Artikel zur Kategorie News


News · Forschungsergebnis

Genschalter macht Zuckerhirse salztolerant

Die Sorghumhirsen-Sorte „Della“ (oben) verschiebt aufgrund einer weniger aktiven Variante des Gens SWEET13 weniger Ressourcen in die Samen. Die Sorte „Razinieh“ (unten) speichert - mit einem ​​​​​salzaktivierten SWEET13-Allel versehen - mehr Kohlenhydrate in ihren Samen. Foto: KIT

Sorghumhirse gilt als eine Kulturpflanze der Zukunft: Sie baut besonders viel Biomasse auf und gedeiht auch unter harschen Bedingungen. Bestimmte Sorten bilden auf salzigen Böden sogar mehr Zucker. Diese salzstress-bedingte Zuckeransammlung haben nun Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in einem internationalen Team genauer untersucht und festgestellt, dass der Genschalter SWEET13 den Zucker in die Körner lenkt. Durch Züchtung lässt sich SWEET13 in verschiedene Sorten der Sorghumhirse einkreuzen, um zur Ernährungssicherheit beizutragen. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Scientific Reports

Quelle: KIT
News · Forschungsergebnis

Neuer DNA-Marker außerhalb des Mikrobenreichs

Xiaoqi Feng hält ein männliches Lebermoos. Foto und (c): ISTA

Könnte es sein, dass einer von nur drei bekannten Markern, die direkt auf die DNA abzielen, gar nicht außerhalb des Mikrobenreichs existiert? Forschende unter der Leitung von Xiaoqi Feng am Institute of Science and Technology Austria (ISTA) haben jetzt nachgewiesen, dass dieser Marker – N4-Methylcytosin (4mC) – unerlässlich ist für die Entwicklung und Reifung der Spermien im Lebermoos Marchantia polymorpha, eine der ältesten existierenden Pflanzenformen und damit einem wichtigen Organismus in der Evolution von Pflanzen. Die Ergebnisse hat das Team in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht. Die vorliegende Studie wurde am Department of Cell and Developmental Biology des John Innes Centre in Norwich, Großbritannien, begonnen, bevor Xiaoqi Feng an das ISTA wechselte.

Quelle: ISTA
News · Forschungsergebnis

Wie Samenpflanzen sich über Jahrmillionen verbreiten

Das Wechselspiel von Umweltbedingungen und geografische Barrieren wie Berge und Seen bestimmen, wo Pflanzen gedeihen – eine internationale Studie zeigt, wie sich diese Muster über Millionen Jahre entwickelt haben. Foto: Holger Kreft

Warum wachsen manche Pflanzen in bestimmten Regionen und in anderen nicht? Eine internationale Studie hat die Faktoren untersucht, welche die Verbreitung von Samenpflanzen beeinflussen und wie sich diese Muster im Laufe der Jahrmillionen verändert haben. Die Forschung unterstreicht, dass Umweltbedingungen und geografische Barrieren verschiedene Pflanzenarten unterschiedlich stark beeinflussen und damit die globale Pflanzenvielfalt zu einem hohen Maß mitgestalten. Die Ergebnisse unter Leitung der Universität Göttingen wurden im November 2024 in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: Uni Göttingen
News · Forschungsergebnis

Der verheerende Einfluss des Menschen auf die Biodiversität

Intensive Landwirtschaft führt zur Verarmung der Biodiversität – insbesondere im Ackerbau, wo grosse Mengen an Pestiziden und Dünger eingesetzt werden. Oft geht nicht nur die Artenvielfalt zurück, es verschiebt sich auch die Artenzusammensetzung. Foto: Florian Altermatt

Der Mensch beeinträchtigt die Biodiversität weltweit und in hohem Ausmass. Nicht nur die Artenzahlen nehmen ab, auch die Zusammensetzung der Artengemeinschaften verändert sich. Das zeigt eine im Fachmagazin Nature erschienene Studie der Universität Zürich (UZH) und der Eawag. Es handelt sich um eine der grössten je durchgeführten Untersuchungen zu diesem Thema.

Quelle: UZH
News · Forschungsergebnis

Metastudie: mit Zwischenfrüchten Schadstoffe im Ackerboden entfernen

Formen der Phytosanierung. Grafik: UFZ

Nitrat, Pestizide, Metalle, Plastik – Böden in der Landwirtschaft enthalten häufig Schadstoffe. Gibt es nachhaltige und klimaneutrale Lösungen, um die Bodengesundheit von Agrarflächen zu verbessern und zu fördern? Ja, sagt ein Forschungsteam des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Bestimmte Pflanzenarten könnten als Zwischenfrüchte zur Phytosanierung eingesetzt werden zum Entfernen von Schadstoffen aus dem Boden. In ihrem im Fachmagazin Trends in Plant Sciences veröffentlichten Artikel tragen die Forschenden Ergebnisse aus mehr als 100 wissenschaftlichen Studien zusammen und zeigen, welche Pflanzen sich nach bisherigem Kenntnisstand eignen, Schadstoffe zu entfernen oder im Wurzelraum zu fixieren.

Quelle: UFZ
News · Forschungsergebnis

Hohe Baumarten-Vielfalt mindert Hitze in Wäldern

Unterhalb der Baumkrone ist es während Hitzewellen kühler und während Kältewellen wärmer als in der Umgebung. Diese Temperaturpufferung ist umso stärker, je mehr Baumarten im Wald wachsen. Das Foto zeigt eine Versuchsfläche im BEF-China-Experiment. Foto: iDiv

Ein Wald mit hoher Baumartenvielfalt kann Hitzewellen im Sommer und Kältewellen im Winter besser abpuffern als ein Wald mit weniger Baumarten. Dies ist das Ergebnis einer Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die Studie wurde in einem großen Freilandexperiment mit gepflanzten Bäumen in China durchgeführt und in der Zeitschrift Ecology Letters veröffentlicht. Sie liefert ein weiteres Argument für die Diversifizierung von Baumarten, insbesondere angesichts des fortschreitenden Klimawandels.

Quelle: iDiv
News · Forschungsergebnis

Natürlicher Türsteher: Wie Pflanzen Barrieren für gesunde Beziehungen nutzen

Die Wurzeln der Lotus japonicus Pflanzen bilden Knöllchen, die Rhizobium-Bakterien beherbergen und so die Stickstoff-Fixierung ermöglichen. Foto: Defeng Shen

Forschende haben ein verborgenes Talent des Caspary-Streifens entdeckt - einer Wurzelstruktur, die vor allem als Pförtner der Pflanze bekannt ist. Wie sich herausstellte, spielt diese natürliche Barriere auch eine Schlüsselrolle dabei, dass Hülsenfrüchte die richtige Menge Stickstoff von ihren bakteriellen Partnern erhalten. Seit mehr als einem Jahrhundert ist der Caspary-Streifen als Türsteher der Wurzel bekannt; diese Studie zeigt jedoch, dass er eine zweite Funktion hat: Er reguliert den empfindlichen Stoffwechsel zwischen Pflanzen und Bakterien. Die jetzt vom Team des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ), der Universität zu Köln und der Universität Kopenhagen Im Fachjournal Science veröffentlichten Ergebnisse könnten Forschenden helfen, besser zu verstehen, wie Pflanzen und Mikroben ihre unterirdischen Geschäfte aushandeln.

Quelle: MPIPZ
News · Forschungsergebnis

Maisanbau in Nigeria: Bessere Vorhersage von Schädlings- und Klimarisiken

Blattschäden an Maispflanzen durch Schädlingsbefall, verursacht durch den Herbst-Heerwurm (Spodoptera frugiperda). Solche Schäden können zu erheblichen Ernteverlusten führen und bedrohen die Ernährungssicherheit. Foto: Esther Shupel Ibrahim, ZALF

Eine neue Studie, veröffentlicht in Agriculture, Ecosystems and Environment, zeigt, dass Schädlinge wie der Herbst-Heerwurm (Spodoptera frugiperda) und Engerlinge (Holotrichia serrata) in den kommenden Jahrzehnten erhebliche Auswirkungen auf den Maisanbau in Nigeria haben könnten. Forschende, unter anderem vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), nutzten agro-ökosystemische Modellierungen, um erstmals umfassend darzustellen, wie sich Schädlingsrisiken unter verschiedenen klimatischen Bedingungen entwickeln, und um wirtschaftliche Schätzungen zu den Ernteverlusten zu liefern.

Quelle: ZALF
News · Forschungsergebnis

50 Jahre Daten für einen nachhaltigen Freilandgemüsebau

Im Rahmen des Langzeit-Düngungsexperiments wurden Gemüsekulturen, darunter Sellerie, angebaut. Foto: B. Löffelbein, IGZ

Von 1972 bis 2022 erforschten Wissenschaftler*innen in Großbeeren, wie sich verschiedene Düngestrategien auf die Gemüse- und Bodenqualität auswirken. In der Kastenparzellenanlage in Großbeeren wurde eines der weltweit längsten Düngungsexperimente mit Gemüse durchgeführt. Die erhobenen und nun von Forschenden des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) veröffentlicht Daten sind im „BonaRes Repositorium für Boden- und Agrarforschungsdaten“ frei zugäng und unterstützen eine nachhaltige Bodenbewirtschaftung sowie einen umweltfreundlicheren Freilandgemüsebau.

Quelle: IGZ
News · Forschungsergebnis

Waldbericht 2025: Schweizer Wald unter Anpassungsdruck

Im vergangenen Jahrzehnt setzten Extremereignisse wie Hitze, Trockenheit, Stürme und Schadorganismen dem Schweizer Wald stark zu. Damit der Wald seine Funktionen für Mensch und Umwelt künftig erfüllen kann, muss er an den Klimawandel angepasst werden. Dies zeigt der Waldbericht 2025 des Bundesamtes für Umwelt BAFU und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL).

Quelle: WSL
News · Projekt

Wie Solarstrom Wiedervernässung von Mooren attraktiver machen könnte

Ob Photovoltaik auf wiedervernässten Moorböden die Flächennutzungskonkurrenz in Deutschland reduzieren könnte und somit die Wiedervernässung für Landwirtschaftsbetriebe attraktiver machen könnte, wollen Forschende der Universitäten Greifswald und Hohenheim zusammen mit dem Johann Heinrich von Thünen-Institut und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE untersuchen. Im Projekt MoorPower soll die generelle Machbarkeit von Photovoltaikanlagen auf Moorböden bei gleichzeitiger Wiedervernässung untersucht werden, um dem Klimawandel entgegen wirken zu können. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) stellt dafür sieben Millionen Euro für einen Zeitraum von dreieinhalb Jahren bereit.

Quelle: Uni Greifswald
News · Forschungsergebnis

Wie pilzliche Pathogene eine Stressreaktion von Pflanzen gezielt ausnutzen

Die globale Nahrungsmittelversorgung hängt von einer erfolgreichen Landwirtschaft und damit verbunden auch von dem gezielten Schutz der Nahrungspflanzen gegenüber Pflanzenkrankheiten ab. Forschende der RWTH Aachen, der Australian National University (Canberra) und der Louisiana State University fanden heraus, wie pilzliche Pathogene gezielt eine Stressreaktion von Pflanzen ausnutzen. Gemeinsam konnten die Forschenden zeigen, dass es sich dabei um einen generellen Virulenzmechanismus verschiedener Krankheitserreger auf unterschiedlichen Wirtpflanzen handelt. Die Ergebnisse dieser Studie gelten also für verschiedene Nahrungspflanzen, wie Reis oder Mais, und für eine ganze Gruppe pflanzenpathogener Pilze und wurden im Februar in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Quelle: RWTH
News · Forschungsergebnis

Duftstoff-Navi: Blüten manipulieren „stehlende“ Hummeln für bessere Bestäubung

Auf den Standbildern einer Videoaufnahme ist zu sehen, wie Hummeln, die das erste Mal Kontakt mit Springkraut-Blüten haben, diese mit ihren Mundwerkzeugen erkunden. Dabei beißen sie in die Blüten und können leichtflüchtige organische Substanzen schmecken. Foto: Prof. Dr. Robert Gegear

Duftstoffe von Blüten wirken nicht nur über die Luft, sondern auch als Geschmacksstoffe im Nektar. Das hat ein deutsch-US-amerikanisches Forschungsteam unter Leitung der Universität Ulm herausgefunden. Es konnte zeigen, dass Springkraut-Blüten Hummeln mit einem ausgeklügelten chemischen Leitsystem zum Nektar führen. Mit dieser raffinierten Strategie verhindern die Pflanzen auch, dass die Insekten nur den Nektar stehlen, ohne ihre Arbeit als Bestäuberinnen zu verrichten. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal Current Biology veröffentlicht.

Quelle: Uni Ulm
News · Politik

Gemeinsame Forschung und Innovation sind der Schlüssel für die Wettbewerbsfähigkeit Europas

Die Forschungsministerinnen und -minister der Europäischen Union haben heute die „Warschauer Erklärung zur strategischen Rolle des zukünftigen EU-Rahmenprogramms für Forschung und Innovation“ verabschiedet, meldet das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Die Erklärung betont, dass exzellente und wirksame Forschung und Innovation die Wettbewerbsfähigkeit der EU und der Mitgliedsstaaten stärken und zu Sicherheit, Nachhaltigkeit, Resilienz, technologischer Souveränität und strategischer Autonomie der EU beitragen.

Quelle: BMBF
News · Forschungsergebnis

Gletscherschmelze erhöht Schwermetallgehalt und verändert Unterwasserwälder

Kelp, hier Saccharina latissima um Nuuk, Grönland, sind braune Makroalgen, die dichte und ausgedehnte Unterwasserwälder entlang der arktischen Felsküsten bilden. Foto: Sarina Niedzwiedz, Uni Bremen

In arktischen Fjorden erhöht Gletscherschmelze, die durch den Klimawandel verursacht wird, den Schwermetallgehalt und verändert das Mikrobiom von lebensraumbildenden Braunalgen. Das haben Forschende der Universität Bremen herausgefunden und in Scientific Reports veröffentlicht. Da Algen die Grundlage des Nahrungsnetzes bilden, kann dies kaskadenartige ökologische und auch wirtschaftliche Folgen haben.

Quelle: Uni Bremen
News · Forschungsergebnis

Hormone entscheiden über Partnerschaft von Pflanzen mit Pilzen

In den Wurzeln des japanischen Hornklees (Lotus japonicus) ließ sich die Ansammlung des Steuerungsproteins SMAX1, hier gelb eingefärbt, nach Zugabe von Ethylen beobachten. Aufnahme: Kartikye Varshney, MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie

Wie Pflanzen Partnerschaften mit Pilzen steuern, hben Forschende entschlüsselt und sich dabei folgende Fragen gestellt: Wie entstehen Symbiosen zwischen Pflanzen und Pilzen? Wie entscheiden Pflanzen, ob sie eine Partnerschaft mit Pilzen eingehen oder nicht? Das Team um Professorin Dr. Caroline Gutjahr, Direktorin am Max-Planck-Institut (MPI) für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam, bringt mit neuen Erkenntnissen Licht in die unterirdische Partnerbeziehung von Pflanzen, genauer was mit einer Symbiose passiert, wenn die Pflanze Stresshormone produziert. "Endlich wissen wir, was passiert, wenn sich Pflanzen für oder durch Ethylenbildung gegen diese Partnerschaft entscheiden,“ sagt Gutjahr.
Entgegen der gängigen Vermutung löst Ethylen keine Abwehr durch das pflanzliche Immunsystem gegen den Pilz aus, sondern kurbelt die Ansammlung eines zentralen Steuerungsproteins an, genannt SMAX1. Die im Fachjournal Nature Communications erschienenen Ergebnisse könnte zu einer neuen Landwirtschaft beitragen, in der Pflanzen und Pilze gemeinsam betrachtet werden.

Quelle: MPI für molekulare Pflanzenphysiologie
News · Forschungsergebnis

Neu entdeckter Signalweg hilft Samenkeimung präzise zu steuern

Prof. Dr. Iris Finkemeier und Dr. Guillaume Née im Labor. Foto und (c): Dr. Annika Brünje

Keimen oder nicht keimen? Bei Pflanzen entscheidet der richtige Zeitpunkt, ihren Lebenszyklus zu beginnen, über ihre Wachstumschancen. Die molekularen Mechanismen, die die Aufhebung der winterlichen Samenruhe steuern, sind bislang wenig erforscht. Ein Team unter der Leitung von Dr. Guillaume Née und Prof. Dr. Iris Finkemeier am Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen der Universität Münster hat nun gezeigt, wie eine zentrale evolutionäre Anpassung es Samen ermöglicht, den Zeitpunkt der Keimung präzise zu regulieren. Dabei gelingt es den Samen zu keimen und gleichzeitig umweltbedingten Stress zu tolerieren, also ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber ungünstigen Bedingungen zu erhalten. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

Quelle: Uni Münster
News · Förderung

Bioökonomie statt Braunkohle: Pflanzenforschung und Digitalisierung

Der Süden Sachsen-Anhalts soll sich zur Modellregion für nachhaltige Bioökonomie entwickeln. Dieses Ziel verfolgt das Verbundvorhaben "Digitalisierung pflanzlicher Wertschöpfungsketten" (DiP), das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Strukturwandels in zwei Runden mit bis zu 105 Millionen Euro gefördert wird. Über den Stand der 19 Projekte der ersten Förderphase informierten sich Sachsen-Anhalts Wissenschaftsminister Prof. Dr. Armin Willingmann und BMBF-Staatssekretär Dr. Karl-Eugen Huthmacher heute bei der Auftaktveranstaltung. Die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) koordiniert das Vorhaben mit über 40 Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft.

Quelle: MLU
News · Forschungsergebnis

Mehrwert ohne Abfall: Konzept einer neuartigen Bioraffinerie

Überblick über das Konzept der intelligenten, integrierten Bioraffinerie. Greafik: Marzban et al. 2025, Biofuel Research Journal

Was bedeutet eine Wirtschaft ohne fossile Rohstoffe wie Öl und Gas? Die logische Antwort ist, dass wir Wertschöpfung nahezu ausschließlich mit nachwachsenden Ressourcen schaffen müssen. Diese sogenannte Bioökonomie stellt uns lokal bis weltweit vor große Herausforderungen. Forschende des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie aus Potsdam (ATP-Potsdam) veröffentlichten kürzlich ein Review im Biofuel Research Journal, das gängige Modelle der Bioökonomie zu einem umfassenden Konzept vereint. Sie beschreiben darin, wie eine zirkuläre und nachhaltige Bioökonomie innerhalb der planetaren Grenzen aussehen könnte. Ein wesentlicher Teil dieser Vision sind smarte, integrierte Bioraffinerien.

Quelle: ATP-Potsdam
News · Politik

Wissenschaftlicher Beirat für Biodiversität und Genetische Ressourcen übergibt Stellungnahmen an das BMEL

Zum Abschluss seiner sechsten Amtsperiode hat der Wissenschaftliche Beirat für Biodiversität und Genetische Ressourcen (WBBGR) dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) in Berlin am 25. Februar drei aktuelle Stellungnahmen mit zentralen Empfehlungen zu Biodiversität, Landwirtschaft und Klimaschutz überreicht. Prof. Dr. Inga Schleip von der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) übergab als Leitautorin die Stellungnahme „Biodiversität bei klimaschonender Moorbewirtschaftung mitdenken!“. In der Stellungnahme betonen die Wissenschaftler*innen die Bedeutung einer nachhaltigen Bewirtschaftung von Moorlandschaften für den Klimaschutz und die biologische Vielfalt. Prof. Dr. Schleip unterstreicht: „Wenn wir die Wasserstände in Mooren anheben wollen, um die Emission von Treibhausgasen zu verringern, müssen wir gleichzeitig und von vornherein Lösungen für die biodiversitätsfördernde Bewirtschaftung dieser Flächen mitdenken. Dann können wir Klimaschutz, Biodiversität und Landwirtschaft miteinander verbinden.“

Quelle: HNEE
News · Anwendung

Datenbasis für eine effektive und Biodiversität fördernde Gebäudebegrünung

Das Stadthaus in Freiburg ist ein gelungenes Beispiel für die Umsetzung von Fassadenbegrünungen im innerstädtischen Bereich. Foto und (c): G. Mann, BuGG

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

Quelle: Fraunhofer beim idw
News · Forschungsergebnis

Neuer räumlicher Mechanismus zur Koexistenz von Baumarten

Die Abbildung zeigt die räumliche Position, die Art (Farbe) und die Größe einzelner Bäume eines 500 m × 1000 m großen Untersuchungsplots auf Barro Colorado Island (Panama), der in der Studie untersucht wurde.

Warum in artenreichen Wäldern so viele Baumarten koexistieren und wie dies mit bestimmten räumlichen Mustern der Baumarten zusammenhängt, wird in der Ökologie schon länger diskutiert. Die Klärung der Frage ist wichtig, weil sich daraus wertvolle Rückschlüsse zur Stabilität von artenreichen Wäldern gewinnen lassen. Ein internationales Wissenschafts-Team unter Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) hat unerwartete Muster in der räumlichen Verteilung von Baumarten entdeckt und in Nature veröffentlicht. Um die Koexistenz von Baumarten zu sichern, setzen tropische und gemäßigte Wälder erfolgreich auf entgegengesetzte Strategien, die auf der Clusterung von Bäumen und der Häufigkeit von Baumarten beruhen. Die Ergebnisse publizierte sas Team in Nature.

Quelle: UFZ
News · Forschungsergebnis

Artenreiche Wälder binden mehr Kohlendioxid

Wälder mit einer Vielfalt an Baumarten können deutlich mehr Kohlenstoff binden als solche, die nur aus einer Art bestehen. Eine internationale Studie unter Leitung der Universität Freiburg, veröffentlicht in Global Change Biology, belegt dies mit Daten aus dem weltweit ältesten Experiment zur tropischen Baumvielfalt, dem Sardinilla-Experiment, das Teil von TreeDivNet ist. Die Forschenden konnten zeigen, dass Wälder, die aus fünf Baumarten bestehen, erheblich größere oberirdische Kohlenstoffspeicher und größere oberirdische Kohlenstoffflüsse – also einen größeren Austausch zwischen den Kohlenstoffspeichern – aufweisen als Monokulturen. Die Studie verdeutlicht die Vorteile artenreicher Mischwälder für Aufforstungen und Klimaschutz.

Quelle: Uni Freiburg
News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen ihre Wirkstoffe epigenetisch steuern

In der Erdkirsche (Physalis grisea) konnten die Forschenden einen Gencluster identifizieren, der für die Synthese der Withanolide verantwortlich ist.Foto und (c): Jessica Folgmann, LMU

Pflanzen stellen verschiedenste chemische Stoffe her, um sich damit beispielsweise gegen Fressfeinde oder Krankheitserreger zu schützen. Viele Nachtschattengewächse bilden beispielsweise sogenannte Withanolide – eine vielfältige Gruppe von Steroiden mit gesundheitsrelevanten Eigenschaften. Die Biosynthese dieser Stoffe und deren Regulation sind bisher noch kaum erforscht. Das Forschungsteam um Professor Claude Becker, Genetiker an der Fakultät für Biologie der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), hat nun gemeinsam mit anderen einen Gencluster entdeckt, der für die Synthese der Withanolide in der Erdkirsche (Physalis grisea) verantwortlich ist. Die Studie wie die Produktion pharmazeutisch relevanter Stoffe in Nachtschattengewächsen funktioniert und epigenetisch reguliert wird ist kürzlich im Fachmagazin PNAS erschienen.

Quelle: LMU
News · Veranstaltung

Online-Webinar: CRISPR/Cas für eine nachhaltige Zukunft der Landwirtschaft

Die Online-Webinarreihe „Faszination Biologie“ des VBIO wird am 25. März 2025 mit dem Thema: „CRISPR/Cas für eine nachhaltige Zukunft der Landwirtschaft“ fortgeführt. Dieses wissenschaftliche Webinar richtet sich nicht nur an Unterrichtende, sondern an alle Interessierten. Denn unsere Landwirtschaft steht vor extremen Herausforderungen. Im Vortrag von Prof. Dr. Holger Puchta (Joseph Gottlieb Kölreuter Institut für Pflanzenwissenschaften (JKIP) Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe) werden nicht nur die Grundlagen der CRISPR/Cas-Technologie erklärt und verschiedene Anwendungen bei Pflanzen besprochen. Es wird auch darauf eingegangen, inwieweit wir schon heute durch Mutagenese-Züchtung genetisch veränderter Getreidesorten Produkte wie Bier im Glas oder Pasta auf unseren Tellern haben. Der VBIO bittet um Anmeldung für das Webinar, das von 17.00 bis 19.00 Uhr geplant ist.

Quelle: VBIO
News

Katalysator-Baustein für die Sauerstoffbildung durch Photosynthese nachgebildet

In einem kleinen Manganoxid-Cluster haben Forschende eine besonders spannende Verbindung entdeckt: Zwei Mangan-Zentren mit zwei stark unterschiedlichen Oxidationsstufen und hohem Spin. Dieser Komplex ist das einfachste Modell eines Katalysators, der als etwas größerer Cluster auch in der natürlichen Photosynthese vorkommt und dort die Bildung von molekularem Sauerstoff ermöglicht, wie sie im Journal of the American Chemical Society berichten. Die Entdeckung des Teams von Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB) und der Humboldt-Universität Berlin gilt als wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem vollständigen Verständnis der Photosynthese.

Quelle: HBZ
News · Förderung · Nachwuchsförderung

Neue Graduiertenschule: Nachhaltige Polymere und widerstandsfähige Pflanzen

Im Zentrum der Projekte einer neuen Graduiertenschule stehen nachhaltige Polymermaterialien und Pflanzen, die Klimawandel und Schädlingen trotzen. Mindestens zwanzig Promovierende sollen im Rahmen der Graduiertenschule ausgebildet werden. Dafür erhält die Nachwunchsschmiede an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) rund sechs Millionen Euro. Die Mittel dafür stammen aus dem Europäischen Struktur- und Investitionsfonds (ESF) und vom sachsen-anhaltischen Wissenschaftsministerium. Der pflanzenwissenschaftliche Teil der Graduiertenschule beschäftigt sich mit der Widerstandsfähigkeit von Nutzpflanzen. "Sowohl die Pflanzen- als auch die Polymerforschung zählen zu den wissenschaftlichen Stärken der halleschen Universität und können bei der Transformation hin zu einer nachhaltigen Gesellschaft eine entscheidende Rolle spielen", sagt Prof. Dr. Daniel Wefers, Professor für Lebensmittelchemie an der MLU und Sprecher der gemeinsamen Initiative "Agripoly II". Ein ähnliches Vorhaben mit dem Namen "Agripoly" gab es bereits von 2017 bis 2021.

Quelle: MLU
News · Forschungsergebnis

Agrarlandschaften: Erfolgreiche Strategien zum kooperativen Artenschutz

Im zweiten Jahr der Umsetzung entwickelte sich ein vielfältiges Blütenangebot, unter anderem aus Lichtnelken, Wiesen-Margerite, Wilder Möhre und Wilder Karde. Foto: Stefan Schüler

Wie lässt sich der Verlust von Arten und Lebensräumen in Agrarlandschaften stoppen? Bisher wurden Maßnahmen dazu meist von einzelnen landwirtschaftlichen Betrieben umgesetzt. Im Gegensatz dazu bieten Agrarumweltmaßnahmen, die betriebsübergreifend auf Landschaftsebene geplant werden, größere Potenziale für unterschiedliche Arten passende Lebensräume als Mosaik in der Landschaft zu schaffen. Erfolgreicher Agrarnaturschutz auf Landschaftsebene erfordert aber auch die Zusammenarbeit der landwirtschaftlichen Betriebe und weiterer Beteiligter aus Gemeindeverwaltung, Politik und Naturschutz. Deshalb zeigen Forschende der Universität Göttingen essenzielle Schlüsselfaktoren, die einen gelungenen Agrarnaturschutz auf Landschaftsebene begünstigen. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift People and Nature erschienen.

Quelle: Uni Göttingen
News · Forschungsergebnis

Blaupause für pilzresistentes Getreide

Mit Echtem Mehltau infizierte Gerstenblätter. Bild: Aaron W. Lawson

Forschende haben die Struktur eines Gerstenproteins entschlüsselt, das Immunität gegen den Befall mit dem Mehltau-Pilz vermittelt. Dazu haben die Forschenden des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln die Struktur eines Immunrezeptors namens MLA13 im Komplex mit seinem korrespondierenden Pilz-Effektor AVRA13-1 bestimmt und in der Fachzeitschrift EMBO Journal veröffentlicht. Die Forschenden um Paul Schulze-Lefert vom MPIPZ, Elmar Behrmann von der Universität zu Köln und Jijie Chai von der Westlake University in Hangzhou, China, nutzten dazu die Kryo-Elektronenmikroskopie (Kryo-EM). Die Erkenntnisse aus der Studie könnte Wissenschaftler*innen helfen, Gerste und verwandte Arten wie Weizen widerstandsfähiger gegen diese Krankheit zu machen.

Quelle: MPIPZ
News · Forschungsergebnis

Präzise Kontrolle einer pflanzlichen Immunreaktion entschlüsselt

Wie Arabidopsis-Pflanzen die Feinsteuerung einer wichtigen Immun-Signalmaschinerie übernehmen, die einen schnellen, aber begrenzten Tod der Wirtszellen nach der Erkennung von Krankheitserregern bewirkt, zeigen Forschende im Fachmagazin Nature. Huang, Wang, Song, Jia und ihre Kollegen aus den Gruppen von Jijie Chai (Westlake University, Hangzhou, China) und Jane Parker vom Max Planck Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ, Köln) untersuchten, wie eine zentrale Immunsignal-Maschinerie, den EDS1-SAG101-NRG1-Knoten, präzise steuern. Diese fein abgestimmte Regulation ermöglicht eine schnelle, aber kontrollierte Wirtszelltod-Reaktion nach der Erkennung von Krankheitserregern. Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse über die Regulation des pflanzlichen Immunsystems.

Quelle: MPIPZ
News · Forschungsergebnis

Mehr Vielfalt im Kalkmagerrasen

Auch auf diesem Kalkmagerrasen in Karlstadt in Unterfranken hat das Forschungsteam die Artenvielfalt bestimmt. Foto: Carolin Biegerl, JMU

Welche Maßnahmen sind dazu geeignet, Insekten in typisch fränkischen Landschaften bessere Lebensbedingungen zu bieten? Diese Frage hat ein Forschungsteam der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) am Beispiel von 40 Kalkmagerrasen-Flächen in Nordbayern untersucht. Die im Fachjournal Proceedings of the Royal Society B veröffentlichte Studie zeigt, dass vor allem kleinere Ackerflächen und ökologisch bewirtschaftete Kulturen in der umgebenden Landschaft dazu geeignet sind, die Vielfalt und die Anzahl verschiedener wildlebender Insekten auf Naturschutzflächen positiv zu beeinflussen – einschließlich zahlreicher gefährdeter Arten.

Quelle: JMU
News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzenzellen ihre Vakuolen schützen

Confocal micrograph of root cells in Arabidopsis thaliana highlighting the re-localization of GFP-ATG8 to the tonoplast upon cell wall damage. Image and (c): José Julian, GMI

Pflanzenzellen benötigen für ihre Stabilisierung einen inneren Druck – diesen verleihen ihnen die sogenannten Vakuolen, wassergefüllte, von einer Membran umschlossene Organellen. Wird die pflanzliche Zellwand beschädigt, droht die Vakuole zu reißen, wodurch die Zelle in weiterer Folge absterben würde. Die Gruppe von Yasin Dagdas am Gregor-Mendel-Institut (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften beschreibt nun einen bisher unbekannten Kontrollmechanismus, der die Integrität der Vakuole bei Schäden der Zellwand schützt. Die Forschungsergebnisse wurden am 7. Februar im Fachjournal Nature Plants veröffentlicht.

Quelle: GMI (in English)
News · Publikation

Flora Brasiliens: Es grünte so grün vor 400 Millionen Jahren

Brasiliens vielfältige Flora entwickelt sich seit 400 Millionen Jahren und ist – wie dieser Zweig eines Nadelbaumes aus der Kreidezeit zeigt – gut fossil überliefert. Objekt und und Foto: Museu de Paleontologia Plácido Cidade Nuvens, Santana do Cariri, Ceará, Brazil

Brasilien beherbergt den größten tropischen Wald der Welt mit einer außergewöhnlichen Artenvielfalt und zahlreichen Pflanzen, die es nur dort gibt. Die Flora Brasiliens hat sich über Jahrmillionen durch plattentektonische Veränderungen, Klimaschwankungen und die Isolation von Ökosystemen entwickelt. Das macht sie zu einem einzigartigen Studienobjekt. Das kürzlich erschienene Buch „Brazilian Paleofloras – From Paleozoic to Holocene“ fasst die gesamte Evolutionsgeschichte der brasilianischen Flora zusammen, von den ersten 400 Millionen Jahre alten Nachweisen bis zur Gegenwart. Das Werk bietet umfassende Einblicke in fossile Funde und die Entwicklung der paläobotanischen Forschung in Brasilien.

Quelle: Senckenberg
News · Forschungsergebnis

Erste Hinweise auf Kohlenstoffgewinn über Pilze bei Gehölzjungpflanzen in den Tropen

Jungpflanzen einiger tropischer Gehölze gewinnen Teile ihres Kohlenstoffs durch Pilze. Hierdurch könnten die Pflanzen im schattigen Unterwuchs die niedrige Kohlenstoffaufnahme durch Photosynthese kompensieren und so einen Wachstumsvorteil gegenüber anderen Pflanzen erhalten. Dazu haben die Forschenden mithilfe des technischen Analyseverfahrens der Massenspektrometrie insgesamt 41 Pflanzenarten im Unterwuchs tropischer Tiefwälder in Panama hinsichtlich ihrer Häufigkeitssignaturen untersucht. Die Ergebnisse des Forschungsteams weisen zum ersten Mal darauf hin, dass Jungpflanzen tropischer Gehölze zusätzlichen Kohlenstoff von Mykorrhizapilzen erhalten können. Über ihre Erkenntnisse zum Mykorrhiza-Netzwerk berichten die Forschenden vom Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER) der Universität Bayreuth im Fachjournal Functional Ecology.

Quelle: Uni Bayreuth
News · Projekt

Wie Reis resilienter wird

Reispflanzen in einem Gewächshaus der Universität in Sheffield. Foto: Julie Gray, University of Sheffield

Reis ist das wichtigste Grundnahrungsmittel unseres Planeten, da sich mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung hauptsächlich von seinen kleinen Körnern ernährt. Wie alle Organismen kämpfen auch Reispflanzen mit den Auswirkungen des Klimawandels. Mehr Hitze und weniger Niederschlag setzen den gängigsten Sorten zu. Angesichts der Wichtigkeit für die Ernährung von Milliarden von Menschen birgt dieser Umstand ein enormes Risiko. In einem internationalen Verbundprojekt wollen Forschende aus den USA, dem Vereinigten Königreich und Deutschland dem Reis sprichwörtlich unter die Blätter greifen und ihn widerstandsfähiger gegen drohende Klimaveränderungen machen. Maßgeblich daran beteiligt ist Professor Arthur Korte, Bioinformatiker an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Für ihn bietet das internationale Vorhaben eine großartige Möglichkeit, seine Grundlagenforschung auf die wohl wichtigste Nutzpflanze der Welt anzuwenden. Um trotz veränderter Klimabedingungen einen stabilen Ertrag zu erreichen, will das Team den Genen der Reispflanzen auf die Schliche kommen. Ein besonderer Fokus gilt dabei den Stomata. Die Forschenden suchen dabei nach Mutationen, „die dafür sorgen, dass einzelne Proteine etwas aktiver und besser arbeiten – in unserem Fall also für höhere Resistenz gegenüber Hitze und Trockenheit sorgen,“ erklärt Korte. „Hier in Würzburg haben wir mit dem Center for Computational and Theoretical Biology (CCTB) und auch dem neuen Großrechner Julia 2 die nötige Infrastruktur und Rechenleistung, um viele Modelle zu berechnen.“ Die Förderung des Projekts stellt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gemeinsam mit der britischen BBSRC (Biotechnology and Biological Sciences Research Council), dem amerikanischen Landwirtschaftsministerium (USDA) und dem National Institut of Health (NIH).

Quelle: JMU
News · Forschungsergebnis

Erderwärmung und Massensterben: Was wir von Pflanzen der letzten Eiszeit lernen können

Schwimmende Bohrplattform zur Entnahme von Sedimentkernen aus Seen in Alaska. Foto: Weihan Jia, AWI

Die Erderwärmung führt derzeit zu einem rasanten Aussterben von Pflanzenarten. Schätzungen zufolge sind seit 1750 um die 600 Pflanzenarten ausgestorben - doppelt so viele wie Tierarten. Doch welche sind besonders stark betroffen? Und wie wirkt sich eine Veränderung der Biodiversität eigentlich auf die Interaktionen zwischen Pflanzen aus? Forschende des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) haben sich diese Fragen gestellt und in zwei aktuellen Studien Antworten in der Vergangenheit gefunden. Dabei haben sie mit einer neuen Methode alte DNA in Sedimentkernen aus Seen aus Alaska und Sibirien analysiert und konnten so die Veränderungen der Vegetation in diesen Regionen nachvollziehen. Die Kerne enthielten alte, fragmentierte DNA aus abgelagerter Pflanzenbiomasse der vergangenen 30.000 Jahre. Die Forschenden konnten so erstmals Aussterberaten von Pflanzen liefern, die nun als Referenzdaten genutzt werden können, um die aktuellen Veränderungen in den arktischen Ökosystemen besser einzuordnen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-025-56176-3 und 10.1038/s41467-024-55542-x).

Quelle: AWI
News · Forschungsergebnis

Epigenetischer Zustand des Chromosoms bleibt nach Inversion durch CRISPR/Cas stabil

Der epigenetische Zustand des Chromatins sowie die Genaktivität und die Position der Gene auf dem Chromosom stehen in einer Wechselbeziehung zueinander. Ein Forschungssteam des IPK Leibniz-Instituts (IPK) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat untersucht, ob die Chromosomenposition auch die epigenetische Stabilität und die Genexpression beeinflusst. Das Team nutzte die CRISPR/Cas-Technologie, um die Chromosomen gezielt zu verändern. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift New Phytologist veröffentlicht.

Quelle: IPK
News · Forschungsergebnis

Neue Erkenntnisse über die Immunantwort von Pflanzen

Modell der systemischen Immunreaktion: Links: Krankheitserreger lösen die initiale Immunreaktion aus. Dabei wird die Kinase „BIK1“ aktiviert. In der Folge produziert diese Zelle extrazelluläre Sauerstoffradikale, die zur Oberfläche benachbarter Zellen diffundieren. Mitte: Diese Sauerstoffradikale lösen in der Nachbarzelle nicht nur neue Kalziumsignale aus, sondern setzen das auch das kalziumabhängige Kinase-Tandem („CIPK26“/“CPK5“) in Gang, das wiederum über die NADPH-Oxidase (blau) Sauerstoffradikale freisetzt. Rechts: Das Signal breitet sich weiter aus, ohne dass die Zellen mit dem Krankheitserreger in Kontakt kommen. Grafik und (c): Philipp Köster, AG Kudla

Ein Team um den Biologen Prof. Dr. Jörg Kudla von der Universität Münster hat wichtige Komponenten und Mechanismen der molekularen Maschinerie identifiziert, die die Information über einen erfolgten Schädlingsbefall innerhalb des pflanzlichen Organismus weiterleitet. Eine zentrale Schaltstelle ist ein kalziumaktiviertes "Kinase-Tandem“.  Die nun in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie gibt auch Hinweise darauf, wie es Pflanzen gelingt, Immunsignale von Zelle zu Zelle zu verbreiten, ohne dabei andere Signalketten in den betroffenen Zellen zu stören.

