsergebnis

Weltweite Sojabohnen-Ernte: Genom des aggressiven Schadpilzes entschlüsselt

Forschende aus Brasilien, den USA, Frankreich, Großbritannien, der Schweiz und Deutschland haben das Genom des Asiatischen Sojabohnenrostes (Phakopsora pachyrhizi) in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und so einen Meilenstein zum Schutz der weltweiten Sojabohnenernte erreicht. Das Genom des Pilzes, das mit einer Größe von 1,25Gb zu den größten bislang sequenzierten Pilzgenomen zählt, ermöglicht es nun die Mechanismen zu analysieren, die den Krankheitsverlauf begünstigen oder auch aufhalten. Die enorme Anpassungsfähigkeit des Pilzes führt nämlich dazu, dass er Resistenzeigenschaften neuer Sojabohnen-Sorten und die Wirkung von Pflanzenschutzmitteln immer wieder schnell überwindet, was vermutlich in der Komplexität und Flexibilität des nun vollkommen zugänglich gemachten Genoms liegt. Beteiligt an der Studie waren auch die Professoren Ulrich Schaffrath und Uwe Conrath von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen sowie die konkurrierenden Unternehmen Bayer und Syngenta, die gemeinsam an dem dicken Strang gezogen hatten.

Quelle: RWTH

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News · Forschungsergebnis

Auch Zufall kann in der Evolution sehr wichtig sein

Forscher*innen des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und der Technischen Universität Berlin rekonstruierten längst ausgestorbene Proteine eines UV-Schutzsystems von photosynthesetreibenden Cyanobakterien. Das überraschende Ergebnis: die Proteine passten bereits perfekt zueinander, als sie zufällig aufeinandertrafen, wie sie im Fachjournal Nature Ecology and Evolution berichten. Diese Entdeckung erweitert die bisherige Kenntnis zu den Spielregeln der Evolution.

Quelle: TU Berlin

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News · Politik

VBIO kommentiert Strategie zu genetischen Ressourcen in der Landwirtschaft

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat den Entwurf einer Nationalen Strategie für die Erhaltung und Förderung der genetischen Ressourcen für Land-, Fortwirtschaft, Fischerei und Ernährung zur Kommentierung vorgelegt. Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) hat dem BMEL nun eine detaillierte Stellungnahme zugeleitet. Der Verband begrüßt den Vorstoß des Ministeriums und regt an, diesen an einigen Stellen besser zu beschreiben und Zielkonflikte zu benennen. Er kritisiert, dass die Strategie weder die Frage der zu erwartenden Umsetzungskosten noch die der Finanzierung adressiert. Auch die Ziele sind sehr allgemein gehalten, was die zukünftige Überprüfung der Zielerreichung erschweren wird. Auch Kriterien bzw. Indikatoren werden nicht benannt. Der Verband empfiehlt zur Verstetigung der Strategie: 

  • langfristig angelegte Bildungskampagnen
  • die Entwicklung geeigneter Indikatoren und eines langfristigen Monitorings
  • und Reibungs- und Qualitätsverluste an den Schnittstellen der Akteure zu minimieren.

Quelle: VBIO

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News

Rückblick auf KW 09 (2023)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News

Rückblick auf KW 08 (2023)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Grüner Verbundwerkstoff aus Flachs und Chitosan

Möbel, Autoteile oder Skateboards: Umweltfreundlicher Chitosan-Flachs-Verbundwerkstoff könnte vielerorts Strukturmaterialien auf fossiler Basis ersetzen. Foto: Masih Imani, BioMat am ITKE, Uni Stuttgart

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

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News · Forschungsergebnis

Wie Bäume mit Spätfrösten im Frühjahr zurechtkommen

Der Frost kam genau dann, als sich die Buchenblätter zu entfalten begannen. Dann sind sie am empfindlichsten. Foto: Frederik Baumgarten, WSL

Durch den Klimawandel treiben viele Laubbäume früher aus. Das Risiko von Spätfrösten im Frühjahr jedoch bleibt hoch und extreme Trockenphasen werden häufiger. Baumarten, die sich rasch von Frostschäden erholen, könnten in Zukunft im Vorteil sein, zeigt eine im Fachmagazin Functional Ecology veröffentlichte Untersuchung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Darin wurden in einem Freiluftexperiment eingetopfte zweijährige Bäumchen von vier heimischen Arten untersucht: Vogelkirsche, Stieleiche, Hainbuche und Rotbuche.

Quelle: WSL

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Tomaten mit erhöhtem Betacyaningehalt gegen entzündliche Erkrankungen

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

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News · Forschungsergebnis

An der „Auferstehung“ sind viele Gene beteiligt

Die Wiederauferstehungspflanze Craterostigma plantagineum in bewässertem Zustand (links), ausgetrocknet (Mitte) und dann “wiederbelebt” (rechts). Foto: AG Bartels, Uni Bonn

Manche Pflanzen können Monate ohne Wasser überleben, um dann nach einem kurzen Regenguss wieder zu ergrünen. Eine aktuelle Studie der Universitäten Bonn und Michigan zeigt, dass dafür kein „Wunder-Gen“ verantwortlich ist. Stattdessen ist diese Fähigkeit Folge eines ganzen Netzwerks von Erbanlagen, die fast alle auch in empfindlicheren Arten vorkommen. Die Ergebnisse der Studie des Teams um Prof. Dr. Dorothea Bartels vom Institut für Molekulare Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen (IMBIO) sind bereits vorab online in der Zeitschrift The Plant Journal erschienen; die Printausgabe wird demnächst veröffentlicht.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Neuer Signalweg in Arabidopsis thaliana bei niedrigem Sauerstoffgehalt entdeckt

Anpassungsreaktion der Pflanzen bei Sauerstoffmangel. Grafik: IPK Leibniz-Institut

Der Klimawandel führt zu vermehrtem Auftreten von Wetterextremen, Dürre- und Hitzeperioden sowie intensiven Niederschlägen, Staunässe oder Überschwemmungen. Letzteres löst bei Pflanzen Sauerstoffmangel aus. Ein Forschungsteam unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) und der Universität Bielefeld hat nun in der Pflanze Arabidopsis thaliana einen neuen Signalweg entdeckt. Dieser verbindet bei Sauerstoffmangel ein Stresssignal mit der Initiierung einer transkriptionellen Anpassungsreaktion, wie sie im Journal PNAS berichten.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