Quelle: Uni Münster
News · Anwendung · Forschungsergebnis

Gewässerreinigung mit Algen

Kieselalgen im Rasterelektronenmikroskop. Aufgenommen von Forschenden der AG Phykologie der Central Collection of Algal Cultures (CCAC)

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

Quelle: Uni Duisburg-Essen
Biodiversität · News · Veranstaltung

Mitmachen erwünscht: Arten-Olympiade 2025

Dickkopffalter auf Bergsandglöckchen. Foto: Jan Ole Kriegs, Museumsdirektor und Biologe

Am 1. Januar 2025 ist die länderübergreifende Challenge "Arten-Olympiade" gestartet und fragt: Wer findet die meisten wildlebenden Pflanzen, Pilze und Tiere, erfasst sie mit der Kamera und tritt gegen andere Naturbeobachtende an? Zur Challenge aufgerufen hat das LWL-Museum von Naturkunde in Münster des Landschaftsverbandes Westfalen-Lippe (LWL), das Haus der Natur in Salzburg (Österreich) und das Naturmuseum Solothurn (Schweiz). Das Hessische Landesmuseum Darmstadt und die Initiatoren der "Arten-Olympiade 2025" rufen zusammen mit der internationalen Naturbeobachtungsplattform Observation.org zum länderübergreifenden Wettkampf in der App ObsIdentify und auf der Webseite Observation.org auf. Wer die meisten Arten fotografiert, gewinnt den Hauptpreis: eine kostenlose Teilnahme an einem Kurs der Wahl im Bildungs- und Forschungszentrum Heiliges Meer des LWL-Museums für Naturkunde, inklusive einer Begleitperson und Verpflegung. Weitere Preise werden von den Organisatoren in Kürze bekannt gegeben auf der Webseite: www.arten-olympiade.lwl.org. Gewertet werden nur wildlebende Arten, die 2025 in Deutschland, Österreich und der Schweiz fotografisch oder akustisch dokumentiert wurden. Zu den Partnern gehört unter anderem das Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung und angewandte Ökologie der Universität Münster. Die Arten-Olympiade wird bis zum 31. Dezember 2025 durchgeführt und durch eine Spende der Stiftung der Sparda-Bank Münster unterstützt.

Quelle: Hessisches Landesmuseum Darmstadt
News · Forschungsergebnis

Pestizidmischungen das ganze Jahr über in Böden und Pflanzen präsent

Das Forschungsteam nimmt Proben im Gemüseanbau. Foto: Carsten A. Brühl

Chemisch-synthetische Pestizide werden in der konventionellen Landwirtschaft in verschiedenen Kulturen wie im Ackerbau, Gemüseanbau oder Weinbau eingesetzt. Eine im Fachmagazin Scientific Reports veröffentlichte Studie der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) hat die Pestizidbelastung erstmals im Jahresverlauf untersucht. Demnach sind die Stoffe nicht nur während der Spritzphasen in den Feldern nachweisbar, sondern ganzjährig und auch auf angrenzenden Wiesen. Die Auswirkungen dieser chronisch nachgewiesenen komplexen Pestizidmischungen auf die Umwelt sind bislang nicht ausreichend untersucht und könnten erheblich sein.

Quelle: RPTU
News · Forschungsergebnis

Hornmoose liefern Hinweise auf Evolution der Pflanzen

Petrischale mit Hornmooskultur. Foto: Janine Fürst-Jansen

Für die neuen Einblicke in die frühe Entwicklung der Pflanzen entschlüsselten die Forschenden das Erbgut von Hornmoosen und stellten einen einzigartigen Datensatz auf, der zudem Aufschluss über die Merkmale und die weitere Entwicklung der Pflanzen gibt. Hornmoose haben sich vor etwa 470 Millionen Jahren von den anderen Pflanzengruppen getrennt und sind vergleichsweise artenarm. Die Forschenden entschlüsselten zunächst das Erbgut von Vertretern der zehn bekannten Hornmoosfamilien. „Was wir dabei entdeckt haben, war überraschend: Hornmoose haben bemerkenswert stabile Chromosomen bewahrt, obwohl sie sich mehrere hundert Millionen Jahre lang getrennt voneinander entwickelt haben“, erklärt Erstautor Dr. Peter Schafran, Postdoktorand am BTI. „Außerdem identifizierten wir bei einigen Arten potenzielle Geschlechtschromosomen, die etwas über die Evolution der pflanzlichen Fortpflanzungsstrategien aussagen. Zudem gibt unsere Forschung Antworten darauf, wie bestimmte Gene in Pflanzen die Hormone, Farbstoffe und den Gasaustausch über Poren steuern.“ „Dieser umfassende Datensatz über das Erbgut von Hornmoosen stellt eine Ressource dar, die uns hilft zu verstehen, wie sich die ursprünglichsten Pflanzen entwickelt und an ihre neue, herausfordernde Umgebung angepasst haben“, ergänzt Prof. Dr. Jan de Vries von der Abteilung für Angewandte Bioinformatik der Universität Göttingen. Die Ergebnisse des internationalen Teams unter Leitung des Boyce Thompson Institute (BTI) der Cornell University in New York und mit Beteiligung der Universität Göttingen sind in der Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen
News · Forschungsergebnis

Wie Dürre Grasland verändert

Jahrelange Experimente: Auf den Testflächen wurden Experimente unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Foto: Andreas Schaumberger, Uni Innsbruck

Wie gestaltet sich die Zukunft unserer Böden – und damit auch die Wasserverfügbarkeit – unter den Einflüssen der bevorstehenden klimatischen Veränderungen? Eine internationale Studie zeigt, wie Dürre, Erwärmung und erhöhte CO₂-Konzentration in der Atmosphäre das hydrologische Gleichgewicht im Boden verändern, die Zukunft von Graslandökosystemen beeinflussen und die Resilienz von Ökosystemen herausfordern. Die Ergebnisse, die unter der Leitung von Jesse Radolinski und Michael Bahn vom Institut für Ökologie der Universität Innsbruck gewonnen wurden, hat das Team im Fachmagazin Science veröffentlicht.

Quelle: Uni Innsbruck
News · Forschungsergebnis

Nicht nur Getreide: Speiseplan vor 5000 Jahren in Oldenburg

Rekonstruktion des Lebens der ersten Bauern im Dorf Oldenburg LA 77. (c) Susanne Beyer, Uni Kiel

Wie frühe Bäuer*innen Ackerbau und Viehzucht betrieben ist seit Jahrzehnten Gegenstand der Forschung. Dennoch ist beinahe unbekannt, welche pflanzlichen Nahrungsmittel sie neben der Basisnahrung Getreide bevorzugt haben. Nun gewährt eine Studie des Kieler Sonderforschungsbereichs (SFB) 1266 der Christian-Albrechts-Universität (CAU) weitere Einblicke in den Speiseplan. Dazu analysrten die Forschenden Mikrofossilien von Mahlsteinen der Fundstelle Oldenburg LA 77, einer mittelneolithischen Siedlung (3270-2920 v. u. Z.). Wie sie im Journal of Archaeological Science: Reports berichten, fanden sie neben Weizen und Gerste auch Früchte von Wildgräsern und Knöterich, Eicheln und stärkehaltige Knollen; einige wenige Samen stammen möglicherweise von wilden Hülsenfrüchten. An dieser Vielfalt an pflanzlichen Nahrungsressourcen aus dem 5000 Jahre alten Dorfes Oldenburg LA 77 sind besonders solche von Wildpflanzen hervorzuheben. „Es ist spannend zu sehen, dass die ersten Bäuer*innen ein ähnliches Interesse am Verzehr von Wildpflanzen hatten, sich aber in der Art der Zubereitung ihres Getreides unterschieden“, betont Prof. Wiebke Kirleis.

Quelle: CAU
News · Politik

Initiative Bioökonomie: Acht Forderungen für die Wirtschaft der Zukunft

In einem Acht-Punkte-Papier fordern führende Expert*innen von der Politik eine entschlossene Förderung der Bioökonomie, um Deutschland als Wirtschaftsstandort zu stärken und globale Herausforderungen anzugehen. Grafik: Evelyn Reinmuth, Uni Hohenheim

Nur entschlossenes Handeln kann Deutschlands Wirtschaft nachhaltiger, resilienter und zukunftsfähiger machen. Das legen Experinnen und Experten in einem Positionspapier dar. Umbau zur Kreislaufwirtschaft, Förderung von Forschung und Innovation sowie Abbau rechtlicher Hürden, Schaffung fairer Marktbedingen und Förderung von regionalen Bioökonomie-Initiativen – diese Themen müssen laut führenden Expert:innen jetzt ganz oben auf die politische Agenda. Die Botschaft ist klar: Wer die Bioökonomie stärkt, stärkt den Wirtschaftsstandort Deutschland. „Sie ist ein wichtiger Schlüssel, um unsere Wirtschaft zukunftsfähig und nachhaltig zu gestalten. Deutschland muss jetzt handeln, um seine internationale Führungsrolle zu behaupten und die Weichen für kommende Generationen zu stellen“, betonen die beiden Hauptinitiatorinnen Prof. Dr. Iris Lewandowski von der Universität Hohenheim in Stuttgart und Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Bereits 150 Personen aus Forschung und Industrie unterstützen den Aufruf an die Politik.

Quelle: Uni Hohenheim
News · Forschungsergebnis

Baumkulturen als Schlüssel für Nachhaltigkeitsziele

Streuobstwiese in Deutschland. Solche Baumkulturen haben oft eine hohe Artenvielfalt, die mit nachhaltiger Bewirtschaftung gefördert werden kann. Foto: Guy Peer

Baumkulturen – zum Beispiel Äpfel, Kirschen, Kaffee und Kakao – bedecken weltweit mehr als 183 Millionen Hektar, werden aber in der Agrarpolitik weitgehend übersehen. Dabei spielen sie eine entscheidende Rolle für die UN-Nachhaltigkeitsziele (Sustainable Development Goals, SDGs). Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen betont, dass diese Kulturen nicht nur für die Weltwirtschaft unverzichtbar sind, sondern auch immenses Potenzial für den Schutz der Biodiversität und des Klimas bergen und Lebensgrundlagen von Millionen von Menschen verbessern. Seinen Perspectives-Artikel hat das Team in der Fachzeitschrift Nature Sustainability veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen
News · Forschungsergebnis

Grube Messel: Artenreich, aber kein tropischer Regenwald

Es wird noch einige Generationen dauern, bis der Artenreichtum an Pflanzen und Tieren in Messel annähernd vollständig erfasst sein wird. Foto: Senckenberg

In der Grube Messel sind bislang insgesamt 1409 verschiedene Taxa aus den 47 Millionen Jahre alten Ölschiefern geborgen worden. Der Artenreichtum während des Eozäns in Messel war höher war als im heutigen Mitteleuropa, aber niedriger als in modernen tropischen Biotopen, zeigen Senckenberg-Forschende in einer Ende Dezember schienenen Studie im Fachmagazin Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments. Bis alle Arten vollständig dokumentiert sind und die gesamte Biodiversität in der Fossillagerstätte erfasst ist, wird es noch mehrere Generationen dauern. Besonders die Vielfalt von Pflanzen und Insekten sei noch unzureichend untersucht.

Quelle: Senckenberg
News · Forschungsergebnis

Zunehmende Bedrohung tropischer Wälder durch Nährstoffeinträge

Daisy Cárate Tandalla dokumentiert die verpflanzten Setzlinge auf einer Versuchsfläche im Tropenwald. Foto: HAWK

Die Nährstoffanreicherung durch menschliche Aktivitäten wie Landwirtschaft und die Verbrennung fossiler Brennstoffe stellen eine erhebliche Gefahr für die empfindliche Dynamik der Tropenwälder dar. Insbesondere da Nährstoffe die Produktivität, Struktur und Funktion der tropischen Vegetation erheblich verändern können. Das berichtet das internationale Team von Forschenden der Universität Kaiserlautern-Landau (RPTU), der Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst, Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen (HAWK) und des HUN-REN-Zentrums für ökologische Forschung in Ungarn im Fachmagazin Current Forestry Reports.

Quelle: HAWK
News · Forschungsergebnis

Komplexer Antrieb der Planktonblüte am Äquator

Das Phytoplankton der Ozeane versorgt den Planeten mit Sauerstoff und Nahrung und ist ein wichtiger CO2-Speicher, da die mikroskopischen Algen bei der Photosynthese aus Nährstoffen, CO2 und Sonnenlicht organische Biomasse produzieren. Forschende am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel haben nun herausgefunden, wie ein komplexes Zusammenspiel von Wind- und Strömungsbedingungen im äquatorialen Atlantik die Nährstoffzufuhr in die oberen Wasserschichten und damit das Wachstum von Phytoplankton beeinflussen. „Drei verschiedene Antriebsmechanismen wirken auf die Nährstoffversorgung am Äquator: der Auftrieb im Osten durch zonalen Wind, die Auf- und Abwärtsbewegung des Äquatorialen Unterstroms sowie die windgetriebene Durchmischung, die vom Tagesgang der solaren Einstrahlung beeinflusst wird", sagt Prof. Dr. Peter Brandt, Professor für Experimentelle Ozeanographie am GEOMAR und Erstautor der Studie. "Diese Prozesse, angeregt durch unterschiedliche Aspekte des Windfeldes fördern oder schwächen die Nährstoffzufuhr zur Oberfläche und entscheiden so über Entstehen und Stärke der jährlichen Planktonblüte am Äquator.“ Die Ergebnisse ihrer Studie werden heute in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.

Quelle: GEOMAR
News · Forschungsergebnis

Schlüssel und Schloss: wie Proteine an das Zentromer „andocken“

Das Zentromer von Chromosomen spielt bei der Zellteilung eine entscheidende Rolle. Ein internationales Forschungsteam hat unter anderem an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana untersucht, wie genau zwei entscheidende Proteine - KNL2 und CENP-C - an das Zentromer andocken und welche Komponenten dabei die zentrale Rolle spielen. Die Ergebnisse des Teams unter Führung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) wurden jetzt im Fachmagazin Nucleic Acids Research veröffentlicht. „Die Ergebnisse vertiefen unser Verständnis der Zentromer-Architektur und eröffnen neue Möglichkeiten in der synthetischen Biologie und im Chromosomen-Engineering“, betont Dr. Inna Lermontova, Leiterin der Arbeitsgruppe „Kinetochor-Biologie“. Damit liefert die Studie neue Einblicke in die Mechanismen der Zentromerbildung und die Funktion des Kinetochor-Komplexes.

Quelle: IPK (pdf)
Nachhaltigkeit · News · Anwendung

Nachhaltige Verpackungen aus Moorpflanzen

Nachhaltige, im Faserguss- und Tiefziehverfahren hergestellte Packmittel aus Moorpflanzen. Foto und (c): Fraunhofer IVV

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

Quelle: Fraunhofer
News · Forschungsergebnis

Sensoren für „Ladezustand“ biologischer Zellen entwickelt

Prof. Dr. Bruce Morgan, Doktorandin Anika Diederich, Doktorand Jan-Ole Niemeier und Prof. Dr. Markus Schwarzländer (von links) im Labor mit dem aus Bakterienzellen isolierten rekombinanten Sensor-Protein (pink). Foto: Markus Schwarzländer

Ein Team hat Biosensoren entwickelt, mit denen sich das Verhältnis von NADPH zu NADP+ erstmals in lebenden Zellen in Echtzeit messen lässt. Für die neuen Sensoren haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit gentechnischen Methoden ein bereits zuvor entwickeltes fluoreszierendes Molekül, das Teile eines Leuchtquallen-Proteins beinhaltet, so umgebaut, dass es spezifisch NADPH und NADP⁺ erkennt. Dabei stellten sie unter anderem fest, dass der „NADP-Ladezustand“ sehr robust ist und bei Bedarf besonders effizient vom Stoffwechsel nachgeladen wird. Zudem beobachteten sie „NADP-Ladezyklen“, also Oszillationen des Zell-Akkus, zwischen den Zellteilungen und den Einfluss der Photosynthese und der Verfügbarkeit von Sauerstoff auf den NADP-Akku. Ein weiterer wichtiger Befund war zudem, dass die Entgiftung reaktiver Sauerstoffspezies – wie Wasserstoffperoxid – in erster Linie über das in den Zellen vorhandene Glutathion (ein Tripeptid, das in der Zelle in vergleichsweise hohen Konzentrationen vorhanden ist) erfolgt, egal ob in Hefe-, Pflanzen- oder Säugerzellen. Darüber berichtet das Team um den Pflanzenbiotechnologen Prof. Dr. Markus Schwarzländer von der Universität Münster und den Biochemiker Prof. Dr. Bruce Morgan von der Universität des Saarlandes in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Quelle: Uni Münster

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News · Forschungsergebnis

Bestäuber, Pollen und Sorten bestimmen die Fruchtqualität

Erdhummel an Erdbeerblüten. Foto: Susanne Schiele

Bestäuber beeinflussen die Qualität von Nutzpflanzen durch ihre Bewegungsmuster auf den Plantagen und durch die Pflanzensorte, die sie besuchen. Inwieweit die Identität von Bestäubern, Pollen und Kulturpflanzensorten die Fruchtqualität beeinflussen, ist wenig erforscht. Forschende der Universität Göttingen argumentieren deshalb in einem Artikel in der Fachzeitschrift Trends in Plant Science, dass die pauschale Förderung von Bestäubern bisher zu sehr im Vordergrund stand – auf Kosten der Pflanzenqualität, die sich durch Berücksichtigung des artspezifischen Verhaltens der Bestäuber und der Verbreitungsmuster von Kulturpflanzensorten auf dem Feld steigern ließe.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Biodiversitätsverlust durch Agrarhandel aus tropischen Regionen dreimal höher als gedacht

Prof. Dr. Livia Cabernard. Foto: Astrid Eckert, TUM

Der Export von Agrarprodukten aus tropischen Regionen nach China, in die USA, den mittleren Osten und nach Europa ist dreimal schädlicher für die Biodiversität als bisher angenommen. Das konnten Forschende der Technischen Universität München (TUM) um Prof. Dr. Livia Cabernard und der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) nun zeigen, indem sie nachverfolgten, wie sich Agrarexporte von 1995 bis 2022 auf Landnutzungsänderungen in den Produktionsländern auswirkten. Besonders vom Artenverlust betroffen sind Brasilien, Indonesien, Mexiko und Madagaskar, wie das Team im Fachjournal Nature Sustainability zeigt.

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Wie Schwefel den Kohlenstoffkreislauf subtropischer Seegraswiesen beeinflusst

Proben aus den untersuchten Seegraswiesen zur Analyse von Sedimenten, Porenwasser und Umgebungswasser. Foto: Mary Zeller

Seegraswiesen haben eine wichtige Klimaschutzfunktion, da sie Kohlenstoff dauerhaft binden. Ein internationales Forschungsteam unter Federführung des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) konnte nun zeigen, dass Seegraswiesen die chemischen Kreisläufe von Kohlenstoff und Schwefel in subtropischen Küstengebieten stärker beeinflussen, als bisher angenommen. Besonders bemerkenswert ist die zentrale Rolle von Schwefel, der organischen Kohlenstoff stabilisiert, unabhängig davon, ob er in den kalkhaltigen Sedimenten subtropischer Seegraswiesen gespeichert wird oder nicht. Die Ergebnisse der Studie wurden jüngst im Fachjournal Communications Earth & Environment publiziert.

Quelle: IOW

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News · Forschungsergebnis

Schutz an falscher Stelle: Verlust der Insektenvielfalt

Ein Netzwerk aus 75 Malaise-Fallen erfasst Insekten aus ganz Deutschland – so wie diese Tagfalter aus der Familie der Bläulinge. Foto: Senckenberg

Im Fachjournal Conservation Biology zeigen Senckenberg-Forschende, dass die Insektenvielfalt in Deutschland stärker auf Änderungen in der Landnutzung als auf Wetter- oder Klimaeinflüsse reagiert. Gleichzeitig belegen sie, dass Gebiete mit niedrig wachsender Vegetation bis zu 58 Prozent mehr Artenvielfalt aufweisen können als beispielsweise Wälder – viele dieser besonders artenreichen Gebiete sind aber derzeit nur unzureichend durch Schutzgebiete berücksichtigt, was zu einer weiteren Abnahme der Insektenvielfalt führen kann.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Tropenwälder: menschliche Eingriffe verändern Baumartenvielfalt

Die Folgen der Abholzung und Degradierung von Tropenwäldern haben Forschende untersucht. Wie sie zeigen, gibt es "Gewinner"- und "Verlierer"-Arten, wobei die Verdrängung der "Verlierer" zu einem Rückgang der ökologischen Funktionen in tropischen Wäldern führen kann. Die Ergebnisse über die 1200 tropischen Baumarten hat das internationale Team mit Beteiligung von Dr. Bruno X. Pinho vom Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlicht.

Quelle: Uni Bern

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News · Anwendung

FloraWeb: zentrales Informationsportal zur Pflanzenwelt Deutschlands neu aufgelegt

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

Quelle: BfN

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News · Forschungsergebnis

Anpassungsmechanismen mikroskopisch kleiner Algen

Dr. Trang Vuong (l.) und Dr. Prateek Shetty von der Uni Jena zeigen das Wachstum der Grünalge in der räumlich strukturierten 3D-Umgebung im Vergleich zu konventionellen Anzuchtbedingungen im Labor. Foto: Maria Mittag

Eine interdisziplinäre Studie, die maßgeblich durch Forschende des Exzellenzclusters Balance of the Microverse der Friedrich-Schiller-Universität Jena und der Leibniz-Institute in Jena durchgeführt wurde, belegt neue Erkenntnisse zum Verständnis der Anpassungsfähigkeit der Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii. Die winzige Grünalge kann unter natürlichen Bedingungen ihre Gestalt und ihren Stoffwechsel anpassen ohne Veränderung des Genoms. In der Fachzeitschrift New Phytologist schildern die Forschenden, wie die Alge in einer acetat-reichen, räumlich strukturierten Umgebung, die natürlichen Reisfeldböden nachempfunden ist, eine Art "Metamorphose" durchläuft. Unter den simulierten Bedingungen wird die Zellgröße weiter verkleinert, die Geißeln werden kürzer, das Augenfleckvolumen nimmt zu, und die Zellwand wird verstärkt. Es kam für die Autorinnen und Autoren überraschend, dass allein die Umstellung der Anzuchtbedingungen zur Hoch- oder Herunter-Regulation bestimmter Gene bzw. Eiweiße und letztendlich von Stoffwechselwegen führte, ohne die Notwendigkeit der Veränderung des Genoms. Diese Veränderungen erleichtern das Überleben in der komplexen, von Mikroorganismen geprägten und teils anaeroben Umgebung.

Quelle: Uni Jena

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen müssen resilienter werden

Empfehlungen, wie eine nachhaltige Zukunftsentwicklung mithilfe resilienter Pflanzen erreicht werden kann. Grafik: Taniya Bakija, MSU

Unter Federführung der Michigan State University (MSU) rufen Pflanzenforscherinnen und -forscher dazu auf, angesichts des Klimawandels Nutzpflanzen als zentralen Faktor für die Ernährungssicherung zu begreifen. In einem in der Fachzeitschrift Trends in Plant Science veröffentlichten Aufruf plädieren sie für eine enge Zusammenarbeit zwischen Forschung, Landwirtschaft, Politik und Gesellschaft. „Die Dringlichkeit ist offenkundig: Ohne klimaangepasste Nutzpflanzen drohen Hungersnöte, Massenmigration und globale Konflikte,“ bekräftigt Dr. Seung Y. Rhee, Professorin an der MSU Research Foundation und dort Direktorin des Plant Resilience Institute (PRI), die das Autorenteam leitete. Prof. Dr. Andreas Weber, Mitautor von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), Mitglied des Exzellenzclusters CEPLAS und unser DBG-Präsident, betont: „Um unsere Nahrungsmittelversorgung zu sichern und den Verlust an Artenvielfalt zu stoppen, ist es essentiell, die Pflanzen an ein zunehmend ungünstigeres und sich schnell veränderndes Klima anzupassen. Dies Aufgabe ist aber zu groß, als dass einzelne Länder sie alleine lösen könnten. Vielmehr braucht es internationale Konsortien, neue Forschungsansätze und ein innovationsfreundliches regulatorisches Umfeld.“

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Saisonale Auswirkungen auf gesundheitsfördernde Inhaltsstoffe in Kohl

Saisonale Variation: Die Menge und Zusammensetzung von bioaktiven Inhaltsstoffen des Rotkohls sind abhängig vom Erntezeitpunkt. Foto: V. Púčiková, IGZ

Die saisonalen Schwankungen von Glucosinolaten und der Bildung ihrer enzymatischen Abbauprodukte in Rotkohl, Weißkohl und Brokkoli haben Forschende untersucht. So wurde im Sommer eine erhöhte Produktion von Isothiocyanaten beobachtet, die für ihre gesundheitsfördernden Eigenschaften bekannt sind. Im Herbst hingegen nahm die Bildung von Isothiocyanaten stark ab zugunsten anderer Stoffe wie Nitrile und Epithionitrile. Die im Fachmagazin Food Chemistry veröffentlichten Ergebnisse des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) liefern wichtige Erkenntnisse für den Anbau und die Verwendung des Gemüsekohls für die gesunde Ernährung und der funktionellen Lebensmittelproduktion.

Quelle: IGZ

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News

Deutschland braucht zu viel Fläche im Ausland für die Landwirtschaft

Landwirtschaftliche Fläche ist ein knappes Gut. Foto: Beck-O'Brian, Uni Kassel

Deutschland braucht 2,8-mal so viel landwirtschaftliche Fläche wie im eigenen Land verfügbar, um die Nachfrage zu decken. Dies zeigt ein neuer Bericht, der vom Center for Environmental Systems Research (CESR) koordiniert und von der Universität Kassel veröffentlicht wurde. Es gibt jedoch auch positive Entwicklungen.

Quelle: Uni Kassel

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News · Anwendung

Streifenanbau mit Raps und Weizen als Strategie, um Artenvielfalt in Agrarökosystemen zu fördern

Beim Streifenanbau von Raps und Weizen wurden Insekten und Vögel erfasst und mit angrenzenden Reinkulturen verglichen. Foto: J. Kaufmann, JKI

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

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Flachwasserbereiche sind entscheidend für den Nährstoffhaushalt eines Sees

Flachwasserbereiche sind wichtige Zonen für den Stoffumsatz, wie diese Studie vom Stechlinsee verdeutlicht. Foto: Solvin Zankl

Auch tiefe Klarwasserseen, die als besonders wertvolle Ökosysteme gelten, können Anzeichen von Überdüngung und Algenwachstum zeigen – oft ohne ersichtlichen Grund. Eine neue Studie des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) zeigt nun, dass die Ursachen nicht immer in steigenden Nährstoffeinträgen aus dem Einzugsgebiet oder in Rücklösungsprozessen im Tiefenbereich eines Sees zu suchen sind, sondern auch in den flacheren Bereichen bis rund 20 Metern Wassertiefe. Die im Fachjournal Global Change Biology veröffentlichten Ergebnisse sind nicht nur überraschend, sie könnten auch auf ähnliche Seentypen weltweit zutreffen.

Quelle: IGB

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News · Forschungsergebnis

Kohlenstoffaustausch über das „Wood Wide Web“?

Versuchsfläche: ein Mischwaldgebiet aus Buchen und Douglasien. Der massive Baumstamm im Vordergrund gehört zu einer Douglasie, einer nicht einheimischen Nadelbaumart, die ursprünglich aus Nordwestamerika stammt. Christina Hackmann, Uni Göttingen

Die Vorstellung, dass Bäume über unterirdische Pilznetzwerke – dem so genannten „Wood Wide Web“ – miteinander „kommunizieren“, hat bei vielen Menschen die Fantasie beflügelt. Bücher und Dokumentarfilme haben das Konzept populär gemacht, bei dem Bäume angeblich über diese Netzwerke Nährstoffe miteinander austauschen. Eine Studie der Universität Göttingen um das Team von Andrea Polle in der Fachzeitschrift New Phytologist deutet jedoch darauf hin, dass die Realität etwas differenzierter sein könnte. Die Forschenden fanden heraus, dass junge Buchen Kohlenstoff an nahe gelegene „Ektomykorrhizapilze“ übertragen können – eine Pilzart, die auf und zusammen mit den Baumwurzeln in einer symbiotischen Beziehung wächst –, aber nicht an andere Bäume. Um die Bewegung des Kohlenstoffs zu verfolgen, verwendeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Isotopenmarkierung.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Ein Enzym im Trainingscamp zur CO2-Fixierung

Teströhrchen im Labor. Foto: Gina Bolle. MPI für terrestrische Mikrobiologie

Forschenden gelang die Entwicklung eines neuen Enzyms. Die „Lactyl-CoA-Mutase“ kann ein zentrales Stoffwechsel-Produkt effizient in Wertstoffkreisläufe überführen. Dafür trainierte das Forschungsteam um Prof. Tobias Erb am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg die Fähigkeiten eines natürlichen Enzyms durch Evolution im Labor. Ziel der Forschung ist unter anderem ein künftiger Einsatz in der Fixierung und nachhaltigen Verwertung des Treibhausgases CO2. Die Ergebnisse stellte das Team in der Fachzeitschrift Nature Communications vor.

Quelle: MPI für terrestrische Mikrobiologie

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News · Anwendung

Neuer Daten-Navigator für die Themen in Bildung, Wissenschaft und Innovation

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

Quelle: Stifterverband

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News · Forschungsorte

Neues Innovationszentrum für Agrarsystem-Transformation bewilligt

Das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), die Justus-Liebig-Universität Gießen, die Universität Kassel und die Hochschule Geisenheim University werden im Rahmen des „Innovationszentrums für Agrarsystemtransformation (IAT)“ kooperieren. Aufnahme: Jarno Müller, ZALF

Das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) erhält eine Bewilligung für den Sondertatbestand „Innovationszentrum für Agrarsystemtransformation“ (IAT). Mit dem IAT arbeitet das ZALF zukünftig noch enger mit der Justus-Liebig-Universität Gießen, der Universität Kassel und der Hochschule Geisenheim University am Ausbau einer praxisnahen Agrarforschung. Dazu wird 2026 das neue IAT an den ZALF-Standorten in Brandenburg sowie an den neuen drei Standorten in Hessen eröffnet. Das IAT bildet den organisatorischen Rahmen, um insgesamt fünf regionale Reallabore in Hessen und Brandenburg zu entwickeln.

Quelle: ZALF

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News · Forschungsergebnis

Kakao im Klimawandel: Wahl der Bäume entscheidend

Kakaobaum mit reifen Früchten. Foto: Issaka Abdulai

Ein internationales Forschungsteam hat eine neue Leitlinie erstellt, mit der sich geeignete Bäume für einen nachhaltigen und klimastarken Kakaoanbau in Westafrika finden lassen. Im Fokus stehen die jahreszeitlichen Blattveränderungen von Schattenbäumen. Die Ergebnisse des Teams unter der Leitung der Universität Göttingen wurden in der Fachzeitschrift Agriculture, Ecosystems & Environment veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Welche Gene der Walderdbeere vor Kälte schützen

Um Zuchtpflanzen wie die Erdbeere widerstandsfähiger gegen späten Frost zu machen, haben Forschende des KIT Gene identifiziert, die die Kältetoleranz erhöhen. Foto: Arpad Radoczy, PantherMedia

Nutzpflanzen geraten an ihre Grenzen, wenn sich mit dem Klimawandel die Jahreszeiten verschieben. So kann ein plötzlicher Frost im späten Frühjahr beispielsweise Erdbeeren im Beet schaden. Wildarten dagegen weisen oft eine höhere Resilienz auf. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) um Professor Peter Nick vom Joseph Gottlieb Kölreuter Institut für Pflanzenwissenschaften und Partner haben die Kältereaktionen von Walderdbeeren (Fragaria vesca) entschlüsselt, um so resistentere Züchtungen zu ermöglichen. Dazu nutzten die Forschenden die Genbank Südwest im Netzwerk „Wildpflanzen mit Nutzungspotenzial für Ernährung und Landwirtschaft“. Die Studie demonstriert den Wert verandter WIldarten als genetische Ressource für Nutzpflanzen. Ihre Ergebnisse hat das Team im Journal of Experimental Botany veröffentlicht.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

73 Arten des Pflanzenschädlings Pythium in 11 Ländern

Die Abbildung zeigt eine infizierte Maisprobe mit G. ultimum var. ultimum, dessen Schadpotenzial besonders hoch ist. Diese Spezies weist sowohl eine dominante Verbreitung als auch eine starke Pathogenität auf. Pflanzen, die mit G. ultimum var. ultimum infiziert sind, zeigen deutliche Symptome wie stark vermindertes Wurzel- und Sprosswachstum und weisen eine braune Wurzelfäule auf. Foto und (c): Institut für Phytopathologie, Uni Kiel

Forschende haben Bodenproben auf Infektionen mit Pythium analysiert, einem Oomyceten, der in Europa für die Landwirtschaft zunehmend zum Problem wird. Pythium befällt vor allem die Wurzeln wichtiger Kulturpflanzen wie Mais und lässt sie verfaulen. In der Studie, die in der Zeitschrift Nature Communications erschienen ist, untersuchten die beteiligten Forscherinnen und Forscher Bodenproben von 127 Maisfeldern in insgesamt 11 europäischen Ländern. Sie extrahierten aus den Proben die DNA und sequenzierten diese dann. Mit Hilfe eines molekularbiologischen Ansatzes konnten sie anhand der Sequenzen sämtliche Mikroorganismen bestimmen, die in den Proben vorkamen. „Wir stießen darin auf insgesamt 73 Pythium-Arten, die sich je nach Standort genetisch stark unterschieden,“ erklärt Prof. Dr. Daguang Cai von der Abteilung Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). Die Studie ist ein erster Schritt zu einer effektiveren Bekämpfung.

Quelle: CAU

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News · Forschungsergebnis

Wie Kohlenstoff- und Stickstoff-Signalwege die Blütenrepressoren beeinflussen

Der Trehalose-6-Phosphat-Stoffwechselweg wirkt sich auf Flowering Locus C (FLC) aus. Foto: Gramma et al. (2024), Plant Physiology, Abb. 1C.

Grundlegende Mechanismen der Blütenzeit-Regulation bei Arabidopsis thaliana hat ein internationales Forschungsteam in der Fachzeitschrift Plant Physiology vorgestellt. Die Studie untersucht die Interaktion von Kohlenstoff- und Stickstoff-Signalwegen und deren Einfluss auf die Expression des Blütenrepressors FLOWERING LOCUS C (FLC). Demnach spielen Kohlenstoff- und Stickstoff-Signale eine zentrale Rolle bei der Steuerung der Blütezeit. Sowohl der Trehalose-6-Phosphat- (T6P) als auch der Stickstoff-Signalweg konvergieren innerhalb des Blühnetzwerks und modulieren die Aktivität desselben Ziels: den Blütenrepressor FLC. Dr. Justyna Olas, eine der Co-Erstautor*innen ist inzwischen als Junior-Forschungsgruppenleiterin am Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) tätig und integriert diese Erkenntnisse in ihre laufende Forschung zu nachhaltigen und resilienten Agrar- und Ernährungssystemen.

Quelle: IGZ

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News · Forschungsergebnis

Bauminseln im Palmöl-Anbau für mehr Artenvielfalt

Industrielle Ölpalmenplantage in Jambi, Sumatra. Foto: Gustavo Paterno

Ein internationales Forschungsteam hat in einem Langzeitexperiment auf der indonesischen Inseln Sumatra gezeigt, wie Bauminseln die Artenvielfalt in Ölpalmenplantagen fördern. Die Ergebnisse der Studie unter der Leitung der Universität Göttingen zeigen, dass sich durch die Anlage von Bauminseln in großen Ölpalmen-Monokulturen die einheimische Baumvielfalt auf natürliche Weise erholt. An der Forschung waren auch die indonesischen Universitäten IPB Bogor und Jambi beteiligt. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie Kohlrabi-Gewebe Glucosinolat umwandelt

Enzymatischer Abbau von Glucosinolaten durch Myrosinase (A) nach Gewebeaufschluss verschiedener Kohlrabi-Organe (Brassica oleracea var. gongylodes cv. Kolibri) (B). Abbildung: Mbudu et al. (2024), Food Chemistry. DOI: 10.1016/j.foodchem.2024.142032

Wie die gesundheitsfördernden Glucosinolate in Geweben der Kohlrabipflanze abgebaut werden, haben Forschende analysiert.  Die Ergebnisse zeigen, dass die Enzyme Myrosinase sowie „Specifier“-Proteine in Blättern, Stängel und Knollengewebe entscheiden, ob Abbauprodukte entstehen, die die menschliche Gesundheit fördern oder Pflanzen vor Schädlingen schützen können. Die im Fachmagazin Food Chemistry veröffentlichten Erkenntnisse des Teams des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) über gewebespezifische Unterschiede im Glucosinolatabbau könnten dazu beitragen, den gesundheitlichen Nutzen und die Schädlingsresistenz von Kohlrabi gezielt zu steigern.

Quelle: IGZ

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News · Forschungsergebnis

Pangenom der Gerste

Repräsentative Genotypen werden aus genetisch vielfältigen Populationen, z.B. Sammlungen einer Genbank, auf der Grundlage genomweiter genotypischer Daten ausgewählt. Für einen kleinen, aber möglichst repräsentativen Satz and Genotypen werden vollständige Genomassemblies erstellt, aus denen die „konservierten“ (d. h. genomische Sequenzen, die in allen Individuen einer Art vorkommen) und „variablen“ (d. h. Sequenzen, die in einigen/wenigen Individuen gefunden werden) Pangenom-Kompartimente identifiziert werden. Abb. IPK

Ein internationales Forschungsteam hat das Pangenom der Gerste, also einer Sammlungen von Genomsequenzen mehrerer Individuen dieser Art, untersucht. Dazu wurden komplette Genomsequenzen von 76 Wild- und Kulturgersten herangezogen, ebenso wie Resequenzierungsdaten von weiteren 1.315 Genotypen. Ein darauf basierender Katalog der Sequenzvariation umfasst strukturell komplexe Loci für wichtige Merkmale, die sich bisher der eingehenderen Analyse entzogen haben. „Wir konnten erstmals die Evolution sogenannter strukturell komplexer Genomregionen oder Loci untersuchen und 173 dieser Loci mit nahezu identischen direkten, Gen-tragenden Wiederholungen nachweisen“, erklärt Dr. Martin Mascher, Leiter der Arbeitsgruppe „Domestikationsgenomik“ des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK). „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Großteil der allelischen Vielfalt, die wir an strukturell komplexen Loci im Pangenom sehen, den Kulturpflanzen dabei geholfen haben könnte, sich an neue Selektionsmechanismen in den landwirtschaftlichen Ökosystemen anzupassen,“ ergänzt Prof. Dr. Nils Stein, Leiter der Abteilung „Genbank“ des IPK. Seine Ergebnisse über eines der fünf wichtigsten Kulturpflanzen weltweit hat das Team nun in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. 

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Haben Landpflanzen das Massensterben im Devon ausgelöst?

Im späten Devon, vor etwa 374 Millionen Jahren, erlebte die irdische Biosphäre eine ihrer größten Krisen – das Kellwasser-Ereignis, das zu den fünf größten evolutionären Ereignissen in der Erdgeschichte gehört. Das katastrophale Massensterben, dem mehr als die Hälfte der damaligen Arten erlagen, betraf vor allem das Leben in den Meeren. Als unmittelbare Ursache wurden sauerstofffreie, sogenannte anoxische, Wassermassen identifiziert, die zu einer globalen marinen Sauerstoffkrise führten. In einer sedimentologischen Studie haben Forschende der Universität Greifswald in Zusammenarbeit mit Partnern aus Münster, Rabat und Casablanca herausgefunden, dass Schelfwasserkaskaden an der Ausbreitung der anoxischen Wassermassen maßgeblich beteiligt waren. Tiefseesedimente belegen den Sauerstoffverlust in Küstengewässern und dessen Ausbreitung auf die Ozeane, wie sie in der Fachzeitschrift GEOLOGY berichten. Als eigentliche Verursacher der Kellwasser-Krise werden Landpflanzen verdächtigt, die zu dieser Zeit die Landmassen eroberten und im späten Devon erstmals tiefe Wurzelsysteme und holzige Gewebe entwickelten, das Festland weiträumig besiedelten und die die Bodenbildung in Gang setzten mit beschleunigten Verwitterungsprozessen. Als Folge wurden küstennahe Meere mit Nährstoffen und verrottender Biomasse geflutet; die Eutrophierung führte zu mehr Algenwachstum, was in der Folge den Sauerstoffverbrauch erhöhte, wodurch sich weiträumig sauerstofffreie Schelfwässer und Faulschlämme bildeten. Weder zum Verrotten des organischen Materials noch zum Atmen der Unterwasserorganismen gab es ausreichend Sauerstoff.