HvSWEET11b spielt eine zentrale Rolle bei der Kornentwicklung von Gerste

Obwohl es in jedem Pflanzengenom sogenannte Sugars Will Eventually be Exported Transporters (SWEETs) gibt, fehlt bislang noch ein umfassendes Verständnis ihrer Funktionsweise. Im Fachjournal The Plant Cell schildert nun ein internationales Forschungsteam, welche Rolle SWEETs bei der Entwicklung des Gerstenkorns spielen und ist der Frage nachgegangen, welche Substrate von den SWEET-Proteinen im Samen transportiert werden. Wie das Team unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) zeigt, erleichtert die Expression von HvSWEET11b in Eizellen des Afrikanischen Krallenfrosches (Xenopus laevis) nicht nur den bidirektionalen Transfer von Saccharose und Glucose, sondern auch des Pflanzenhormons Cytokinin.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Globale Klimadaten erklären lokale Pflanzen-Zusammensetzung nur unzureichend

Das globale Klima beeinflusst das regionale Pflanzenwachstum – allerdings nicht in allen Lebensräumen gleichermaßen. Das haben Geobotaniker*innen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in einer Analyse von über 300.000 europäischen Vegetationsbeobachtungen herausgefunden. Ihr Fazit: Die Effekte des Klimawandels auf die Vegetation der Erde lassen sich nicht generell vorhersagen, sondern sind in hohem Maße von den untersuchten Habitaten und den lokalen Bedingungen abhängig. Die Erkenntnisse haben sie in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Mit TurboID neue meiotische Proteine in Arabidopsis thaliana entdeckt

Genetische Variation in der Züchtung beruht auf Rekombinationsereignissen während der Meiose. Während der Prophase I sind die Chromosomen entlang der Chromosomenachsen angeordnet. Diese Anordnung ist für die meiotische Rekombination und die genetische Vielfalt der Keimzellen entscheidend. Ein Forschungsteam unter der Leitung des IPK Leibniz-Instituts hat nun erstmals einen TurboID (TbID)-basierenden Ansatz in Arabidopsis thaliana zur Identifizierung von Proteinen genutzt, die sich in räumlicher Nähe der meiotischen Chromosomenachsen finden. Dabei wurden nicht nur bereits bekannte, sondern auch neue meiotische Proteine entdeckt. Die Ergebnisse hat das Team im Journal Nature Plants veröffentlicht.

Quelle: IPK

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News · Projekt

Für besseres Wasser der Ostsee: Algen an Windkraft-Fundamenten züchten

Kieler Outdoor-Benthokosmen (KOBs) am GEOMAR sind eine einzigartige Versuchsanlage zur Simulation von Umweltbedingungen, wie sie in Zukunft zu erwarten sind. Die KOBs eignen sich besonders für bodenlebende Organismen der Ostsee, wie zum Beispiel dem Blasentang. Foto: Angelika Graiff, Uni Rostock

Algen können helfen, die Wasserqualität in der überdüngten Ostsee zu verbessern. Gleichzeitig sind sie eine hochwertige Biomasse und eine Quelle auch für Wertstoffe für die Kosmetikindustrie. Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) unter der Leitung von Prof. Dr. Ulf Karsten vom Institut für Biowissenschaften der Uni Rostock untersuchen daher in einem neuen Projekt, ob sich der in der Ostsee verbreitete Blasentang an den Fundamenten von Windkraftanlagen züchten, zur Verbesserung der Wasserqualität sowie als Ressource nutzen lässt. Herzstück des Projekts „Klimafreundliche Offshore-Produktion von Algenbiomasse“ (Climate-Friendly Offshore Production of Algal Biomass, CliPA) ist eine Pilotanlage in der Eckernförder Bucht, das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert wird.  

Quelle: Uni Rostock

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News · Forschungsergebnis

Potenzial der Ackerbohne als globaler Eiweißpflanze erschlossen

Vielfalt der Ackerbohne. Foto: J. Hadley, D. O’ Sulivan, Univ. Reading

Ein höherer Anteil an lokal erzeugtem pflanzlichen Eiweiß in der fleischreichen Ernährung könnte die Treibhausgasemissionen und den Verlust an biologischer Vielfalt verringern. Die Erzeugung von pflanzlichem Eiweiß wird jedoch dadurch erschwert, dass es keine Leguminose für die kühlere Klimazonen gibt, deren agronomischer Wert dem der Sojabohne entspricht. Die Ackerbohne (Vicia faba L.) hat ein hohes Ertragspotenzial und eignet sich gut für den Anbau in gemäßigten Regionen, aber bisher fehlten genomische Ressourcen. Ein Forschungsteam, an dem auch Wissenschaftler*innen des IPK Leibniz-Instituts und der Uni Gießen beteiligt sind, hat das Genom der Ackerbohne in hoher Qualität auf Chromosomenbasis assembliert und in der Fachzeitschrift Nature publiziert.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenwurzeln sind Treibstoff für tropische Bodenfauna

Die Forscherinnen und Forscher verglichen die Auswirkungen von lebenden Wurzeln oder Laubstreu in kleinen Versuchsflächen im Regenwald (links) mit Ölpalmenplantagen (rechts). Foto: Ananggadipa R, Uni Göttingen

Gemeinschaften von Bodentieren in den Tropen werden von Pflanzenwurzeln und den daraus hervorgehenden Ressourcen bestimmt. Dies ist das zentrale Ergebnis einer neuen Studie eines Forscherteams unter Leitung der Universität Göttingen, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Leipzig. In einem einzigen Hektar Boden arbeiten Millionen kleiner Lebewesen wie Regenwürmer, Springschwänze, Milben, Insekten etc. für die Zersetzung und die Gesundheit des Bodens. Lange Zeit ging man davon aus, dass Laubstreu die wichtigste Ressource für diese Tiere ist. Die in Ecology Letters veröffentlichte Studie zeigt jedoch, dass die Wurzeln der Pflanzen für die tropische Bodenfauna eine mindestens ebenso große Rolle spielen.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Es steht im Genom: Wiege und Wege des Weins entschlüsselt

Weinreben (v. li. Trauben der Wildrebe, Tafeltrauben und Weintrauben) begleiten die Zivilisation seit Tausenden Jahren. Ein Genom-Projekt klärte nun Ursprung und Weg des Weins auf. Foto: Karlheinz Knoch, KIT

Züchtung und Anbau von Weinreben hat die Entstehung der europäischen Zivilisationen stark geprägt, aber woher die Rebe stammt und wie sie sich verbreitete, ist bisher umstritten. In einem umfassenden Genomprojekt klärten Forschende der chinesischen Yunnan Agricultural University Ursprung und Weg des Weines von der Wildrebe zur heutigen Kulturform mithilfe Tausender Rebengenome, die entlang der Seidenstraße von China bis Westeuropa gesammelt und analysiert wurden. Die Wildrebensammlung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) spielte hier eine wichtige Rolle. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden im Fachjournal Science.