Quelle: Uni Greifswald

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Mütterliche kleine RNAs bestimmen das Schicksal von Hybridsamen

Lebensfähige Samen von Capsella orientalis auf der linken Seite und kollabierte, nicht lebensfähige Samen, die durch Kreuzung von Capsella orientalis mit ihrer nahen Verwandten Capsella rubella erzeugt wurden. Fotos: Katarzyna Dziasek

Möchten Pflanzenzüchter widerstandsfähige und hochwertige Nutzpflanzen erzeugen, kreuzen sie häufig Pflanzen verschiedener Arten, um erwünschte Eigenschaften zu übertragen. Das vorzeitige Absterben der Hybridsamen stellt sie dabei jedoch vor Hindernisse. Grund dafür ist eine Fortpflanzungsbarriere, die oft verhindert, dass eng verwandte Arten lebensfähige Samen miteinander produzieren können. Eine neue Studie des Max-Planck-Instituts für molekulare Pflanzenphysiologie, die im Fachmagazin Nature Plants erschien, bietet Einblicke in diese Herausforderung, indem sie kleine RNA-Moleküle als Schlüsselmoleküle in diesem Prozess identifiziert. Diese Erkenntnisse könnten den Weg für eine erfolgreichere Hybridisierung in der Zukunft ebnen.

Quelle: MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie

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News · Forschungsergebnis

Bäume in der Arktis?

Die Anpflanzung von Bäumen in der Arktis könnte die globale Erwärmung verschlimmern, nicht verbessern, folgern Wissenschaftler*innen u.a. der Bodenkunde von der TU Berlin in einem Artikel in Nature Geoscience. Denn die Anpflanzung von Bäumen in hohen Breitengraden wird die globale Erwärmung eher beschleunigen als verlangsamen. Mit der Erwärmung des Klimas können Bäume zunehmend weiter nördlich gepflanzt werden. Regierungen und Unternehmen fördern deshalb große Baumpflanzungsprojekte in der Arktis als Maßnahme, um die schlimmsten Folgen des Klimawandels abzuschwächen. Wenn Bäume jedoch an den falschen Stellen gepflanzt werden – wie z. B. in der normalerweise baumlosen Tundra und in Mooren sowie in großen Gebieten des borealen Waldes mit relativ offenen Baumkronen – können sie die globale Erwärmung noch verstärken, folgern die Forscher*innen, darunter auch Carsten Müller, Professor für Bodenkunde an der TU Berlin.

Quelle: TU Berlin

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News · Forschungsorte

Größte und älteste Saatgutbank für Wildpflanzen in Deutschland feiert 30-jähriges Bestehen

30 Jahre Dahlemer Saatgutbank: Im begehbaren Gefrierraum steht Regalfachlänge von etwa 75 m zur Verfügung. Foto: Bernd Wannenmacher, Botanischer Garten Berlin

Im Herbst 1994 startete die Arbeit der Dahlemer Saatgutbank des Botanischen Gartens mit der Einlagerung von 7.260 Samenkörnern des Balearen-Kohls (Brassica balearica). Inzwischen lagern hier Millionen Samen von gut 3.500 Arten aus 82 Ländern. In einer begehbaren Gefrierkammer bleiben die getrockneten Samen bei -24°C jahrzehntelang am Leben. Zu den Hauptaufgaben der Saatgutbank gehören – damals wie heute – der Aufbau, die Erhaltung und die Dokumentation der Sammlung sowie die Abgabe von Wildpflanzen-Samen für den Botanischen Artenschutz und für Forschung und Lehre, wie die Freue Universität Berlin (FU Berlin) berichtet.

Quelle: FU Berlin

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News

Mehrheit hält Wissenschaftsfreiheit für gegeben, nimmt jedoch Risiken wahr

Das Vertrauen der Menschen in Deutschland in Wissenschaft und Forschung ist stabil: Mit 55 Prozent gibt auch im Wissenschaftsbarometer 2024 mehr als die Hälfte der Befragten an, voll und ganz oder eher zu vertrauen (2023: 56 Prozent). Beim Thema der Informiertheit dagegen zeigt sich im Verlauf der letzten zehn Jahre eine deutliche Veränderung: Der Anteil an Befragten, die sich eher nicht oder gar nicht über Wissenschaft und Forschung informiert fühlen, ist von 35 Prozent (2014) auf 17 Prozent (2024) zurückgegangen. Eine mögliche Gefahr für die Wissenschaftsfreiheit liegt nach Ansicht der Bevölkerung in dem Einfluss von Wirtschaft und Politik auf die Wissenschaft: Zwei Drittel sind der Meinung, dass der Einfluss der Wirtschaft eher oder viel zu groß ist. 57 Prozent der Befragten sagen dies über den Einfluss der Politik auf die Wissenschaft. Das Wissenschaftsbarometer ist eine bevölkerungsrepräsentative Umfrage, mit der die gemeinnützige Organisation Wissenschaft im Dialog (WiD) seit 2014 regelmäßig die Einstellungen der Bürgerinnen und Bürger in Deutschland zu Wissenschaft und Forschung ermittelt.

Quelle: WiD

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News · Forschungsergebnis

Gläserne Mikroalgen der Ostseeküste als Bioindikatoren

Lichtmikroskopische Aufnahme von Glasschalen verschiedener, einzelliger Kieselalgen. Aufnahme: Konrad Schultz, Uni Rostock

Forschende haben mit einer neuen Studie zur Wiedervernässung eines Küstenmoores auf der Insel Rügen aufschlussreiche Erkenntnisse über die Rolle von Mikroalgen gewonnen. Insbesondere die Kieselalgen, eine Gruppe von Mikroalgen mit einer glasartigen Zellwand, erweisen sich als wertvolle Bioindikatoren, um die ökologischen Folgen von Überflutungen an der Ostseeküste besser zu verstehen. Die Ergebnisse der Angewandten Ökologie und Phykologie der Universität Rostock erschienen in der Fachzeitschrift Science of The Total Environment.

Quelle: Uni Rostock

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Dominoeffekt: wie Atlantikzirkulation und Amazonas-Regenwald zusammenhängen

Der Amazonas-Regenwald und die Amazonasregion sind Ökosysteme, die auf sich verändernde Niederschlagsmuster reagieren. Foto: Thomas Akabane, Universität São Paulo

Wie sich eine verändernde Atlantikzirkulation auf den Amazonas-Regenwald auswirken würde, hat ein internationales Forschungsteam untersucht. Der Amazonas-Regenwald und die Umwälzzirkulation des Atlantiks, die sogenannte AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation), zählen zu den globalen Kippelementen. Wie genau AMOC und Amazonas als Systeme miteinander verbunden sind und die Meereszirkulation die Amazonasregion beeinflusst, ist noch nicht umfassend erforscht. Ein Team von Forschenden u.a. von MARUM, dem Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen, hat nun Veränderungen der Vegetation in der Amazonasregion analysiert. Aus einem marinen Sedimentkern, der vor der Amazonasmündung gewonnen wurde, hat es gemeinsam mit einem internationalen Team Pollen- und Kohlerückstände der vergangenen 25.000 Jahre analysiert. Diese Analyse ermöglicht dem Team einen detaillierten Blick in die Vergangenheit eines der artenreichsten Ökosysteme der Erde. Die im Fachmagazin Nature Geoscience veröffentlichten Daten zeigen, wie sich die Vegetation und Feucht- sowie Trockenperioden während vergangener Klimaereignisse der letzten Eiszeit, bei denen sich die AMOC drastisch abschwächte (sogenannte Heinrich-Ereignisse), verändert haben. Insbesondere fanden die Forschenden dabei einen dramatischen Rückgang der Regenwaldvegetation im nördlichen Teil des Amazonasgebietes.

Quelle: Uni Bremen

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News · Forschungsergebnis

Inseln als Schlüssel zum Schutz der Pflanzenvielfalt

Sukkulenten-Busch auf Teneriffa. Foto: Holger Kreft

Mehr als ein Drittel aller weltweiten Pflanzenarten kommt auf Inseln vor. Und das, obwohl Inseln nur etwas mehr als fünf Prozent der Landfläche der Erde ausmachen. Die Studie unter Leitung der australischen Macquarie University und der Universität Göttingen zeigt auch, dass von allen weltweit als bedroht eingestuften Pflanzenarten mehr als die Hälfte ausschließlich auf Inseln vorkommt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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Mikrobengemeinschaften auf Seegräsern reduzieren Krankheitserreger

Seegraswiesen bieten vielen kleinen Tierarten Lebensraum sowie Bakteriengemeinschaften, die antibiotisch wirken. Foto: Thorsten Reusch, GEOMAR

Seegraswiesen sind nicht nur Kinderstube für Fische, Küstenschützer und CO2-Speicher. Sie reduzieren auch sehr effektiv Krankheitserreger im Meer. Wie genau das funktioniert, haben jetzt Wissenschaftler*innen der Forschungseinheit Marine Naturstoffchemie am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel untersucht. Sie analysierten die mikrobiellen Gemeinschaften, die auf Ostsee-Seegras leben und stellten fest, dass insbesondere Bakterien auf gesunden Pflanzen stark antibiotisch wirken. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment veröffentlicht.

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Wettrüsten zwischen Pflanze und Pilz

Forschende beschrieben im August im Fachjournal Molecular Plant eine neue Gruppe von Abwehrstoffen der Gerste, die gegen ein breites Spektrum an pilzlichen Krankheitserregern wirkt. Wie sie heute in einer Pressemitteilung über die Studie berichten, bildet der Erreger der Wurzelfäule Bipolaris sorokiniana eine Ausnahme: Der Pilz neutralisiert die Abwehrstoffe und benutzt sie, um besser zu wachsen. Die Wissenschaftler/innen des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) zeigen gemeinsam mit Partnern der Universität Köln, wie ein Krankheitserreger das Immunsystem der Pflanze nicht nur umgeht, sondern sogar erfolgreich zum eigenen Vorteil ausnutzt.

Quelle: IPB

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News · Forschungsergebnis

Braunalgen entwickeln sich nach Sanduhr-Modell

Die mittlere Embryonalentwicklung ist bei Tieren, Pflanzen und Algen auffallend ähnlich und offenbart die gemeinsamen entscheidenden Phasen in der Evolution komplexer Lebensformen. Jüngste Beobachtungen von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen und der Universität Dundee an Braunalgen weisen das gleiche Sanduhrmuster während der Embryogenese auf wie bei Tieren und Pflanzen. Das „Sanduhrmodell“ der Entwicklung mehrzelliger Organismen besagt, dass Embryonen desselben Stammes in den frühesten und spätesten Stadien morphologische und molekulare Unterschiede aufweisen, sich aber in der mittleren Embryonalperiode ähneln. Die Verfolgung der Entwicklungsstadien bei Braunalgen zeigt nun, dass die Prozesse, die die Entwicklung komplexer mehrzelliger Organismen steuern, universeller sind, als gedacht, und liefert ein tieferes Verständnis dafür, wie sich mehrzelliges Leben entwickelt hat, berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature.

Quelle: MPI für Biologie Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Mit Pflanzenvielfalt auf dem Acker speichern Böden mehr Kohlenstoff

Die Anbaufläche des TwinWin-Experiments in Finnland, auf der Gerste entweder allein oder im Mischkultur mit bis zu acht verschiedenen Pflanzenarten gepflanzt wurde. Foto: Seraina Cappelli

Mehr Biodiversität stärkt die Kohlenstoffbindung in den Böden, zeigt eine neue Studie im Fachmagazin Nature Communications. Die Förderung der Biodiversität in landwirtschaftlichen Praktiken könnte der Schlüssel zu einem nachhaltigeren und klimafreundlicheren Agarsektor sein, folgert ein Team von Forschenden unter der Leitung von Luiz Domeignoz-Horta von der Universität Zürich. Die Forschenden führten ihre Studie im Rahmen des TwinWin-Experiments in Finnland durch, bei dem untersucht wird, wie sich verschiedene Abstufungen der Pflanzenvielfalt in Kombination mit Gerste auf mikrobielle Prozesse im Boden auswirken. Bemerkenswert ist, dass die Pflanzenvielfalt auch die Gesamtproduktion an pflanzlicher Biomasse erhöhte, ohne dass die Gerstenerträge zurückgingen. Dies zeigt, dass die Praxis geeignet ist, die Erträge zu erhalten und gleichzeitig die Kohlenstoffspeicherung im Boden zu verbessern.

Quelle: Uni Zürich

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News · Forschungsergebnis

Korallen in uralter Symbiose mit Algen

Erdgeschichtliche Rekonstruktion der Kontinente im mittleren Devon (Givet-Stufe vor ~385 Millionen Jahren). Markiert: Fundorte der untersuchten fossilen Korallen. Pfeile: Richtung des damaligen Südäquatorialstroms, einer permanenten warmen Meeresströmung. Grafik: Jonathan Jung, MPI für Chemie

Auch vor knapp 400 Millionen Jahren lebten Korallen bereits in Symbiose mit Algen. Das hat ein Team um Forschende des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz durch die Analyse von Stickstoffisotopen an fossilen Korallen aus der Eifel und dem Sauerland festgestellt. Damit haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die bislang älteste Photosymbiose in Korallen nachgewiesen. Die Photosymbiose könnte erklären, warum prähistorische Korallenriffe trotz nährstoffarmer Umgebung enorme Ausmaße erreichten, wie sie im Fachjournal Nature folgern.

Quelle: MPI für Chemie

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News · Forschungsergebnis

Schließzellen können Umweltreize zählen

Ein blauer Lichtpuls löst in Schließzellen ein Kalzium-Signal (rot) aus, dem ein Anionenstrom (schwarz) folgt (A). Der Einstrom von Kalzium in die Zelle fördert die Freisetzung von mehr Kalzium, was Anionenkanäle aktiviert und die Stomabewegung moduliert. Grafik: Shouguang Huang, JMU

Pflanzen passen ihren Wasserverbrauch an die Umweltbedingungen an, indem sie mit ihren Schließzellen Umweltreize zählen und verrechnen. Über die Steuerung der Stomata berichten Pflanzenforschende der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in der Fachzeischrift Current Biology. Um den Kalzium-Transienten (ein rascher, zeitlich begrenzter Anstieg der Kalzium-Konzentration in der Zelle) zu analysieren, hatte das Team um den Biophysiker Professor Rainer Hedrich ein optogenetisches Verfahren mit neuartigen Modellpflanzen angewendet, die mit lichtaktivierbaren Kalzium-Kanälen ausgestattet wurden: Durch Lichtpulse lassen sich in den Schließzellen dieser Pflanzen Kalzium-Signale erzeugen und die zelluläre Antwort analysieren. Ihre Ergenbisse zeigen, "dass Schließzellen sechs aufeinanderfolgende Kalzium-Transienten auflösen und in Stomabewegung umsetzen können. Die Schließzellen können also bis sechs zählen“, sagt Rainer Hedrich. „Als wir die Stimulationsfrequenz verdoppelten, wurde der Stomaschluss nicht forciert. Als wir sie halbierten, verzögerte sich die Stomabewegung.“

Quelle: JMU

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News · Forschungsergebnis

Schlüsselprotein für die Bildung von Abwehr-Steroiden in Nachtschattengewächsen entdeckt

Gegen Kartoffelkäfer (Leptinotarsa decemlineata und den Befall mit anderen Schädlingen wehren sich Nachtschattengewächse mit steroidalen Glykoalkaloiden und Saponinen. Foto: Danny Kessler, MPI für chemische Ökologie

Das entscheidende Protein für die Steuerung der Biosynthese von steroidalen Glykoalkaloiden und Saponinen in Pflanzen der Gattung Solanum präsentieren Forschende des Jenaer Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in der Fachzeitschrift Science. Demnach ist GAME15 ein entscheidendes Protein, das die Biosynthese sowohl von steroidalen Glykoalkaloiden als auch Saponinen aus einer Cholesterinvorstufe in Nachtschattengewächsen reguliert (etwa bei Kartoffeln, Tomaten oder Auberginen). Pflanzen des Schwarzen Nachtschattens Solanum nigrum (Schwarzer Nachtschatten), die das Protein und damit die Steroidsaponine nicht mehr produzieren konnten, waren anfälliger für Schädlingsbefall an den Blättern durch Insekten wie Kleinzikaden und Kartoffelkäfer. Diese Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für die Gewinnung hochwertiger Steroidmoleküle für medizinische Anwendungen und könnten gezielte Strategien zur Bekämpfung landwirtschaftlicher Schädlinge unterstützen.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Neue Methode zur Messung der Lumineszenzlöschung

Ein Exemplar des Seetangs Fucus serratus und die Sauerstoffkonzentration auf seiner Oberfläche. Grafik: Soeren Ahmerkamp, MPI für Marine Mikrobiologie

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

Quelle: MPI für Marine Mikrobiologie

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News · Veranstaltung

Algen als Multitalente für Kulinarik und Wirtschaft: 3. Mitteldeutscher Algenstammtisch 2024

Im Algenkompetenzzentrum der Hochschule Anhalt werden verschiedene Mikroalgen kultiviert, um Wirk- und Wertstoffe zu gewinnen. Foto: Robin Ritter

Ohne Algen wäre unsere Luft verdammt dünn. Sie wandeln Kohlendioxid mithilfe von Licht in Biomasse um und bilden dabei Sauerstoff. Die Vielfalt der Algen ist riesig, ihre Fähigkeiten ebenso: Sie beeinflussen unser Klima positiv, reinigen Abwässer und bilden wirtschaftlich nutzbare Wertstoffe. Von Sushi über Kosmetik- und Pharmawirkstoffe bis hin zu Algenschuhen und Verpackungen - Algen gehören zum aufstrebenden Multitalent für die blaue Bioökonomie. Auf dem 3. Mitteldeutschen Algenstammtisch am 24. und 25. Oktober 2024 an der Hochschule Anhalt sind Unternehmerinnen und Unternehmer eingeladen, das Potenzial der Alleskönner zu entdecken.

Quelle: Hochschule Anhalt

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News · Förderung

Forschung zu Pflanzenschutzverfahren in pfluglosen Anbausystemen: Jetzt Projektskizzen einreichen

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert Forschungsvorhaben zu Pflanzenschutzverfahren im Acker- und Gemüsebau mit konservierender und erosionsmindernder Bodenbearbeitung sowie in Dauerkulturen. Projektskizzen können ab sofort bis zum 03. Februar 2025 bei der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) eingereicht werden. Die Forschungsprojekte müssen einen nachweisbaren Beitrag zur Entwicklung alternativer, zuverlässig wirksamer und möglichst nachhaltiger Pflanzenschutzverfahren für den Anbau unter konservierender und erosions-mindernder Bodenbearbeitung leisten. Ebenso sollen Verfahren erarbeitet werden, die mit weniger oder ohne den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln in pfluglosen Systemen auskommen. Interessenten können ihre Projektskizzen in Abhängigkeit der inhaltlichen Ausrichtung bis zum 03. Februar 2025, 23:59 Uhr, bei der BLE in der Ackerbaustrategie (Modul A) oder im Programm zur Innovationsförderung (Modul B) einreichen.

Quelle: BMEL

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News · Forschungsergebnis

Mechanismus der Wachstumssteuerung in Stammzellen

Die Spitze einer Pflanzenwurzel unter dem Fluoreszenzmikroskop. Grün markiert sind die Zellen, in denen WOX5 aktiv ist. Bild: Thomas Laux

Das Molekül HAN ist ein wichtiger Regulator, der im Zusammenspiel mit WOX5 das Wachstum von Pflanzen steuert. Das zeigen neben molekularbiologischen Methoden auch mathematische Modellierungen von Forschenden der Uni Freiburg, die sie im Fachmagazin Nature Plants veröffentlicht haben. Diese liefern eine mögliche Erklärung dafür, warum der kompliziert anmutende Mechanismus ein Vorteil für die Pflanze sein könnte: Die Mitwirkung von HAN als Bindeglied zwischen WOX5 und CDF4 scheint die Regulation der Stammzellen unempfindlicher gegenüber Umwelteinflüssen zu machen. Das Verständnis dieses Mechanismus ist relevant für die Züchtung widerstandsfähigerer oder ertragreicherer Nutzpflanzen.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Warum Europäische Waldpflanzen gen Westen wandern

Der Wald-Sauerklee (Oxalis acetosella) „wandert” mit einer Geschwindigkeit von knapp 5 Kilometern pro Jahr nach Westen und etwa 0,1 Kilometern pro Jahr nach Norden. Hauptgrund ist der atmosphärische Stickstoffeintrag. Foto: Petr Harant

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

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen gehen bei der Aufnahme von Kalium energiesparend vor

Pflanzen besitzen zwei getrennte Kalium-Aufnahmesysteme, den Transporter HAK5 und den Kanal AKT1. Je nach Kalium-Konzentration im Boden ist das eine oder das andere System für die Aufnahme von Kalium in die Wurzeln verantwortlich. Grafik: Tobias Maierhofer, Uni Würzburg

Pflanzen können noch geringste Spuren des wichtigen Nährstoffs Kalium aus dem Boden holen. Wie sie das schaffen, beschreibt ein Team um den Würzburger Biophysiker Rainer Hedrich in Nature Communications.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Älter, vielfältiger, aber keine CO₂-Senke mehr: So steht es um Deutschlands Wälder

Veränderungen des Kohlenstoffvorrates in Wald und Holzprodukten. Grafik: FNR

Das Ergebnis der heute veröffentlichten Bundeswaldinventur 2022 - der umfangreichsten Bestandsaufnahme im deutschen Wald - hat Licht und Schatten: Die Wälder werden strukturreicher, es gibt mehr ältere Bäume und etwas mehr bewaldete Fläche. Die durchschnittliche Kohlenstoff-Speicherleistung des Waldes hat allerdings seit 2012 deutlich abgenommen. Zwischen 2017 und 2022 wurden die Wälder sogar zur Kohlenstoff-Quelle. Das meldet das Thünen-Institut für Waldökosystem in Eberswalde.

Quelle: Thünen

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News · Forschungsergebnis

Schädlinge mit Biodiversität statt Insektiziden bekämpfen

Flohkäfer befallen eine Arabidopsis thaliana und hinterlassen Schäden an der Pflanze. Foto: UZH

Nicht immer braucht es Pestizide: Forschende der Universität Zürich (UZH) zeigen in einer umfangreichen Feldstudie, dass die Biodiversität innerhalb einer Pflanzenart zur Schädlingsbekämpfung genutzt werden kann. Denn Arten mit verschiedenen Genotypen arbeiten zusammen, um die Angriffe von pflanzenfressenden Insekten abzuwehren, berichten sie im Fachmagazin Nature Communications.

Quelle: UZH

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News · Veranstaltung

Zukunftsperspektive Bioökonomie

Was ist Bioökonomie überhaupt, welche Studiengänge und Berufsbilder verbergen sich hinter dem Begriff und kann man einen erfolgreichen Werdegang mit einem Beitrag zu einer nachhaltigeren Zukunft kombinieren? Diese und weitere Fragen vieler Studierender stehen im Mittelpunkt der kostenfreien Veranstaltung #ZukunftBioökonomie am 7. November 2024 am Berliner Dienstsitz des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Das Programm ist insbesondere auf junge Erwachsene zwischen 18 und 25 Jahren zugeschnitten, die vor der Wahl eines Studiengangs stehen, gerade einen Bachelor oder Master abgeschlossen haben oder grundsätzlich auf der Suche nach einer Jobperspektive im Bereich Bioökonomie | Biotechnologie sind. Für die Teilnahme ist eine Anmeldung erforderlich.

Details unter zukunftsperspektive-biooekonomie.de

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News · Anwendung

Wenn Eichen und Kiefern der Kahlfraß droht

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

Quelle: FnR

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News · Forschungsergebnis

Faktencheck Artenvielfalt zeigt erstmals, wie es um die biologische Vielfalt in Deutschland steht

Untersuchte Lebensräume im "Faktencheck Artenvielfalt". Grafik: FEdA

Mehr als die Hälfte der natürlichen Lebensraumtypen in Deutschland weist einen ökologisch ungünstigen Zustand auf, täglich verschwinden weitere wertvolle Habitatflächen. Die Konsequenz: Populationen von Arten schrumpfen, verarmen genetisch oder sterben aus – mit direktem Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und Funktionsweise von Ökosystemen. Ein Drittel der Arten sind gefährdet, etwa drei Prozent sind bereits ausgestorben.  Der heute erschienene „Faktencheck Artenvielfalt“ wurde in Zusammenarbeit zahlreicher Universitäten (darunter die Uni Leipzig), Forschungseinrichtungen und weiterer Akteure erstellt und zeigt erstmals umfassend, wie es um die Biodiversität in Deutschland tatsächlich steht, identifiziert deren Trends und Treiber, gibt aber auch Empfehlungen, dem Verlust entgegenzuwirken und arbeitet Forschungsbedarfe heraus.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsergebnis

Umfassende Aufforstung kann globale Erwärmung bremsen

Das Pariser Klimaabkommen fordert, die Erderwärmung auf 1,5 Grad Celsius im Vergleich zum vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen CO₂-Emissionen gesenkt und bereits ausgestoßenes CO₂ wieder aus der Atmosphäre entfernt werden. Ein Team um die LMU-Forscher Yiannis Moustakis und Julia Pongratz zeigt nun, dass großflächige Aufforstung einen wichtigen Beitrag dazu leisten kann. Simulationen der Forschenden zeigen, dass Temperaturspitzen und auch die Temperatur zum Ende des Jahrhunderts reduziert und die Dauer, in der die globale Temperatur das 1,5-Grad-Ziel überschreitet, verkürzt werden könnte, wie sie im Fachmagazin Nature Communications berichten.

Quelle: LMU

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News · DBG · Botanik-Tagung

Resümee: „Botanik-Tagung verstärkt Aufbruchstimmung“

Im Interview des mitorganisierenden Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) fasst der Tagungs-Präsident unserer internationalen Botanik-Tagung (#BT2024DBG), Prof. Dr. Edgar Peiter, von der Martin Luther Universität Halle-Wittenberg die Themen zusammen, macht deutlich, warum Biodiversitätsforschung so wichtig ist, erklärt, was die Pflanzenforschung zur Bewältigung der Klimakrise beitragen kann, und äußert sich zum Forschungsstandort Mitteldeutschland. Zur Tagung waren im September mehr als 650 Forschende der Pflanzenwissenschaften nach Halle gekommen.

Quelle: IPK

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News · Forschungsergebnis

Neue Magnetresonanz-Tomographie-Methode für Pflanzen

Die Anwendung der Magnetresonanztomographie (MRT) zur Untersuchung des pflanzlichen Stoffwechsels in vivo stellt die Wissenschaft jedoch noch vor Herausforderungen. Ein Forschungsteam hat nun mit dem ‚Chemical Exchange Saturation Transfer‘ (CEST) eine neue Methode für die Pflanzen-MRT entwickelt. Sie ermöglicht einen nicht-invasiven Zugang zum Stoffwechsel von Zuckern und Aminosäuren in komplexen Speicherorganen wie Samen, Früchte, Pfahlwurzeln oder Knollen wichtiger Kulturpflanzen, wie Mais, Gerste, Erbse, Kartoffel, Zuckerrübe und Zuckerrohr. Das Forschungsteam zeigte in der aktuellen Studie die Dynamik von Metaboliten in sich entwickelnden Samen; eine Analyse die mit herkömmlichen Techniken bisher nicht möglich war. Darüber berichtet das Team unter der Leitung von Dr. L. Borisjuk (IPK Leibniz-Institut) und Prof. P.M. Jakob (Universität Würzburg) im Fachjournal Science Sdvances. „Die Visualisierung der Metabolitendynamik in lebenden Pflanzen ist ein hervorragendes Instrument, um strukturelle und metabolische Interaktionen bei der Reaktion von Pflanzen auf sich ständig verändernde Umweltbedingungen besser zu verstehen. Daher ist die Einführung von CEST, das die interne Gewebestruktur und die Metabolitendynamik sichtbar macht, ein wichtiger Meilenstein“, sagt Dr. Ljudmilla Borisjuk, Leiterin der Arbeitsgruppe „Assimilatallokation und NMR“ am IPK.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Je unterschiedlicher menschliche Umwelteinflüsse, desto gravierender sind Auswirkungen auf den Boden

Von Klimawandel bis Umweltverschmutzung: Eine Studie Forschenden der Freien Universität Berlin zeigt die Folgen von zahlreichen, gleichzeitig wirkenden Umwelt-Faktoren auf die Bodeneigenschaften. Dazu hatten sie einen Pool von 12 Faktoren des globalen Wandels verwendet, wie etwa organische Chemikalien, sowie Stickstoffeintrag, Schwermetalle, Salzstress, sowie Trockenstress. Diese Faktoren wurden dann kombiniert in Gruppen von 2, 5 oder 8 Faktoren, die gleichzeitig appliziert wurden. Im Fachjournal Nature Communications schildern sie, ob es für den Boden schlechter ist, wenn er von eher einer Vielzahl von Faktoren mit unterschiedlichen Wirkmechanismen betroffen ist, oder ob es schlimmere Auswirkungen hat, wenn die Faktoren sich eher ähneln, also eher in die gleiche Bresche schlagen. „Unsere Ergebnisse belegen, dass die Effekte umso gravierender sind, je unterschiedlicher die Gruppe der Faktoren ist“, erklärt Prof. Dr. Matthias Rillig, Leiter der Ökologie-Arbeitsgruppe an der Freien Universität Berlin. „Dies liegt daran, dass bei unähnlichen Faktoren die Häufigkeit der gegenseitigen Verstärkungen der Faktoren zunimmt.“ Und „möglicherweise kann diese Einsicht auch helfen, bereits geschädigte Ökosysteme wieder herzustellen“, sagt Rillig.

Quelle: FU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Korbblütler auf isolierten Inseln

Pleurophyllum speciosum ist ein Kraut mit leuchtend violetten Blüten. Foto: Philip Garnock-Jones, Uni Göttingen

Ein internationales Forschungsteam hat eine neue globale Datenbank zur Verbreitung und Evolutionsgeschichte aller Asteraceae-Arten zusammengestellt und analysiert. Damit gelang es die rund 34.000 Arten der Korbblütler oder Asterngewächse zu beschreiben, einer Gruppe der Blütenpflanzen mit der größten Artenvielfalt der Welt. Wie die Forschenden herausfanden, kam auf vielen Inseln weltweit eine unerwartet hohe Zahl von Artbildungen in relativ kurzen Zeiträumen innerhalb der Asteraceae-Familie vor. Die Forschenden konnten zudem Dutzende von möglicherweise unentdeckten Artbildungen auf Inseln weltweit identifizieren. „Die Familie der Korbblütler ist eine Goldgrube, um zu verstehen, warum und wie sich neue Arten in den abgelegensten Umgebungen der Welt entwickeln“, sagt Prof. Dr. Holger Kreft, Leiter der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie der Universität Göttingen. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Pflanzengemeinschaften verändern, wenn sie unbesiedeltes Gelände einnehmen

Bestimmte Pflanzen sind in der Lage, Naturräume wie Sanddünen, vulkanische Substrate und Steinschlaggebiete zu erschließen. Dank spezieller Eigenschaften können die frühen Kolonisierer in solch lebensfeindlichen Umgebungen gedeihen. Den Pionierarten folgen schon bald andere Pflanzen, denen diese Eigenschaften fehlen. Ricardo Martínez-García vom Center for Advanced Systems Understanding (CASUS), einem Institut des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), und Kollegen aus Spanien und Brasilien untersuchten das Wechselspiel zwischen verschiedenen Spezies auf diesen neu eroberten Böden mithilfe eines mathematischen Modells der Pflanzenwurzeln. Ihr in der Fachzeitschrift New Phytologist vorgestelltes Modell stellt eine Verbindung zwischen dem Typ der Interaktion der Arten und der allgemeinen Verfügbarkeit begrenzter Bodenressourcen her. Zudem verrät es die beste Strategie für den Pionier, der eine nicht frei verfügbare Ressource nutzbar machen kann.

Quelle: CASUS

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News · Forschungsergebnis

Wie Lücken im Kronendach Mikroklima und Bodenaktivität beeinflussen

Blick in den Wald mit dichtem Unterstand und teilweise krankem Oberstand. Foto: Annalena Lenk, Uni Leipzig

Lücken im Kronendach eines Auen-Mischwalds haben direkten Einfluss auf die Temperatur und Feuchtigkeit im Waldboden, zeigen jedoch nur geringe Auswirkungen auf die Bodenaktivität. Zu diesem Ergebnis kommt eine in der Fachzeitschrift Science of The Total Environment veröffentlichte Studie der Universität Leipzig, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv) und des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie. Für die Studie untersuchten die Forschenden im Dürrejahr 2022 die Auswirkungen verschieden großer und unterschiedlich strukturierter Waldlücken auf Mikroklima und Zersetzungsprozesse im Boden eines europäischen Auenmischwaldes (Leipzig, Deutschland).

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsergebnis

Bitterer Nachgeschmack: Wie Stickstoff Solanum-Pflanzen bitter macht

Dagny Grzech mit Pflanzen des Schwarzen Nachtschattens, die als Plattform für die Entwicklung der Produktion steroidaler Glykoalkaloide dienen. Foto und (c): Anna Schroll, MPI f. chem. Ökologie

Ein ursprünglich aus dem pflanzlichen Grundstoffwechsel stammendes Enzym steuert die Synthese von steroidalen Glykoalkaloiden, wichtigen Abwehrstoffen der Tomate. Einem Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie ist es nun gelungen, den entscheidenden Biosyntheseschritt bei der Herstellung von steroidalen Glykoalkaloiden zu charakterisieren, wichtigen Abwehrstoffen in verschiedenen Solanum-Pflanzen. Sarah O'Connor, Leiterin der Abteilung für Naturstoff-Biosynthese, sieht die in der Zeitschrift nature chemical biology vorgestellten Ergebnisse in einem breiteren Kontext: "Unsere Studie zeigt, dass die Biosynthesewege eine große Plastizität aufweisen, die sich nicht nur in der Veränderung der katalytischen Aktivitäten der beteiligten Enzyme, sondern auch in der Veränderung ihrer räumlichen Organisation äußern kann. Diese 'metabolische' Plastizität führt zu einer enormen Vielfalt an spezialisierten Stoffwechselwegen in Pflanzen." 

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Forschungsergebnis

In der Werkstatt der Chloroplasten

Dominique Stolle, Lena Osterhoff und Danja Schünemann (von links) schauten den Ribosomen über die Schulter. Foto und (c): Kramer, RUB

Die Photosynthese läuft täglich in jedem kleinen grünen Blatt vor unseren Augen ab – dennoch sind die Details des komplexen Ablaufs noch nicht komplett enträtselt. Ein Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Prof. Dr. Danja Schünemann hat ein weiteres Puzzleteil aufgeklärt. Das Team, insbesondere der ehemalige Doktorand Dominique Stolle und die jetzige Doktorandin Lena Osterhoff, untersuchte, wie das für die Photosynthese wichtige Protein D1 aufgebaut wird und entwickelte dazu eine neue In-vitro-Technik. Ungefähr 140 Proteine, so zeigte sich, sind vermutlich an dem Prozess beteiligt, einige davon bislang unbeschrieben; das markante Protein STIC2 untersuchten sie genauer. „STIC2 interagiert dabei mit bestimmten Strukturen in den Thylakoidmembranen, was für den korrekten Einbau von D1 und vermutlich anderer zentraler Proteine der Photosysteme in die Membran entscheidend ist“, so Danja Schünemann. „Bisher konnte man Ribosomen nur allgemein aufreinigen“, erklärt Danja Schünemann. „Jetzt können wir ihnen sozusagen bei der Arbeit über die Schulter schauen.“ Ihre Ergebnisse publizierten sie Ende August in der Zeitschrift EMBO Journal.

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Großflächige Waldrodung verringert Wolkenbildung

Forschende haben herausgefunden, dass die großflächige Abholzung von Wäldern mehr erwärmend auf das Klima wirkt als bisher angenommen. Das Team der Universität Leipzig und der Sun Yat-sen University (China) wies durch Analyse von Computersimulationen und Beobachtungen eine Abnahme von Wolken in diesen abgeholzten Gebieten nach. Rodung wirkt durch das Freisetzen von Kohlendioxid erwärmend, gleichzeitig sind aber auch Wälder dunkler als die Gebiete nach der Rodung. Dieser Effekt wirkt abkühlend, weil weniger Sonnenlicht absorbiert wird, berichten sie im Fachnjournal Nature Communications.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Projekt

Entschlüsselung des Erbguts der UDE-Algensammlung

Algensammlung der Universität Duisburg-Essen. Foto: Bank Beszteri, UDE

Ein interdisziplinäres Team hat erfolgreich eine Forschungsprojekt-Förderung durch das renommierte Joint Genome Institute des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBL), Department of Energy der USA zur Entschlüsselung des Erbguts der Algensammlung der Universität Duisburg-Essen (UDE) eingeworben. Die Algensammlung der UDE ist mit mehr als 7.000 Stämmen eine der größten ihrer Art weltweit. Die Forschenden von Forschenden der UDE und der Westfälischen Hochschule erhoffen sich durch die Entschlüsselung der DNA der Algen neue Erkenntnisse über die Evolution, die Symbiose mit Bakterien und Viren sowie ihrer Rolle im Ökosystem zu gewinnen, zumal in der Sammlung Algen und Algenfamilien sind, deren genetische Information noch unbekannt ist. „Mit der Entschlüsselung des Erbguts können wir Marker etablieren, um die Algen und ihren Beitrag in Ökosystemen leichter zu entschlüsseln. Wir erhalten Zugang zu der genetischen Information, die zur Erstellung wichtiger Bioprodukte erforderlich ist. Genau da setzt unser neues Projekt „Genomic perspective on carbon and nitrogen cycling by algae and their symbiotic partners“ an,“ sagt Alexander Probst, der das Team von sieben Wissenschaftler:innen aus drei Fakultäten der UDE und der Westfälischen Hochschule zusammen mit Dr. André Soares leitet.

Quelle: UDE

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News · Forschungsergebnis

Fischsterben an der Oder 2022: Mikroschadstoffe verstärkten die Wirkung der Algentoxine

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nahmen an fünf Standorten entlang der Oder Wasserproben, extrahierten vergiftete Fische und analysierten die Wirkung der Mikroschadstoffe. Grafik: Annika Jahnke, UFZ

Es waren die Bilder des Sommers 2022: Tonnenweise trieben tote Fische, Muscheln und Schnecken auf der Oder. Bald war klar, was als Auslöser der Umweltkatastrophe galt: Eine Mischung aus überhöhtem Salzgehalt, hohen Wassertemperaturen, niedrigem Wasserstand und zu hohen Nährstoffeinträgen und Abwasser löste eine Blüte der Brackwasseralge Prymnesium parvum aus, deren Algentoxin Prymnesin auf Organismen tödlich wirkt. Ein vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordiniertes Wissenschaftsteam sammelte damals Wasserproben und analysierte sie. Das Ergebnis: Hohe Konzentrationen organischer Mikroschadstoffe haben die tödlichen Auswirkungen von Prymnesin verstärkt, schreiben die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Water.

Quelle: UFZ

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News · Köpfe und Karrieren

ERC Starting Grant für Stoffwechselexperten Prof. Dr. Markus Stetter

Professor Dr. Markus Stetter. Foto und (C): Martin Spir

Pflanzenwissenschaftler Professor Dr. Markus Stetter ist vom Europäischen Forschungsrat (ERC) mit je einem Starting Grant ausgezeichnet worden, der exzellente Nachwuchswissenschaftler*innen für die Dauer von fünf Jahren mit bis zu 1,5 Millionen Euro fördert. Stetter forscht am Institut für Pflanzenwissenschaften der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität zu Köln und ist Mitglied des Exzellenzclusters CEPLAS. Er erhält den ERC Starting Grant für das Projekt Reconstruction of Specialized Metabolite Evolution Through Molecular Switches (ROSE). Wie ein neuer Stoffwechselweg in Pflanzen integriert wird und im Laufer der Evolution sogar einen bestehenden ersetzen kann, ist noch unbekannt. Stetter und sein Team werden im Rahmen von ROSE die Evolution von Metaboliten – also Produkten von Stoffwechselvorgängen – erforschen und so ein besseres Verständnis der Verbindung zwischen neuen Inhaltsstoffen von Pflanzen und den regulatorischen Netzwerken, die das Zusammenspiel von Genen und Merkmalen verknüpfen, fördern. Konkret stehen Farbstoffe im Fokus: zum einen Anthocyanpigmente, rote Farbstoffe, die etwa Blutorangen oder Kirschen ihre dunkle Farbe verleihen, und zum anderen Betalainpigmente, wie wir sie aus der roten Beete kennen. Obwohl die beiden Stoffe farblich ähnlich aussehen, sind sie chemisch sehr verschieden. Erstaunlicherweise wurde noch keine Pflanze gefunden, die beide Pigmente beinhaltet. „Durch den ERC Grant können wir ganz neue Wege der Evolution verstehen und hoffentlich einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit leisten“, sagt Stetter.