Quelle: KIT

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Rückblick auf KW 05 (2023)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 04 (2023)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Mechanismus der Ertragsbildung bei Gerste

Gerstenpflanzen. Foto: T. Schnurbusch, IPK Leibniz-Institut

Blütenbildene Pflanzen mit nicht determinierten Blütenständen produzieren oft mehr Organe als sie benötigen. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Prof. Dr. Thorsten Schnurbusch vom IPK-Leibniz-Institut hat nunmehr zeigen können, dass die ersten Schritte der Blütchenbildung bei Gerste molekular von ihrer Reifung zu Körnern entkoppelt sind. Während die Blütchenbildung von speziellen Genen diktiert wird, wird das Wachstum der Blütchen durch Lichtsignal-, Chloroplasten- und Gefäßentwicklungsprogramme gesteuert. Dabei spielt das Gerste CCT MOTIF FAMILY 4 (HvCMF4)-Protein eine zentrale Rolle. Die Ergebnisse geben Einblicke in die molekularen Grundlagen der Ertragsentwicklung bei Getreidepflanzen. Das Team stellt die Ergebnisse im Fachjournal Science Advances vor.

Quelle: IPK Gatersleben (pdf Datei)

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News · Forschungsergebnis

Ölpalmen: Mehr Gewinn trotz weniger Dünger und Herbiziden

Ölpalmenplantage in der Provinz Jambi, Sumatra (Indonesien). Foto: Oliver van Straaten

Die weltweite Nachfrage nach Ölpalmen als produktivster Ölpflanze steigt. Ihre Produktivität ist jedoch auf konventionelle Bewirtschaftungsmethoden der Ölpalmplantagen zurückzuführen, mit einem hohen Einsatz an Düngemitteln und Herbiziden und schweren Folgen für die Umwelt. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen schildert nun im Fachmagazin Nature Sustainability, dass eine Umstellung auf mechanische Unkrautbekämpfung und ein reduzierter Düngemitteleinsatz sowohl die Multifunktionalität des Ökosystems als auch den Gewinn der Plantage erheblich steigern.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie sich invasive Pflanzenarten in Deutschland ausbreiten

Prognose zur Ausbreitung für Ambrosia artemisiifolia in Deutschland unter aktuellen und zukünftigen Klimabedingungen. Grafik: Fabian Sittaro

Sie heißen Riesen-Bärenklau, Japanischer Staudenknöterich oder Ambrosia und haben eines gemeinsam: Sie sind invasive Pflanzenarten, die bereits vor vielen Jahren ihren Weg nach Deutschland gefunden haben und andere Pflanzenarten zunehmend verdrängen. Viele von ihnen haben ihren potenziell geeigneten Lebensraum wohl noch gar nicht erreicht. Das haben Geograph*innen der Universität Leipzig in einer Simulationsstudie ermittelt, die sie nun im Fachmaganzin International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation veröffentlichten. Dabei koppelten sie verschiedene Datensätze, um die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten ausgewählter invasiver Pflanzenarten für jeden Ort in Deutschland vorhersagen zu können.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsergebnis

Bitterstoffe verderben Eichenwickler-Raupen den Appetit

Eichenwickler-Raupen auf Eichenblättern (A-B). In Ausbruchsjahren verursachen die Raupen starken Blattverlust (C): allerdings können tolerante Eichen (rechts im Hintergrund) den Schaden durch das Insekt verringern. Fotos: Andrea Ghirardo, Hilke Schröder, Helmholtz Munich, Thünen-Institut

Ein Forschungsteam hat die molekularen Grundlagen des Kampfes zwischen Stieleichen und ihren Fressfeinden entschlüsselt. Eichenblätter enthalten eine Vielzahl von Phytochemikalien, die für den Baum nicht lebensnotwendig sind, aber eine wichtige Rolle bei den Pflanzen-Insekten-Interaktionen spielen. Einige dieser niedermolekularen Verbindungen können den Eichenwickler-Raupen förmlich den Appetit verderben und ihr Wachstum beeinträchtigen. Forschende des Thünen-Instituts für Forstgenetik in Großhansdorf und des Helmholtz Zentrums München haben nun das „Gesamtpaket“ dieser chemischen Substanzen, die im Stoffwechsel der Bäume gebildet werden – das sogenannte Metabolom – näher untersucht und im Fachblatt Functional Ecology vorgestellt. 

Quelle: Thünen

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News · Forschungsergebnis

Können Salzwiesen dem Klimawandel standhalten?

Forschende haben untersucht, ob Salzwiesen auch bei steigenden Wassertemperaturen noch zum Küstenschutz beitragen können. Salzwiesen im Übergangsbereich zwischen Meer und Festland sind wertvoll für den Küstenschutz, weil sie als Pufferzonen, die Energie der Wellen abschwächen, bevor sie an Land brechen. Außerdem bieten sie Lebensraum für viele Tiere und Pflanzen und erfüllen als Kohlenstoffspeicher eine wichtige Funktion. Doch können Salzwiesen unter den neuen Bedingungen mit steigenden Wassertemperaturen und höherer CO2-Belastung weiter ihrer Küstenschutzfunktion nachkommen? Ein Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Leibniz Universität Hannover (LUH) und des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven, hat dieses in aufwändigen Versuchen untersucht. Die Forscherinnen und Forscher kommen zu einem erfreulich positiven Ergebnis: Die biomechanischen Eigenschaften von Salzwiesenvegetation bleiben offensichtlich auch unter zukünftigen klimatischen Bedingungen erhalten. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Scientific Reports erschienen.

Quelle: LUH

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News · Forschungsergebnis

Blaualgenblüten mögen es auch kalt – und nicht nur warm

Massenentwicklungen von Cyanobakterien lassen das Wasser grün erscheinen. Foto: Nadja Neumann

Massenentwicklungen von Cyanobakterien, sogenannte Blaualgenblüten, beeinträchtigen weltweit immer wieder die Qualität von Gewässern und Trinkwasserressourcen. Cyanobakterien gelten als wärmeliebend, und massive Algenblüten werden vor allem im Sommer gemeldet, in dieser Zeit ist das Monitoring besonders engmaschig. Nun hat ein internationales Forschungsnetzwerk unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) aufgezeigt, dass Blaualgenblüten auch bei kälteren Temperaturen (unter 15 Grad Celsius) auftreten können – sogar unter Eis. Bleiben die drei von den Forschenden charakterisierten Algenblüten-Typen unbemerkt, bestehen Risiken für die Trinkwassergewinnung. Denn Cyanobakterien – auch Blaualgen genannt – können Giftstoffe bilden, dem Gewässer Sauerstoff entziehen und Wasserpflanzen das Licht zur Photosysnthese nehmen. Blaualgenblüten gefährden so aquatische Ökosysteme mit ihren Lebewesen sowie Trinkwasserressourcen und Badegewässer. Ihre Ergebnisse publizierte das Team im Fachjournal Limnology and Oceanography Letters.