Quelle: Uni Köln

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News · Forschungsergebnis

Photosynthese im fast Dunklen

Lager der MOSAiC Expedition. Foto: Saga Svavarsdottir, AWI (CC-BY 4.0)

Auch bei extrem niedrigem Lichteinfall kann Photosynthese in der Natur stattfinden, zeigt eine Studie, die die Entwicklung von arktischen Mikroalgen zum Ende der Polarnacht untersucht hat. Die Messungen fanden im Rahmen der MOSAiC-Expedition statt und ergaben, dass Mikroalgen in der Arktis schon Ende März durch Photosynthese Biomasse aufbauen. Zu diesem Zeitpunkt steht die Sonne kaum über dem Horizont, sodass es im Lebensraum der Mikroalgen noch nahezu komplett dunkel ist. Die Ergebnisse der Nature Communications-Studie zeigen, dass Photosynthese im Ozean unter viel niedrigeren Lichtbedingungen möglich ist und damit auch bis in viel größere Tiefe stattfinden kann als bisher angenommen. Die Forscherinnen und Forscher nutzten für ihre Arbeit Messdaten des internationalen MOSAiC-Forschungsprojekts, bei dem sich die Expeditionsteilnehmende 2019 für ein Jahr in der zentralen Arktis einfrieren ließen, um den Jahresgang des arktischen Klima- und Ökosystems zu untersuchen. Der Fokus des Teams um Dr. Clara Hoppe vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) lag dabei auf der Untersuchung von Phytoplankton und Eisalgen (siehe auch: Eisalge Melosira arctica – Gewinnerin oder Verliererin des Klimawandels?).

Quelle: AWI

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News

Sind die vielen Baumarten in Städten Einfallstore für Waldschädlinge?

Die Bäume auf dem Opernhausplatz in Zürich sind im Baumkataster eingetragen. Es sind nicht-einheimische Rot-Eichen (Quercus rubra) und Dornenlose Gleditschien (Gleditsia triacanthos f. inermis), beides nordamerikanische Arten. Foto: Peter Longatti

In Schweizer Städten gibt es mehr als 1300 Baumarten, während dortige Wälder nur 76 beherbergen, zeigt eine Studie der Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Damit finden eingeschleppte Waldschädlinge oder -krankheiten in Städten auch wesentlich mehr potenzielle Wirte – und könnten sich von dort in die Wälder ausbreiten. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin Landscape and Urban Planning veröffentlicht.

Quelle: WSL

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News · Projekt

KI im Einsatz gegen globale Entwaldung

Dr. Stephanie Helmling vom Thünen-Institut mikroskopiert Proben. Foto und (c): Thünen-Institut

Die neue EU-Verordnung European Deforestation Regulation – EUDR soll verhindern, dass in der EU gehandelte Waren zur fortschreitenden Entwaldung beitragen. Wer ein Holzprodukt in den EU-Markt einbringt, muss dokumentieren, welche Holzarten zur Herstellung verwendet wurden, und dessen legale Herkunft belegen. Schon die erste Überprüfung der deklarierten Holzart ist keine leichte Aufgabe. So muss etwa Papier zeitaufwändig untersucht werden. Eine KI-Analysesoftware zur Holzartenbestimmung soll diesen Prozess künftig vereinfachen und beschleunigen. Entwickelt wird das neue automatisierte Bilderkennungssystem zur Holzartenbestimmung gemeinsam von Forschenden des Fraunhofer ITWM und des Thünen-Instituts für Holzforschung in Hamburg mittels Machine Learning im Projekt KI_Wood-ID. Das Vorhaben wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft BMEL gefördert.

Quelle: Fraunhofer

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News · Forschungsergebnis

Biodiversitätsverlust: Viele Studierende im Umweltbereich kennen Ursachen nicht so genau

Weltweit haben Studierende in den Umweltwissenschaften Wahrnehmungslücken, was die Ursachen des globalen Biodiversitätsverlusts betrifft. Das zeigt eine Umfrage von Didaktiker*innen der Goethe-Universität Frankfurt, bei der mehr als 4000 Studierende aus 37 Ländern befragt wurden. Die Lücken sind von Land zu Land verschieden: In manchen Ländern wird eher der Klimawandel als Ursache unterschätzt, in anderen der Faktor invasive Arten, in dritten die Verschmutzung. Die im Magazin npj Biodiversity veröffentlichten Ergebnisse der Umfrage zeigen auch, dass länderspezifische Indikatoren die Wahrnehmung stark beeinflussen.

Quelle: Uni Frankfurt

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News · Projekt

KI-basierte Identifikation geschützter Pflanzengesellschaften

Tragschrauber des Anwendungszentrums für Maschinelles Lernen und Sensortechnologie (AMLS) der Hochschule Koblenz während eines Messfluges im Rahmen eines Forschungsprojektes (mDrones4Rivers). Foto: Hochschule Koblenz, AMLS

Gute Nachricht für das Verbundforschungsprojekt "KI-basierte Identifikation und Klassifikation geschützter Pflanzengesellschaften aus Fernerkundungsbildern – KIBI", das die Hochschule Koblenz mit Partnern bei der Innovationsinitiative mFUND des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr beantragt hat. Gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich und den Firmen CISS TDI GmbH aus Sinzig sowie mundialis GmbH aus Bonn wird dieses Gesamtprojekt über die nächsten drei Jahre mit insgesamt über 1,6 Millionen Euro gefördert. Ziel des Verbundforschungsprojektes ist es, durch den Einsatz modernster KI-Technologien und Fernerkundungssysteme einen bedeutenden Beitrag zum Schutz und zur Erhaltung wertvoller Pflanzenarten zu leisten und eine aktuelle und flächendeckende Kartierung für Rheinland-Pfalz zu erstellen.

Quelle: Hochschule Koblenz

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News · Forschungsergebnis

Mit Optogenetik pflanzliche Signalwege entschlüsselt

Transgene Tabakblätter nach 24 Stunden grüner Belichtung. a) Pflanze mit Anionenkanal GtACR1. b) Pflanze mit Calciumionenkanal XXM 2.0. Der horizontale Balken zeigt die Belichtungsdauer an. Grafik: Meiqi Ding

Wie Pflanzen auf Signale aus der Umwelt reagieren, haben Forschungsteams mit neu generierten "optogenetischen" Tabakpflanzen untersucht. Die Arbeitsgruppen aus der Neurophysiologie, Pharmazeutischen Biologie und der Botanik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) haben die Calcium-Membranpotential-Beziehung genauer untersucht. „Die erfolgreiche Expression von Channelrhodopsinen mit unterschiedlicher Ionenselektivität in Pflanzenzellen ermöglicht den Vergleich verschiedener Ionensignale parallel zum elektrischen Signal, der sogenannten Depolarisierung“, erklärt Dr. Meiqi Ding. Sie nutzte das Calcium leitende Channelrhodopsin XXM 2.0 und den lichtaktivierten Anionenkanal GtACR1, um die verschiedenen Ionensignalwege in Tabak zu untersuchen. Diese neu generierten „optogenetischen“ Tabakpflanzen erlaubten, die Frage zu klären, ob Calcium-Einstrom oder Membrandepolarisation entscheidend für die Reaktion der Pflanze auf eine bestimmte Stress-Situation sind. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind überzeugt davon, dass diese Studie erst der Anfang einer neuen Ära in der Pflanzenforschung ist. Schließlich können nun mit verschiedenen Rhodopsinen die Signalwege der Pflanzen besser „ausgeleuchtet“ werden. Ihre Studie erschien in der Fachzeitschrift Nature.

Quelle: JMU

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News · Forschungsergebnis

Computersimulation der Spindel eröffnet neue Zellteilungsforschung

Erste dreidimensionale Computersimulation der Arabidopsis-Spindel und damit überhaupt einer Spindel. Aufnahme: Nedelec, Sainsbury Laboratory Cambridge

Die erste dreidimensionale Computersimulation einer pflanzlichen Spindel hat ein interdisziplinäres Forschungsteam unter Leitung des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg und des Sainsbury Laboratory in Cambridge (England) geschaffen. Diese Simulation kann nun genutzt werden, um fundamentale Prinzipien der Zellteilung besser zu verstehen und wurde in der Fachzeitschrift Developmental Cell veröffentlicht.

Quelle: Uni Hamburg

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News · Veranstaltung

VBIO-online-Vortrag: „Epigenetik: Was wir von Pflanzen darüber gelernt haben“

Im Format des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) stellt Prof. Dr. Ortrun Mittelsten Scheid (Gregor Mendel Institut, Österreichische Akademie der Wissenschaften, Wien) vor, wie Gene längerfristig ab- oder angeschaltet werden. Der Vortrag schildert auch, welch wichtigen Beiträge die Pflanzenwissenschaft zur Entdeckung epigenetischer Phänomene und zum Verständnis der zugrundeliegenden Mechanismen geleistet hat und warum sie auch zur Beantwortung gegenwärtiger Fragen unverzichtbar sein wird. Dazu beantwortet die Pflanzenwissenschaftlerin am 24. September 2024 von 17.00 bis 19.00 Uhr hauptsächlich fünf Fragen: 

  • Welche Rolle spielt die Epigenetik bei der Kontrolle genetischer Parasiten wie Transposons und Viren?
  • Welche Weichenstellungen in der Entwicklung unterliegen epigenetischen Mechanismen?
  • Wie umfassend und wie langfristig wird epigenetische Information durch Umweltfaktoren beeinflusst?
  • Tragen solche Veränderungen zu Anpassung und Evolution bei?
  • Und sind die Kenntnisse über epigenetische Mechanismen auch nützlich in der Werkzeugkiste der Biotechnologie?

Nur wer sich rechtzeitig anmeldet, kann auch teilnehmen.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Forever young: Wie alte Algen sich verjüngen

Das Forschungsteam sammelt einzellige Mikroalgen aus dem Meer für seine Studien auf Expeditionen. Foto: Samues Bollendorff, Fondation Tara Océan

Einen bislang unbekannten Verjüngungsmechanismus haben Forschende bei einzelligen Mikroalgen entdeckt, die in den Ozeanen als Grundlage der Nahrungsketten dienen. Auch Einzeller altern, wenn sie sich wegen Nährstoffmangels nicht mehr teilen können. Der Mechanismus ermöglicht es alten Zellen, sich zu verjüngen und wieder zu teilen, nachdem sie in nährstoffreiche Gebiete gelangen. Demnach sondern diese Zellen Blasen, sogenannte „Vesikel“, ab. Diese transportieren schädliche Stoffwechselprodukte und Toxine aus den Zellen heraus, was die Voraussetzungen für eine neue Zellteilung schafft. Die Ergebnisse der Studie könnten weitreichende Konsequenzen für das Verständnis der Zellalterung und -regeneration in marinen Ökosystemen haben. Die dazugehörige Studie eines Teams aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Exzellenzclusters „Balance of the Microverse“ der Universität Jena wurde jüngst im Fachjournal Nature Microbiology veröffentlicht.

Quelle: Uni Jena

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News · Projekt

Für Klimaschutz und zukunftsfähige Landwirtschaft: Binsen als Dämmstoff und Füllstoff für Kunststoffe

Am Einsatz von Binsen als Industrie-Rohstoff wird geforscht. Grafik: IfBB

Die Wiedervernässung von Mooren spielt für den Klimaschutz eine wichtige Rolle. Gleichzeitig benötigen Land- und Forstwirtschaft neue Konzepte, um die Moore klimaschonend und trotzdem gewinnbringend zu nutzen. Das neue Projekt I-Robi, vergangene Woche beim Niedersächsischen Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz vorgestellt, befasst sich mit der Entwicklung von Binsen – einem Rohstoff, der auch in wiedervernässten Mooren wächst und als nachwachsender Rohstoff regional verfügbar ist. Dazu untersuchen Wissenschaftler*innen am Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) der Hochschule Hannover ob sich Binsen als Dämmstoff oder Füllstoff für Kunststoffe eigenen. Im Projekt sollen Ernte- und Rohstoffnutzungskonzepte erarbeitet sowie industrielle Nutzungspotenziale aufgezeigt werden. Für Landwirt*innen würden Pflegemaßnahmen und Entsorgungsaufwand entfallen.

Quelle: IfBB beim idw

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Mehr Wissenschaftsfreiheit führt zu mehr Innovation

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

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Wenn Weibchen auf ungeschlechtliche Fortpflanzung umstellen

Die als "Amazonen" bekannten Braunalgen-Feldpopulationen im Japanischen Meer bestanden überraschenderweise ausschließlich aus Weibchen. Foto und (c): Dr. Masakazu Hoshino

Forschende haben die Ursachen und Folgen der Fortpflanzung ohne Männchen bei Braunalgen analysiert. Sie entdeckten Populationen weiblicher Braunalgen, die sich aus unbefruchteten Gameten fortpflanzen und ohne Männchen gedeihen. Wie das Team des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen und der Universität Kobe in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution schildern, nutzten sie "Amazonen"-Algen, um die phänotypischen und genetischen Folgen des Übergangs von sexueller zu ungeschlechtlicher Fortpflanzung zu beleuchten.

Quelle: MPI für Biologie Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Abholzung verschärft den Klimawandel in tropischen Bergregenwäldern

Abholzung in tropischen Bergwäldern lässt die Lufttemperatur ansteigen, weshalb die Wolken höher fliegen. Dadurch können die Bergwälder wie hier am Kilimandscharo deutlich weniger Wasser ‚auskämmen‘, wodurch sich der Klimawandel verschärft. Foto: Andreas Hemp (Uni Bayreuth)

Die Bergwälder in Afrika stehen durch die zunehmende Entwaldung durch den Menschen deutlich unter Stress. Und der Klimawandel setzt dem noch eins drauf: Wie Geograph*innen herausgefunden haben, sind die afrikanischen Bergwälder in den letzten zwei Jahrzehnten um rund 20 Prozent geschrumpft. Dadurch stieg die durchschnittliche Lufttemperatur, und die umgebenden Wolken liegen über 230 Meter höher. In Bergregionen wie am Kilimandscharo können die Wälder dadurch deutlich weniger Wasser aus den Wolken „auskämmen“. „Das hat weitreichende Konsequenzen für den Wasserhaushalt und die Biodiversität in Afrika“, kommentiert Dr. Dirk Zeuss vom Fachbereich Geographie der Philipps-Universität Marburg die Ergebnisse einer Studie mit internationaler Forschungsbeteiligung. Darüber brichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Communications.

Quelle: Uni Marburg

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News · Köpfe und Karrieren

Landesforschungspreis für Ökosystemphysiologin

Eine der diesjährigen Preisträgerinnen des Landesforschungspreises Baden-Württemberg: Prof. Dr. Christiane Werner. Foto: privat

Der Landesforschungspreis Baden-Württemberg 2024 würdigt exzellente wissenschaftliche Leistungen und geht dieses Jahr u.a. an Prof. Dr. Christiane Werner von der Universität Freiburg. Sie erhält den höchstdotierten Forschungspreis des Bundeslandes für ihre wissenschaftlichen Leistungen in der Grundlagenforschung zur Stressphysiologie von Pflanzen. Dank ihrer Ergebnisse können Strategien zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen gegenüber immer extremeren Bedingungen entwickelt werden. Ein besseres Verständnis dieser Prozesse ist von grundlegender Bedeutung, um abschätzen zu können, wie sich etwa Hitze- und Trockenstress auf Bäume auswirken, und welche Anpassungsmechanismen ergriffen werden können, um diese Auswirkungen abzumildern. Prof. Dr. Christiane Werner spricht für den Sonderforschungsbereich 1537 „ECOSENSE – Skalenübergreifende Quantifizierung von Ökosystemprozessen in ihrer räumlich-zeitlichen Dynamik mittels smarter autonomer Sensornetzwerke“, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Zudem ist sie Principal Investigator bei der Exzellenzclusterinitiative Future Forests  – Adapting Complex Social-ecological Forest Systems to Global Change. Die mit jeweils 100.000 Euro dotierten Auszeichnungen erhielten dieses Jahr neben Christiane Werner zwei weitere Wissenschaftlerinnen, die in der Medizin forschen. Christiane Werner ist vielen in unserer DBG als Editor-in-chief unserer Zeitschrift Plant Biology bekannt.

Quelle: Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg

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News · Forschungsergebnis

Anpassung an extreme Klimazonen ermöglicht unerwartete Pflanzenvielfalt

Patagonische Steppe in Argentinien. Foto: Juan José Gaitán

In einer großen internationalen Studie haben Wissenschaftler*innen untersucht, wie sich Pflanzen in Trockengebieten an diese extremen Lebensräume angepasst haben. Acht Jahre lang sammelten über 120 Forschende aus 27 Ländern - darunter Dr. Pierre Liancourt, Pflanzenökologe am Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart (SMNS) - Proben von zahlreichen, ausgewählten Trockengebieten auf sechs Kontinenten. Dies ermöglichte die Analyse von über 1300 Beobachtungsreihen und mehr als 300 Pflanzenarten. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass Pflanzen in Trockengebieten verschiedenste Anpassungsstrategien anwenden. Diese Vielfalt nimmt überraschenderweise mit dem Grad der Trockenheit zu.

Quelle: SMNS

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News · Forschungsergebnis

Waldmonitor zeigt, wie es um den Zustand des deutschen Walds bestellt ist

Laut UFZ-Waldzustandsmonitor waren im Harz im Jahr 2022 52 Prozent des Waldes insgesamt und insbesondere 76 Prozent der Nadelbäume schwer geschädigt. Im Jahr 2017 waren es lediglich 9 Prozent des Waldes und 8 Prozent der Nadelbäume. Grafik: UFZ-Waldzustandsmonitor / Datenquelle: ESA (Copernicus Sentinel-2)

Große Teile des deutschen Waldes zeigten infolge der extremen Dürreperiode der letzten Jahre nach Angaben des Bundeslandwirtschaftsministeriums (BMEL) eine Zunahme von Schädigungen. Allerdings gibt es kaum verlässliche Daten dazu, wie sich der Zustand der Wälder konkret auf der Fläche verändert. In einer im Fachjournal Remote Sensing of Environment veröffentlichten Studie beschreibt ein vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordiniertes Forschungsteam, wie sich Aussagen zum Waldzustand in Deutschland basierend auf Satellitendaten treffen lassen. Diese Informationen sind Grundlage für den neuen UFZ-Waldzustandsmonitor, der den Zustand von Waldflächen als Karten mit einer räumlichen Auflösung von 20 Metern darstellt.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen brauchen Jahrmillionen, um sich von Klimaschocks zu erholen

Katastrophale Vulkanausbrüche führten in der Erdgeschichte wiederholt zu massiven Klimaerwärmungen, da grosse Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre gelangten. Dies löste rasche Klimaerwärmungen aus, die in Extremfällen zu Massenaussterben von Arten an Land und in den Ozeanen führten. Diese Phasen extremen Vulkanismus könnten den Kohlenstoffkreislauf und damit das Klima für Millionen von Jahren gestört haben, zeigen Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) in einer neuen Studie in der Fachzeitschrift Science. Nach geologischen Ereignissen wie Perioden von besonders ausgeprägtem Vulkanismus, die eine starke Klimaerwärmung zur Folge haben, erholt sich die Vegetation der Erde nur sehr langsam. Dies zeigten Forschende anhand eines Modells, das es ihnen erlaubte, weit zurück in die Erdgeschichte zu schauen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass der derzeitige, vom Menschen verursachte Klimawandel für die pflanzlichen Ökosysteme und das Klima langfristige Risiken birgt. Vegetationsveränderungen beeinflussen auch das natürliche Regulierungssystem von Kohlenstoffkreislauf und Klima. Es dauert daher länger als angenommen, bis sich wieder ein stabiles Klimagleichgewicht einstellt.

Quelle: ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Wie Bäume extreme Hitze bewältigen

Licor-Gerät im Wald aus Kermes-Eichen (Quercus coccifera) in Spanien (Valencia). Foto: Charlotte Grossiord

Extreme Hitzewellen nehmen zu. Ab wann wird es für Waldbäume kritisch? Im extrem heissen Sommer 2023 untersuchte dies in der Schweiz, Südfrankreich und in Spanien ein von der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) und der ETH Lausanne (EPFL) geleitetes Forschungsteam. Die Ergebnisse zeigen, dass die Eichen verblüffende Temperaturen aushalten. "Die obersten Blätter der Kronen erreichten im August Temperaturen von bis zu 50 Grad Celsius, was ziemlich unglaublich ist", sagt Studienleiterin Charlotte Grossiord, Waldökologin an der WSL und der EPFL. Dies bei einer Lufttemperatur von "nur" rund 40 bis 42 Grad. "Wir sahen, dass die kritischen Temperaturen [im Experiment] erst bei fast 50 Grad Celsius beginnen", sagt Grossiord. Die Eichen in Frankreich und Spanien ertragen bis 51 respektive 53 Grad Celsius Blatttemperatur, die Traubeneichen in der Schweiz mit 59 Grad Celsius sogar noch mehr. Die Studie war am 2. August im Fachmagazin Global Change Biology erschienen.

Quelle: WSL beim idw

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News · Anwendung

Online-Tool CityTree zeigt, wie Bäume den Städten nutzen

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

Quelle: TUM

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News · Ausschreibung

DFG schreibt Communicator-Preis 2025 aus

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) schreibt erneut den „Communicator-Preis – Wissenschaftspreis des Stifterverbandes“ aus. Der Preis wird an Wissenschaftler*innen 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 Forscher*innen aller Fachgebiete dafür aus, dass sie ihre wissenschaftliche Arbeit und ihr Fachgebiet einem breiten Publikum auf besonders innovative, 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 Wissenschaftler*innen, die an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen in Deutschland tätig sind. Mit der Auszeichnung und dem Preisgeld wollen DFG und Stifterverband die Preisträger*innen dabei unterstützen, ihre Aktivitäten in der Wissenschaftskommunikation weiterzuentwickeln. Bewerbungen und Vorschläge können bis zum 30. September 2024 über das elan-Portal der DFG eingereicht werden.  

Quelle: DFG

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News · Anwendung

Neues Verfahren enthüllt Zellinneres der Avocado

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

Quelle: Uni Göttingen

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News · Projekt

Gesunde Stadtbäume für mehr Lebensqualität

Die Stadt Karlsruhe mit Stadtwald im bebauten und straßennahen Bereich wie Friedhöfen, Parks, Gärten oder Höfen sowie periurbanem Wald im stadtnahen Naturraum. Foto: Markus Breig, KIT

Sie sorgen für kühle und saubere Luft, steigern die Biodiversität und unterstützen bei der Erholung: Bäume in Städten tragen auf vielfältige Weise zum Wohlergehen der dort lebenden Menschen bei. Im Innovationscluster URBORETUM untersuchen Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern, was nötig ist, damit Stadtbäume ihre „Dienstleistungen“ auch in Zeiten extremerer Klimabedingungen erbringen können. „Je besser wir Stadtbäume verstehen, desto eher können wir sicherstellen, dass sie auch in Zukunft gesund bleiben und gut wachsen“, sagt Dr. Somidh Saha, Forstwissenschaftler am Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des KIT. In den kommenden drei Jahren, ergänzt um eine mögliche zweijährige Umsetzungsphase, wollen die Forschenden die Prozesse entschlüsseln, die Ökosystemleistungen, Wachstum und Vitalität von Stadtbäumen beeinflussen. Eine zentrale Frage ist, wie sich langanhaltende Trockenperioden auf die Gesundheit von städtischen und stadtnahen Wäldern auswirken. Anhand von Holzproben untersuchen die beteiligten Fachleute beispielsweise, wie sich Trockenstress und andere klimatische Extremereignisse in der Vergangenheit auf Wachstum und Struktur des Holzes ausgewirkt haben. Ergänzt wird das Bild durch eine breit angelegte Erhebung aktueller Daten.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Nur „unterstützte Migration“ von Bäumen erhält Klimaschutzfunktion europäischer Wälder

Trockenheit wirkt sich unterschiedlich auf junge Buchenpflanzen aus. Foto und (c): Tomasz Czajkowski, Thünen-Institut

Einfach mehr Bäume zu pflanzen, um den Klimawandel wirksam zu bekämpfen und die Wälder als die Kohlenstoffsenke zu erhalten, reicht nicht aus, zeigt eine Studie im Fachmagazin Nature Climate Change. Das internationale Forschungsteam unter Leitung des österreichischen Bundesforschungszentrums für Wald (BFW) mit Beteiligung des Thünen-Instituts für Waldökosysteme betont die entscheidende Rolle der „unterstützten Migration“. Dabei handelt es sich um eine Strategie der Waldbewirtschaftung, bei der Baumarten und Samenherkünfte auch aus entfernten Regionen ausgewählt werden, weil sie am besten an die künftigen Klimabedingungen angepasst sind.

Quelle: Thünen

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News · Forschungsergebnis

Hoher Artenverlust in Berlin

Kreuzspinne in Berlin. Foto und (c): Frederik Griesbaum, MfN

Ein Team hat den Verlust einzelner Arten in Berlin untersucht: Die Ergebnisse des Forschungsclusters NaturBerlin am Museum für Naturkunde (MfN) belegen einen Artenverlust von 16 % seit Ende des 17. Jahrhunderts und zeigen, dass der Artenverlust sowohl von der zunehmenden Verstädterung als auch von der Größe des Gebietes abhängt. Keine der untersuchten 1.433 aus Berlin verschwundenen Arten ist weltweit ausgestorben, so dass die Möglichkeit einer Wiederansiedlung bestehen bleibt. Im gleichen Zeitraum siedelten sich fast 450 gebietsfremde Arten durch den Einfluss des Menschen in Berlin an, berichtet das Team im Fachjournal Ecology and Evolution.

Quelle: MfN

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News · Forschungsergebnis

Erstnachweis: Von Landwirtschaft gefürchtetes Bakterium befällt neben Zuckerrübe und Kartoffel auch Zwiebeln

Die Schilfglasflügelzikade überträgt die bakteriellen Erreger der SBR-Krankheit auf Zuckerrüben und Kartoffeln. Foto: Eva Therhaag, JKI

Forschende weisen erstmals den bakteriellen Erreger der SBR-Krankheit (Syndrom Basses Richesses) in Zwiebeln nach - das Proteobakterium mit dem Namen Candidatus Arsenophonus phytopathogenicus. Als Überträgerinsekt steht die Schilf-Glasflügelzikade unter Verdacht. Sie überträgt den Erreger bereits auf Zuckerrübe und Kartoffel, wo die Infektion zu Qualitäts- und Ertragseinbußen führt, wie ein Forschungsteam vom Julius Kühn-Institut (JKI) gemeinsam mit dem Pflanzenschutzdienst Hessen im Fachjournal Plant Disease Note berichtet.

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Extensiv genutztes Grünland kommt besser mit Klimawandel zurecht

Artenreiche, extensiv bewirtschaftete Mähwiese in der GCEF, dem Klima- und Landnutzungs-Experiment des UFZ. Foto: André Künzelmann, UFZ

Der Klimawandel wird die Artenvielfalt und Produktivität von Wiesen und Weiden künftig deutlich beeinflussen. Doch wie groß diese Veränderungen ausfallen, hängt von der Bewirtschaftung ab. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, für die ein Team vom UFZ Daten aus dem großen Klima- und Landnutzungsexperiment GCEF (Global Change Experimental Facility), das seit zehn Jahren am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) betrieben wird, ausgewertet hat. Auf Hochleistung getrimmtes Grünland reagiert demnach deutlich empfindlicher auf Dürreperioden als weniger intensiv genutzte Wiesen und Weiden. Das kann durchaus wirtschaftliche Konsequenzen für die betroffenen Landwirtschaften haben, warnen die Forscherinnen und Forscher im Fachjournal Global Change Biology.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Mangrovenpflanzungen speichern in bis zu 40 Jahren 75% des Kohlenstoffs natürlicher Mangrovenwälder

Angepflanzte Mangroven in der Segara Anakan Lagune im Süden der indonesischen Insel Java. Foto: Tim Jennerjahn, ZMT

Angepflanzte Mangrovenwälder können in 20 bis 40 Jahren 75 Prozent des Kohlenstoffs natürlich vorkommender Bestände binden. Das zeigt eine Studie unter Mitwirkung des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT), die jetzt im Fachjournal Science Advances veröffentlicht wurde. Dazu hatte ein internationales Team von 24 Forschenden aus 12 Ländern untersucht, ob angepflanzte Mangroven den Kohlenstoffbestand, also die in der Biomasse und dem Boden eines Mangrovenökosystems gespeicherte C-Menge, natürlich vorkommender Bäume erreichen können und wie lange dies dauert. Die Analyse des internationalen Forschungsteams, geleitet von der US-amerikanischen Forstverwaltung (USFS), gibt neue Einblicke in das Potenzial von Mangroven-Aufforstung für den Klimaschutz.

Quelle: ZMT

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News · Politik

Kritik an europäischem Waldmonitoring-Vorschlag

Markierter Baum auf der Fläche des Projektes Langfristige Waldökologieforschung in Vordemwald. Foto: Tamara Baumann, WSL

Die Europäische Kommission plant, die Wälder genauer zu beobachten, und zwar mit Daten vom Boden und aus der Luft kombiniert. Ihr Vorschlag ignoriert jedoch wichtige, bestehende Ressourcen, bemängeln Waldforschende aus ganz Europa in einem 20 Waldforschende aus diversen europäischen Ländern in einem Meinungsartikel in der Fachzeitschrift Forest Ecology and Management. Auch weil manche, bereits laufende Programme und Monitoring-Projekte nicht berücksichtigt wurden. Zwei Forscher der Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) erläutern Gründe und Gegenvorschläge.

Quelle: WSL beim idw

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News · Projekt

Mit Kichererbsen, Bohnen und anderen Leguminosen nachhaltige Landwirtschaft und Ernährung gestalten

In der Landwirtschaf müssen Maßnahmen zur Stärkung der Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit gefunden und umgesetzt werden. Eine Lösung hierfür ist der Anbau von Leguminosen, also Hülsenfrüchtlern, die erhebliche Vorteile für eine verbesserte Bodengesundheit, eine größere Artenvielfalt und einen geringeren Bedarf an synthetischen Düngemitteln mit sich bringen. Viele Landwirtinnen und Landwirte unterschätzen diese Vorteile jedoch häufig oder sind sich ihrer nicht bewusst. Das neue, vierjährige EU-Projekt VALERECO ist im Juni 2024 angelaufen und zielt darauf ab, diese oft übersehenen Vorteile von Leguminosen zu nutzen, indem es das Verständnis und die Akzeptanz von Leguminosen in der Landwirtschaft fördert, und dadurch die ökologische Nachhaltigkeit der landwirtschaftlichen Produktivität zu verbessern. Das Projekt bringt ein breites Konsortium von 15 Partnern aus elf Ländern zusammen. Die Agricultural University of Athens koordiniert das Projekt. Die Leibniz Universität Hannover (Institut für Umweltplanung, Prof. Dr. Ann-Kathrin Koessler und Prof. Dr. Christina von Haaren) wird ein Entscheidungsunterstützungssystem sowie Strategien zur Verhaltensgestaltung entwickeln, um die Akzeptanz und den Anbau von Leguminosen zu fördern und Landwirtinnen und Landwirten sowie Konsumentinnen und Konsumenten und anderen Stakeholdern zielgerichtete Informationen über Leguminosen zur Verfügung zu stellen.

Quelle: Uni Hannover

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News · Forschungsergebnis

Wie sich pflanzliche Kältespezialisten an die Umwelt anpassen können

Löffelkräuter in den spanischen Pyrenäen auf etwa 2.000 Metern Höhe. Foto: Marcus A. Koch

Welchen Einfluss die Duplikation des Genoms auf das Anpassungspotential von Pflanzen hat, haben Forschende der Universitäten Heidelberg, Nottingham und Prag haben anhand der Löffelkräuter (Cochlearia excelsa) untersucht. Die in der Fachzeitschrift Nature Communications publizierten Ergebnisse zeigen, dass Polyploide – Arten mit mehr als zwei Chromosomensätzen – eine Anhäufung von strukturellen Mutationen mit Signalen für eine mögliche lokale Anpassung aufweisen können. Sie sind damit in der Lage, immer wieder von Neuem ökologische Nischen zu besetzen.

Quelle: Uni Heidelberg

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News · Forschungsergebnis

Zukünftiger Stickstoffbedarf im Weizenanbau kalkuliert

In einem letzte Woche veröffentlichten Beitrag in der Fachzeitschrift Nature Plants konnten die Autorinnen und Autoren anhand von Simulationsexperimenten zeigen, dass in den kommenden Jahren die Düngung mit Stickstoff im Weizenanbau bis um das Vierfache ansteigen muss, um das Ertragspotential der Sorten für die Versorgung der wachsenden Weltbevölkerung auszuschöpfen. Diese erhöhte Stickstoffmenge würde allerdings negative Auswirkungen auf die Ökosysteme in der Agrarlandschaft mit sich bringen. Forschende des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) waren an der Studie beteiligt.​​

Quelle: ZALF

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News · Forschungsergebnis

Neu beschriebenes Bakterium macht Hoffnung auf Bekämpfung des Eschentriebsterbens

In einer Studie, die kürzlich in der Fachzeitschrift Systematic and Applied Microbiology erschienen ist, beschreiben Forschende ein Bakterium, das als aussichtsreicher Kandidat bei der biologischen Kontrolle gegen das Eschentriebsterben gilt. Seit Anfang der 1990er Jahre werden Eschen (Fraxinus excelsior) massiv von einem Pilz befallen, der Äste und Triebe sowie letztlich den gesamten Baum absterben lässt. Trotz intensiver Bemühungen ist es der Forschung bisher noch nicht gelungen, wirksame Bekämpfungsmaßnahmen zu finden. Das von Forschenden des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) neu beschriebene Bakterium Schauerella fraxinea könnte ein aussichtsreicher Kandidat für die biologische Kontrolle der Krankheit werden.

Quelle: ZALF

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News · Forschungsergebnis

Komplettes Erbgut und Gift-Gene der Mikroalge der Oder-Katastrophe entschlüsselt

Ein Schwarm von Prymnesien (aus einer Zellkultur des IGB) befällt eine zugegebene Kieselalge. Die Mikroalgen lysieren diese, um den aufgelösten Zellinhalt aufzunehmen. Aufnahme: Karla Münzner, IGB

Forscherinnen und Forscher haben das Erbgut der Mikroalge mit dem wissenschaftlichen Sammelnamen Prymnesium parvum, oft auch ‚Goldalge‘ genannt, sequenziert. Dabei konnten sie die Gensequenzen ausmachen, die für die Giftbildung verantwortlich sind. Die Studie unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) wurde in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht. Im Sommer 2022 verendeten in der Oder rund 1.000 Tonnen Fische, Muscheln und Schnecken. Die Katastrophe war zwar vom Menschen verursacht, doch die unmittelbare Todesursache war das Gift der Mikroalge  Prymnesium parvum. Seitdem haben sich diese Einzeller dauerhaft in der Oder angesiedelt.

Quelle: IGB

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News · Politik

Wie Wissenschaft besser zum Agrar- und Ernährungswandel beitragen kann

Der Wissenschaftsrat empfiehlt eine Neuorientierung der Agrar-, Lebensmittel- und Ernährungswissenschaften. Denn weltweit leiden über 800 Millionen Menschen Hunger, etwa zwei Milliarden sind übergewichtig. Wie Nahrungsmittel heute produziert und verarbeitet werden, trägt außerdem zum Klimawandel sowie Biodiversitätsverlust bei und begünstigt prekäre Arbeitsbedingungen. Damit sich das ändert, müssen die Agrar- und Ernährungssysteme grundsätzlich transformiert werden. Maßgeblich können die Agrar-, Lebensmittel- und Ernährungswissenschaften sowie die angrenzenden Disziplinen dazu beitragen. Hierfür muss sich das Wissenschaftsfeld jedoch selbst verändern, wie der Wissenschaftsrat (WR) in seinen Empfehlungen „Perspektiven der Agrar-, Lebensmittel- und Ernährungswissenschaften“ analysiert. Zwar sind die betreffenden Disziplinen international anerkannt und im deutschen Wissenschaftssystem breit verankert – von den Hochschulen bis zu den Ressortforschungseinrichtungen –, doch sie sind zugleich fragmentiert und nicht ausreichend auf die notwendigen Transformationsaufgaben ausgerichtet. „Die Agrar-, Lebensmittel- und Ernährungswissenschaften müssen sich neu orientieren und systemisch untereinander und mit angrenzenden Disziplinen – von der Medizin bis zu den Sozialwissenschaften – zusammenwirken, um zur Lösung der großen, mit der weltweiten Ernährung verbundenen Probleme beizutragen“, erklärt der Vorsitzende des Wissenschaftsrats Wolfgang Wick.

Quelle: WR

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News · Politik

Biodiversitätsindikatoren vorgelegt für Agrarpolitik

Blühstreifen in einer Agrarlandschaft. Foto: Josephine Kuhlow, Thünen-Institut

Der Verlust der Artenvielfalt gehört zu den großen Herausforderungen unserer Zeit – auch und vor allem in den Agrarlandschaften. Bisher ist es jedoch nicht möglich, bundesweite Aussagen über den Zustand und die Veränderungen der biologischen Vielfalt dort zu treffen. Das soll sich durch die Arbeit des MonViA-Verbundprojektes ändern. Ein erstes Ergebnis haben die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun vorgelegt: eine Sammlung von 41 Indikatoren, mit deren Hilfe die Entwicklung der biologischen Vielfalt wildlebender Tier-, Pflanzen- und Pilzarten sowie die genetische Vielfalt der Nutzpflanzen und -tiere in Agrarräumen gemessen werden kann.  Das vorgeschlagene Indikatoren-Set umfasst mit der Einteilung in Lebensräume, Organismen und Genetik die drei Ebenen der Biodiversität. Vervollständigt wird der Bericht durch die Prüfung von Monitoringansätzen, die Erprobung von innovativen und bestandsschonenden Erfassungsmethoden wie Kamerafallen oder auch die gemeinsame Auswertung von Daten aus dem Naturschutz und der Landwirtschaft, meldet das Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei.

Quelle: Thünen

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News · Politik

DFG-Senatskommission fordert Entbürokratisierung bei Umsetzung des Gentechnikrechts

Die Mitglieder der Senatskommission der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) haben Empfehlungen zur Vereinfachung und Vereinheitlichung des Verwaltungsvollzugs bei gentechnischen Arbeiten der Sicherheitsstufe S1 gegeben. Sie hat kurzfristig umsetzbare Empfehlungen erarbeitet, um den bürokratischen Aufwand in gentechnischen Anlagen zumindest auf der niedrigsten von vier Sicherheitsstufen (S1) abzubauen. Ziel ist es, dort ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Sicherheitsanforderungen und wissenschaftsförderlichen rechtlichen Rahmenbedingungen herzustellen.

Quelle: DFG

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News · Förderung

Verlängert: Wirtspflanzen-Mikroben-Kommunikation

Für eine weitere Förderperiode verlängert wurde die Forschungsruppe “exRNA”: Kommunikation in der Wirtspflanzen-Mikroben-Interaktion durch extrazelluläre RNA, deren Sprecherin Professorin Dr. Julia Kehr von der Universität Hamburg ist. Das gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute gemeinsam mit der Förderung von neun neuen Forschungsgruppen bekannt.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Blütenpflanzen entwickelten sich explosionsartig in enormer Vielfalt

Wie eine internationale Studie von 279 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 27 Ländern zeigt, haben sich die Blütenpflanzen zu einem frühen Zeitpunkt explosionsartig in einer enormen Vielfalt entwickelt. Schon in der frühen Kreidezeit vor 130 Millionen Jahren waren mehr als 80 Prozent der heute existierenden Ordnungen der Angiospermen vorhanden. Im Datensatz befinden sich auch jahrhundertealte Herbarblätter, darunter auch Pflanzenarten, die seit langem als ausgestorben gelten. Mittels einer verbesserten Technologie für DNA-Sequenzierung, entschlüsselten die Forschenden von jeder dieser Pflanzen 353 Gene aus dem Kerngenom. Der Stammbaum der Pflanzen wurde mit über 200 Fossilien „kalibriert“. Dr. Marc Appelhans, Kurator des Herbariums der Universität Göttingen, war als Spezialist für die Zitrusgewächse Teil des Projektes. Die Ergebnisse der Studie sind im April in der Fachzeitschrift Nature erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Analyse neuweltlicher Seidenpflanzengewächse beschreibt 55 Arten

Orthosia retinaculata (Schltr.) Liede & Meve. Foto: H.A. Keller, Facultad de Ciencias Forestales, Universidad Nacional de Misiones, Instituto de Botánica del Nordeste, Corrientes

Klein, aber detailreich sind Blüten der Gattung Orthosia, für die Forschende der Pflanzensystematik an der Universität Bayreuth nun nach jahrzehntelanger Bearbeitung erstmals einen vollständigen Überblick vorgelegt haben. Insgesamt konnten 55 Arten abgegrenzt und beschrieben werden, doppelt so viele wie erwartet. Die Ergebnisse stellt das Team im Fachmagazin Annals of the Missouri Botanical Garden vor.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Anwendung

EU-Projekt Zukunftswald: nachhaltiger Waldumbau auf regionaler Ebene

Das Titelbild der „Praxisanleitung für nachhaltigen Waldumbau“ zeigt einen Wald südlich von Westerschondorf, Landkreis Landsberg am Lech. Julian Leitenstorfer

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

Quelle: HSWT

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News · Projekt

Umwelt-DNA zur Analyse von Klima-Anpassungen

Ein neues Forschungsprojekt wird Umwelt-DNA nutzen, um zu erörtern, wie der Anbau von Nutzpflanzen und deren Widerstandsfähigkeit an den Klimawandel angepasst werden können. Im Projekt AEGIS blicken die internationalen Forschenden in die Vergangenheit: Wie haben sich Ökosysteme und Arten an ein sich veränderndes Klima angepasst, und wie kann dieses Wissen auf die Herausforderungen der heutigen Landwirtschaft angewandt werden? „Mit Hilfe von Ökosystemmodellen können wir herausfinden, welche Kombinationen von Arten die nachhaltigsten Ökosysteme schaffen. Dieses Wissen kann als Blaupause dienen, um klimaresistente Lebensmittelsysteme zu schaffen, die sowohl die von uns angebauten Pflanzen als auch die Nachhaltigkeit der Umgebungen, in denen sie wachsen, verbessern“, erklärt Projektleiter Prof. Eske Willerslev (Universität Kopenhagen). Es wird für zunächst sieben Jahre mit 78 Millionen Euro von der Novo Nordisk-Stiftung und dem Wellcome Trust gefördert. Auch Forschende vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen um Prof. Kai-Uwe Hinrichs, Dr. Lars Wörmer, Dr. Ursula Röhl und Dr. Enno Schefuß des Fachbereichs Geowissenschaften werden maßgeblich beteiligt sein.

Quelle: Uni Bremen beim idw

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News · Politik

Appell: Sommerurlaub bitte ohne Pflanzensouvenirs

Bild der Kampagne #PlantHealth4Life der European Food Safety Authority (EFSA). https://www.efsa.europa.eu/de/plh4l Quelle: EFSA

Wer von einer Reise außerhalb der EU zurückkehrt, bringt gerne Pflanzen oder Pflanzenteile mit: Samen und Ableger für Hobby-Gärtner, Zapfen und Äste als Dekoration, oder frisches Obst als Reiseproviant. Keine gute Idee! Als koordinierende, nationale Behörde im Bereich der Pflanzengesundheit warnt das Julius Kühn-Institut (JKI) Reisende davor, unbedacht Pflanzenmaterial in die EU einzuführen: All diesen Mitbringseln können unbemerkt Insekten, Pilze oder Bakterien anhaften, in Holz reisen Käferlarven mit und Viren schlummern in den Blättern exotischer Zierpflanzen. „Schadorganismen aus Nicht-EU-Ländern können große wirtschaftliche, aber auch ökologische Schäden in der EU und Deutschland verursachen,“ erklärt Dr. Bernhard Schäfer, Institutsleiter des zuständigen Fachinstituts am JKI, „Selbst innerhalb der EU sollte darauf verzichtet werden, einfach so Pflanzen oder Bodenmaterial von einem Land ins nächste zu transportieren.“ Mandelbäume aus Mallorca könnten zum Beispiel mit dem Bakterium Xylella fastidiosa befallen sein – dieses infiziert neben Mandel, Weinrebe, Olive, Kirsche und Pflaume auch zahlreiche Zierpflanzen (z. B. Oleander) oder Laubbäume wie Ahorn, Eiche, Platane und Ulme.

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Abläufe im Photosystem II mithilfe neuartiger elektronenmikroskopischer Verfahren entschlüsselt

Die atomaren Interaktionen in der Proteinstruktur des Photosystems II hat ein internationales Forschungsteam mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie in einer noch nie dagewesenen Auflösung auf Nanometer-Ebene sichtbar gemacht. Damit liefert es einen Schlüssel zur Aufklärung grundlegender biochemischer Prozesse, der über die Photosynthese hinaus auch für andere Forschungsdisziplinen wichtig ist. Die Ergebnisse stellt das Team von Wissenschaftler*innen der Humboldt-Universität zu Berlin (HU), der schwedischen Universitäten Umeå und Uppsala sowie der Universität Potsdam im Fachmagazin Science vor.

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Verminderung von Algenblüten reduziert krankheitserregende Vibrionen in der Ostsee

Krankheitserregende Bakterien der Art Vibrio vulnificus lassen sich in der Ostsee über die Reduzierung von Algenblüten teilweise kontrollieren. Zu diesem Schluss kommen die Mikrobiologen David Riedinger und Matthias Labrenz vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) in einer ostseeweit angelegten Studie über Vibrio vulnificus. Die Ergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht.

Quelle: IOW

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News · Forschungsergebnis

Insekten beschleunigen die Evolution von Pflanzen

Die hummelbestäubten Experimentalpflanzen zeigten die deutlichsten Unterschiede auf Kalkboden (rechts) und Tuffboden (links). Foto: UZH

Ein Forschungsteam hat herausgefunden, dass Pflanzen von verschiedenen Interaktionen mit Bestäubern und Pflanzenfressern profitieren. So sind Pflanzen, die von Insekten bestäubt werden und sich gegen Fressfeinde wehren müssen, evolutionär besser an verschiedene Bodentypen angepasst. Die Ergebnisse hat das Team der Universität Zürich (UZH) in zwei Publikationen m Fachjournal Nature Communications veröffentlicht.

Quelle: UZH

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News · Politik

Schäden durch invasive Arten werden unterbewertet

In einer breit angelegten Befragung haben Forschende der Goethe-Universität und des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums in Frankfurt die Sichtweise und Wahrnehmung von Interessenvertreter*innen in Deutschland zum Thema invasive Arten untersucht. Die Ergebnisse der im Fachjournal Biological Invasions erschienenen Studie zeigen, dass alle befragten Interessengruppen die Verbreitung von invasiven Arten als Problem wahrnehmen und ein hohes Interesse an der Thematik haben. Der wirtschaftliche Schaden, den invasive Arten jährlich in Deutschland verursachen, sowie deren Vielfalt wurden aber in allen Gruppen deutlich unterschätzt.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

KI zeigt, wie Ackerpflanzen sich entwickeln werden

Die Software wird mit Fotos von verschiedenen Wachstumsstadien (links) trainiert. Danach kann sie auf Basis eines einzelnen Ausgangsfotos von einem anderen Feld modellieren, wie sich die Kultur entwickeln wird. Grafik: Lukas Drees, Uni Bonn

Forschende der Universität Bonn haben eine Software entwickelt, die das Wachstum von Ackerpflanzen simulieren kann. Dazu fütterten sie einen lernfähigen Algorithmus mit Tausenden von Fotos aus Feldexperimenten. Das Verfahren lernte dadurch, auf Basis eines einzigen Ausgangsbildes die zukünftige Entwicklung angebauter Pflanzen zu visualisieren. Anhand der bei diesem Prozess erzeugten Bilder lassen sich Parameter wie die Blattfläche oder auch der Ertrag treffsicher abschätzen. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Plant Methods erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Samenkörner in den Ruhezustand versetzen

Um den widrigen Bedingungen des mediterranen Sommers zu entgehen, verzögern manche Samen ihre Keimung bis die heißen und trockenen Zeiten vorbei sind. Anhand des Pflanzenmodells Aethionema arabicum hat ein Forschungsteam zum ersten Mal einen lichtinduzierten Mechanismus beschrieben, der eine sekundäre Samenruhe im Sommer bewirkt. Die Ergebnisse um Zsuzsanna Mérai aus der Gruppe von Liam Dolan am Gregor-Mendel-Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) wurden im Fachjournal Current Biology veröffentlicht.

Quelle: GMI

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News · Forschungsergebnis

Die Kunst des Gleichgewichts – ein Balanceakt der pflanzlichen Immunantwort

Eine neue Studie in der Zeitschtrift Nature hat gezeigt, dass entscheidende pflanzliche Immunmoleküle sich untereinander in einen Verbund verpacken und auf diese Weise vor unerwünschter Aktivierung geschützt werden. Das berichtet ein Team um unter der Leitung von Jijie Chai von der Westlake University in China und Paul Schulze-Lefert vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln.

Quelle: MPIPZ

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News · Forschungsergebnis

Neue genetische Uhr entdeckt älteste bekannte Meerespflanze: Seegrasklon ist mehr als 1.400 Jahre alt

Die Seegraswiese der Ostsee ist keine Population, sondern ein Klon. Foto: Pekka Tuuri

Ein internationales Forschungsteam hat mit Hilfe einer neuartigen genetischen Uhr die älteste bisher bekannte Meerespflanze entdeckt. Es handelt sich um einen 1.400 Jahre alten Seegras-Klon aus der Ostsee, der aus der Zeit der Völkerwanderung stammt. Das Forschungsprojekt ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis und zum Schutz mariner Ökosysteme. Die Studie unter der Leitung von Professor Dr. Thorsten Reusch vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel ist heute in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution erschienen.

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Etablierung von Kirschlorbeer in mitteleuropäischen Wäldern

Prunus laurocerasus verbreitet sich in mitteleuropäischen Wäldern, hier in einem Wald in Baden-Württemberg. Foto: Stefan Abrahamczyk

Der Kirschlorbeer (Prunus laurocerasus) ist eine der beliebtesten Gartenpflanzen und wird vor allem als Heckenpflanze eingesetzt, da die Art immergrün ist und sehr dicht wächst. Genau diese Merkmale machen den Kirschlorbeer allerdings zum potentiellen Problem, wenn er sich in heimischen Wäldern etabliert, da er möglicherweise andere Arten verdrängt. In einer Studie analysierte Dr. Stefan Abrahamczyk, Botaniker am Naturkundemuseum Stuttgart (SMNS), gemeinsam mit Wissenschaftler*innen der Universität Bonn die Verbreitung der Pflanze im Kottenforst, einem großen Waldgebiet bei Bonn. Die Daten zeigen, dass sich der Kirschlorbeer hier etabliert, was auch in anderen mitteleuropäischen Wäldern zu beobachten ist. Dabei begünstigt der Klimawandel die starke Verbreitung der Art. Die Ergebnisse der Untersuchung wurden nun in einem Artikel in der Fachzeitschrift Biological Invasions veröffentlicht.

Quelle: SMNS

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News · Forschungsergebnis

Gemüse nimmt chemische Stoffe aus Autoreifen auf

Autoreifen enthalten hunderte von chemischen Additiven, die sich aus ihnen herauslösen können. So gelangen sie in Nutzpflanzen und anschließend in die Nahrungskette. Forscher*innen des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien haben nun erstmals chemische Rückstände aus Reifenabrieb in Blattgemüse nachgewiesen. Die Konzentrationen waren zwar gering, der Nachweis dennoch eindeutig. Ein Befund, der etwa auch für Medikamentenrückstände in pflanzlichen Nahrungsmitteln bekannt ist. Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Frontiers in Environmental Science.

Quelle: Uni Wien

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News · Politik

Stellungnahme zur Wiederherstellung der Natur

Der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) fordert darin die Bundesregierung auf, die „Wiederherstellung der Natur in Deutschland anzugehen“. Der Bericht betont, dass Natur nicht nur geschützt, sondern ihr Zustand dringend aktiv verbessert werden müsse. Zentrale Forderung der 15 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind dabei bessere Rahmenbedingungen für die Wiederherstellung von Natur, Flächen „zukunftsfähig zu bewirtschaften“ sowie eine „ambitionierte Renaturierungspolitik“ in Deutschland und in Europa. Der SRU unterstreicht in dem 92-seitigen Papier die Bedeutung von Fördermaßnahmen für den Natürlichen Klimaschutz, unter anderem im Rahmen des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz. Die Stellungnahme ist gemeinsam mit dem Wissenschaftlichen Beirat für Biodiversität und Genetische Ressourcen (WBBGR) sowie dem Wissenschaftlichen Beirat für Waldpolitik (WBW) entstanden und liegt als Unterrichtung (20/11595) der Bundesregierung vor, berichtet Heute im Bundestag (hib).

Quelle: hib

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News · Förderung

Neuer SFB (SNP2Prot) stärkt Forschung zu Pflanzen und Proteinen

Rund 12,5 Millionen Euro erhält die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) für ihre Protein- und Pflanzenforschung. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt an der MLU den neuen Sonderforschungsbereich (SFB) 1664 Plant Proteoform Diversity, der hier erreichbar ist: https://snp2prot.uni-halle.de. Im Zentrum der Forschungsprojekte steht die Frage, wie winzige Veränderungen im Erbgut von Pflanzen die Funktion von Proteinen beeinflussen und damit zu neuen Eigenschaften führen. Beteiligt sind neben der MLU das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), das Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) und die Universität Leipzig. Zu den neu ausgeschriebenen Stellen.

Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Elternstreit im Samenkorn: Schlüsselregulatoren steuern Konflikte über Ressourcenverteilung

Das Innere sich entwickelnder Arabidopsis thaliana-Samen 4 Tage nach der Bestäubung: Während der Wildtyp-Samen nicht mit der Zellularisierung des Endosperms begonnen hat, ist der Samen mit erhöhter cARF-Aktivität bereits vollständig zellularisiert. Grafik: Nicolas Butel, MPI-MP

Die molekularen Mechanismen, welche die Samenentwicklung bei blühenden Pflanzen steuern, haben Forschende kürzlich im Fachmagazin Nature Plants vorgestellt. Die Ergebnisse der Forschenden des des Max-Planck-Instituts für molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) zeigen, wie mütterliche Gene die Entwicklung des Endosperms regulieren, eines entscheidenden Gewebes in Samen, das den sich entwickelnden Pflanzenembryo ernährt und den Großteil der weltweiten Ernteerträge ausmacht.

Quelle: MPI-MP

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News · Forschungsergebnis

Kalkmagerrasen: Blütenbesuch- und Pollentransport in Kulturlandschaften

Dr. Felipe Librán-Embid bei seiner Untersuchung an Wildbienen auf Kalkmagerrasen in der Umgebung Göttingens. Foto: Felipe Librán-Embid

Ein Forschungsteam hat Wildbienen auf Kalkmagerrasen untersucht und dabei sowohl die Blütenbesuchsnetzwerke als auch die Pollentransportnetzwerke analysiert. Dabei zeigte sich, dass nicht alle Besuche der Bienen auf den Blüten automatisch auch mit Pollensammeln verbunden waren. Die Pollendaten verdeutlichten zudem, dass die Interaktionen, die nur auf einzelnen Kalkmagerrasen nachzuweisen waren, bei großer Landschaftsvielfalt zunahmen. Diese Spezialisierung der Netzwerke wird also unterschätzt, wenn nur einfach strukturierte Landschaften untersucht werden und keine Angaben zum Pollentransport vorliegen, resümiert das Team unter Leitung der Universität Göttingen über die Veröffentlichung in der Fachzeitschrift PNAS.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Seetang und Kohlenstoffspeicherung

Seetang spielt eine noch wichtigere Rolle als von der Wissenschaft bislang angenommen. Foto: Daniel Carlson, Helmholtz-Zentrum Hereon

Welche Rolle Algen bei der Speicherung von Kohlenstoff im Meer spielen, zeigt eine neue Studie. Die Forschenden schätzen, dass die weltweiten Algenwälder jedes Jahr 56 Millionen Tonnen Kohlenstoff (zwischen 10 und 170 Millionen Tonnen) in die Tiefsee transportieren. Zwischen 4 und 44 Millionen Tonnen dieses Kohlenstoffs könnten in jenen Tiefen für mindestens hundert Jahre gespeichert bleiben. Die Ergebnisse des internationalen Forschungsteams, an dem auch Forschende des Helmholtz-Zentrums Hereon beteiligt waren, wurde jetzt im Journal Nature Geoscience veröffentlicht.

Quelle: Helmholtz-Zentrum Hereon

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News

470 Neophyten-Arten gibt es in Deutschland

In seiner Rubrik "Schon gewusst?" berichtet das Portal Pflanzenforschung.de wieviele gebietsfremde Pflanzenarten es mittlerweile hierzulande gibt, welche sich besonders wohlfühlen und daher andere Pflanzen verdrängen. Diese invasiven Arten sind eine Gefahr für die Biodiversität, für Land- und Forstwirtschaft und in manchen Fällen auch für unsere Gesundheit.

Quelle: Pflanzenforschung

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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)

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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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News · Forschungsergebnis

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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News · Forschungsergebnis

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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News · Forschungsergebnis

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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News · Forschungsergebnis

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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News · Forschungsergebnis

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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News · Forschungsergebnis

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 28 (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 25 (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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News

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)

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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)

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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)

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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

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News · Forschungsergebnis

Erst die Landwirtschaft macht das Unkraut

Wasserhanf beeinträchtigt das Maiswachstum (rechts) im Vergleich zu Pflanzen, die nicht mit Wasserhanf konkurrieren müssen (links). Foto und (C): Julia Kreiner, University of British Columbia

Intensive Landwirtschaft bewirkt einen evolutionären Wandel nicht nur auf dem Acker, sondern auch bei Wildpflanzen abseits der bewirtschafteten Felder. Eine in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Studie zeigt, wie der Aufstieg der modernen Landwirtschaft in Nordamerika den Raufrucht-Wasserhanf in ein landwirtschaftlich problematisches Unkraut verwandelt hat. Das internationale Forschungsteam u.a. mit Forschenden des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen entdeckte seit der Intensivierung der Landwirtschaft in mehreren hundert Genen Mutationen, die in besserer Toleranz gegenüber Trockenheit, Herbizidresistenz und schnellerem Wachstum resultieren.

Quelle: MPI für Biologie Tübingen

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News · Ausschreibung

KlarText-Preis für Wissenschafts-Kommunikation 2023

Wer in den Jahren 2021 oder 2022 eine sehr gute Doktorarbeit geschrieben hat und den naturwissenschaftlichen Inhalt einem nicht-wissenschaftlichen Publikum in einem verständlichen Artikel oder einer anschaulichen Infografik einem nichtwissenschaftlichen Publikum erklärt, kann sich bis zum 28. Februar 2023 für den kommenden KlarText-Preis für Wissenschaftskommunikation bewerben. Dieser ist mit 7.500 Euro dotiert und es winkt eine Aufnahme in das Alumni-Netzwerk der verleihenden Klaus Tschira Stiftung. Außerdem werden die Beiträge mit Wissenschaftsjournalist*innen bzw. Grafiker*innen bearbeitet und im KlarText-Magazin veröffentlicht. Alle gewinnen! Denn alle Bewerber*innen können – ganz unabhängig von ihrer Platzierung – an einem zweitägigen Workshop vom Nationalen Institut für Wissenschaftskommunikation (NaWik) teilnehmen. 

Quelle: Klartext-Preis

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News · Forschungsorte

Die Vermessung der pflanzlichen Widerstandskraft

Das Logo des künftigen Program Centers MetaCom. Grafik: IPB

Die Wissenschaftler*innen des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle werden im Januar 2023 ein interdisziplinäres Forschungsprogramm starten, das die vorhandenen Kapazitäten an analytischen Hochleistungsgeräten und die Expertisen auf den Gebieten der Naturstoffchemie, der Metabolomics sowie der Chemo- und der Bioinformatik bündeln wird. Ziel des Program Center for Plant Metabolomics and Computational Biochemistry (MetaCom) ist ein umfassendes Verständnis der pflanzlichen Resilienz auf chemischer Ebene. Dazu kann MetaCom insgesamt 13 Wissenschaftler*innen, Datenmanager*innen und Technische Assistent*innen einstellen. Das MetaCom-Center soll zudem eine sichtbare Hülle erhalten; geplant ist die Errichtung eines Multifunktionsgebäudes mit Büros und Laboren für Forschende und administrative Mitarbeiter*innen.

Quelle: IPB

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News · Projekt

Algen als Hoffnungsträger?

Ob neue Biokraftstoffe, innovative Krebsmedikamente oder nachhaltige Lebensmittel: Forschende rund um den Globus sehen immenses Potenzial in so genannten Euglenoiden. Sie vereinen tierische und pflanzliche Eigenschaften. Die bekannteste Gattung ist das Augentierchen, wissenschaftlich Euglena genannt. Allerdings sind von 1000 bekannten Arten bislang nur 20 untersucht. Das will das Euglena International Network (EIN) ändern. Im EIN haben sich daher Hunderte von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit zusammengefunden mit dem gemeinsamen Ziel, die Forschung an Euglenoiden voranzutreiben. Der ehrgeizige Plan ist eine Sequenzierung der Genome aller bekannten Arten von Euglenoiden im Laufe des nächsten Jahrzehnts. Mit an Bord: Forscherinnen und Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).

Quelle: FAU

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News · Forschungsergebnis

Einzellige Grünalge produziert das komplette Spikeprotein des Coronavirus

Das Team um Anna Kiefer und Justus Niemeyer setzt auf die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii, um das Spikeprotein zu produzieren. Foto: Koziel, TUK

Um medizinische Wirkstoffe herzustellen, kommen oft Mikroorganismen wie Bakterien zum Einsatz. Gerade bei komplexen Molekülen kommen sie aber an ihre Grenzen, da sie nicht in der Lage sind, sie zu synthetisieren. Eine Alternative stellt die einzellige Grünalgenart Chlamydomonas reinhardtii dar. Forschende der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) haben mit ihr erstmals das komplette Spikeprotein des Coronavirus produzieren können, das an menschliche Zellen dockt. Das war bislang so nicht möglich. Die Arbeit belegt, welche Rolle die Alge künftig bei der Wirkstoffproduktion spielen kann. Die Studie haben die Forschenden im September in der Fachzeitschrift Frontiers in Plant Science veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: TU Kaiserslautern

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News · Politik

Falsche Anreize: Forscher kritisieren EU-Plan zur Klimaneutralität

Landnutzungs- und Klimaforscher kritisieren die EU-Pläne zur CO2-Reduzierung im Rahmen des Pakets Fit for 55. In einem Kommentar im Fachjournal Nature weist ein Team von Wissenschaftlern, darunter Dr. Thomas Kastner vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum Frankfurt, auf die Versäumnisse und Risiken der geplanten Regelungen hin. Das geplante „Fit for 55“-Paket enthalte viele sehr gute Ansätze – gleichzeitig würden durch falsche Anreize in der EU aber künftig noch mehr wertvolle Flächen für den Holz- statt Nahrungsmittelanbau sowie für die Gewinnung von Bio-Kraftstoffen genutzt. Dies treibe unter anderem die Auslagerung der Nahrungsmittelproduktion ins Ausland und damit die Abholzung von Wäldern weiter voran, so die Forscher. Die Förderung der Bioenergie wirke sich so negativ auf CO2-Speicherung und Biodiversität aus.

Quelle: Senckenberg

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News · Politik

Frankfurter Erklärung: Gemeinsam für die biologische Vielfalt

Eine Woche vor Beginn der 15. Vertragsstaatenkonferenz zur biologischen Vielfalt (CBD COP15) in Montreal fordert ein Bündnis deutscher Wissenschafts- und Nichtregierungsorganisationen in seiner heute veröffentlichten „Frankfurter Erklärung“, das Wirtschaften gegen die Natur zu beenden. Die Organisationen stellen in ihrem Positionspapier Forderungen an die Bundesregierung und die Europäische Union für ein Gelingen des Weltnaturgipfels. Gleichzeitig machen sie konkrete Vorschläge, um eine naturverträgliche Wirtschaft zum Standard zu machen. Dabei bieten sie ihre Expertise zur Lösung der dringendsten Herausforderung der Menschheit an – der „Zwillingskrise“ aus Biodiversitätsverlust und Klimawandel.

Quelle: Senckenberg

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News · Projekt

Biodiversitätsverlust im Anthropozän

Das „Herbarium Haussknecht“ ist mit etwa 3,5 Millionen Pflanzenbelegen eines der bedeutendsten europäischen Herbarien. Foto: Jan-Peter Kasper, Uni Jena

Die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) hat sich vollumfänglich für das strategische Erweiterungsvorhaben „Anthropocene Biodiversity Loss“ der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ausgesprochen. Der zuständige GWK-Ausschuss folgte am 20. September 2022 der im Juli vorausgegangenen Empfehlung des Wissenschaftsrats, die Senckenberg-Erweiterung in die Haushaltsaufstellung für das Jahr 2024 aufzunehmen. Drei Schwerpunkte werden im Rahmen des Konzeptes dauerhaft etabliert: Collectomics, Biodiversity Genomics und die Solutions Labs. Ein achtes Senckenberg-Institut wird in Jena gemeinsam mit der Friedrich-Schiller-Universität etabliert.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Der Klimawandel in den Wäldern Norddeutschlands

Typischer Buchenwald in Norddeutschland: Die Forschenden entnahmen an insgesamt 30 Standorten Holzbohrkerne von dominanten Bäumen für ihre Studie. Foto: Banzragch Bat-Enerel

Immer mehr Bäume leiden an den Folgen des menschgemachten Klimawandels der vergangenen Jahrzehnte. Das Wachstum der Rotbuche – vor allem in Mitteleuropa zuhause und Deutschlands wichtigste heimische Waldbaumart – geht bislang vor allem im Süden Europas zurück. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen konnte nun zeigen, dass die Rotbuche auch in Norddeutschland im Sommer unter zunehmendem Dürrestress leidet, wie sie im Fachmagazin Global Change Biology berichten.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wichtige Enzyme für Umweltanpassung von Pflanzen entdeckt

Forschende haben bislang unbekannte molekulare Mechanismen entdeckt, mit denen sich Pflanzen an ihre Umwelt anpassen. Das ist wichtiges Grundlagenwissen in Zeiten der Klimaveränderung. In der Arbeitsgruppe Physiologie und Biochemie der Pflanzen der Universität Konstanz ist es gelungen, erstmals zwei sogenannte deubiquitinierende Enzyme zu identifizieren, die am molekularen Mechanismus dieses Anpassungsprozesses beteiligt sind. Die Studie publizierten die Forschenden in Nature Communications.

Quelle: Uni Konstanz

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News · Politik

HRK besorgt über Stagnation bei der Gleichstellung von Frauen in der Wissenschaft

Die Hochschulrektorenkonferenz (HRK) nimmt mit großer Sorge zur Kenntnis, dass die Fortschritte bei der angemessenen Berücksichtigung von Frauen auf den akademischen Karrierestufen trotz zahlreicher Fördermaßnahmen und Initiativen immer noch zu gering ausfallen. Die jüngst von der Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz (GWK) veröffentlichte 26. Datenfortschreibung zur Chancengleichheit belegt, dass der prozentuale Anteil von Wissenschaftlerinnen an den Hochschulen und außerhochschulischen Forschungseinrichtungen gegenüber den Vorjahren zwar erneut gestiegen ist, aber auf den höheren Karrierestufen de facto stagniert.

Quelle: HRK

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News

1.274 Farn- und Blütenpflanzen stehen auf der neuen "Roten Liste" Österreichs

Zarter Gauchheil (Lysimachia tenella) ist vom Aussterben bedroht. Solch kleinwüchsige Arten können sich oft nicht gegen die Konkurrenz hochwüchsiger Arten behaupten, die heute durch das erhöhte Nährstoffangebot gefördert werden. Foto: C: H. Wittmann

Viele Farn- und Blütenpflanzen sind heute in der heimischen Natur selten geworden, zu viele Arten sind bereits ausgestorben oder verschollen. Unter der Leitung von Luise Ehrendorfer vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien wurde nun in enger Zusammenarbeit mit zahlreichen Kenner*innen der österreichischen Flora nach über 20 Jahren eine aktualisierte Rote Liste erstellt. Die Zahl der gefährdeten Arten in Österreich hat seit der letzten Veröffentlichung zugenommen: 66 Arten sind heute österreichweit ausgestorben bzw. verschollen, 235 Arten sind vom Aussterben bedroht, dazu kommen weitere 973 Arten, die in geringerem oder selten auch unbekanntem Ausmaß gefährdet sind.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen zwischen Licht und Schatten

Wie die Pflanzen ihre Photosynthese bei wechselnden Lichtbedingungen optimieren können, haben Forschende untersucht. Dabei deckten sie die Bedeutung zweier Schlüsselproteine für die dynamische Steuerung der Photosynthese in Arabidopsis thaliana auf. Wie sie zeigen, haben sowohl die Lichtmenge, als auch die Anzahl von Lichtveränderung einen starken Einfluss auf die Funktion der beiden Ionentransportproteine mit den Bezeichnungen VCCN1 und KEA3. Die Studie der Forschenden vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie erschien im Journal New Phytologist.

Quelle: MPI für für Molekulare Pflanzenphysiologie

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News · Forschungsergebnis

Wie Mangan an den Verbrauchsort kommt

Das Team koppelte ein fluoreszierendes Protein an den Mangan-Verteiler BICAT3, um dessen Aktivität in der Pflanze nachzuverfolgen. Die blauen Stellen zeigen, wo das Protein aktiv ist. Aufnahme: Jie He, MLU

In umfangreichen Experimenten an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana konnten die Forscherinnen und Forscher zeigen, dass das Protein BICAT3 dafür verantwortlich ist, dass Mangan an die richtigen Stellen in Pflanzenzellen transportiert wird. Ist es defekt, hat das einen verheerenden Einfluss auf das Wachstum der Pflanzen: Ihre Blätter sind deutlich kleiner und sie bilden weniger Samen als sonst. Die Transportwege für Mangan in Pflanzen und die Rolle von BICAT3 beschreibt das Team unter Leitung von Edgar Peiter von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) im Fachjournal Plant Physiology. Die Ergebnisse könnten eine Grundlage dafür darstellen, das Wachstum von Nutzpflanzen zu verbessern.

Quelle: MLU

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Rückblick auf KW 41 (2022)

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Rückblick auf KW 40 (2022)

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Rückblick auf KW 39 (2022)

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Rückblick auf KW 36 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Freiland-Studie: Wie Licht die Pflanzenvielfalt im Grünland beeinflusst

Mithilfe von LED-Lampen manipulierten die Forschenden das Licht, um herauszufinden, unter welchen Bedingungen wuchsstarke Pflanzen die Oberhand gewinnen. Foto: André Künzelmann, UFZ

Durch überschüssige Nährstoffe und/oder das Fehlen von Pflanzenfressern gelangt weniger Licht in die untere Vegetationsschicht des Grünlands. Dann dominieren wenige wuchsstarke Arten und die Pflanzenvielfalt geht zurück. Dieser Zusammenhang wurde bislang nur indirekt hergestellt, aber nie experimentell im Freiland. Nun hat ein internationales Team, u.a. mit Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), die dominierende Rolle der Lichtkonkurrenz experimentell belegen können und im Fachjournal Nature veröffentlicht.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Photosynthese: Hilfsfaktor sorgt für effiziente Energiegewinnung

Auch wenn noch nicht klar ist, wie ATP-Synthasen in der Zelle aufgebaut werden, haben Forschende nun am Modellorganismus Arabidopsis thaliana die Rolle des Hilfsfaktors CGL160 aufgeklärt. Das Protein CGL160 übernimmt eine zentrale Rolle, indem es den Bestandteil CF1 (coupling factor 1) der ATP-Synthase rekrutiert. „Das Protein CGL160 sitzt mit seiner Basis in der Thylakoidmembran, während seine N-terminale Domäne wie eine Angel herausragt und den löslichen CF1 Teil der ATP-Synthasen aus der Flüssigkeit im Inneren der Chloroplasten fischt. Dieser Teil des Proteins bindet das CF1 ‚Köpfchen‘ und erleichtert die Verknüpfung mit dem in der Thylakoidmembran verankerten Teil der ATP-Synthase, was deren Bildung deutlich effizienter gestaltet“, erläutert Thilo Rühle, der die Ergebnisse gemeinsam mit Bennet Reiter und Prof. Dario Leister im Fachmagazin The Plant Cell schildert.

Quelle: LMU

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News · Forschungsergebnis

Neue Resistenzen von Wintergerste gegen Viren etabliert

Wintergerste. Fotos: R. Hoffie, IPK

Mit der Genschere Cas9 haben Forschende ein Gen in der Gerste so verändernt, dass für die Wintergerste neue Resistenzen gegen bedeutende Viren zur Verfügung stehen. Das berichten Forschende um Robert Hoffie aus der Arbeitsgruppe „Pflanzliche Reproduktionsbiologie“ des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben im Plant Biotechnology Journal. Die Ergebnisse sind vielversprechend: „Die gezielt veränderten Pflanzen waren im Gewächshausversuch nicht nur resistent gegen eine Infektion mit dem Gerstenmosaikvirus (BaMMV), sondern es gab auch keine negativen Auswirkungen auf Wachstum und Ertrag,“ fasst Hoffie zusammen. „Die Studie zeigt beispielhaft, wie wir das Material der Genbank heute mit überaus effizienten und präzisen biotechnologischen Werkzeugen wie der Genschere Cas9 für die Pflanzenzüchtung nutzen können“, kommentiert Dr. Jochen Kumlehn, Leiter der Studie und Leiter der Arbeitsgruppe „Pflanzliche Reproduktionsbiologie“. Zugleich öffnen sich mit den neuen Erkenntnissen auch weitere Forschungsansätze. So ist davon auszugehen, dass die Veränderung von PDIL-Genen auch in anderen Pflanzenarten zu Virusresistenzen führen kann.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Vegetation reguliert Energieaustausch in der Arktis

Grasdominierte Tundra mit Zwergsträuchern im Nationalpark Kytalyk, in der sibirischen Arktis. Foto: Gabriela Schaepman-Strub, UZH

Die Klimaerwärmung lässt in der Arktis den Permafrost auftauen, Gletscher schmelzen und führt zu Vegetationsveränderungen, extremer Trockenheit und Feuern. Diese Entwicklungen hängen stark vom Energieaustausch zwischen Atmosphäre und Boden ab. Forscherinnen der Universität Zürich zeigen nun, dass unterschiedliche Pflanzengemeinschaften in der Tundra diesen Energieaustausch stark beeinflussen, in Klimamodellen aber nicht berücksichtigt werden. "Die Erkenntnisse zu den Energieflüssen in der Arktis sind besonders wichtig, da der Erhalt des Permafrostes insbesondere davon abhängt, wie gross der Wärmefluss in den Boden ist", sagt Professorin Gabriela Schaepman-Strub von der Universität Zürich (UZH). Die im Fachmagazin Nature Communications veröffentlichten Studiendaten ermöglichen es nun, die Auswirkungen der verschiedenen Pflanzengemeinschaften und ihrer räumlichen Verteilung in Klimavorhersagen aufzunehmen. So kann mit verfeinerten Klimamodelle berechnet werden, ob und wie stark die Tundren-Vegetation in der Arktis den Boden kühl halten kann.

Quelle: UZH

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News · Forschungsergebnis

Stoffwechselprodukt aus Granatapfel stärkt tumorbekämpfende Immunzellen im Labor

Granatäpfel enthalten ein Stoffwechselprodukt, das tumorbekämpfende T-Zellen stärkt. Foto: Markus Bernards

Wie eine Studie im präklinischen Modell sowie in Untersuchungen an menschlichen Immunzellen zeigen konnte, verbessert Urolithin A die Funktion von Immunzellen in ihrem Kampf gegen Krebs nachhaltig. Tumorbekämpfende T-Zellen werden nach einer Behandlung mit dem Stoffwechselprodukt aus Granatäpfeln zu T-Gedächtnisstammzellen, die aufgrund ihrer Teilungsfähigkeit ständig das Immunsystem mit verjüngten, nicht erschöpften T-Zellen versorgen. Das berichten Forschende aus dem Georg-Speyer-Haus in Frankfurt und der Goethe-Universität Frankfurt über ihr interdisziplinäres Projekt des LOEWE-Zentrums Frankfurt Cancer Institute über den neuen Ansatz zur Therapie von Darmkrebs im Fachjournal Immunity. Aufbauend auf den Erkenntnissen aus dem Labor planen die Forschenden die erfolgreiche Zusammenarbeit fortzuführen: Die Anwendung von Urolithin A soll in nächsten Schritten zur Therapie von Personen mit Darmkrebs im Rahmen von klinischen Studien untersucht werden.

Quelle: Uni Frankfurt

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Rückblick auf KW 35 (2022)

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Rückblick auf KW 34 (2022)

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Rückblick auf KW 33 (2022)

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Rückblick auf KW 32 (2022)

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Feenkreise: Pflanzen organisieren sich selbst

Drohnenaufnahme eines Autos im NamibRand-Naturreservat, eine der Feenkreisregionen in Namibia, wo die Forschenden Gräser, Bodenfeuchte und Infiltration untersuchten (April 2022). Aufnahme: Dr. Stephan Getzin

Fast ein halbes Jahrhundert lang haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über den Ursprung der Feenkreise in Namibia gerätselt. Zwei Haupttheorien lauteten: Entweder waren Termiten dafür verantwortlich, oder die Pflanzen organisierten sich irgendwie selbst. Jetzt hat ein Forschungsteam der Universität Göttingen von zwei außergewöhnlich guten Niederschlagsperioden in der Namib-Wüste profitiert: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten zeigen, dass die Gräser innerhalb der Feenkreise unmittelbar nach dem Regen abstarben, aber Termitenaktivität nicht die Ursache für die kahlen Flecken war, wie sie in der Fachzeitschrift Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics berichten.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Neuer Stop in der zellulären Müllabfuhr

Der pflanzliche Autophagie-Adaptor CFS1 ist an der äußeren Autophagosomenmembran lokalisiert. Aufnahme: Dagdas Lab. (c): ©Dagdas/JCB/GMI

Ein „Nabe und Speiche"-System ermöglicht es Pflanzenzellen, den zellulären Transport effizient zu koordinieren. Dies gilt insbesondere für den Autophagie-Prozess, die zelluläre Müllabfuhr. Spezialisierte Vesikel, die Autophagosomen, verschlingen schädliche Moleküle und transportieren sie in die Vakuole, wo sie abgebaut werden. Auf diesem Weg reifen die Autophagosomen durch molekulare Mechanismen, die in Pflanzen wenig erforscht sind. Forschende des Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (GMI) liefern neue Erkenntnisse über diese Mechanismen. Ihre Ergebnisse haben sie im Journal of Cell Biology veröffentlicht.

Quelle: GMI

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen messen im Boden verfügbare Mangankonzentration mit der Wurzel

Arabidopsis-Pflanzen bei Manganmangel; die Veränderungen der zytoplasmatischen Kalziumkonzentration wurden mithilfe des Kalzium-Biosensors GCaMP6f-mCherry sichtbar gemacht. Aufnahmen: AG Kudla, WWU

Ein deutsch-chinesisches Forschungsteam hat bei der Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) erstmals gezeigt, wie Pflanzen einen Manganmangel wahrnehmen und welche Prozesse auf molekularer Ebene in der Pflanze stattfinden. Das Forschungsteam um Prof. Dr. Jörg Kudla vom Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) wiesen nach, dass eine bisher unentdeckte Zellgruppe in der Pflanzenwurzel dabei eine entscheidende Rolle spielt. Dies schildern sie im Fachblatt PNAS. Von den Ergebnissen erhoffen sich die Wissenschaftler*innen perspektivisch Ansätze, um Pflanzen gegen Manganmangel widerstandsfähiger zu machen. Manganmangel kommt häufig in alkalischen und kalkhaltigen Böden vor.