Quelle: IGB

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News · Forschungsergebnis

Cleveres Plantagen-Design für mehr Macadamia-Nüsse

Die unreifen Macadamia-Nüsse hängen in Trauben am Baum. Foto: Mina Anders

Um den Verlust an biologischer Vielfalt in Agrarlandschaften zu verringern, braucht es nachhaltigere und umweltfreundlichere Praktiken in der Landwirtschaft. Ein Forschungsteam der Universitäten Göttingen, Hohenheim und Venda in Südafrika hat untersucht, wie sich in Macadamia-Plantagen Ökosystemleistungen wie zum Beispiel die Bestäubung verbessern lassen könnten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen im Fachjournal Journal of Applied Ecology, dass ein bestimmtes Design der Plantagen – wie die räumliche Anordnung der Baumreihen, der Sorten und die Integration naturnaher Lebensräume in und um die Plantagen herum – die Bestäubungsleistung durch Bienen erhöhen kann.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Die mehrjährigen europäischen Sommerdürren seit 2015 waren über Jahrhunderte die schwersten – aber nicht die einzigen

Baumringe ermöglichen präzise Datierung Jahrhunderte in die Vergangenheit: Die Isotopenverhältnisse von Kohlenstoff 13C zu 12C und Sauerstoff 18O zu 16O in der Zellulose des Baumstamms sind Indikatoren für Trockenheit bzw. Feuchtigkeit beim Baumwachstum. Foto: GFZ

Die Sommertrockenheit 2015-2018 war in weiten Teilen West- und Mitteleuropas in den letzten 400 Jahren beispiellos, was die negative Wasserbilanz angeht. Das deutet auf einen Einfluss der menschengemachten Erderwärmung hin. Mehrjährige Dürren hat es jedoch schon früher gegeben, im späten 17. und frühen 18. Jahrhundert sogar häufiger als in der Zeit seit 1860. Das zeigen Isotopenanalysen an Baumringen in ganz Europa, die sich so als einzigartiges Werkzeug für die Klimaforschung erweisen. Die Ergebnisse dieser Studie von einem Team um Mandy Freund (Universität Melbourne) und Gerhard Helle (Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ) sind in Nature Communications Earth & Environment erschienen.

Quelle: GFZ

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News · Forschungsergebnis

Neu entdeckter Pilz kastriert Fichtenblüten

Microstrobilinia castrans (schwarze Becherchen) ist der einzige bekannte Pilz, der ausschliesslich männliche Fichtenblüten befällt und diese unfruchtbar macht. Foto: Valentin Queloz, WSL

Seltener Fund beim Mittagsspaziergang: Auf einer Fichte entdeckte ein Mitarbeiter der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) nicht nur eine neue Pilzart, sondern auch eine der Wissenschaft bisher unbekannte Gattung. Der Parasit ernährt sich von den Fichtenpollen und zerstört dabei die männlichen Blüten. Unklar ist, ob es sich um eine eingeschleppte Art handelt. Veröffentlicht haben die Forschenden die Charakterisierung des Pilzes im Fachjournal Mycological Progress.

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Anbau und Verarbeitung von 148 Einkorn-Sorten

Produkte aus alten Getreidearten wie Einkorn erfreuen sich wachsender Beliebtheit. Foto: Florian Gerlach, Uni Hohenheim

Urgetreide erfordern ein gewisses Know-how bei Anbau und Verarbeitung. Im vermutlich weltgrößten Urgetreide-Versuch mit Dinkel, Emmer und Einkorn wurde dies nun auch abschließend für Einkorn bestätigt. Prof. Dr. Friedrich Longin von der Landessaatzuchtanstalt der Universität Hohenheim in Stuttgart testete zusammen mit seinem Team 148 Einkorn-Sorten an mehreren Anbauorten auf ihre Eigenschaften auf dem Feld, in der Mühle und in der Bäckerei. „Dabei konnten wir in der Feldleistung ebenso wie beim Mahlen und Backen enorme Unterschiede zwischen den einzelnen Sorten feststellen. Wer Einkorn erfolgreich nutzen möchte, sollte auf eine Sorte setzen, die einen sicheren Ertrag liefert und beim Backen auf handwerkliches Können zurückgreifen“, fasst der Experte seine Ergebnisse (hier als pdf) zusammen.

Quelle: Uni Hohenheim

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Rückblick auf KW 2 (2023)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News

Rückblick auf KW 1 (2023)

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News · Forschungsergebnis

Zelluläre Müllabfuhr: Wie der “Selbstverzehr” molekular reguliert wird

Zellulärer Stress und Homöostase (zellulärer Normalzustand) im Baum des Lebens. Grafik und (c): Lorenzo Picchianti, GMI

Forschende haben einen molekularen Schalter entdeckt, der die Autophagie („Selbstverzehr“) in Pflanzen reguliert. Die Forschenden des Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Max Perutz Labs zeigen im Fachmagazin EMBO journal, dass dieser Regulationsmechanismus in Eukaryoten konserviert ist. ist ein wichtiger zellulärer Qualitätskontrollmechanismus zur Beseitigung von Proteinaggregaten und beschädigten Zellteilen. Dieser Mechanismus ist unter normalen Bedingungen inaktiv und wird erst bei anhaltendem Zellstress aktiviert.

Quelle: GMI (in engl.)

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News · Forschungsergebnis

Baumring-Daten belegen ungewöhnliche Sommertrockenheiten

Forschende haben anhand von Baumring-Isotopendaten nachgewiesen, dass in einigen Teilen Europas die Sommertrockenheiten der letzten Jahre im Vergleich zu den vergangenen Jahrhunderten sehr ungewöhnlich waren. Dazu haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – unter anderem vom Meteorologischen Institut der Freien Universität Berlin – eine neue Messmethode basierend auf Isotopendaten angewandt. Die dazugehörige Studie mit dem Titel European tree-ring isotopes indicate unusual recent hydroclimate ist nun im Fachmagazin Nature Communications Earth and Environment veröffentlicht worden.

Quelle: FU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Rund ein Viertel weniger Feuchtgebiete in 300 Jahren

Die Karte zeigt sowohl die Unterschiede in der geografischen Verteilung von anthropogen beeinflussten Feuchtgebieten im Vergleich zu nicht beeinflussten Feuchtgebieten als auch den geschätzten kumulativen Prozentsatz des Feuchtgebietsverlustes zwischen 1700 und 2020. Regionen mit hohen Verlustraten sind gelb bis rot, Regionen mit dichten Feuchtgebieten und geringen Verlustraten sind blau dargestellt. Grafik: Uni Göttingen

Die Trockenlegung von natürlichen Feuchtgebieten hat die Nutzung durch Land- und Forstwirtschaft sowie den Torfabbau begünstigt, allerdings auch großen Einfluss auf Treibhausgasemissionen, Hochwasserschutz, Nährstoffflüsse und Biodiversität. In einer globalen, im Fachjournal Nature publizierten Studie hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Stanford University rekonstruiert, wo und wann zwischen den Jahren 1700 und 2020 Feuchtgebiete umgewandelt wurden und für welchen Zweck dies geschah. Neben der Uni Greifswald, die Daten aus der Global Peatland Database und aus historischen Beständen der Moorbibliothek beitrugen, war die Uni Göttingen an der Studie unter anderem mit Informationen zu landwirtschaftlichen Entwässerungsvorhaben sowie zu Drainagen im Bewässerungslandbau beteiligt. „Die Ergebnisse dieser ersten systematischen, datenbasierten Erfassung des Ausmaßes des Verlustes von Feuchtgebieten weltweit für einen so langen Zeitraum sind sehr bedeutsam“, sagt Prof. Dr. Stefan Siebert vom Department für Nutzpflanzenwissenschaften der Universität Göttingen, der an der Studie beteiligt war. „Sie tragen einerseits zum besseren Verständnis der Ursachen bei. Andererseits ermöglichen uns die neuen Daten, in Folgestudien die Wirkung dieser Landnutzungsänderungen zum Beispiel auf den Klimawandel, den Verlust an Biodiversität aber auch auf Produktivitätssteigerungen in der Landwirtschaft besser zu quantifizieren.“

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenvielfalt nach Landwirtschaft: keine vollständige Erholung ohne Hilfe

Grasland in Cedar Creek, Minnesota (USA) – eines der ältesten ehemaligen Felder oben links sowie Reste einer Grassteppe unten rechts. Foto: Forest Isbell

Landwirtschaft gilt als einer der wesentlichen Störfaktoren ökologischer Systeme – und es kann lange dauern, bis sich ehemals landwirtschaftlich genutzte Flächen wieder erholen. Ohne aktive Renaturierungsmaßnahmen kann sich diese Erholung noch weiter herauszögern und ist zudem häufig unvollständig, zeigt ein Forschungsteam unter der Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv). In ihrer Studie im Journal of Ecology beleuchten sie, wie sich ehemals landwirtschaftlich genutzte Flächen auf verschiedenen Ebenen erholen, und zeigen konkrete Renaturierungsmaßnahmen auf, die der Biodiversität helfen können sich zu regenerieren.

Quelle: iDiv

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News · Förderung · Köpfe und Karrieren

ERC Consolidator Grant für Debora Gasperini

Debora Gasperini, hat sich erfolgreich um den Konsolidierungszuschuss des Europäischen Forschungsrats (ERC Consolidator Grant) beworben. Die promovierte Biologin untersucht die molekularen Grundlagen von Abwehr- und Anpassungsreaktionen, die Pflanzen nach Verwundung aktivieren. Dabei spielt das Phytohormon Jasmonat eine entscheidende Rolle. Dafür erhält die Forschungsgruppenleiterin am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle für die nächsten fünf Jahre Fördermittel in Höhe von fast zwei Millionen Euro, um ihre wissenschaftlichen Projekte voranzutreiben.

Quelle: IPB

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News · Förderung · Köpfe und Karrieren

ERC Consolidator Grant für Eva Stukenbrock

Prof. Eva Stukenbrock. Foto und (c): Stefan Kolbe, Uni Kiel

Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) hat die Förderung des Projekts FungalSecrets: Die Rolle der pflanzlichen Mikrobiota bei der Evolution von Pilzpathogenen und deren Repertoire an sekretierten Proteinen bekannt gegeben. In den kommenden fünf Jahren können Professorin Eva Stukenbrock vom Botanischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und dem Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie Plön (MPI-EB) und ihr Forschungsteam untersuchen, wie das pflanzliche Mikrobiom, also die mikrobielle Besiedlung einer Pflanze, auf molekularer Ebene von Pilzinfektionen beeinflusst wird. Das im Frühjahr beginnende Forschungsprojekt geht der Leitfrage nach, ob und wie pflanzenschädliche Pilze durch die Abgabe bestimmter Moleküle die mikrobielle Besiedlung ihrer Wirtpflanzen beeinflussen. Damit ist es für nachhaltige Pflanzenschutzstrategien in der Landwirtschaft von grundlegender Bedeutung. Stukenbrock, die unter anderem Mitglied im Sonderforschungsbereich (SFB) 1182 „Entstehen und Funktionieren von Metaorganismen“ und Sprecherin des Kiel Plant Centers (KPC) an der CAU ist, erhält dafür einen sogenannten ERC-Consolidator Grant, der zwei Millionen Euro an Fördermitteln beinhaltet.
Quelle: CAU
www.uni-kiel.de/de/detailansicht/news/023-erc-stukenbrock

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News · Forschungsergebnis

Einheimische Kakaosorten mit besonders feinem Geschmack

Einheimische Kakaofrüchte in Peru. Foto: Teja Tscharntke, Uni Göttingen

Im westlichen Amazonasgebiet wird seit prähistorischer Zeit Kakao angebaut, der für seine genetische Vielfalt bekannt ist. Hier wächst das Interesse, den Anbau von ertragreichem, aber meist qualitativ minderwertigem Kakao auf einheimische Kakaosorten mit besonders feinem Geschmack umzustellen. Dies könnte den Kleinbauern höhere Preise ermöglichen, wie Forschende der Agrarökologie der Universität Göttingen und ein internationales Team in einer Studie zeigen, die sie im Fachmagazin Conservation Letters veröffentlichten. Zudem könnten sich diese Sorten besser an regionale Klima- und Wachstumsbedingungen anpassen und die einheimische Artenvielfalt und Ökosystemleistungen wie biologische Schädlingsbekämpfung und Bestäubung fördern.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Förderung · Köpfe und Karrieren

ERC Consolidator Grant für Stéphane Hacquard

Stéphane Hacquard hat einen Consolidator Grants des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Das Förderprogramm ermöglicht es Forschenden ihre Unabhängigkeit zu stärken, indem sie ihre erfolgreiche Forschungskarriere in Europa fortsetzen. Hacquards Forschungsgruppe an der Abteilung Pflanze-Mikroben Interaktionen am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) für multitrophische Pflanzen-Mikroben-Interaktionen versucht die Mechanismen zu verstehen, die die Struktur und die Funktionen der mikrobiellen Gruppen, die Pflanzenwurzeln besiedeln, regulieren.