Quelle: WWU

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News · Forschungsergebnis

Koloniales Erbe Europas prägt bis heute die Pflanzenwelt

Durch koloniale Handelspolitik wurden die Floren besetzter Gebiete geprägt, diese Veränderungen sind bis heute sichtbar und finden teils immer noch statt. Das stellte ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Biodiversitätsforscher Bernd Lenzner und Franz Essl von der Universität Wien fest. Die Pflanzenwelten in Gebieten, die ehemals von der gleichen Kolonialmacht besetzt wurden, ähneln einander heute noch stark. Diese Ähnlichkeit nimmt zudem mit der Länge der ehemaligen Besetzung zu. Die neuen Erkenntnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Wege der molekularen Evolution der Zellteilungskontrolle entdeckt

Ein internationales Forschungsteam hat das Protein „Survivin“ in Pflanzen identifiziert, welches zum Auffinden von Verwandten dieses Proteins in vielen Eukaryonten geführt hat. „Survivin“ ist für die Verankerung der Chromosomen bei der Zellteilung essenziell und wurde bisher nur in Pilzen und Tieren gefunden. Die Studie hat das Team um den Hamburger Entwicklungsbiologen Prof. Dr. Arp Schnittger des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg nun in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) publiziert.

Quelle: Uni Hamburg beim idw

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News · Forschungsergebnis

Zurück in die Zukunft der Photosynthese

Künstlerische Darstellung der Ur-Rubiscos vor und nach der Entwicklung einer neuen Untereinheit, wobei Sauerstoff- und Kohlendioxidmoleküle zu ihren aktiven Zentren strömen. Grafik: Dr. Georg Hochberg, Mx-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie

Forschende rekonstruierten uralte Enzyme und zeigen so, wie sich die Photosynthese an das Auftreten von Sauerstoff anpassen konnte. Dazu rekonstruierten sie Milliarden Jahre alte dieser zentralen Enzyme der Photosynthese, Rubisco, die das häufigste Enzym der Erde darstellen. Im Fachmagazin Science schildern die Forschenden des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie in Marburg eine der wichtigsten Anpassungen der frühen Photosynthese. Ihre Ergebnisse liefern nicht nur Erkenntnisse zur Evolution der modernen Photosynthese, sondern auch ganz neue Ansätze für ihre synthetische Verbesserung.

Quelle: MPI für terrestrische Mikrobiologie

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News · Forschungsergebnis

Erstmals Klassifizierung aller Lebensräume der Erde vorgelegt

Von Wäldern über Steppen bis hin zu Mooren, Meeren und vielen mehr – die globale Vielfalt der Lebensräume ist überwältigend. Bis vor Kurzem gab es jedoch kein umfassendes, wissenschaftliches Klassifizierungssystem dieser Vielfalt. Ein internationales Forscher*innenteam unter Beteiligung von Franz Essl vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien veröffentlicht nun in Nature erstmals eine Klassifizierung der Lebensräume der Erde. Die Wissenschafter*innen liefern damit eine wesentliche Grundlage für den dringend nötigen besseren Schutz von Lebensräumen.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Wie unsere Vorfahren die heimische Flora nutzten

Die Wildkräuter des armenischen Hochlands sind auch heute noch vielfältig nutzbar. Foto: Alexander Gonschior, Forschungsprojekt ROCEEH (The Role of Culture in Early Expansions of Humans)

Die DNA aus Sedimenten gibt Auskunft über den Gebrauch von Pflanzen durch Menschen der Altsteinzeit. Unter der Leitung der Universität Oslo hat ein internationales Forschungsteam aus den Sedimenten der armenischen „Aghitu-3“-Höhle Pflanzen-DNA extrahiert und analysiert. Die Höhle wurde vor etwa 40.000 bis 25.000 Jahren von Menschen des Jungpaläolithikums als Unterschlupf genutzt. Eine detaillierte Auswertung der DNA zeigt, dass die Hölen-Bewohnenden zahlreiche Pflanzenarten zu verschiedenen Zwecken genutzt haben könnten. Insgesamt 43 Pflanzenordnungen konnten die Forschenden identifizieren – bis auf fünf sind diese für die Nutzung durch den Menschen geeignet. Einige der Pflanzen haben medizinische Eigenschaften, während andere als Nahrungsmittel, Aromastoffe oder Mückenschutzmittel verwendet werden können. Die Funde von DNA aus Pflanzen, die Farbstoffe oder Fasern liefern, lassen vermuten, dass die Menschen in dieser Region Pflanzen zur Herstellung von Nähgarnen oder Schnüren und zum Auffädeln von Muschelperlen verwendet haben. Die Studie, an der auch Forschende des Senckenberg Forschungsinstituts und Naturmuseen beteiligt waren, erschien kürzlich im Fachmagazin Journal of Human Evolution.

Quelle: Senckenberg

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News · Köpfe und Karrieren

Forschung im Portrait: "Die Lichtleserin" Kirstin Gutekunst

Einen spannenden Lösungsansatz bei der Suche nach der alternativen Energiequelle Wasserstoff hat die Biologin Kirstin Gutekunst: An der Uni Kassel erforscht sie wie Pflanzen und Bakterien bei der Photosynthese Sonnenlicht in Energie für ihren Stoffwechsel umwandeln. Cyanobakterien (manchmal Blaualgen genannt) produzieren dabei auch Wasserstoff. Gutekunst untersucht, wie sich die H2-Ausbeute biotechnologisch erhöhen lässt für eine leuchtende Zukunft: Wasserstoff-Produktion via Photosynthese, ganz ohne CO2-Abgase – Grüner geht’s nicht, zeigt das Portal Bioökonomie.de in einem Video, einer Text-Bild-Reportage und in einem Podcast in der Reihe "Biopioniere".

Quelle: Bioökonomie.de

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News · Forschungsergebnis

Schädlinge werden zu Pflanzenbestäubern

Bestäubende Weichwanzen auf weiblichen Blüten von Syngonium hastiferum. Foto und (c): Florian Etl

Einem internationalen Forschungsteam ist es erstmals gelungen, eine wichtige Hypothese zur Diversität der Bestäubung durch Tiere zu bestätigen: Pflanzenschädlinge können im Lauf der Evolution zu nützlichen Bestäubern werden. Die Pflanzenforschung nennt diese Hypothese antagonist capture. Dabei "schnappen" sich die Pflanzen durch evolutive Anpassungen in den Blüten oder Blütenständen einen Schädling und machen ihn zu einem Bestäuber. Diese Theorie ist nun erstmals an einem Aronstabgewächs (Araceae) aus der Gattung Syngonium in Costa Rica bestätigt worden. Die Untersuchungen, die auch ein völlig neues Bestäubungssystem und einen bisher unbekannten Blüten-Duftstoff ans Licht brachten, haben die Forschenden um Florian Etl und Jürg Schönenberger (Universität Wien), Stefan Dötterl und Mario Schubert (Universität Salzburg) sowie Christian Kaiser und Oliver Reiser (Universität Regensburg) im Fachblatt Current Biology publiziert.

Quelle: Uni Wien

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News · Köpfe und Karrieren

Sascha Laubinger zum Professor in Halle berufen

Wie sich Pflanzen an ihre Umwelt anpassen, erforscht Prof. Dr. Sascha Laubinger. Seit 1. Oktober ist er Professor für Allgemeine Genetik an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. „Pflanzen schaffen all das nur, wenn sie alle Umweltfaktoren, wie das Licht oder zum Beispiel Trockenheit, wahrnehmen können und dann gezielt die Aktivität bestimmter Gene anpassen“, erklärt Prof. Dr. Sascha Laubinger. In seiner Arbeit befasst er sich deshalb mit der Frage, wie pflanzliche Gene reguliert werden.

Quelle: Campus hallensis

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News · Forschungsergebnis

Alte und exotische Sorten für den umweltfreundlichen Weizenanbau

Feld am Leibniz Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK). Foto: C. Martin, IPK

Viele alte und exotische Sorten enthalten wertvolle Gen-Varianten, die modernen Sorten verloren gegangen sind, aber für die Pflanzenproduktion der Zukunft entscheidend sein können. Wie dieser Schatz biologischer Vielfalt bei Weizen für die Landwirtschaft erschlossen werden kann, schildern Forschende des Leibniz Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in einer Studie im Fachmagazin Nature Genetics.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Landrechte und Entwaldung sind eng verknüpft

Die Abholzung tropischer Wälder führt zu einem starken Rückgang der Biodiversität und der hiesigen Kohlenstoffspeicher. Forschende vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Leipzig haben nun den Zusammenhang zwischen Landrechten und der Entwaldung in Brasilien genauer untersucht. Im Fachmagazin Nature Communications zeigen sie auf, dass schlecht definierte Landrechte Hand in Hand mit einer erhöhten Abholzungsrate gehen. Eine Privatisierung dieser Gebiete, wie sie in den Tropen häufig vorangetrieben wird, kann jedoch nur dann Abhilfe schaffen, wenn sie unter strengen Umweltauflagen geschieht.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Biodiversitätstrend der Schweizer Flora relativiert

Bisherige Naturschutzmaßnahmen steigern kaum die Artenvielfalt heimischer Pflanzen mit spezialisierter Bestäubungsbiologie. Ökologische Untersuchungen relativieren positiven Biodiversitätstrend in der Schweizer Flora. Eine Studie eines deutsch-schweizerischen Forschungsteams der Universitäten in Bonn, Zürich und Basel sowie des Naturkundemuseums Stuttgart (SMNS) liefert im Fachmagazin BMC Ecology & Evolution Hinweise für Naturschutzmaßnahmen in Mitteleuropa.

Quelle: Naturkundemuseum Stuttgart

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News · Anwendung

Einmalige Pflanzenbelege aus Zentralasien weltweit verfügbar

Schon bei der Erstellung guter Herbarbelege ist Sorgfalt gefragt. Die Pflanzen werden zum Pressen in Zeitungen gelegt und in Klemmmappen separiert. Gleichzeitig erfolgt die Dateneingabe am Computer. Foto: Jens Wunderlich

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

Quelle: Uni Greifswald

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News · Forschungsergebnis

Mehrjährige Blühstreifen in Kombination mit Hecken unterstützen Wildbienen in Agrarlandschaften am besten

Mehrjährige Blühstreifen ziehen über die Jahre verschiedene Bienengemeinschaften an. Foto: Vivien von Königslöw, Uni Freiburg

Landwirt*innen sollten ein Netzwerk aus mehrjährigen Blühstreifen in Kombination mit Hecken schaffen, um Wildbienen ein kontinuierliches Blütenangebot zu bieten. Zu dieser Empfehlung kommen die Ökolog*innen Dr. Vivien von Königslöw, Dr. Felix Fornoff und Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein vom Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften an der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen der Universität Freiburg nach ihren Untersuchungen in Apfel-Plantagen in Süddeutschland. Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten sie im Journal of Applied Ecology.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Veranstaltung

Wie Pflanzen ihren Chemie-Mix individuell ausrichten

Jede Pflanzenart hat für sie typische chemische Inhaltsstoffe. Bei einigen Arten gibt es von Pflanze zu Pflanze starke Unterschiede, wie die chemischen Verbindungen zusammengesetzt sind. Solche Arten weisen eine hohe Chemodiversität auf. Welche Bedeutung hat chemische Vielfalt für Pflanzen in einer sich verändernden Umwelt? Was sind die Ursachen und welche Konsequenzen sind damit verbunden? Mit diesen Fragen befasst sich eine Konferenz der Forschungsgruppe „Ökologie und Evolution intraspezifischer Chemodiversität von Pflanzen“ (FOR 3000). „Mit unserem Verbundprojekt sind wir im dritten Forschungsjahr. Auf der Konferenz führen wir die Zwischenergebnisse aller Teilprojekte zusammen“, sagt Professorin Dr. Caroline Müller von der Fakultät für Biologie der Universität Bielefeld. Sie ist die Sprecherin der Forschungsgruppe zur Chemodiversität. „Es wäre dringend an der Zeit, umzudenken und hoher Diversität und speziell Chemodiversität auch auf dem Acker einen höheren Stellenwert zuzuweisen, um damit die Abwehrkraft von Nutzpflanzen – insbesondere in sich ändernden Umwelten – zu steigern“, sagt Caroline Müller. „Aber auch die Medizin kann von unseren Forschungsergebnissen profitieren. So finden sich in Pflanzen diverse Naturstoffe, die zum Beispiel das Wachstum von Pilzen hemmen. Diese Wirkstoffe lassen sich in der Medizin nutzen“, sagt Müller.

Quelle: Uni Bielefeld

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News · Veranstaltung

Pflanzen im Überflutungsstress: Internationale Anaerobiose-Konferenz erstmals in Deutschland

Infolge des Klimawandels kommt es immer häufiger zu Starkregen und Überflutungen. Wie Pflanzen auf den dadurch verursachten Stress reagieren, wird weltweit von vielen Forscher*innen untersucht. Sie haben sich in der International Society for Plant Anaerobiosis (ISPA) zusammengeschlossen. Die Konferenz der ISPA wird in diesem Jahr unter der Federführung der Pflanzengenetikerin Prof. Dr. Angelika Mustroph von der Universität Bayreuth erstmals in Deutschland organisiert (siehe Programm). Rund 100 Teilnehmende werden sich vom 25. bis 29. September 2022 im Kloster Banz im bayerischen Bad Staffelstein über aktuelle Forschungsergebnisse austauschen. Die diesjährige Konferenz der ISPA wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und von unserer Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) gefördert.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenzucht: Mit “unsichtbaren” Chromosomen positive Eigenschaften gemeinsam vererben

Normalerweise erfolgt der genetische Austausch von väterlichen und mütterlichen Eigenschaften über die ganze Länge eines Chromosoms. Durch das Invertieren des größten Teils (gelb) des Chromosoms mit Hilfe der molekularen Schere CRISPR/Cas kann dieser Austausch nun auf die beiden äußersten Enden beschränkt werden (violett und blau). Abbildung: Michelle Rönspies, KIT

Bei der Pflanzenzucht können einzelne positiver Eigenschaften verloren gehen, wenn die entsprechenden Gene auf einem Chromosom weit auseinander liegen. Um sie zukünftig gemeinsam vererben zu können, haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik & Kulturpflanzenforschung (IPK) nun mit CRISPR/Cas neun Zehntel eines Chromosoms „umgedreht“ und damit genetisch stillgelegt. Die auf diesem Teil liegenden Eigenschaften werden für den genetischen Austausch unsichtbar und so unverändert weitervererbt. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden um Professor Holger Puchta vom Botanischen Institut des KIT in Nature Plants.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Junge Gene passen sich schneller an als Alte

Auf dem Weg zum Fitness-Gipfel: Je jünger die Gene desto schneller passen sie sich an. Grafik und (c): MPI für Evolutionsbiologie

Das Alter eines Gens bestimmt, wie schnell es sich anpasst. Diese Erkenntnisse demonstrieren, wie die Evolution der Gene als "adaptiver Spaziergang" durch die Zeit verläuft, berichten Forschende des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön und der University of Sussex in Großbritannien im Fachmagazin PLoS Biology. Anhand von zwei verschiedenen Arten, der Fruchtfliege Drosophila melanogaster und der kleinen Blütenpflanze Arabidopsis thaliana, zeigte die Studie, dass das Alter eines Gens die Geschwindigkeit der molekularen Anpassung erheblich beeinflusst und dass Mutationen in jungen Genen tendenziell größere Auswirkungen haben. Diese Ergebnisse liefern den ersten eindeutigen empirischen Beweis dafür, dass die molekulare Evolution über einen langen Zeitraum hinweg einem adaptiven Wanderungsmodell folgt, und ergänzen die vor fast 100 Jahren vorgeschlagene Theorie der Fitnesslandschaft um eine neue Beweislage.

Quelle: MPI für Evolutionsbiologie

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News · Forschungsergebnis

Miscanthus und Wildblumen für nachhaltige Bioenergie vom Acker

Wildblumen-Mischungen für die Bioenergie: Miscanthus und Rainfarn auf dem Goldenen Acker der Universität Hohenheim. Foto: Moritz von Cossel, Uni Hohenheim

Ein Plus für die Artenvielfalt – und zugleich bessere Verbrennungseigenschaften, so die Idee: Blühpflanzen wirken sich bei der Energieerzeugung mit Miscanthus rundum positiv aus. Das hochwachsende Gras ist eine wichtige Biomasse-Pflanze in der Bioökonomie, besonders auch zur Energiegewinnung. Um die biologische Vielfalt zu fördern, könnte Miscanthus gemeinsam mit einheimischen, mehrjährigen Blühpflanzen wie Rainfarn, Beifuß, Wilde Karde und Gelber Steinklee angebaut werden. Ein Team von Forschenden der Universität Hohenheim in Stuttgart, des Forschungszentrums Jülich und der Hunan Agricultural University in China hat nun untersucht, wie sich – neben dem Plus für das Ökosystem – die vier ausgewählten Wildpflanzenarten als Additive auf die Verbrennung von Miscanthus zur Energieerzeugung auswirken. Erste Ergebnisse sind Ende August in der Fachzeitschrift Renewable and Sustainable Energy Reviews erschienen und heute der Öffentlichkeit vorgestellt worden.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Landwirtschaft ist verantwortlich für mehr als 90 Prozent der tropischen Entwaldung

Eine in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Studie stellt fest, dass die globale Landwirtschaft für 90 bis 99 Prozent der gesamten tropischen Entwaldung verantwortlich ist. Allerdings führt nur die Hälfte bis zwei Drittel davon zu einer Ausweitung der aktiven landwirtschaftlichen Produktion. Für einen effektiven Kampf gegen die tropische Entwaldung muss auch der indirekte Einfluss der Landwirtschaft berücksichtigt werden, resümieren die Forschenden in der internationalen Studie mit Beteiligung der Humboldt-Universität zu Berlin.

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Was zur Verholzung auf Inseln führt

Eines der eindrücklichsten Beispiele für verholzte Pflanzen bietet Wildprets Natternkopf (Echium wildpretii subsp. Wildpretii) auf den Kanarischen Inseln. Die Art kommt ausschließlich auf den hochgelegenen Flanken des Vulkans Teide auf Teneriffa vor. Foto: Frederic Lens

Verstärkte Trockenheit, das Fehlen von Fressfeinden und Abgeschiedenheit bilden die wichtigsten Gründe dafür, dass Pflanzen auf Inseln dazu neigen, zu verholzten Wuchsformen überzugehen. Daneben wirken jedoch auch andere Faktoren darauf hin, eine krautige Form aufzugeben – je nach Lage der Inseln, auf der die betroffenen Arten heimisch sind. Das hat eine deutsch-niederländische Forschungsgruppe unter Federführung des Marburger Biologen Professor Dr. Alexander Zizka herausgefunden, indem sie Daten von 375 Inseln zusammengetragen und analysiert hat. Das Team berichtet in der Wissenschaftszeitschrift PNAS über seine Ergebnisse.

Quelle: Uni Marburg

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News · Forschungsergebnis

Auen verbessern die Wasserqualität von Flüssen

Viele Flüsse sind durch Stickstoffeinträge belastet. Wie groß diese Einträge sind, in welchem Umfang sie abgebaut werden und welchen Anteil die Auengebiete daran haben, hat ein internationales Forschungsprojekt unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) nun erstmals für das Donau-Einzugsgebiet untersucht. Die im Fachmagazin Science of The Total Environment veröffentlichten Ergebnisse zeigen, wie sinnvoll die großräumige Renaturierung von Flussauen für eine bessere Wasserqualität ist.

Quelle: IGB

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News · Forschungsergebnis

Überlebenskünstler: Warum Farne Gene horten

International zusammenarbeitenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist es in jahrelanger Forschungsarbeit gelungen, ein Farngenom zu sequenzieren und zu interpretieren. Foto: Clemens Rössner, Institut für Botanik, JLU Gießen

Farnpflanzen enthalten riesigen Mengen an DNA. Eine Farnpflanze, die man in einem Topf mit dem Durchmesser eines Suppentellers ziehen könnte, hält den „Weltrekord“ für die höchste Anzahl an Chromosomen: 720 Chromosomenpaare finden sich in jedem einzelnen Zellkern. Die Frage, warum Farne DNA „horten“, gab den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bislang Rätsel auf. Nach jahrelangen aufwändigen Forschungsarbeiten ist es nun Forschenden aus 28 über die Welt verteilten Institutionen gelungen, ein Farngenom trotz seiner beeindruckenden Größe zu sequenzieren und interpretieren. Die Ergebnisse sind jetzt unter dem Titel Dynamic genome evolution in a model fern in der Fachzeitschrift Nature Plants erschienen. Beteiligt an der Publikation sind u.a. Prof. Dr. Annette Becker und Clemens Rössner vom Institut für Botanik der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU).

Quelle: JLU

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News · Forschungsergebnis

Große Pflanzenvielfalt ist oft auf kleinstem Raum zu finden

Diese Wiese in Rumänien gehört zu den artenreichsten Regionen der Erde - 2009 fand ein Forschungsteam hier 98 Pflanzenarten. Foto: Jürgen Dengler

Im ersten Moment klingt die Aussage fast kurios, ist aber wahr: Die Steppen Osteuropas beherbergen ähnlich viele Pflanzenarten wie Regionen des Amazonasregenwaldes. Das zeigt sich aber nur, wenn Forschende die Arten nicht nur auf großen Flächen von vielen Hektar zählen. Warum sich das Zählen auch auf viel kleineren Flächen im Bereich von wenigen Quadratmetern bis einigen Hundert lohnt, zeigt jetzt ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig im Fachjournal Nature Ecology & Evolution. Für die Studie analysierte das Team einen Datensatz von rund 170.000 Vegetationsaufnahmen aller Klimazonen der Erde. Bei der Auswertung zeigte sich, dass es Gebiete auf der Erde gibt, bei denen relativ große Untersuchungsflächen das Bild verzerren können: In den Steppen Osteuropas und Sibiriens oder den europäischen Alpenländern etwa lässt sich auf kleinen Flächen eine verhältnismäßig hohe Artenvielfalt feststellen. Die großen Unterschiede zwischen den Tropen, wie dem Amazonasgebiet, und den gemäßigten Klimazonen verschwinden demnach auf einer feinen räumlichen Skala fast ganz.

Quelle: MLU

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News · Projekt

Klimaschutz in Tansania durch Wiederaufforstung

Landnutzung am Fuße der Usambara-Berge im Nordwesten Tansanias. Unter anderem dort wollen Forschende aus der Oldenburger Arbeitsgruppe "Ökologische Ökonomie" gemeinsam mit Beteiligten vor Ort Waldgebiete wieder aufforsten - im Dienste des Klimaschutzes. Foto: Bernd Siebenhüner, Uni Oldenburg

Mit wissenschaftsbasierten Methoden der Entwaldung in Tansania entgegenzuwirken und mögliche Klimarisiken zu mindern, ist Ziel eines neuen Projekts unter der Leitung des Oldenburger Ökonomen Prof. Dr. Bernd Siebenhüner. Im Mittelpunkt des Vorhabens steht dabei die Beteiligung der Menschen vor Ort. Das ostafrikanische Tansania ist reich an Naturschätzen: Es beherbergt sechs der weltweit 36 sogenannten Biodiversitätshotspots. Gleichzeitig gehört Tansania zu den fünf Ländern weltweit, in denen die Abholzung von Wäldern am schnellsten fortschreitet. Der Klimawandel könnte künftig zusätzliche Risiken für Mensch und Natur mit sich bringen, etwa durch mehr heiße Tage im Jahr und höhere Wahrscheinlichkeiten für Dürren und Starkregenfälle. Ziel des Projekts ist daher, sogenannte naturbasierte Lösungen umzusetzen und dafür die geeigneten Beteiligungsprozesse zu entwickeln. Konkret wollen die Forschenden gemeinsam mit Beteiligten vor Ort Wiederaufforstungsprojekte durchführen, die Treibhausgasemissionen reduzieren, Ökosystemleistungen erhöhen und Klimarisiken mindern sollen. Hauptpartner der Universität Oldenburg ist die Nichtregierungsorganisation Climate Action Network Tanzania. Das Vorhaben „Förderung von Beteiligungsprozessen zur Umsetzung von NDC durch naturbasierte Lösungen in urbanen, ruralen und Küstenlandschaften Tansanias“ wird für drei Jahre mit gut 500.000 Euro aus Mitteln der Internationalen Klimaschutzinitiative der Bundesregierung gefördert.

Quelle: Uni Oldenburg

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen können die Intensität von Salzstress messen

Als unmittelbare Reaktion auf erhöhte Salzkonzentrationen erhöht sich die Kalziumkonzentration im Zytosol einer spezifischen Gruppe von Zellen innerhalb einer Minute. Darstellung in Falschfarben; rot (höchste Konzentration) > gelb > grün > blau. Aufnahmen: AG Kudla, WWU

Salzstress löst in einer speziellen Zellgruppe der Pflanzenwurzel Kalziumsignale aus. Die „natriumempfindliche Nische“ der Zellen beschreibt ein Team um Prof. Dr. Jörg Kudla der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster im Fachmagazin Developmental Cell. Das Forschungsteam identifizierte darüber hinaus einen Schaltermechanismus zur Anpassung an unterschiedliche Stärken von Salzstress in dem ein bestimmtes kalziumbindendes Protein (CBL8), besonders zur Salztoleranz unter starken Salzstressbedingungen beiträgt.

Quelle: WWU

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News · Forschungsergebnis

Meerestrauben: gesunde Algen-Delikatesse aus dem Ozean

Meerestrauben, hier aus einer Aquakultur in Vietnam. Foto: Lara Stuthmann, ZMT

Wie im Hinblick auf die Ernährung die Qualität von Algenprodukten noch verbessert werden kann, zeigt eine neue Studie des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) anhand der Meerestrauben. Die Studie über die aus dem Indopazifik stammende Algenart wurde im Fachjournal Algal Research veröffentlicht.

Quelle: ZMT

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News · Forschungsergebnis

Wenn Mütter die Gene der Väter im Embryo komplett abschalten

Chromosomen eines Marchantia-Embryos in der Metaphasenplatte während der Zellteilung. Aufnahme und (c): Berger und Montgomery, GMI

Beim Menschen und bei vielen anderen Arten beeinflussen sowohl die von der Mutter als auch die vom Vater vererbten Gene die Entwicklung des Embryos. Beim Lebermoos Marchantia polymorpha übernimmt die Mutter die totale Kontrolle, wie Forschende aus der Gruppe von Frédéric Berger am Wiener Gregor Mendel Institut herausgefunden haben. In ihrer im Fachjournal eLife veröffentlichten Studie zeigt die Gruppe, dass die Mutterpflanze beim Lebermoos die väterlichen Gene in ihren Embryonen vollständig deaktiviert, damit deren Entwicklung fehlerfrei ablaufen kann. "Wir fanden heraus, dass Marchantia die väterlichen Chromosomen im Embryo noch vor der Verschmelzung des väterlichen und mütterlichen Genoms vollständig ausschaltet. Auf diese Weise bewahrt Marchantia selbst während des kurzen Stadiums, in dem es diploid wird, eine funktionelle Haploidie,“ sagt Erstautor Sean Montgomery. „Die Entwicklung des Embryos hängt also ausschließlich von der Expression der mütterlichen Gene ab. In gewisser Weise haben die mütterlichen Gene die totale Kontrolle. Eine Behinderung dieses Prozesses führt zur Expression der väterlichen Gene und damit zum Tod des Embryos,“ ergänzt Berger.

Quelle: GMI

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News

Satellitendaten bestätigen massive Algenblüte in der Oder

In der Oder lässt sich mit Satellitendaten eine massive Algenblüte nachweisen. Experten von Brockmann Consult (Unternehmen für Umweltdatenanalyse und -software aus Hamburg) haben in enger Abstimmung mit dem Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und der AG Modellierungsverfahren in der Fernerkundung der Universität Leipzig die Roh-Satellitendaten des europäischen Copernicus Satelliten Sentinel 2 prozessiert und daraus Chlorophyll-Konzentrationen, die als Anzeiger für die Algenblüte dienen, berechnet.

Quelle: IBG

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News

Algengift einer Brackwasser-Art in Oderwasser nachgewiesen - natürliche Ursachen unwahrscheinlich

Die Alge Prymnesium parvum aus der Oder bei Hohenwutzen am 15. August 2022. Aufnahme: Katrin Preuß, IGB

Neueste Untersuchungen erhärten den Verdacht, dass die Massenentwicklung einer giftigen Brackwasser-Alge in der Oder stattgefunden hat. Von einem natürlichen Phänomen gehen die Forschenden nach wie vor nicht aus, denn die Algenart kommt auf den betroffenen Oder-Abschnitten unter natürlichen Bedingungen nicht massenhaft vor. Für Massenaufkommen ist sie in diesem Bereich auf Salzgehalte angewiesen, die nur durch industrielle Einleitungen entstehen können. Das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) hatte die Alge bereits nachgewiesen. Der Nachweis des zugehörigen Algengifts wurde nun vom Institut für Lebensmittelchemie und Toxikologie der Universität Wien bestätigt. Die Umweltkatastrophe an der Oder sorgt seit dem massenhaftern Fischsterben auch bei den Forscherinnen und Forschern des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) für großes Entsetzen.

Quelle: IBG

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News · WissKomm

Podcast: Wie haben Algen Sex?

Warum sind Algen keine Pflanzen? Wie vermehren sie sich und warum können Algen ihren Sex aussourcen? In der zweiten Episode der neuen Podcast-Reihe „Auf den Grund gegangen“ erklären Susana Coelho und Daniel Liesner vom Max-Planck-Institut für Biologie in Tübingen die verblüffenden Fortpflanzungsmöglichkeiten von Braunalgen und wie sie sich von der des Menschen unterscheidet. Sie beschreiben die besonderen Formen sexueller und asexueller Fortpflanzung, die Bedeutung des Erbguts für das Geschlecht und wie das Dating in den Tiefen des Meeres funktioniert. Das neue SciComm-Format des Max-Planck-Campus Tübingen holt die Forschenden aus den Labors ans Mikrophon und geht wissenschaftlichen Themen auf den Grund.

Quelle: MPI für Biologie

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen just-in-time Chlorophyll produzieren

Pflanzen regulieren die Bildung von Chlorophyll durch eine Kontrolle der beteiligten Enzyme. Modell des multimeren Proteinkomplexes. Grafik: Sinha et al., The Plant Cell, 2022

Wie schaffen es Pflanzen, immer ausreichende Mengen Chlorophyll zur Verfügung zu haben? Das hat eine Gruppe Forschender um Prof. Bernhard Grimm von der Humboldt-Universität zu Berlin untersucht. Seit vielen Jahren nimmt die Forschung an, dass die ersten Enzymschritte funktionell und strukturell zusammengehalten werden müssen, um Synthese von Chlorophyll effizient zu regulieren. Diesen Beweis erbrachte nun Neha Sinha aus der Arbeitsgruppe Pflanzenphysiologie in Zusammenarbeit mit Forschenden der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Wie sie im Fachjournal The Plant Cell berichten, gewährleistet das GluTR-Bindeprotein den Zusammenhalt der beiden ersten Enzyme, Glutamyl-tRNA Reduktase (GluTR) und Glutamat-1-Semialdehyd Aminotransferase. Ein Dimer dieses Bindeproteins sorgt für den Aufbau eines multimeren Proteinkomplexes, an dem zwei Moleküle der GluTR und vier Moleküle der GSAAT beteiligt sind (siehe Abbildung). Damit ist eine wirkungsvolle Weiterleitung der Metabolite zwischen den beiden Enzymen und ebenso eine genaue Kontrolle der Enzymaktivitäten möglich.

Quelle: HU Berlin

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News · Anwendung

Mögliche Perspektiven für die Landwirtschaft mit Mikroalgen

Forschende untersuchten unter welchen Bedingungen und für welche Zwecke sich die Algen-Kultivierung in Photobioreaktoren lohnt. Foto: Fraunhofer IGB

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

Quelle: Fraunhofer IGB

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News · Forschungsergebnis

Bestimmung der Spezifität von Zielgenen über Protein-Protein-Wechselwirkungen

Wie Proteine in regulatorischen Netzwerken zusammenarbeiten, um die Aktivität bestimmter Zielgene zu koregulieren, haben die Forschungsgruppen von George Coupland und Jijie Chai des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) und der Universität zu Köln entschlüsselt. Im Fachjournal Nature Plants schildern sie, wie eine bestimmte Protein–Protein-Interaktion Gene in Arabidopsis durch Beeinflussung der DNA-Konformation kooperativ steuert. Die Ergebnisse tragen dazu bei, zu verstehen, wie Transkriptionsfaktoren in anderen Entwicklungskontexten regulatorische Spezifität erreichen können.

Quelle: MPIPZ

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News

Rückblick auf KW 29 (2022)

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News

Rückblick auf KW 28 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Neue Orchideenart in Tansanias Bergen entdeckt

Charakteristisch für die neu entdeckte Orchideenart Rhipidoglossum pareense sind ihre zahlreichen glitzernden, vergleichsweise kleinen Blüten. Foto: Andreas Hemp

Eine neue nur wenige Zentimeter großen Orchidee haben Forschende in der Zeitschrift Kew Bulletin vorgestellt. Ihre weißen Blüten scheinen zu glitzern, wenn man die Orchidee gegen das Sonnenlicht hält. Entdeckt hat sie der Bayreuther Biologe PD Dr. Andreas Hemp bei Forschungsarbeiten im Nebelwald in einer Höhe oberhalb von 1.500 Metern und gemeinsam mit seinem britischen Kollegen Dr. Phil Cribb von den Royal Botanical Gardens in Kew, London, wissenschaftlich beschrieben.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Wie ein Schadpilz Maispflanzen wehrlos macht

Das Molekül Topless (TPL) unterdrückt in der Pflanze normalerweise den Auxin-Signalweg (AUX). Die fünf Tip-Effektoren des Pilzes heben diese Hemmung auf, sodass die Maiszellen wachsen und sich teilen können. Grafik und (c): Armin Djamei, Uni Bonn

Mit welch chirurgischer Präzision der Pilz Ustilago maydis Maispflanzen wehrlos macht, zeigen Forschende der Uni Bonn in der Fachzeitschrift New Phytologist. Das Team analysierte, wie der Pilz die Wucherungsprozesse in Mais fördert. Sie konnten fünf Gene identifizieren, mit denen der Pilz den Auxin-Signalweg der Wirtspflanze manipuliert. Diese fünf Erbanlagen, Tip1 bis Tip5 genannt, bilden ein Cluster. Die von den fünf Tip-Erbanlagen produzierten Moleküle können an das Topless-Protein der Maispflanze binden. Topless ist eine zentrale Schaltstelle, die sehr verschiedene Signalwege in der Pflanze unterdrückt. Die Pilzeffektoren, die von den fünf Tip-Genen produziert werden, heben diese Unterdrückung auf – und zwar ganz spezifisch für Signalwege, die dem Pilz nützen, beispielsweise den Auxin-gesteuerten Wachstumssignalweg. Andere von Topless kontrollierte Signalwege werden dagegen nicht beeinflusst. „Der Pilz agiert bildlich gesprochen mit chirurgischer Präzision“, betont Prof. Dr. Armin Djamei, der am INRES-Institut der Universität Bonn die Abteilung Pflanzenpathologie leitet. Beteiligt an der Forschung waren auch das Gregor Mendel Institut (GMI) in Wien sowie das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Globale Studie erforscht und gewichtet Ursachen für die Vielfalt von Baumarten

Standortbedingungen wie Klima und Bodenverhältnisse, aber auch der Einfluss des Menschen sind maßgeblich für die Artenvielfalt eines Waldes, wie hier in den Südpare-Bergen in Tansania. Foto: Andreas Hemp

Die Anzahl der Baumarten in äquatornahen Regionen ist signifikant höher als in den weiter nördlichen und südlichen Regionen der Erde. Eine in Nature Ecology and Evolution veröffentlichte internationale Studie untersucht die Ursachen hierfür mit einer zuvor nicht erreichten Genauigkeit. Sie betont, dass die Vielfalt der Baumarten in den Tropen nicht allein von bioklimatischen Faktoren abhängt. Die Studie basiert auf einer Kooperation von 222 Universitäten und Forschungseinrichtungen. Seitens der Universität Bayreuth ist PD Dr. Andreas Hemp beteiligt, der seit mehr als 30 Jahren die Vegetation in Bergregionen Ostafrikas erforscht.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Wie Kalzium-Ionen in die Kraftwerke von Pflanzenzellen gelangen

Mikroskopische Aufnahme der Mitochondrien in einer Wurzelspitze von Arabidopsis thaliana. Der Innenraum der Mitochondrien (Matrix) ist durch ein fluoreszierendes Protein markiert. Aufnahme: Jan-Ole Niemeier aus der Schwarzländer-Arbeitsgruppe

Forschende haben erstmals nachgewiesen, über welche molekulare Maschinerie Kalzium-Ionen in die Mitochondrien von Pflanzenzellen aufgenommen werden. Der lebenswichtige Signalstoff ist offenbar an der Regulation des Hormons Jasmonsäure beteiligt, das etwa die Berührungsempfindung von Pflanzen steuert. Die Studie des universitätsübergreifenden Teams geführt von Prof. Dr. Markus Schwarzländer von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster veröffentlichte die Ergebnisse in der Zeitschrift The Plant Cell.

Quelle: Uni Münster

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News · Forschungsergebnis

Evolution im Zeitraffer durch alternative Chromosomen-Organisation

Im Gegensatz zu monozentrischen Chromosomen (links), bei denen ein einziges Zentromer die beiden Schwesterchromatiden miteinander verbindet, bestehen holozentrische Chromosomen (rechts) aus Hunderten von Zentromeren. Grafik: André Marques, hergestellt mit BioRender.com

Forschende haben tiefgreifende Auswirkungen einer atypischen Organisation von Chromosomen auf die Genomorganisation und Evolution aufgedeckt. Ihre Ergebnisse schildert das Team unter der Leitung von André Marques vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln (MPIPZ) jetzt in der Zeitschrift Cell. Unsere Studie zeigt, so Marques, "dass der Übergang zu einer holozentrischen Chromosomenarchitektur die Art und Weise, wie Genome organisiert und reguliert werden, stark beeinflusst hat und dass sich Genome durch die Verschmelzung ihrer Chromosomen schnell weiterentwickeln können". Die Ergebnisse zeigen vielversprechende Ansätze für die Pflanzenzüchtung, die in der Regel auf die Fähigkeit angewiesen ist, Gene zwischen Chromosomen und Organismen auszutauschen. "Holozentrische Pflanzen ermöglichen den Austausch von Genen in der Nähe der Zentromere, was bei monozentrischen Arten normalerweise unterdrückt wird. Wenn wir verstehen, wie holozentrische Pflanzen dies tun, könnten wir diese Gene in monozentrischen Arten „freischalten“ und sie für die Züchtung von leistungsfähigeren, widerstandsfähigeren Pflanzenarten zugänglich machen."

Quelle: MPIPZ

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Rückblick auf KW 27 (2022)

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News · Projekt

Projekt „SynAgri-PV“ bringt Agri-Photovoltaik raus aus der Nische

Apfelbaum unter einer Agri-PV-Anlage. Foto und (c): Fraunhofer ISE

Anfang Juli 2022 startete das Projekt „SynAgri-PV: Synergetische Integration der Photovoltaik in die Landwirtschaft als Beitrag zu einer erfolgreichen Energiewende – Vernetzung und Begleitung des Markthochlaufs der Agri-PV in Deutschland“. Unter Koordination des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE sowie des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) arbeiten neun Partner aus Forschung, Praxis und Industrie gemeinsam an der Entwicklung eines Leitbildes für den Einsatz von Agri-PV in Deutschland. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte Projekt wird mit 1,7 Mio. Euro gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren.

Quelle: ZALF

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Rückblick auf KW 26 (2022)

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Rückblick auf KW 25 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Krebstiere "bestäuben" Rotalgen im Wasser

Junge Baltische Meerassel (Idotea balthica). Aufnahme: Wilfried Thomas, Station Biologique de Roscoff (SRB)

Bis vor Kurzem bestand die Annahme, dass eine Bestäubung durch Tiere ausschließlich Pflanzen an Land vorbehalten ist. Ein internationales Forschungsteam hat nun herausgefunden, dass kleine Meereskrustentiere die Vermehrung von Rotalgen fördern, indem sie das Sperma von den männlichen zu den weiblichen Organismen weitertragen. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass Meerestiere schon viel länger als Arten an Land eine Rolle bei der Befruchtung spielen. Die Ergebnisse publizierte das Team, an dem auch das Max-Planck-Institut für Biologie Tübingen beteiligt war, im Fachmagazin Science. Auf Youtube veröffentlichte das Team ein kurzes Video (https://youtu.be/kGT8K2MvlTM) mit den Krebsen.