Quelle: MPIPZ

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News · Veranstaltung

Botanischer Garten: Kamelien blühen im Winter

Die Japanische Kamelie (Camellia japonica) blüht im Januar. Fotos: Arne Claussen, HHU

Es ist kalt und grau, aber auch jetzt finden sich im Botanischen Garten der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) immer wieder farbige Kleckse, und es duftet. Besonders auffällig: die rot blühenden Kamelien, die gelbe Zaubernuss und die dufende Chinesische Winterblüte (Chimonanthus praecox). Auch in der dunklen Jahreszeit lohnt sich also der Weg in den Botanischen Garten – montags bis freitags ist er von 8:00 bis 16:00 Uhr geöffnet.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

In Gebirgen breiten sich gebietsfremde Pflanzen rasch aus

Forschende untersuchen Pflanzen entlang einer Bergstrasse in den Walliser Alpen der Schweiz. Foto: ETH Zürich

Bisher blieben Gebirgsregionen von biologischen Invasionen weitgehend verschont. Doch jetzt zeigt eine neue Monitoringstudie, dass der Druck von Neophyten auf Gebirge und ihre einmalige Vegetation weltweit steigt: Die Invasion von gebietsfremden Pflanzen in höhere Lagen hat in vielen Gebirgen der Erde zwischen 2007 und 2017 zugenommen. Die Studie unter Federführung der ETH Zürich ist soeben in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution erschienen.

Quelle: ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Pflanzen gegen Frost schützen

Die Collage zeigt verschiedene Arten von Pflanzenblättern und ihre Schutzmechanismen vor Eis (im Uhrzeigersinn, beginnend unten links): Härchen, eine glatte Oberfläche und eine Wachsschicht. Aufnahmen und (c): Elena Gorb und Stanislav Gorb

Fallen die Temperaturen unter null Grad, bilden sich Eiskristalle auf den Blättern von winterharten Grünpflanzen. Trotzdem überstehen sie Frostphasen in der Regel unbeschadet. Mit einem besonderen Kryo-Rasterelektronenmikroskop konnten Forschende vom Zoologischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erstmals hochauflösende Bilder von Vereisungsprozessen auf heimischen Wildpflanzen und Pflanzen in der Antarktis aufnehmen. Dabei entdeckten sie verschiedene winzige Strukturen auf den Blattoberflächen, mit denen sich die Pflanzen gegen niedrige Temperaturen schützen. Ein besseres Verständnis dieser Schutzstrategien könnte auch für Nutzpflanzen oder Flugzeugoberflächen interessant sein. Die Ergebnisse erschienen im wissenschaftlichen Fachmagazin The Science of Nature.

Quelle: CAU

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News · Forschungsergebnis

Schon vor Jahrtausenden haben Menschen das Wachstum von Blaualgen in Gewässern beeinflusst

Der Tiefe See im Naturpark Nossentiner/Schwinzer Heide, Mecklenburg-Vorpommern (Deutschland); Luftaufnahme des länglichen Sees im flachen Land im Blick von Norden. Foto: A. Brauer

Das übermäßige Wachstum von teils giftigen Blaualgen (Cyanobakterien) in Gewässern ist kein Phänomen der Neuzeit. Der Mensch hat es schon vor Jahrtausenden beeinflusst. Das zeigt nun erstmals die Untersuchung von Blaualgen-DNA an Sedimenten eines Sees in Mecklenburg. Die Studie von Forschenden des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ und Kolleg*innen konnte die Geschichte der Blaualgen des Sees über die letzten 11.000 Jahre entschlüsseln und wurde in der Fachzeitschrift Communications Biology veröffentlicht.

Quelle: GFZ

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News · Forschungsergebnis

Venusfliegenfallen-Mutante mit Zahlenschwäche

Stimulation der Venusfliegenfalle durch Berührungen löst elektrische Signale und Kalziumwellen aus. Die Kalziumsignatur wird decodiert; das führt zum schnellen Zuschnappen der Falle. Die DYSC-Mutante kann die Kalziumsignatur nicht mehr korrekt auslesen. Grafik: Ines Kreuzer, Uni Würzburg

Eine neu entdeckte Dyscalculia-Mutante der Venusfliegenfalle hat ihre Fähigkeit verloren, elektrische Impulse zu zählen. Ein Würzburger Forschungsteam legt die Ursache des Defekts offen und beschreibt die Schlüsselkomponente im Fachjournal Current Biology. Entdeckt hatten ein Koautor der Publikation die Mutante auf einer Pflanzenbörse. Die Website der Uni Würzburg bietet auch ein kleines Video der Erkenntnisse.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Ausschreibung

Forschungsaufruf: Projekte für klima- und umweltschonende Aquakultur gesucht

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert ab sofort Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur Aquakultur, die den nachhaltigen Konsum und die gesellschaftliche Anerkennung stärken. Forschungseinrichtungen und Unternehmen können ihre Projektskizzen bis zum 20. April 2023 bei der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) einreichen. Im Fokus der Bekanntmachung stehen die Bereiche der Algen und Mikroalgen, Haltungstechnik, Fütterung, Gesunderhaltung, Qualitätssicherung, Verringerung und Vermeidung unerwünschter Umweltwirkungen sowie die Identifizierung neuer Arten.

Quelle: BMEL

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News · Politik

Neue Züchtungstechniken von Pflanzen tragen zur Bewältigung der Klima-, Biodiversitäts- und Ernährungskrise bei

Klima-, Biodiversitäts- und Ernährungskrise erfordern eine Vielzahl von Lösungsansätzen. Dazu gehört, die Landwirtschaft umweltfreundlicher und widerstandsfähiger gegen den Klimawandel zu machen. Neue Züchtungstechniken wie CRISPR/Cas und andere Techniken der sogenannten Genomeditierung bieten hierfür ein besonders großes Potenzial. Mit dem Ziel, eine nachhaltigere Nahrungsmittelproduktion zu erreichen, den Green Deal und die Farm-to-Fork-Strategie der EU umzusetzen und die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen zu verwirklichen, überarbeitet die EU-Kommission derzeit Teile des europäischen Gentechnikrechts mit Bezug zu neuen molekularbiologischen Züchtungstechniken und daraus resultierenden Pflanzen und Produkten. Mitte des Jahres 2023 soll ein neuer Gesetzentwurf vorliegen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina (siehe auch deren Dossier) appellieren vor diesem Hintergrund an die Politik, bei der Gesetzesreform wissensbasierte Entscheidungen zu treffen.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Blütenmuster machen Hummeln effizienter

Die Interaktion von Hummeln mit Blüten wird deutlich effizienter, wenn die Blüten gemustert sind. Im Bild eine Arbeiterin der dunklen Erdhummel. Foto: Johannes Spaethe, Uni Würzburg