Quelle: MPI für Biologie

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News · Anwendung · WissKomm

LifeGate: Interaktive Karte zeigt die ganze Vielfalt des Lebens

LifeGate: Screenshot der Startseite. Aufnahme: Volker Hahn

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

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Madagaskar: Nachhaltiger Vanille-Anbau auf Brachflächen

Blühende Vanillepflanze. Foto: Uni Göttingen

Artenvielfalt erhalten und gleichzeitig die wirtschaftliche Lebensgrundlage von Kleinbäuerinnen und Kleinbauern beim Vanille-Anbau auf Madagaskar sichern – das ist laut einer Studie der Universitäten Göttingen, Marburg und Hohenheim möglich. Wie das Forschungsteam im Fachjournal Nature Communications zeigt, unterscheidet sich der Ertrag von Vanille-Plantagen, die auf brachliegendem Land angelegt wurden, nicht von denen, die im Wald angelegt wurden. Durch den Anbau werde zudem die Artenvielfalt auf den Flächen erhöht.

Quelle: Uni Göttingen (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Resistenz gegen Mosaikkrankheit in Maniok aufgeklärt

Die Pflanze links ist von DNA-Geminiviren befallen, welche die Maniok-Mosaikkrankheit verursachen. Die Staude rechts ist gesund. Foto: Wilhelm Gruissem, ETH Zürich

Forschende haben das Gen identifiziert und im Fachmagazin Nature Communications vorgestellt, das in gewissen Maniok-​Kultivaren eine Resistenz gegen die gefürchtete Maniok-​Mosaikkrankheit vermittelt. Das internationale Forschungsteam unter Federführung von Wilhelm Gruissem, Professor für Pflanzenbiotechnologie der ETH Zürichder ETH Zürich, zeigt gemeinsam mit Kolleg*innen aus den USA und Uganda, dass für die in einem westafrikanischen Maniok-​Kultivar beobachtete Resistenz gegen das Maniok-​Mosaikvirus tatsächlich nur ein einziges Gen zuständig ist. Dieses Gen stellt den Bauplan für eine DNA-​Polymerase dar. Für die Züchtung Virus-resistenter Maniok-Pflanzen ist das ein wichtiger Schritt.

Quelle: ETH Zürich

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News · Veranstaltung

Symposium zum Europäischen Referenzgenom-Atlas

Die Tagung Reference Genomes for Biodiversity vom 5. bis 8. September 2022 in Köln richtet sich vor allem an Wissenschaftler*innen, die zum Europäischen Referenzgenom-Atlas beitragen möchten (siehe: https://www.erga-biodiversity.eu). Über systematische Grenzen hinweg werden Referenzgenom-Projekte vorgestellt, gemeinsame und taxon-spezifische Probleme als auch neue Ansätze und künftige Pläne diskutiert. Beiträge aus der Pflanzen-/Algen-Community sind dabei besonders willkommen, da diese Organismengruppen auf europäischer Ebene bislang noch vergleichsweise wenig vertreten sind. Die Tagung findet in zeitlicher und räumlicher Nähe zu unserer diesjährigen Botanik-Tagung in Bonn (International Conference of the German Society for Plant Sciences) statt. Registrierungen sind noch bis 28. Juli erwünscht.

Details auf der Konferenz-Website

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News · Forschungsergebnis

Invasive Zistrose bedroht Korkeichen in Portugal

Korkeichen zwischen invasiven Zistrosen in Portugal. Foto: Simon Haberstroh, Uni Freiburg

Korkeichen, die von Zistrosen umzingelt sind, ändern bei Trockenheit im Sommer ihre Wassernutzungsstrategie und verbrauchen weniger Wasser. Dadurch nimmt die Korkeiche weniger Kohlenstoff auf, was zu einem verringerten Wachstum führt. „Bisher war wenig darüber bekannt, dass die Konkurrenz um Wasser zwischen Pflanzen zu solch einer veränderten Wassernutzungsstrategie führen kann,“ erklärt Erstautor Dr. Simon Haberstroh. Sein Team und das um Prof. Dr. Christiane Werner von der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg publizierte die Ergebnisse im Fachjournal Functional Ecology. "Bei anhaltendem und wiederkehrendem Trockenstress wird sich dieses Verhalten höchstwahrscheinlich langfristig negativ auswirken und könnte zu dem bereits beobachteten Rückgang der Korkeichen beitragen,“ befürchtet Haberstroh.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Diphthamid auch in Pflanzen

Das Biomolekül Diphthamid war bislang nur bei Tieren und Hefepilzen nachgewiesen. Nun hat ein Forschungsteam um Prof. Dr. Ute Krämer, Inhaberin des Lehrstuhls Molekulargenetik und Physiologie der Pflanzen der Ruhr-Universität Bochum (RUB), di Substanz auch in Pflanzen nachgewiesen. Beim Menschen kann es bei Infektionen mit Diphtherie für lebensbedrohliche Komplikationen sorgen. In Pflanzen trägt es zur Funktion der Translationsmaschinierie bei und ist durch Umweltstress beeinflussbar, berichten sie gemeinsam mit Kolleg*innen aus Kassel und Berlin Anfang der Woche im Fachmagazin Nature Communications.

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Ursachen von Blaualgenblüten in der Ostsee

Die Satellitenaufnahme der European Space Agency (ESA) zeigt eine typische Spätsommerblüte von Algen in der zentralen Ostsee vor Gotland. © Contains modified Copernicus Sentinel data (2019), processed by ESA, Licence CC BY-SA IGO 3.0

Sommerblüten von Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt, sind maßgeblich an der Eutrophierung und der damit verbundenen Sauerstoffarmut in der Ostsee beteiligt. Laut einer Studie in Nature Scientific Reports haben die ausgedehnten Blaualgenblüten ihren Ursprung in der offenen Ostsee statt, wie oftmals angenommen, nahe der Küste. Dr. Ulrike Löptien und Dr. Heiner Dietze von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) werteten dazu Daten aus Modellen, Beobachtungen und Satelliten aus. Alle Ergebnisse deuten darauf hin, dass komplexe Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Arten von Phytoplankton eine wichtige Rolle für die Entstehung der Blaualgenblüten spielen. Dagegen seien Hypothesen über sehr einfache direkte Zusammenhänge zwischen Nährstoffzusammensetzung des Meerwassers und Blaualgenblüten eher skeptisch zu bewerten. Blaualgenblüten stehen im Verdacht, durch die Klimaerwärmung häufiger aufzutreten und damit die Wasserqualität der Ostsee stark zu gefährden.

Quelle: CAU

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News · Forschungsergebnis

Wie Auxin das Pflanzenwachstum regelt

PILS6-Proteine (grün) in der Wurzelspitze. Aufnahme: Elena Feraru, Universität für Bodenkultur Wien

Einen grundlegenden Kontrollmechanismus für das Hormon Auxin haben Forschende im Fachmagazin Development geschildert. Sie zeigen, wie Auxin das Wachstum von Pflanzen in Abhängigkeit von Umweltbedingungen steuert und wie Pflanzen bei schwankenden Umweltveränderungen dennoch wachsen können. „Die Konzentration von Auxin wirkt entscheidend auf das Pflanzenwachstum, schwankt aber gleichzeitig stark, da es durch so viele verschiedene Faktoren beeinflusst wird,“ erklärt Prof. Dr. Jürgen Kleine-Vehn von der Universität Freiburg. „Die Pflanzenzelle braucht also Kontrollprozesse um solche Schwankungen auszugleichen.“ Einen solchen Kontrollprozess entdeckten die Forschenden nun, als sie den Einfluss der sogenannten PILS Proteine auf Auxin gemeinsam mit Kolleg*innen von der Universität für Bodenkultur in Wien untersuchten. Auxin selbst beeinflusst, wie viel PILS6 vorhanden ist, wodurch sich ein regulatorischer Mechanismus ergibt. Bei zu hohen Auxin-Konzentrationen gibt es mehr PILS6, das wiederum mehr Auxin in das ER transportiert und so stummschaltet. Bei niedrigen Auxin-Leveln nimmt die Menge an PILS6 ab und mehr Auxin kann in den Kern gelangen. Das erklärt, warum nicht jede Schwankung der Auxin-Konzentration das Wachstumsprogramm einer Pflanze verändert.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Schlüssel-Gen für die Zellteilung klassifiziert

Das Gen KINETOCHORE NULL2 (KNL2) spielt nicht nur für den Einbau des Histons CenH3 in das Zentromer von Chromosomen - und damit für die Zellteilung - eine wichtige Rolle, sondern auch für die Erzeugung von Doppelhaploiden, mit denen die Erzeugung homozygoter Linien für die Pflanzenzüchtung erheblich beschleunigt werden kann. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat die Evolutionsgeschichte des Gens rekonstruiert und es erstmals klassifiziert. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Molecular Biology and Evolution veröffentlicht worden.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Die Immunabwehr regulierende natürliche Moleküle entdeckt

TIR Enzyme produzieren Botenstoffe, die zwei Wege der Immunität regulieren. Grafik: Wen Song, Aolin Jia, Shijia Huang, Giuliana Hessler and Henriette Laessle, MPIPZ

In zwei Studien haben Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln zusammen mit Kolleg*innen aus China zwei Klassen natürlicher, zellulärer Moleküle entdeckt. Diese steuern zentrale Immunantworten von Pflanzen, wie sie in der Zeitschrift Science (DOI: 10.1126/science.abq8180 und DOI 10.1126/science.abq3297) darlegen. Die Verbindungen weisen alle Merkmale von kleinen Botenstoffen auf, die Knotenpunkte der Abwehr gegen mikrobielle Schaderreger aktivieren. Die Nutzung dieser Erkenntnisse öffnet neue Perspektiven, Moleküle zu entwickeln, die Nutzpflanzen widerstandsfähig gegen Pflanzenkrankheiten machen.

Quelle: MPIPZ

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News · Forschungsergebnis

Biosynthese von Strychnin geklärt

Der Brechnussbaum Strychnos nux-vomica. Foto: Danny Kessler, MPI für chemische Ökologie

Forschende aus Jena zeigen in der Fachzeitschrift Nature, wie die Gewöhnliche Brechnuss Strychnin bildet. Einem Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena ist es gelungen, den kompletten Biosyntheseweg für die Bildung von Strychnin in der Pflanzenart Strychnos nux-vomica (Brechnussbaum) nachzuvollziehen. Die Forschenden identifizierten alle an der Biosynthese von Strychnin und weiteren Stoffwechselprodukten beteiligten Gene und exprimierten sie in der Modellpflanze Nicotiana benthamiana. Damit konnte das Team um Benke Hong und Sarah O’Connor zeigen, dass diese äußerst komplexen und pharmakologisch wichtigen Moleküle mittels Metabolic Engineering-Methoden hergestellt werden können.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Politik

Appell: Grundlagenforschung in Deutschland muss gestärkt werden

Anlässlich des von der UNESCO ausgerufenen „Internationalen Jahres der Grundlagenwissenschaften für nachhaltige Entwicklung 2022/2023 (IYBSSD)“ fordern die fünf großen Fachgesellschaften der Biowissenschaften (VBIO), Chemie, Geowissenschaften, Mathematik und Physik, die Grundlagenforschung in Deutschland und ihre Bedeutung für eine nachhaltige Entwicklung stärker wertzuschätzen, besser zu kommunizieren und wirksamer zu fördern.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen und Ökosysteme werden im Klimawandel immer durstiger

The Endless Seasonal Cycle. Foto: Madeleine Nicolas; via imaggeo.egu.eu, CC-BY 3.0

Wichtige Leistungen von Ökosystemen werden künftig zunehmend von der Wasserverfügbarkeit abhängen. Anhand aktueller Simulationen mit Klimamodellen fand ein internationales Forschungsteam mehrere Regionen, in denen Wasser zunehmend die Ökosysteme limitiert. Darunter auch Zentraleuropa, der Amazonas und West-Russland. Gesunde Ökosysteme sind für die Gesellschaft lebenswichtig, da sie mehrere wichtige Funktionen erfüllen, z. B. Nahrungs- und Wasserversorgung, Bindung von anthropogen freigesetzten Treibhausgasen und Kühlung der Umwelt. Ihre Ergebnisse veröffentlichte das internationale Team im Fachmagazin Nature Climate Change. "Wir haben festgestellt, dass die Ökosysteme weltweit immer durstiger werden, sie werden immer stärker von Wasser abhängig", sagt Dr. Jasper Denissen, ehemals Doktorand am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und Erstautor der Studie.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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News · Forschungsergebnis

Sechs Grundsätze für die EU-Agrarpolitik, um den Biodiversitätsverlust aufzuhalten

Landschaft bei Ebergötzen in der Nähe von Göttingen, Deutschland. Aufgenommen 2015. Foto: Sebastian Lakner

Um dem Verlust der biologischen Vielfalt aufzuhalten, könnte sich die Europäische Union bei der Gestaltung ihrer künftigen Agrarpolitik an sechs Grundsätzen orientieren, begleitet von mehrjährigen Vereinbarungen und progressiven Zahlungssystemen. Dies sind die Kernpunkte der Empfehlungen von über 300 Wissenschaftlern aus 23 EU-Mitgliedstaaten, die im Auftrag der Europäischen Kommission konsultiert wurden. Koordiniert wurde der Prozess vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), dem Thünen-Institut für Lebensverhältnisse in ländlichen Räumen und der Universität Rostock. Eine Zusammenfassung der Ergebnisse dieses umfangreichen Konsultationsprozesses wurde jetzt in der Zeitschrift Conservation Letters veröffentlicht.

Quelle: iDiv

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News · Politik

Genome Editing in der Pflanzenzüchtung: Auf die Eigenschaften kommt es an!

Der VBIO und seine Fachgesellschaften aus den Pflanzenwissenschaften - wie unsere DBG - haben sich vor dem Hintergrund des europäischen Green Deal und der Diskussion um eine Neuregulierung des EU-Gentechnikrechtes an Bundeslandwirtschaftsminister Özdemir gewandt. Mit Verweis auf die erheblichen Potentiale der neuen Züchtungsmethoden wie beispielsweise CRISPR und dem aktuellen Stand der Wissenschaft treten sie für eine differenzierte juristische Betrachtungsweise ein und erklären ihre Dialogbereitschaft. Neue Pflanzen müssen generell sorgfältig auf ihre Auswirkungen auf die Umwelt und ihre Unbedenklichkeit für den menschlichen oder tierischen Verzehr geprüft werden. Dabei sollten sie aber nach ihren Eigenschaften, und nicht nach der Art ihrer Erzeugung beurteilt werden, so die Überzeugung der Pflanzenforscher*innen.

Quelle: VBIO

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News · Projekt

„Tree-M“ untersucht Blattmikrobiom von Eichen

Der Schwerpunkt "Mechanismen der Resilienz und Umweltwirkung des Blattmikrobioms von Bäumen" (kurz: Tree-M) wird unter der wissenschaftlichen Koordination von Prof. Dr. Anke Becker analysieren, wie Bakterien die Gesundheit von Bäumen beeinflussen und so zum Klimaschutz beitragen können. Am Beispiel der Eiche will das Team die Wechselwirkungen zwischen der Umwelt und der Zusammensetzung und den Stoffwechselaktivitäten des bakteriellen Blatt-Mikrobioms untersuchen. „Wir wollen verstehen, welche Baum-Mikrobiom-Wechselwirkungen die Anpassungs- und Widerstandsfähigkeit des Baums beeinflussen und wie diese Wechselwirkungen vom Klimawandel beeinflusst werden. Unsere Ergebnisse werden in die Entwicklung nachhaltiger Strategien zum Erhalt widerstandsfähiger mitteleuropäischer Wälder fließen“, sagt Anke Becker, geschäftsführende Direktorin des Zentrums für Synthetische Mikrobiologie SYNMIKRO. Das Projekt wird von 2023 bis 2026 vom hessischen LOEWE-Förderungungsprogramm mit einer Gesamtsumme von 4,78 Millionen Euro gefördert. Projektpartner sind das Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und die Justus-Liebig-Universität Gießen.

Quelle: Uni Marburg

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News · Veranstaltung

Grüne Lernwerkstatt in den Bonner Botanischen Gärten eröffnet

In den Botanischen Gärten der Universität Bonn wurden die Pforten der Grünen Lernwerkstatt eröffnet. Durch altersgerechte Programme werden dort zukünftig Kinder die Pflanzenvielfalt spielerisch entdecken und selbst erforschen können. Die Lernwerkstatt ist ganzjährig und unabhängig vom Wetter nutzbar und erweitert das Angebot der Grünen Schule. Die Sanierung und Ausstattung der Räumlichkeiten wurde durch finanzielle Mittel der Bonner Universitätsstiftung, der Universität Bonn und einer Vielzahl von Förderinnen und Förderern ermöglicht.

Quelle: Uni Bonn

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News

Rückblick auf KW 23 (2022)

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Rückblick auf KW 22 (2022)

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Rückblick auf KW 21 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Dank einer Algenart ergrünte unsere Erde

Die Diversität von Flora und Fauna, wie wir sie heute kennen und ebenso das Substrat, auf dem sie wachsen, verdanken wir dem Landgang einer einzigen Algenart vor mehr als 500 Millionen Jahren. Wie alle Zeichnungen der Publikation, so wurde auch diese durch die Erstautorin des Artikels, Dr. Mona Schreiber, selbst angefertigt. Bild: Mona Schreiber

Ein Forschungsteam untersuchte den aktuellen Forschungsstand zum Landgang der Pflanzen, der vor rund 500 Millionen Jahren stattfand. Erst als eine streptophytische Alge durch zahlreiche molekulare und morphologische Anpassungen aus einem aquatischen Habitat zunächst in die Uferzonen und später gänzlich an Land wechselte, begannen die Kontinente zu ergrünen. Die Ergebnisse veröffentlichten Prof. Dr. Sven Gould vom Institut für Molekulare Evolution der HHU, Prof. Dr. Stefan Rensing und die Bioinformatikerin und Künstlerin Dr. Mona Schreiber von der Universität Marburg nun in der Zeitschrift in der Zeitschrift Trends in Plant Science.

Quelle: HHU

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Natürlicher Superkleber aus heimischen Mistelbeeren

Nahaufnahme der Mistelbeere. Foto: Nils Horbelt, MPIKG

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

Quelle: MPIKG

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News · Forschungsergebnis

Baustein für ein längeres Leben

Phänotyp von gewässerten (Control) und Trockenstress-behandelten Wildtyp-Ackerschmalwand-Pflanzen (WT) und HYPK-Mutanten. Der Trockenstress wurde für 24 Tage auf etwa fünf Wochen alte Pflanzen appliziert. Skala: 2 cm. Aufnahme und (c): Miklánková et al., Sci. Adv. 8, eabn6153 (2022), CC BY-NC 4.0

Eine durchschnittliche Pflanzenzelle enthält mehr als zwanzig Billionen Proteinmoleküle, die den Stoffwechsel der Zelle aufrechterhalten und ihre Struktur stabilisieren. Forschende um Prof. Dr. Rüdiger Hell und Dr. Markus Wirtz am Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg haben jüngst einen zellulären Mechanismus aufgeklärt, der die Lebensdauer pflanzlicher Proteine verlängert. Nun haben sie das sogenannte Huntingtin Yeast Interactor Protein K (HYPK) als Schlüsselprotein identifiziert, das diesen Mechanismus reguliert und in der Zeitschrift Science Advances publiziert. HYPK fördert die N-terminale Acetylierung und verlängert damit die Lebensdauer pflanzlicher Proteine, was auch für die Anpassung an Umweltbedingungen wichtig ist.

Quelle: Uni Heidelberg

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News · Forschungsergebnis

Jahrzehntelanger Klimawandel in Kretas Gebirge bewirkt keine Verschiebung der Baumgrenze

Bäume an den Steilhängen des Gebirgsmassivs Lefka Ori, den "Weißen Bergen“ auf der Mittelmeerinsel Kreta. Foto: Dimitris Poursanidis

In vielen Gebirgsregionen sind die Lebensbedingungen für Wälder oberhalb der Baumgrenze wegen des Klimawandels mittlerweile günstiger als in tiefer gelegenen Gebieten geworden. Dennoch zeigt eine Fallstudie auf der Mittelmeerinsel Kreta, dass der Klimawandel dort bisher nicht dazu geführt hat, dass sich die Wälder anpassen und in höhere Regionen verlagern. Dies zeigt ein biogeographisches Team der Universität Bayreuth in der Zeitschrift Forest Ecosystems. Die Forscher*innen benennen in ihrer Studie mehrere klimatische und topographische Faktoren, die möglicherweise dazu beitragen, dass die Bergwälder Kretas an ihren jahrzehntealten Standorten verharren.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Projekt

Nutzpflanzen für die Wüste

Früchte der mit der Wassermelone verwandten Melonenart Citrullus ecirrhosus bei Springbokwasser im Torra Conservancy in der Namib Wüste in Namibia. Foto: Dr. Julia Bechteler

Das südliche Afrika verfügt über eine reichhaltige Vielfalt an Nutzpflanzen – mit deren natürlichen und wild vorkommenden Verwandten sowie sogenannten Orphan Crops. Bei Letzteren handelt es sich um „vernachlässigte” Pflanzensorten, die als genetische Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft (PGRFA) dienen, aber nicht häufig genutzt werden. Das Projekt Farmer Resilience and Melon Crop Diversity in southern Africa (FRAMe) zielt auf eine zukunftsorientierte Landwirtschaft der Nutzpflanzenvielfalt am Beispiel der Melonen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben des Teams um Prof. Dietmar Quandt vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen der Universität Bonn in den nächsten drei Jahren mit über 300.000 Euro.

Quelle: Uni Bonn

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News

Wasserabstoßung als erster Schritt zum Leben an Land vor einer Milliarde Jahren

Dieser wasserabstoßende Film aus Hassallia-Cyanobakterien hat sich im Botanischen Garten der Universität Bonn über Jahre entwickelt. Foto und (c): K.M. Neumann, Uni Bonn

Wassertropfen perlen einfach ab – und reinigen dabei auch noch die Oberfläche und reduzieren etwa den Befall mit Pilzsporen. Aber nicht nur Pflanzen verfügen über den „Lotuseffekt“, den Professor Wilhelm Barthlott von der Universität Bonn vor vier Jahrzehnten entdeckte. Auch landlebende Cyanobakerien (Hassallia byssoidea) nutzen die extreme Wasserabstoßung, um sich vor Wasserfilmen und Konkurrenten zu schützen. Das berichten das Bonner Forschungsteam um Barthlott, Forschende aus Kaiserslautern, vom KIT Karlsruhe und Prof. Dr. Eberhard Fischer von der Universität in Koblenz im Journal Frontiers in Plant Science.

Quelle: Uni Bonn

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News · Projekt

Humboldt-Stipendiat will Klimawandel tropischer Bergwälder Afrikas erforschen

Fast hätte der Brasilianer Dr. João De Deus Vidal Jr. seine Forschung aufgrund der Finanzkrise in seiner Heimat aufgeben müssen, doch dann bewilligte die Alexander von Humboldt-Stiftung (AvH-Stiftung) eines der prestigeträchtigen Internationalen Klimaschutzstipendien für Postdocs – und zwar für einen Aufenthalt bei Prof. Dr. Christine Schmitt, Inhaberin des Lehrstuhls für Physische Geographie mit Schwerpunkt Mensch-Umwelt-Forschung an der Universität Passau. Dank des Internationalen Klimaschutzstipendiums, mit dem die AvH-Stiftung Postdocs mit Klimaexpertise fördert, kann Dr. Vidal in den nächsten zwei Jahren eine Datenbank zu der Bergvegetation des afrikanischen Kontinents erstellen. Daraus wird er mit Hilfe von Modellierungen und Prognosen eine Liste gefährdeter Pflanzen ableiten, die für den Erhalt der Artenvielfalt wichtig ist. Denn gerade Pflanzen, die im Gebirge wachsen, würden wertvolle Hinweise auf den Einfluss des Klimas auf die Verbreitung der Vegetation geben: „Bergvegetation reagiert empfindlicher auf Klimaveränderungen, weil im Gebirge ein Temperaturgefälle herrscht“, sagt Dr. Vidal. „Wenn sich das Klima verändert, kann man beobachten, wie die Pflanzen mit der Zeit nach oben oder nach unten wandern.“

Quelle: Uni Passau

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News · Forschungsergebnis

Regulation der Stammzellen in Pflanzenwurzeln

Cover der EMBO reports über Stammzellen in Pflanzenwurzeln. EMBO reports

Welche molekularen Faktoren den Erhalt der Stammzellen in Arabidopsis-Pflanzen steuern, haben Forschende des Instituts für Entwicklungsgenetik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) untersucht. Dass wesentliche Bereiche der darin involvierte Transkriptionsfaktoren der sogenannten PLETHORA-Familie eine Prion-ähnliche Struktur haben, beschreiben sie in der heutigen Titelgeschichte der Fachzeitschrift EMBO reports

Quelle: Uni Düsseldorf

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel und Grünerwerden der Alpen ist vom Weltall aus sichtbar

Blick auf den Piz Minger (Mitte) im Nationalpark. Foto: Sabine Rumpf

Die Klimaerwärmung trifft den Alpenraum besonders stark. Wie die Arktis wird auch das europäische Gebirge grüner. Forschende der Universitäten Lausanne und Basel zeigen nun im Fachblatt Science anhand von Satellitendaten, dass die Vegetation oberhalb der Baumgrenze in fast 80 Prozent der Alpen zugenommen hat. "Das Ausmass in den Alpen erweist sich als wirklich enorm", resümiert Sabine Rumpf, Erstautorin der Studie und seit Februar Assistenzprofessorin an der Universität Basel. Die Alpen ergrünen, da neue Gebiete von Pflanzen bewachsen werden und die Vegetation allgemein dichter und höherwüchsiger wird. Rumpf sagt: "Die einzigartige Artenvielfalt der Alpen steht also unter hohem Druck."

Quelle: Uni Basel

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News · Forschungsergebnis

Wie die Venusfliegenfalle ihre Fangblätter wieder "scharf" stellt

Das extrem schnelle Zuschnappen der fleischfressenden Venusfliegenfalle ist legendär. Wenig bekannt ist, dass Dionaea muscipula auch zu vielfältigen anderen Bewegungsformen fähig ist. In einer Studie untersuchte ein Team der Universitäten Darmstadt, Freiburg und Stuttgart das Öffnen – also quasi das „Wieder-Scharfmachen“ – der Fallen, wie es im Journal Advanced Science schildert. Demnach treten je nach Größe und Schlankheit der Falle verschiedene Bewegungsformen beim Wieder-Öffnen auf. Die Öffnungsbewegung ist morphologisch „einprogrammiert“: Bei kleinen Fallen läuft sie ganzheitlich, kontinuierlich und gleichmäßig ab. Bei großen Fallen kehrt sich die Krümmung der beiden Fallenhälften vergleichsweise schnell von konvex nach konkav um. Die Teile der Falle „schlagen durch“. Alle Bewegungsformen dauern mehrere Stunden. Zudem brechen besonders große und schlanke Fallen beim Aufgehen, so dass die Vermutung naheliegt, dass ihre Größe limitiert ist. Dies könnte ein Grund sein, warum es keine Riesenfallen gibt. Die Analysen der Forschenden zeigen außerdem, dass neben Wachstum und Änderungen des Turgors bei großen und schlanken Fallen zusätzlich noch elastische Instabilitäten, die Abgabe gespeicherter elastischer Energie, als Bewegungsantrieb „eingesetzt“ werden. Die veröffentlichten Ergebnisse sind auch für technische Disziplinen wie Maschinenbau oder Softrobotik interessant.

Quelle: TU Darmstadt

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Kiefernzapfenschuppen öffnen und schließen

Zapfenschuppen öffnen und schließen sich aufgrund des Zusammenspiels mehrerer Gewebeschichten, die alle auf Feuchtigkeit reagieren - und nicht wie ursprünglich angenommen mit nur zwei Schichten. Das berichtet ein Forschungsteam um Prof. Dr. Jürgen Rühe, Carmen Eger und Prof. Dr. Thomas Speck vom Exzellenzcluster Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS) im Journal Advanced Science. Es hat nun detailliert analysiert, welche Gewebestrukturen an dieser Bewegung beteiligt sind. Die Forschenden zeigen, dass die Zapfenschuppen sich aufgrund mehrerer Gewebeschichten schließen, die alle Feuchtigkeit aufnehmen. Eine besondere Bedeutung kommt dabei den sogenannten Sklerenchym-Fasersträngen zu. Zudem bestehen die unterschiedlichen Gewebe zwar aus chemisch identischen Materialien, jedoch variiert ihre Anordnung entlang der Schuppe. So besteht die Schuppe aus einer Biegezone und einer längeren klappenartigen Schicht, die nicht wesentlich zum Biegeprozess beiträgt, sondern passiv mitbewegt wird. Mithilfe der Ergebnisse könnten bionische Klappensysteme mit verbesserter Funktion entstehen.

Quelle: livMatS

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Rückblick auf KW 17 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Bekämpfung von Blaualgen kann Seen giftiger machen

Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt, können Giftstoffe produzieren und Seen Sauerstoff entziehen, wenn sie absterben. Phosphor ist für sie ein wichtiger Nährstoff. Bisher wurden deshalb überall auf der Welt Milliardenbeträge investiert, um den Gehalt an Phosphor zu verringern und so das Wachstum dieser Cyanobakterien zu hemmen. Doch wenn die Gesamtzahl an Bakterien abnimmt, steht den verbleibenden Bakterien mehr eines anderen wichtigen Nährstoffs zur Verfügung: nämlich Stickstoff. Nun hilft eine höhere Stickstoffkonzentration hauptsächlich den Blaualgen, die daraus ein Gift produzieren, das sie vor Schäden durch Oxidation schützt. Die Verringerung von Phosphor führt also zu einem Vorteil für die besonders giftigen Blaualgen-Stämme, was wiederum zu einer Zunahme der Giftstoffe im See führen kann. Diesen Zusammenhang haben Forschende der Technischen Universität (TU) Berlin nun erstmals in einem Beitrag für das interdisziplinäre Fachmagazin Science beschrieben.

Quelle: TU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Sibirische Tundra könnte bis Mitte des Jahrtausends fast komplett verschwinden

Offene Lärchenwälder auf der Taimyr Halbinsel. Foto: Stefan Kruse, AWI

Die Erderhitzung lässt die Temperaturen in der Arktis rasant steigen. Dadurch verschiebt sich die Baumgrenze sibirischer Lärchenwälder immer weiter nach Norden und verdrängt so nach und nach die weiten Tundraflächen mit ihrer einzigartigen Fauna und Flora. Forschende des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) haben die künftige Ausbreitung der Wälder auf Kosten der Tundra nun im Computer simuliert. Das Ergebnis: Nur bei konsequentem Klimaschutz bleiben bis Mitte des Jahrtausends etwa 30 Prozent der sibirischen Tundrafläche übrig. In allen ungünstigeren Entwicklungs-Szenarien droht stattdessen der Totalverlust eines einzigartigen Naturraums, wie die im Fachmagazin eLife publizierten Ergebnisse zeigen.

Quelle: AWI

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News · Forschungsergebnis

Korallen schon vor 40 Mio Jahren in Symbiose mit Algen

Blick in den Sammlungsschrank: 40 Millionen Jahre alte, tropische Riffkorallen aus dem heutigen Frankreich (links). Foto: Stefan Krüger

WIe Forschende zeigen, lebten Korallen schon vor 40 Millionen Jahren in einer Symbiose mit Algen. Die ungewöhnlich gut erhaltenen Riffkorallen aus der Geologisch-paläontologischen Sammlung der Universität Leipzig bergen ein weiteres Geheimnis: Sie lassen uns weit in die Vergangenheit reisen und die klimatischen Verhältnisse in unseren Breiten rekonstruieren. Das ist Forschenden der Universitäten Leipzig, Bremen und Greifswald und der Hochschule LaSalle in Beauvais nun gelungen: Anhand chemischer Analysen konnten sie auch die saisonale Temperaturschwankungen dieser Zeit modellieren. Ihre Ergebnisse, die auch aktuelle Klimaprognosen verbessern können, sind in Science Advances erschienen.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenimmunität: Funktion folgt Form

Grafische Darstellung der Studie. Grafik: Dongli Yu, MPIPZ

Wie eine Proteinfamilie Pflanzen gegen mikrobielle Schaderreger verteidigen, schildert ein internationales Team unter der Leitung von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln im Fachjournal Cell. Dazu untersuchten sie die Funktion der Toll-Interleukin-1-Rezeptoren (TIR). Wie sie herausfanden, spaltet das TIR-Enzym auch Moleküle mit Phosphodiesterbindungen, die typischerweise in RNA und DNA vorkommen. Mit Strukturanalysen konnten die Forschenden zeigen, dass die TIR-Proteine zwei unterschiedliche Raumstrukturen für die Spaltung von NAD+ oder RNA/DNA bilden, was erklärt, wie ein und dasselbe Protein neben der Spaltung von Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+) also zwei Aufgaben erfüllen kann.

Quelle: MPIPZ

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News · Politik

Berliner Erklärung: Für die Zukunft der Menschheit

Dreißig Jahre nach dem ersten Weltnaturgipfel in Rio de Janeiro sind der Verlust der Artenvielfalt und der globale Klimawandel die größten und drängendsten Herausforderungen der Zukunft. Nichts weniger als unsere eigene Existenz steht auf dem Spiel. Unter der Federführung der drei Leibniz-Naturforschungsmuseen ruft ein breites Bündnis renommierter Forscher*innen in ihrer heute veröffentlichten "Berliner Erklärung" Deutschland dazu auf, der besonderen Verantwortung der G7-Präsidentschaft bei der Bekämpfung dieser "Zwillingskrise" gerecht zu werden. Der derzeit für Ende August geplante Weltnaturgipfel (CBD COP15) böte die historische Gelegenheit einer dringend notwendigen Trendumkehr zugunsten von mehr Klima- und Biodiversitätsschutz. „Gelingt es uns in dieser Dekade nicht, den katastrophalen Verlust der Biologischen Vielfalt aufzuhalten, laufen wir Gefahr, bis zu einer Million Arten zu verlieren und 80 Prozent der Nachhaltigkeitsziele sowie zentrale Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens nicht zu erreichen!“, warnt Prof. Johannes Vogel, Generaldirektor am Museum für Naturkunde Berlin (MfN) und fährt fort: „Der ungebremste Verlust der Biodiversität und die zunehmende Erderwärmung sind die Herausforderungen für die Zukunft unserer Gesellschaft Zukunft.“ In ihrem Positionspapier präsentieren die Forschenden der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, des MfN und des Leibniz-Instituts zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) konkrete Handlungsempfehlungen mit "naturbasierten Lösungen" als einem wesentlichen Schlüssel zum Erfolg (-> Link zur ausführlichen Erklärung, pdf).

Quelle: MfN

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News · Forschungsergebnis

Erstmals Hafer Erbgut sequenziert

Das Hafer-Genom ist sehr komplex und umfasst mehr als 80.000 Gene. Foto: Olof Olsson

Forschenden gelang es erstmals, das gesamte Erbgut von Hafer zu sequenzieren und umfassend zu charakterisieren. Im Vergleich zu anderen Getreidearten und zum Menschen ist das Hafer-Genom sehr komplex. Warum Hafer als gesünder gilt und weniger Allergien und Unverträglichkeiten auslöst als andere Getreide, konnten das Team unter Federführung von Wissenschaftler*innen des Helmholtz Zentrums München und der schwedischen Universität Lund nun erstmals auf genetischer Ebene aufklären. Ihre Ergebnisse publizierte das Team, zu dem auch Forschende aus Freiburg, vom IPK Gatersleben sowie aus den USA, Kanada und Australien gehören, im Fachmagazin Nature.

Quelle: Helmholtz Zentrum München

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News · Forschungsergebnis

Biologische Krusten festigen den Boden in Trockengebieten und spielen eine wichtige Rolle fürs Klima

Biologische Bodenkrusten wirken wie ein Staubfänger und sorgen dafür, dass weniger Sand aufgewirbelt wird und somit auch weniger Staubpartikel in die Atmosphäre gelangen. Foto: Emilio Rodriguez-Caballero

Erstmals haben Biolog*innen umfassende Zahlen und Fakten zur Bedeutung biologischer Bodenkrusten für den regionalen und weltweiten Staubkreislauf unter aktuellen und zukünftigen Bedingungen veröffentlicht. „Wir schätzen, dass alle [Bodenkrusten-]Vorkommen zusammen die globalen atmosphärischen Staubemissionen um etwa 60 Prozent reduzieren“, fasst Bettina Weber eine Studie zusammen, die im Wissenschaftsjournal Nature Geoscience erschien. Die Biologin der Universität Graz und Gastwissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Chemie, erwartet gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen bis 2070 eine starke Abnahme der Biokrusten-Decke durch Klimawandel und Intensivierung der Landnutzung: je nach Szenario zwischen 25 und 40 Prozent. Mit der Folge, dass mehr Staub in die Atmosphäre gelangt – mit verschiedenen Auswirkungen.

Quelle: MPI für Chemie

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News · Forschungsergebnis

Photorezeptoren und biologische Lichtsteuerung

Kristallstrukturen eines LOV Proteins, in dem das Glutamin durch Leucin ersetzt wurde (L513). Im Vergleich zum Dunkelzustand (links) weist das LOV-Protein im Licht Bewegungen bestimmter Reste auf, insbesondere eines Asparagins (N414). Grafik: Andreas Möglich

Pflanzen, Pilze und Bakterien nehmen durch Photorezeptoren Blaulicht wahr. Forscher*innen der Universität Bayreuth haben jetzt entdeckt, dass bestimmte Rezeptoren ein bisher für unentbehrlich gehaltenes Glutamin nicht zwingend benötigen. Auch ohne dieses Glutamin kann Blaulicht in vielen Organismen entscheidende Steuerungssignale auslösen, wenn auch oft mit verminderter Effizienz. Die vergangene Woche in Nature Communications präsentierten Ergebnisse der Photobiochemiker*innen leisten einen Beitrag zum Verständnis der Mechanismen von Photorezeptoren und ihren Anwendungen.

Quelle: Uni Bayreuth

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Rückblick auf KW 16 (2022)

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Rückblick auf KW 15 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Überreste früher Algen dokumentieren Wassertemperatur und Klimawandel

Für die Studie verwendete Algenkulturen. Foto: Sebastiaan Rampen, Algenkultursammlung der Universität Göttingen (SAG)

Im Mittelmeer hat ein Forschungsteam eine bislang unbekannte Gruppe von frühen Algen entdeckt, deren Überreste Aufschluss über die Wassertemperatur und damit die Klimaveränderungen über Millionen von Jahren hinweg geben können. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen untersuchten eine Gruppe von Lipiden, die weltweit häufig in Meeressedimenten beobachtet wird. Diese Long chain Diol Index genannten Verbindungen konnten sie bisher unbekannten Algen aus der Gruppe der Eustigmatophyten zuordnen. Das Team stellt seine Ergebnisse im Fachjournal PNAS vor.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Förderung · Projekt

Schwerpunktprogramm verlängert: Mit Photosynthese treibenden Mikroorganismen den Klimawandel stoppen

Organismen, die CO2 zum Wachstum brauchen, reduzieren das klimaschädliche Gas und damit die Klimaerwärmung. Damit die winzigen Organismen optimale Bedingungen vorfinden und trotz ihrer minimalen Größe viel Biomasse bilden, fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Forschende der Universität Stuttgart, der Technischen Universitäten Hamburg (TUHH) und München (TUM) sowie weiterer Forschungseinrichtungen im Schwerpunktprogramm InterZell für weitere drei Jahre, um Scale-up (Maßstabsübertragung) und Prozessoptimierung zu untersuchen.

Quelle: Uni Stuttgart

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News · Förderung

Graduiertenkolleg TreeDì über Interaktionen von Bäumen und Sträuchern im Wald verlängert

Promovierende des Graduiertenkollegs bei der Feldarbeit im BEF-China Experiment. Foto: Rémy Beugnon

Mehr als vier Millionen Euro für die Forschung an Bäumen und Sträuchern: Das internationale Graduiertenkolleg TreeDì an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) kann seine Arbeit fortsetzen. Das hat der Senat der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) am Freitag beschlossen. Das Programm wird in Kooperation mit den Universitäten in Jena und Leipzig sowie der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (UCAS) betrieben. Auf deutscher Seite haben die Promovierenden ihren Sitz am Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig. Ziel der Forschung ist ein besseres Verständnis der Interaktionen von Bäumen und Sträuchern in Wäldern.