Die Suche nach Nektar kostet Insekten viel Energie, sie müssen also möglichst effizient vorgehen. Bunte Muster auf den Blütenblättern helfen dabei kräftig mit. Ein Team vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) hat jetzt erstmals die einzelnen Schritte entschlüsselt, über die Blütenmuster die Effizienz von Erdhummeln (Bombus terrestris) steigern. Insgesamt reduzieren Saftmale die Zeit, die für die gesamte Interaktion mit einer Blüte gebraucht wird, um bis zu 30 Prozent – vom Anflug über das Finden des Nektars bis hin zum Abflug. Überraschenderweise verkürzen die Blütenmuster nicht die eigentliche Nektarsuche; sie machen aber den Anflug effizienter und sorgen für eine strategisch günstigere Landeposition. Sie wirken wie Markierungen auf einer Landebahn und helfen den Hummeln, ihren Anflug zu koordinieren. Das berichtet das Team um Anna Stöckl und Johannes Spaethe im Journal Functional Ecology.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Neue Sonnentau-Arten dank Sozialer Medien entdeckt

Alle Arten des Drosera microphylla Komplexes haben sehr auffällige Blüten. Bisher waren drei Arten aus dieser Gruppe bekannt, nun sind es neun. Collage: Thilo Krueger, Curtin-University

Ein australisch-deutsches Forscherteam um den Botaniker Andreas Fleischmann (und Preisträger unseres Eduard Strasburger-Preises 2015) hat sechs neue fleischfressende Sonnentau-Arten aus Westaustralien entdeckt. Eigentlich nichts Besonderes für Botaniker*innen – allerdings wurden vier der sechs neuen Arten anhand von Fotos auf Social Media Kanälen identifiziert, die dort von Naturfotografen gepostet wurden. „Die Forschungsdaten der Citizen Scientists sind eine wertvolle Datenquelle für uns Biodiversitätsforscher*innen – und damit von großer Bedeutung für den Schutz vieler Tier- und Pflanzenarten. Vor allem die Ermittlung von Verbreitungsgebieten sehr seltener Arten wäre uns ohne diese zusätzliche Datenfülle gar nicht möglich“, sagt Andreas Fleischmann, Letztautor der Studie. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen und die Beschreibung neuen Arten haben die Forschenden der Staatlichen Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns (SNSB) mit ihren australischen Parntern nun in der Fachzeitschrift Biology veröffentlicht.

Quelle: SNSB

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News · Outreach

Naturschutz und Landwirtschaft: Wege zu einem konstruktiven, zielführenden Dialog

Ein Konsenspapier der Uni Hohenheim zeigt Lösungsmöglichkeiten, wie die Kommunikation zwischen Naturschutz und Landwirtschaft verbessert werden kann, um existierende Gräben zwischen beiden zu überwinden. Das dient dem Ziel, dauerhaft und flächendeckend eine biodiversitätsfreundlichere Landwirtschaft zu erreichen. Dem kommt man nur mit Kommunikation näher, woran es jedoch oft hapert. In dem von der Universität Hohenheim in Stuttgart durchgeführten und vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) mit Mitteln des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) geförderten Forschungsprojekt werden u.a. zwei Lösungsmöglichkeiten aufgezeigt: Wissen übereinander vermitteln und Verständnis füreinander schaffen.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Größte Blüte in Bernstein

Blüte im Bernstein. Foto und (c): Carola Radke

Forscherinnen vom Museum für Naturkunde Berlin (MfN) und der Universität in Wien haben eine Seltenheit erforscht– den Einschluss einer fast 3 cm großen Blüte, die vor ca. 38-34 Millionen Jahren samt ihren Pollen in Harz eingeschlossen und konserviert wurde. Sie ist in etwa dreimal größer als die meisten Blüteneinschlüsse und somit die größte Blüte, die jemals in Bernstein entdeckt wurde. Die neuen Erkenntnisse helfen, die Pflanzenwelt des Baltischen Bernsteinwaldes weiter zu entschlüsseln, Rückschlüsse auf das Klima vergangener Zeiten zu werfen und den Wandel der Wälder nachzuvollziehen. Anhand des Pollens sowie einiger Blütenmerkmale konnten die Forscherinnen das Fossil dem asiatischen Vertreter der Gattung Symplocos aus der Familie der Symplocaceae zuordnen. Über ihre Ergebnisse berichten sie im Fachjournal Scientific Reports.

Quelle: MfN

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News · Politik

Verstöße gegen Umsetzung des Nagoya-Protokolls

Erstmals ist eine Forschungseinrichtung wegen einer Verletzung der Sorgfaltspflichten nach der EU-Verordnung zur Umsetzung des Nagoya-Protokolls über den Zugang zu genetischen Ressourcen mit einem Bußgeld belegt worden. Das geht aus dem sechsten Bericht zum Stand der Umsetzung des Nagoya-Protokolls (20/4981) hervor, der als Unterrichtung der Bundesregierung vorliegt und sich auf den Zeitraum vom 1. Juli 2021 bis 30. Juni 2022 bezieht. Details nennt der Kurzmeldungsdienst Heute im Bundestag (hib).

Quelle: hib

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News · Forschungsergebnis

Suche nach genetischen Grundlagen phänotypischer Merkmale wird leichter

Beispiele für phänotypische Innovationen im gesamten eukaryotischen Lebensbaum, auf die die neu entwickelten Ansätze angewendet werden können. Collage: Kenji Fukushima, JMU

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler interessiert, welche Veränderungen im Erbgut dafür verantwortlich sind, dass sich bei verschiedenen Arten identische Merkmale konvergent entwickeln konnten, obwohl unter ihnen keine verwandtschaftlichen Beziehungen bestehen. „Solche Merkmale – wir sprechen von Phänotypen – sind natürlich immer in Genomsequenzen kodiert“, sagt der Pflanzenphysiologe Dr. Kenji Fukushima von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg. Mutationen können die Auslöser für die Entwicklung neuer Merkmale sein. Jetzt ist es Fukushima gemeinsam mit seinem Kollegen David D. Pollock von der University of Colorado (USA) gelungen, eine Methode zu entwickeln, die bei der Suche nach den genetischen Grundlagen phänotypischer Merkmale deutlich bessere Ergebnisse erzielt als die bislang verwendeten Methoden. „Wir haben eine neuartige Metrik der molekularen Evolution entwickelt, mit der sich die Rate der konvergenten Evolution in proteinkodierenden DNA-Sequenzen genau darstellen lässt“, beschreibt Fukushima das wesentliche Ergebnis der jetzt in Nature Ecology & Evolution veröffentlichten Arbeit.

Quelle: JMU

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News · Forschungsergebnis

Salat nimmt giftige Zusatzstoffe aus Reifenabrieb auf

Wind, Klärschlamm und gereinigtes Abwasser tragen Reifenabriebpartikel von den Straßen auf Ackerflächen. Eine neue Laborstudie zeigt: Die in den Partikeln enthaltenen Schadstoffe könnten in das dort angebaute Gemüse gelangen. Forscher*innen des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien haben untersucht, ob aus Reifen freigesetzte Chemikalien in Salatpflanzen gelangen und letztlich auf unseren Tellern landen könnten. Ihre Analysen ergaben: Der Salat nahm alle untersuchten chemischen Verbindungen – einige davon hochgiftig – auf. Weitere Untersuchungen sollen zeigen, wie dieser Prozess konkret in Ackerböden abläuft. Die Studie ist nun in der Fachzeitschrift Environmental Science & Technology erschienen.

Quelle: Uni Wien

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Alle Wochenchroniken 2022

Alle Nachrichten aus Pflanzenforschung und Botanik 2022

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News · Forschungsergebnis

Protein reguliert Crossover-Prozesse - 1.000 Pflanzen sequenziert

Die Crossover-Verteilungen des linken (oben) und rechten (unten) Arms des Chromosom V der Arabidopsis-Pflanze in verschiedenen Mutanten. Grafik: Schnittger/UHH/MIN

Ein internationales Forschungsteam hat durch die Sequenzierung von 1.000 Pflanzen herausgefunden, dass wichtige Prozesse in der Meiose – crossover interference und crossover assurance – durch das Protein ASYNAPTIC 1 (ASY1) reguliert werden. Die unter Leitung des Entwicklungsbiologen Prof. Dr. Arp Schnittger der Universität Hamburg gewonnenen Ergebnisse könnten unter anderem für die Züchtung von Nutzpflanzen relevant sein und wurden in der Fachzeitschrift PNAS nexus veröffentlicht.

Quelle: Uni Hamburg

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Rückblick auf KW 49 (2022)

Erst die Landwirtschaft macht das Unkraut

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News · Forschungsergebnis

Braunalgen-Schleim ist gut fürs Klima

Blasentang (Fucus vesiculosus) findet man auch an Deutschlands Küsten, etwa auf Helgoland. Die Bremer Forschenden führten ihre Untersuchungen in Finnland durch. Foto: Camilla Gustafsson, Zoologische Station Tvärminne, Finnland

Braunalgen nehmen große Mengen Kohlendioxid aus der Luft auf und geben Teile des enthaltenen Kohlenstoffs in Form eines schwer abbaubaren Schleims wieder an die Umwelt ab. Weil dieser Schleim kaum einem Meeresbewohner schmeckt, verschwindet dieser Kohlenstoff so für lange Zeit aus der Atmosphäre. Das zeigt eine im Fachjournal PNAS veröffentlichte Studie von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen. Wie die Forschenden zeigen, ist insbesondere der Algenschleim namens Fucoidan dafür verantwortlich. Sie schätzen, dass Braunalgen so bis zu 550 Millionen Tonnen Kohlendioxid jedes Jahr aus der Luft holen könnten – beinahe die Menge der gesamten jährlichen Treibhausgas-Emissionen Deutschlands.

Quelle: MPI für Marine Mikrobiologie

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News · Forschungsergebnis

Früh grün, früh braun: Klimawandel lässt Alpenpflanzen früher altern

Alpine Pflanzen, die früher mit dem Wachstum beginnen, werden auch früher alt. So wie die alpine Vegetation in diesen Behältern, die schon mehrere Monate vor der Schneeschmelze Sommerwetter ausgesetzt wurde (aufgenommen im Juli). Foto: Patrick Möhl, Uni Basel

Die Klimaerwärmung führt weltweit zu längeren Vegetationsperioden. Viele Pflanzen treiben im Frühling früher aus und profitieren im Herbst länger von warmen Temperaturen. So die gängige Meinung. Nun konnten Pflanzenökologinnen und –ökologen der Universität Basel jedoch zeigen, dass dies beim häufigsten Typ von alpinem Grasland in den Europäischen Alpen nicht der Fall ist: Früherer Austrieb führt zu früherer Alterung und daher zu "braunen Matten". Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: Uni Basel

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News · Forschungsergebnis

Die Rolle der Flechten und Moose im Klimawandel

Flechten. Foto: Axel Kleidon, MPI Biogeochemie, Jena

Ein internationales Forschungsteam hat untersucht, welche Auswirkungen der Klimawandel auf Nicht-vaskuläre Vegetation (NVP, wie etwa Moose, Flechten, terrestrische Algen und Cyanobakterien) und ihre Funktionen in Ökosystemen weltweit haben könnte. Basierend darauf haben die Forschenden unter Leitung des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg ein Konzept entwickelt, in dem die nächsten wichtigen Schritte für das Forschungsgebiet vorgeschlagen werden. „Wir haben festgestellt, dass die Ökosystemfunktionen von NVP durch den Klimawandel wahrscheinlich erheblich beeinträchtigt werden und dass ein besseres quantitatives Verständnis einiger Schlüsselprozesse erforderlich ist, zum Beispiel das Potenzial zur Akklimatisierung, die Reaktion auf erhöhtes Kohlendioxid, die Rolle des Mikrobioms und die Rückkopplung von den Änderungen im Ökosystem auf das Klima. Wir schlagen einen integrativen Ansatz mit innovativen, methodenübergreifenden Labor- und Feldexperimenten und ökophysiologischer Modellierung vor, für den eine nachhaltige wissenschaftliche Zusammenarbeit bei der NVP-Forschung unerlässlich ist“, berichtet der Erstautor der Studie, Jun.-Prof. Dr. Philipp Porada vom Fachbereich Biologie der Universität Hamburg. Die Ergebnisse hat das Team in der Zeitschrift New Phytologist publiziert.

Quelle: Uni Hamburg beim idw

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen sich bei Eisenaufnahme vor oxidativem Stress schützen

Entwickeltes Arbeitsmodell: Durch die Verbindung von PATELLIN2 und IRT1 trägt Vitamin E (Tocopherol) während der Eisenaufnahme in der Wurzel von Arabidopsis thaliana zu verringertem oxidativem Membranstress bei. Grafik: Jannik Hornbergs, HHU

Ein interdisziplinäres Forschungsteam hat festgestellt, dass das Protein PATELLIN2 nicht nur den Eisenhaushalt in Pflanzen mitreguliert. Eisen ist ein Mikronährstoff, doch zu viel Eisen kann auch toxisch sein. PATELLIN2 gehört zu einer Gruppe von Proteinen, die auch am Vitamin-E-Transport im Menschen beteiligt sind. Die Ergebnisse, die ebenfalls für die Eisenversorgung des Menschen über pflanzliche Nahrung wichtig sind, stellen die Forschenden der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) in der Fachzeitschrift Plant Physiology vor.

Quelle: HHU