Quelle: Uni Halle

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News · Köpfe und Karrieren

Peter Hegemann zum Mitglied der AAAS ernannt

Prof. Dr. Peter Hegemann vom Lehrstuhl für Experimentelle Biophysik am Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) ist für seine herausragenden und kontinuierlichen Leistungen in der Forschung zum internationalen Mitglied der Amercian Academy of Arts and Science (AAAS) ernannt worden. Hegemann entdeckte die lichtempfindlichen mikrobiellen Rhodopsine (mikrobielle Proteine) in Cyanobakterien (auch Blaualgen genannt) und die Nutzung ihrer Eigenschaften zur Entwicklung der Optogenetik. Die Technik ermöglicht es Forschenden, die Aktivität von Gehirnzellen zu kontrollieren, in dem sie quasi mit Licht an- und abgeschaltet werden, um den Ionenfluss in und aus Neuronen zu steuern. Die Optogenetik ermöglicht die Untersuchung von Gehirnfunktionen und bietet Wege zum besseren Verständnis neurodegenerativer Erkrankungen und psychischer Erkrankungen.

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Tropische Trockenwälder weltweit immer stärker bedroht

Seit 2000 sind schon mehr als 71 Millionen Hektar tropischer Trockenwälder verloren gegangen. Die bislang umfassendste globale Studie zur Entwaldung der verbliebenen Trockenwälder in den Tropen zeigt: Ein Drittel ist bedroht, da in diesen Regionen die Abholzung besonders rasch voranschreitet. In Afrika sind Trockenwälder zwar noch vergleichsweise intakt, jedoch fand das Forschungsteam auch dort viele Regionen, in denen Rodungsprozesse kürzlich begonnen haben. Die Ergebnisse seiner Studie auf Basis von Satellitenbildern veröffentlichte das Team um die Forschenden des Geographischen Instituts der Humboldt-Universität zu Berlin und des Earth and Life Institute der belgischen Université Catholique de Louvain nun in der Fachzeitschrift Nature Sustainability.

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Pilzeffektor Rip 1 unterdrückt Abwehrreaktionen beim Mais

Eine mit dem Pilz Ustilago maydis infizierte Maispflanze. Foto: Khong-Sam Chia

Die Koevolution zwischen den Virulenzfaktoren von Pathogenen und dem Immunsystem einer Wirtspflanze bildet ein Netzwerk von Interaktionen aus. Diese bleiben phänotypisch unerkannt und funktionell schwer verständlich, so lange nicht einzelne Akteure entfernt werden. Der Pilz Ustilago maydis, der Mais befällt, sondert ein Gemisch aus manipulierenden Faktoren, sogenannten Effektoren ab. Dies unterdrückt die Abwehrmechanismen und beeinflusst den Stoffwechsel des Wirts zu seinen Gunsten. Ein Forschungsteam unter Federführung des Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) und der Universität Bonn hat die Rolle des Pilz-Effektorproteins Rip1 aufgeklärt, das an der Unterdrückung der Immunität beteiligt ist. Die Ergebnisse publizierte das Team nun im Fachjournal Plant Cell.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

In Pappeln verstärken sich Hormone gegen pathogene Pilze gegenseitig

Chhana Ullah, Erstautor der Studie, charakterisiert genetisch veränderte Pappeln, die hohe Mengen Salicylsäure bilden. Foto: Anna Schroll, MPI für chemische Ökologie

Wie Forschende zeigen, sind in Pappeln, die erhöhte Mengen an Salicylsäure produzierten, auch höhere Mengen an Jasmonsäure nachweisbar. Pflanzen, die höhere Konzentrationen beider Hormone aufwiesen, waren außerdem resistenter gegen den Rostpilz Melamspora larici-populina, ohne dass sich dies negativ auf das Wachstum auswirkte, die das Team am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie im Fachjournal New Phytologist beschreiben. Kenntnisse über das positive Zusammenspiel dieser an der pflanzlichen Abwehr beteiligten Hormone könnten dazu beitragen, Pappeln und andere Bäume besser gegen Schädlinge und Krankheitserreger zu schützen.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Projekt

Wie Gärten zum Schutz der biologischen Vielfalt beitragen können

Mohn- und Kornblume vor Wohnhaus. Foto: Stefanie Biel, NaturGarten e.V.

Um das Artensterben aufzuhalten können Gärten eine wichtige Rolle spielen: Schätzungen zufolge gibt es 17 Millionen Gärten in Deutschland, eine riesige Anzahl kleiner Lebensräume. Bislang ist die biologische Vielfalt in Gärten vielerorts allerdings niedrig und hat in den letzten Jahren sogar abgenommen. Das Projekt gARTENreich unter der Leitung von Dr. Alexandra Dehnhardt vom Institut für ökologische Wirtschaftsforschung gGmbH (IÖW) möchte darauf hinwirken, dass sich dies ändert. Um zu erforschen, wie Gärten zum Erhalt der Biodiversität in Deutschland beitragen können, und um mit diesem Wissen die biologische Vielfalt in Gärten zu fördern, arbeiten mehrere Institutionen aus Wissenschaft und Praxis mit kommunalen Partnern zusammen und werden dabei vom Bundesforschungsministerium gefördert. Projektpartner Im Projekt gARTENreich sind das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW), der NABU (Naturschutzbund Deutschland), die Friedrich-Schiller-Universität Jena, die Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin, der Verein NaturGarten, die Stadt Gütersloh und die Gemeinde Aumühle

Quelle: IÖW

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel: Frühblüher eine Woche früher dran als vor hundert Jahren

Franziska Willems im Herbarium Tubingense, dem Tübinger Herbar. Foto: Jörg Jäger, Uni Tübingen

Buschwindröschen, Waldmeister, Lungenkraut, Frühlings-Platterbse und andere frühblühenden Pflanzen in europäischen Wäldern beginnen die Blühsaison heute im Schnitt eine Woche früher als vor hundert Jahren. Davon zeugen Herbarbelege, wie Dr. Franziska Willems und Professor Oliver Bossdorf vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen gemeinsam mit Professor J. F. Scheepens von der Goethe-Universität Frankfurt herausgefunden haben. Das Forschungsteam nutzte die Sammeldaten von Herbarbelegen aus mehr als einem Jahrhundert für eine neu entwickelte Methode der geografisch-räumlichen Modellierung. So konnte das Team auch belegen, dass die frühere Blütezeit der Wildpflanzen mit der Klimaerwärmung zusammenhängt, wie sie in der Fachzeitschrift New Phytologist berichten.

Quelle: Uni Tübingen

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News · Köpfe und Karrieren

Suche nach neuen Immunsystemen in Pflanzen

Eine EMBO-Postdoktoranden-Förderung sowie eine HFSP-Langzeitförderung ermöglichen dem Genetiker Gal Ofir eine Forschungsstelle am Max-Planck-Institut (MPI) für Biologie in Tübingen bis 2026 anzutreten. In seiner Forschung möchte Ofir bisher unentdeckte immunologische Mechanismen zur Virus-Abwehr in Pflanzen aufspüren. Damit setzt er seine bislang auf Bakterien fokussierte Forschung an Pflanzen fort. "Ich möchte meine Erfahrung in bioinformatischen und experimentellen Methoden nutzen, um das heutige Wissen über Immunsysteme von Pflanzen zu erweitern", erklärt Ofir seine Motivation. Seine erwarteten Erkenntnisse könnten dazu beitragen, bislang unbekannte antivirale Mechanismen im Menschen aufzudecken, neue biotechnologische Werkzeuge zu entwickeln sowie die Evolution des Immunsystems bei verschiedenen Lebewesen zu verstehen.

Quelle: MPI für Biologie Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Wie das Klima vom Erhalt der biologischen Vielfalt profitieren kann

Reisterrassen der Philippinen: Die Weltkulturerbestätte mit ihren bewässerten Feldern verdankt ihre Existenz einer kontinuierlichen Wasserversorgung durch die darüberliegenden Wälder. Während durch die Reiskultur Methan ausgestoßen wird, wird hier zugleich die traditionelle genetische Vielfalt der Reispflanzen bewahrt, die die Grundlage für zukünftige Anpassungen darstellen können. Außerdem wird der Wald erhalten, der sich durch eine enorme Artenvielfalt und einen hohen Anteil nur dort vorkommender Tier- und Pflanzenarten auszeichnet. Dieser Schutz trägt zugleich zur Bindung von Kohlenstoff in den Wäldern bei. Foto und (c): André Künzelmann, UFZ

Maßnahmen für den Klimaschutz sowie für den Schutz der Biodiversität wurden bislang oft parallel zueinander entwickelt. Doch dies gilt mittlerweile als überholt, da viele Ansätze sowohl das Klima als auch die Artenvielfalt schützen können. Vor dem Hintergrund der anstehenden UN-Artenschutzkonferenz hat ein internationales Team von Forschenden die Rolle der künftigen globalen Biodiversitätsziele (Post-2020 Action Targets for 2030) für den Klimaschutz bewertet und dabei festgestellt, dass immerhin zwei Drittel der globalen Biodiversitätsziele auch helfen können, den Klimawandel zu bremsen. Darüber berichten das Team mit Beteiligung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in einer Studie, die es jetzt in der Fachzeischrift Global Change Biology veröffentlicht hat.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Auch Waldbäume nehmen Nanoplastik auf

Umweltnaturwissenschafterin Maria Elvira Murazzi schneidet bei einer Birke die untersten Wurzeln, die sich für einige Tage in einer Nanoplastik-Lösung befunden hatten, für die Analyse ab. Foto: Paula Ballikaya

Überreste von Plastik verschmutzen mittlerweile sämtliche Ökosysteme auf der Welt, auch fern von der Zivilisation. Die Auswirkungen auf die Nahrungskette sind noch unklar. Nun zeigt eine in iForest publizierte Laborstudie der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), dass auch Waldbäume Plastikpartikel über die Wurzeln aufnehmen und in die oberirdischen Pflanzenteile transportieren.

Quelle: WSL

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Rückblick auf KW 13 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Neuronales Netzwerk kann Höhe von Bäumen aus Satellitenbildern ablesen

Mit Hilfe eines künstlichen neuronalen Netzwerks haben Forschende eine erste hochaufgelöste globale Vegetationshöhen-​Karte aus Satellitenbildern für das Jahr 2020 erstellt. Im Lab entwickeln die Forschenden Machine-​Learning-Algorithmen, die es ermöglichen, grossflächige Umweltdaten automatisch zu analysieren. Einer dieser Forscher ist Nico Lang der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich). In seiner Doktorarbeit hat er einen Ansatz – basierend auf neuronalen Netzwerken – entwickelt, um aus optischen Satellitenbildern die Vegetationshöhe ableiten zu können. Daraus konnte er die erste Vegetationshöhen-​Karte Global Canopy Height Map erstellen, welche die gesamte Erde abdeckt. Ihre Ergebnisse publizierten sie bei arXiv. Die Karte könnte entscheidende Hinweise gegen den Klimawandel und das Artensterben liefern.

Quelle: ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Resistenzen gegen Weizen-Verzwergungsvirus entdeckt

Unterschiedlich stark ausgeprägte Symptome des Weizenverzwergungsvirus bei infizierten Pflanzen. Der Weizen ganz rechts ist symptomfrei. Foto: Anne-Kathrin Pfrieme, JKI

In einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) mit 500 Weizenvarianten haben Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) 14 Gen-Orte identifiziert, die mit konstant geringen Ertragsverlusten durch das Weizen-Verzwergungsvirus assoziiert waren. Diese sogenannten QTL (engl. quantitative trait loci) könnten für die Züchtung neuer virusresistenter Weizensorten genutzt werden, berichten die Forschenden im Fachmagazin Frontiers in Plant Science.

Quelle: JKI

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Rückblick auf KW 11 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Bohnenanbau in vielfältigen Agrarlandschaften fördert Bienen und steigert Ertrag

Eine Hummel raubt Nektar von einer Ackerbohne. Foto: Nicole Beyer

Wie sich die Landschaftszusammensetzung aus blühenden Kulturen und naturnahen Habitaten auf die Dichten von Bienen, deren Verhalten beim Sammeln von Nektar und die Erträge von Ackerbohnen (Vicia faba L.) auswirkt, haben Teams der Universität Göttingen und des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig untersucht. Wie die Forscher*innen im Fachjournal Basic and Applied Ecology zeigen, sind in Landschaften mit einem hohen Flächenanteil von naturnahen Habitaten und in Landschaften mit einem hohen Flächenanteil von Ackerbohnen mehr Hummeln in Ackerbohnenfeldern zu finden. Außerdem waren die Bohnenerträge in diesen Landschaften erhöht.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Waldsterben aufgrund von Klimaextremen folgt globalem Muster

Borkenkäfer-geschädigter Fichtenbestand in der Nähe von Weimar, infolge der Dürren 2018-2019. Foto: O. Kolle, H. Hartmann, MPI-BGC

Ein internationales Forschungsteam fand ein Muster für extreme Klimabedingungen, die zum Waldsterben führen. So konnten das Team eine Kombination extremer Klimabedingungen ableiten, bei denen Bäume sterben: Trockenheit gepaart mit Hitze, in genau definierten Extrembereichen. Die Ergebnisse, die am 5. April in Nature Communications publiziert wurden, zeigen ein bedrohliches Szenario für die Wälder im Zusammenhang mit der anhaltenden Klimaerwärmung. Dazu hatte das Team mit Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena (MPI-BGC) weltweite Aufzeichnungen über klimabedingte Ereignisse des Baum- und Waldsterbens der letzten knapp fünf Jahrzehnte gesammelt. Anschließend wurden Abweichungen des damals herrschenden lokalen Klimas ermittelt und verglichen.

Quelle: MPI-BGC

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News · Köpfe und Karrieren

Christian Wirth erhält Leipziger Wissenschaftspreis 2022

Dr. Christian Wirth ist Professor für spezielle Botanik und funktionelle Biodiversität an der Universität Leipzig und Sprecher des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig. Foto: Dorte von Stünzner

Mit einem Festakt in der Alten Handelsbörse wurde heute der diesjährige, mit insgesamt 10.000 Euro dotierte Leipziger Wissenschaftspreis verliehen. In diesem Jahr geht die Auszeichnung an Prof. Dr. Christian Wirth, Professor für spezielle Botanik und funktionelle Biodiversität an der Universität Leipzig, Sprecher des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und Max-Planck-Fellow am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena. Der Preis prämiert Arbeiten, die höchsten wissenschaftlichen Ansprüchen genügen und Leipzigs Ruf als Stadt der Wissenschaften mit einer national und international gewichtigen Forschungs- und Bildungslandschaft festigen.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsorte

Baustart für Plant Environmental Adaptation Center

So soll der fertige Forschungsbau PEAC 2024 aussehen. In ihm sollen die genetischen Eigenschaften erforscht werden, die Pflanzen die bestmöglichen Erträge und Überlebensstrategien unter sich wandelnden Umweltszenarien ermöglichen. Grafik: loomn architektur visualisierung Jost Hauer, HHU

Heute legten Prof. Dr. Anja Steinbeck, Rektorin der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), Dr. Dirk Günnewig, Staatssekretär im Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen und Gabriele Willems, Geschäftsführerin des BLB NRW den Grundstein für das Plant Environmental Adaptation Center, kurz PEAC. Der Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW (BLB NRW) errichtet den von Bund, Land Nordrhein-Westfalen und der HHU finanzierten Forschungsneubau im Süden des Campus. Er wird ab 2024 über 50 Forschenden verschiedener Disziplinen Platz bieten. „Im PEAC werden genetisch präzise definierte Versuchspflanzen-Populationen – sowohl Modellpflanzen als auch relevante Nutzpflanzen – verschiedenartigen, aber präzise steuerbaren und dynamisch variierbaren Umweltbedingungen ausgesetzt", erklärte Prof. Dr. Rüdiger Simon vom Institut für Entwicklungsgenetik. "Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Biologie, Mathematik, Informatik und den Datenwissenschaften arbeiten hier eng zusammen, um die zugrundeliegenden Gene nicht nur zu identifizieren, sondern ihre Funktionen mechanistisch zu verstehen.“

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Fitness ist auch eine Frage des Timings

Doktorandin Anxhela Rredhi von der Universität Jena zeigt Kulturen der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii: links den Wildtyp und rechts eine Mutante ohne ein bestimmtes Cryptochrom. Die mutierten Algen enthalten deutlich mehr grünen Farbstoff. Foto: Jens Meyer, FSU

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Jena haben jetzt die molekularen Taktgeber der inneren Uhr in der „grünen Lebenslinie“ untersucht. Die „grüne Lebenslinie“ umfasst Grünalgen, Moose, Farne, Nacktsamer und Blütenpflanzen. In einer aktuellen Publikation im Fachmagazin Plant Physiology  gibt das Team um Prof. Dr. Maria Mittag vom Matthias-Schleiden-Institut der Friedrich-Schiller-Universität Jena einen Überblick über deren genetische Grundlagen. „Die Fitness der Fotosynthese betreibenden Organismen hängt also auch davon ab, wie gut ihre innere Uhr funktioniert“, sagt Maria Mittag. Die Professorin für Allgemeine Botanik und ihr Team sind daher der Frage nachgegangen, wie sich die innere Uhr im Laufe der Evolution der grünen Organismen entwickelt hat. Dafür haben die Forschenden die Gene von unterschiedlichen Modellorganismen aus der grünen Abstammungslinie untersucht: angefangen von Einzellern, wie der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii, über das Brunnenlebermoos Marchantia polymorpha bis zu Blüten-Pflanzen, wie der Acker-Schmalwand Arabidopsis thaliana.

Quelle: FSU

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News · Forschungsergebnis

Blüte und Blattaustrieb von Bäumen findet im Klimawandel weltweit früher statt

Die Kirschblüte in der Schweiz beginnt heute im Schnitt 11 Tage früher als vor 1950. Foto: Regula Gehrig, MeteoSwiss

Ein Forschungsteam stellt in Nature Climate Change die fünf längsten Zeitreihen der Welt zum Frühlingsaustrieb von Bäumen vor. Darunter sind auch Kirschbäume im Kanton Basel-Landschaft und Rosskastanien in Genf. In allen Reihen treten Blattentstehung und Blüte immer früher auf, ein deutliches Zeichen für die globale Erwärmung, die sich seit den 1980er Jahren stark beschleunigt hat. Im Detail: Im Schnitt dieser Zeitreihen begann der Blatt- oder Blütenaustrieb in der Zeitspanne 1985 bis 2020 um sechs (in China) bis 30 Tage (in der Schweiz) früher als vor 1950. Besonders eindrücklich: Die Kirschblüte in Kyoto begann im Frühling 2021 so früh wie nie zuvor in den letzten 1200 Jahren. Das berichtet das internationale Team unter Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL).

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Ein Gen steuert die Artenvielfalt eines künstlichen Ökosystems

Versuchsanordnung mit den experimentellen Ökosystemen. Foto: Matt Barbour, Uni Zürich

Ein einzelnes Gen kann ein ganzes Ökosystem beeinflussen. Das zeigt ein Forscherteam der Universität Zürich in einem Laborexperiment mit der Pflanze Arabidopsis thaliana und dem dazugehörigen Mini-Ökosystem mit einem Räuber (einer parasitären Wespe) und zwei Pflanzenfressern (Blattläusen). So fördern Pflanzen mit einer Mutation in einem bestimmten Gen Ökosysteme mit mehr Insektenarten. Die Entdeckung eines solchen "Schlüsselgens" könnte die derzeitigen Strategien zur Erhaltung der biologischen Vielfalt verändern, folgern die Forschenden um Dr. Matt Barbour vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften in der Zeitschrift Science.

Quelle: Uni Zürich

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News · Forschungsergebnis

Proteine kontrollieren die lichtinduzierte Samenkeimung in Arabidopsis

Blühende Acker-Schmalwand. Foto: Andreas Hiltbrunner

Ein Team um Prof. Dr. Andreas Hiltbrunner, Mitglied des Exzellenzclusters CIBSS - Centre for Integrative Biological Signalling Studies, hat am Institut für Biologie II der Universität Freiburg anhand der Acker-Schmalwand den molekularen Mechanismus untersucht, über den Phytochrome die lichtabhängige Samenkeimung kontrollieren. Den Ergebnissen der Freiburger Forschenden zufolge unterdrücken die Proteine ERF55 und ERF58 das Keimen der Pflanze. Ihre Arbeit veröffentlichten die Biolog*innen in der Zeitschrift Nature Communications.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Neuer fossiler Farn aus Chemnitz beschrieben

Aufnahme der neu beschriebenen Farnsamer-Pflanze namens Medullosa stellata. Foto: mit freundlicher Genehmigung des MfN

Eine neue Pflanzenart aus dem Versteinerten Wald in Chemnitz haben Forschende u.a. des Naturkundemueums in Berlin (MfN) beschrieben. Der riesige, 291 Millionen Jahre alte Farnsamer wird in den kommenden Jahren weiter untersucht. Ziel ist es, die Vielfalt der Pflanzen in den Wäldern des frühen Perms und ihre Rolle in den zunehmend extremen Ökosystemen dieser Zeit zu erforschen. Die im Fachmagazin Paleontology and Evolutionary Science veröffentlichten Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Vegetation und Klima im späten Paläozoikum bei, einer Zeit am Ende einer großen Vereisungsphase unserer Erde, die ähnlich zu unserer heutigen Situation ist.

Quelle: MfN

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News

Rückblick auf KW 10 (2022)

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News

Rückblick auf KW 9 (2022)

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News · Politik

Lobbyregister: wissenschaftlich-basierte Beratung nicht mit Lobbying gleichsetzen

Auf Basis ihrer empirischen Forschung beraten wissenschaftliche Einrichtungen auch Abgeordnete von Bundes- und Landtagen, sowie der Exekutive. Das vom Deutschen Bundestag jüngst beschlossene Gesetz zum Lobbyregister erfordert nun, dass sich auch wissenschaftliche Einrichtungen und individuelle Wissenschaftler*innen in dieses Lobbyregister eintragen, wenn sie in den Austausch mit Leitungsebenen von Exekutive und Legislative treten. Institutsleitung und Forscher*innen des Deutschen Instituts für Entwicklungspolitik (DIE) kritisieren diesen Ansatz und fordern, ähnlich wie bereits andere Wissenschaftseinrichtungen bundesweit, eine Nachbesserung des Gesetzes. Die Petition „Änderung des Lobbyregistergesetzes vom 24.02.2022“ ist erreichbar unter: https://epetitionen.bundestag.de/content/petitionen/_2022/_02/_24/Petition_13112 Sie kann dort bis zum 14. April 2022 gezeichnet werden.

Quelle: DIE

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News · Forschungsergebnis

Oliven waren schon in der Steinzeit beliebt

Die zentrale Ausgrabungsstätte in der El Harhoura-Höhle. Foto: Christophe Falgueres

Menschen haben Oliven bereits vor 100.000 Jahren als Nahrungsmittel und Brennstoff benutzt. Das haben Forscher*innen um Laurent Marquer vom Institut für Botanik der Universität Innsbruck herausgefunden, indem sie Holzkohle und Kernfragmente aus zwei Höhlen im Norden Marokkos untersuchten. Die Studie, an der unter anderem das Max-Planck-Institut für Chemie, das Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte und die Universität Freiburg beteiligt waren, wurde im Journal Nature Plants veröffentlicht.

Quelle: Uni Innsbruck

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News · Forschungsergebnis

Mit der Genschere einzelne Zelltypen gezielt eliminieren

Mit CRISPR-Kill verhindern die Forschenden an der Modellpflanze Ackerschmalwand das Ausbilden von Seitenwurzeln. Abbildung: Angelina Schindele, KIT

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben die molekulare Schere CRISPR/Cas nun so weiterentwickelt, dass sie erstmals in der Lage sind, die komplette DNA spezifischer Zelltypen zu eliminieren und so deren Entstehung während der Pflanzenentwicklung zu verhindern. Die von ihnen CRISPR-Kill genannte Methode verhindert die Bildung spezifischer Organe während der Entwicklung. Dies soll dabei helfen, die Entwicklungsvorgänge bei Pflanzen besser zu verstehen und könnte dazu beiragen Pflanzen so zu verändern, dass sie etwa robuster gegen Schädlinge, Krankheiten oder extreme klimatische Bedingungen werden. Ihre Ergebnisse präsentieren die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Modelsystem Insel: Anpassungen auf der Spur

Eine auf den den Kapverdischen Inseln wachsende Arabidopsis thaliana liegt auf einer anderen Pflanze. Foto: Angela Hancock, Andrea Fulgione, MPIPZ

Wildpopulationen der Modellpflanze Arabidopsis thaliana von den Kapverdischen Inseln geben Aufschluss über die Mechanismen der evolutionären Anpassung nach abrupten Umweltveränderungen. Nun hat ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung von Dr. Angela Hancock vom Kölner Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) Wildpopulationen der Ackerschmalwand von den Kapverdischen Inseln genutzt, um die molekularen Veränderungen zu identifizieren, die den Erfolg in einem von Trockenheit geprägten Umfeld ermöglichen. Die Ergebnisse, die jetzt in Nature Communications veröffentlicht wurden, haben Auswirkungen auf die Pflanzenzüchtung und die nachhaltige Landwirtschaft.

Quelle: MPIPZ

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News · Förderung · Politik

DFG setzt Kommission für Nachhaltigkeit ein

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) will Aspekte der Nachhaltigkeit in ihrem Handeln angemessen berücksichtigen. Dazu hatte das Präsidium der DFG im Dezember 2021 die Einrichtung einer Kommission unter der Leitung von DFG-Präsidentin Professorin Dr. Katja Becker beschlossen. Die Kommission, in der 20 Mitglieder die Fächervielfalt des Wissenschaftssystems abbilden, trat nun zu ihrer ersten Sitzung zusammen. Sie soll den DFG-Gremien im Sommer 2023 Empfehlungen für nachhaltiges Handeln vorlegen. Zu den 20 Mitgliedern zählen u.a.:

  • Professor Dr. Markus Fischer, Professor für Pflanzenökologie am Institut für Pflanzenwissenschaften, Pflanzenökologie der Universität Bern, Schweiz, Sprecher der Biodiversitäts-Exploratorien
  • Professor Dr. Andreas Weber, Leiter des Instituts für Biochemie der Pflanzen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Sprecher des Exzellenz-Clusters CEPLAS und amtierender Präsident unserer DBG.

Quelle: DFG

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News · Förderung

Klimaangepasste Landwirtschaft: BMEL fördert Forschung, Entwicklung und Wissenstransfer in der Pflanzenproduktion

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) unterstützt ab sofort Forschungs- und Entwicklungsprojekte sowie Wissenstransfervorhaben zur „Anpassung der Pflanzenproduktion an die Folgen des Klimawandels“. Projektskizzen können bis zum 22. Juni 2022 bei der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) eingereicht werden.

Quelle: BLE 

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News · Projekt

Kohlenstoffspeicherung in Küstenökosystemen verbessern

Küstenökosysteme wie Mangrovenwälder, Seegraswiesen oder Algenwälder speichern riesige Mengen an Treibhausgasen aus der Atmosphäre. Das natürliche Potenzial der Kohlenstoffspeicherung in diesen vegetationsreichen Küstenökosystemen kann aber noch stark verbessert werden: Das ist das Ziel des Forschungsverbundes sea4soCiety, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. sea4soCiety will untersuchen, wie das Potenzial der Kohlenstoffspeicherung in diesen Küstenbereichen vergrößert werden kann, etwa durch Flächenerweiterungen. Dafür sollen in der dreijährigen Förderphase bis 2024 innovative und gesellschaftlich akzeptierte Ansätze entwickelt werden. Zusammengetan haben sich neun Forschungsinstitute, darunter die Leibniz Universität Hannover (LUH).

Quelle: LUH

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News

Rückblick auf KW 6 (2022)

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News · Projekt

DeepIntegrate: Wie Raps mit Künstlicher Intelligenz analysiert wird

Eine enorme Menge an Daten kommt in der Pflanzenforschung zusammen, die von Computern auch mit Methoden des maschinellen Lernens autonom analysiert werden. Eine Herausforderung dabei ist die Kombination unterschiedlicher Datentypen wie beispielsweise Fotos, Wetterdaten und genetische Informationen. Wie es gelingen kann noch bessere Vorhersagemodelle für Forschung und Züchtung zu entwickeln, untersuchte das BMBF-Projekt DeepIntegrate. Das Projekt lief über drei Jahre und wurde Ende 2021 abgeschlossen. Die Projektpartner, die TU Kaiserslautern und das Züchtungsforschungsunternehmen NPZ Innovation GmbH (NPZi), sind mit den Ergebnissen zufrieden: „Gegenüber den klassischen Vorhersagemethoden konnten wir mit unseren Algorithmen deutlich bessere Vorhersagen für einzelne Pflanzenmerkmale treffen, insbesondere für Merkmale mit bekannter und hoher Abhängigkeit von Umwelteinflüssen, wie z. B. dem Blühbeginn, der stark von den Temperaturen im Frühjahr abhängt“, fasst der beteiligte Bioinformatiker Dr. Matthias Enders zusammen. Die neu entwickelten Algorithmen können nun zu einer automatisierten Bewertung der Leistung von Pflanzensorten in der Pflanzenzüchtung genutzt werden und erweitern die Werkzeugpalette der Bioinformatik. Das Portal Pflanzenforschung fasst die Ergebnisse zusammen.

Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Buchenwäldern in Europa droht Gefahr durch Klimawandel

Edurne Martinez del Castillo bei einer Probenentnahme in den Bergen von Picos de Urbión im Norden Spaniens. Foto und (c): Fernando Martinez Peña

Die Buchenwälder in Europa sind durch den Klimawandel stark bedroht, besonders in den südeuropäischen Ländern, aber auch in Mitteleuropa. Modellrechnungen zufolge könnte das Wachstum von Buchen je nach Klimaszenario und je nach Region in den kommenden 70 Jahren zwischen 20 und über 50 Prozent zurückgehen. "Wir müssen vor allem am südlichen Rand der Verbreitungsgrenze der Buche mit hohen Produktivitätsverlusten aufgrund vermehrter Trockenheit rechnen", sagt Dr. Edurne Martinez del Castillo von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU). Die Wissenschaftlerin warnt gleichzeitig vor den Folgen dieser Entwicklung sowohl für die Ökologie als auch die Forstwirtschaft und rät dazu, umgehend Maßnahmen zur Anpassung der Wälder zu ergreifen. Auch die Bedeutung der Buchenwälder als Speicher von Kohlendioxid könnte leiden. Die Modellrechnungen basieren auf Baumringanalysen an 324 Standorten in Europa und gängigen Klimaszenarien. Die Studie wurde von der Alexander von Humboldt-Stiftung finanziell unterstützt und nun im Fachmagazin Communications Biology veröffentlicht.

Quelle: JGU

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News · Forschungsergebnis

Alle Lebewesen bilden Methan

Alle Lebewesen bilden Methan in einem chemischen Prozess unter Beteiligung freier Radikale. Grafik: Ehmad Chehre, MPI für terrestrische Mikrobiologie, Ernst

Bekannt ist, dass das Treibhausgas Methan von speziellen Mikroorganismen produziert wird, zum Beispiel im Magen von Kühen oder in Reisfeldern. Seit einigen Jahren beobachtete man auch seine Entstehung in Pflanzen und Pilzen, ohne eine Erklärung dafür zu finden. Nun haben Forscher aus Heidelberg und dem Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg den zu Grunde liegenden Mechanismus aufgeklärt. Ihre Ergebnisse legen nahe, dass alle Organismen Methan freisetzen. „Diese durch reaktive Sauerstoffverbindungen (ROS) ausgelöste Methanbildung findet höchstwahrscheinlich in allen Organismen statt“, erklärt Leonard Ernst, ein interdisziplinär ausgebildeter Nachwuchsforscher, der die Studie anführte, die im Fachblatt Nature erschien. "Diese Studie ist ein Meilenstein in unserem Verständnis der aeroben Methanbildung in der Umwelt", sagt Prof. Frank Keppler, Geowissenschaftler an der Universität Heidelberg. "Der universelle Mechanismus erklärt auch die früheren Beobachtungen zur Freisetzung von Methan aus Pflanzen."

Quelle: MPI für terrestrische Mikrobiologie

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News · Forschungsergebnis

Amazonas-Regenwald verliert an Widerstandsfähigkeit

Wie eine Datenanalyse von hochauflösenden Satellitenbildern zeigt, verliert der Amazonas-Regenwald wahrscheinlich an Widerstandsfähigkeit. Dies ist auf den Stress durch Abholzung und Brandrodung zurückzuführen - der Einfluss des vom Menschen verursachten Klimawandels ist bisher nicht eindeutig feststellbar, wird aber in Zukunft voraussichtlich eine große Rolle spielen. Bei etwa drei Vierteln des Waldes hat die Fähigkeit, sich von Störungen zu erholen, laut der Studie seit Anfang der 2000er Jahre abgenommen, die jetzt im Fachjournal Nature Climate Change veröffentlicht wurde. Dies sieht die Wissenschaft als Warnsignal. Die neuen Erkenntnisse beruhen auf einer neuartigen statistischen Analyse von Satellitendaten zu Veränderungen der Biomasse und Produktivität im Amazonaswald, wie das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) meldet.

Quelle: PIK

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News · Projekt

Birnen gegen den gefährlichen Feuerbrand wappnen

Gemeinsam mit Partnern erforscht das Julius Kühn-Institut (JKI) Resistenzmechanismen der wichtigsten Bakterienkrankheit bei Birnen. Auf lange Sicht will das Institut die Züchtung neuer Sorten für den deutschen Anbau fördern. Denn die auf dem Markt dominierenden Sorten haben eine Achillesferse: Sie sind hoch anfällig für die Krankheit Feuerbrand. Alexander Lucas, Conference, Williams Christ, die Schönen aus Charneux oder Clapps Liebling, alle diese meistangebauten Birnensorten haben dem Bakterium Erwinia amylovora nichts entgegenzusetzen. Das Forschungsprojekt FeuResBir will hier wichtige Vorarbeit leisten, damit die Züchtung widerstandsfähiger Birnensorten neue Impulse erhält. Für das Projekt FeuResBir wurden deutsche Partner aus Bayern und vom Bodensee mit Birnensammlungen ins Boot geholt zudem beteiligen sich Forschende aus Spanien und Neuseeland. Das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) finanzierte Projekt wird über den Projektträger Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) gefördert.

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Selenreiche Apfel-Neuheit fürs Immunsystem

Die rotschalige Selektion der Sorte Elstar ist die Basis der Apfel-Innovation. Foto: Hochschule Osnabrück

Mehr als zehnmal so viel Selen wie ein gewöhnlicher Apfel enthält der neue Apfel, der in mehrjähriger Forschung an der Hochschule Osnabrück entwickelt wurde. Das Spurenelement Selen ist für eine normale Funktion des Immunsystems und der Schilddrüse unentbehrlich. Die Apfel-Neuheit entwickelte Christoph Budke in mehrjährigen Versuchen im Rahmen seiner Doktorarbeit. Erste Tests an fünf Bäumen fanden bereits 2016 statt. Nach Untersuchungen mit acht unterschiedlichen Apfelsorten und der Auswertung von tausenden Proben erfolgte 2019 der erste Praxistest in einem Obstbaubetrieb. Der hohe Selengehalt in der Frucht wird durch eine Düngung der Apfelbäume mit einem selenreichen Algendünger erreicht. Auf diesem Weg kann der meist nur sehr geringe Selengeh-alt in Böden ausgeglichen werden. Der Apfel mit der Extraportion Selen ist aktuell das einzige regionale pflanzliche Lebensmittel, welches zuverlässig die Selenversorgung des Menschen unterstützen kann, erklärt Budke weiter. Auszüge der gemeinsamen Pressekonferenz mit Mediziner*innen der Charité-Universitätsmedizin Berlin nennt die Hochschule Osnabrück.

Quelle: Hochschule Osnabrück

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News

Historische Wirtschaftsform der Niederwälder fast verschwunden

Frisch eingeschlagenes Brennholz in den "Haubergen" des hessischen Lahn-Dill-Berglandes. Foto: Johannes Kamp

Niederwälder sind eine historische, multifunktionale Form der Waldbewirtschaftung. Sie wurde über Jahrhunderte zur Brennholzgewinnung betrieben, lieferte aber auch viele weitere Produkte wie Holzkohle oder Eichenrinde zum Gerben von Leder. Niederwälder sind dadurch gekennzeichnet, dass ihr Holz häufiger als bei anderen Waldarten geerntet wird. Ein Forscher der Universität Göttingen konnte nun zeigen, dass diese Waldbewirtschaftungsform in Deutschland fast verschwunden ist. Das Team um Prof. Dr. Johannes Kamp, Leiter der Abteilung für Naturschutzbiologe an der Universität Göttingen, hat dazu anhand von Satellitendaten wie dem Landsat-Archiv der NASA und Google Earth sowie einer Literaturstudie abgeschätzt, wieviel Fläche aktuell noch dem bewirtschafteten Niederwald zuzuordnen ist. Die Ergebnisse publizierte das Team in der Fachzeitschrift Trees, Forests and People.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis · Politik

Klimawandel: „Die bisherigen Risikoabschätzungen waren zu optimistisch“

Der heute veröffentlichte Sachstandsbericht des Weltklimarats (IPCC) macht deutlich: Die Weltgemeinschaft wird noch früher und stärker mit den Folgen des Klimawandels konfrontiert als bislang angenommen. Für den Bericht werteten internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Tausende von Studien aus, um die Folgen des Klimawandels zu bewerten. „Die bisherigen Risikoabschätzungen waren zu optimistisch“, sagt Matthias Garschagen, Inhaber des Lehrstuhls für Anthropogeographie mit dem Schwerpunkt Mensch-Umwelt-Beziehungen am Department Geographie der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). „Wir haben es immer mehr mit Verflechtungen und Komplexitäten im System zu tun, durch die sich Risiken gegenseitig hochschaukeln, etwa wasserbezogene und nahrungsmittelbezogene Risiken. Diese Komplexität hat die Wissenschaft erst in den letzten Jahren verstärkt in den Blick genommen.“

Quelle: LMU

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News · Politik

Politische Lösung für Nutzung Digitaler Sequenzinformationen (DSI)

41 Forschende aus 17 Ländern bieten in einer Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Nature Communications einen Kompromiss zum kontroversen Thema Nutzung von DSI im Rahmen des UN-Übereinkommens über die biologische Vielfalt (Biodiversität) an. Die Wissensschaffenden erklären, warum eine politische Lösung für DSI zwingend erforderlich ist, und schlagen eine Vorgehensweise vor, der die Erhaltung der Biodiversität unterstützen und gleichzeitig die freie Nutzung der genetischen Daten weiterhin erlauben würde. Die Forschenden, darunter Pflanzenwissenschaftler*innen vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), stellen einen politischen Prozess vor, der eine positive Rückkopplungsschleife und somit Anreize für die betroffenen Länder schafft, digitale Sequenzinformationen über die dort vorhandene biologische Vielfalt zu generieren, weiterzugeben und gleichzeitig den geforderten Vorteilsausgleich zu erhalten.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Aschenputtel der chemischen Biologie

Schematische Darstellung der Auswirkungen einer 2‘,3‘-cAMP-Behandlung auf A. thaliana auf der Ebene der Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik. 2‘,3‘-cAMP ruft die gleichen Veränderungen in der Pflanze hervorruft wie abiotischer Stress. Grafik: Dr. Monika Chodasiewicz

Pflanzenforschende um Aleksandra Skirycz am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Golm (MPIMP) entwickelten eine neuartige Strategie zur Identifizierung von Protein-Molekül-Komplexen. Eine wichtige Gruppe kleiner Moleküle, die im Rahmen dieser neuartigen Strategie identifiziert werden konnte, sind 2',3'-cAMP-Nukleotide, die Produkte des RNA-Abbaus darstellen und offensichtlich eine wichtige Rolle bei der Regulation von Stressreaktionen spielen. Veröffentlicht haben sie ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Plant Physiology.

Quelle: MPIMP

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News · Forschungsergebnis

Birken entfernen Mikroplastik aus dem Boden

Birken als Bodenreiniger für Mikroplastik. Foto: Kat Austen

Mithilfe von Bäumen könnten mit Mikroplastik belastete Böden saniert werden. Erstmals zeigen Forschende unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), dass die Hänge-Birke während der Wachstumsphase Mikroplastik über die Wurzeln aufnimmt. Eine gute Nachricht, denn Böden sind um ein Vielfaches höher mit Mikroplastik verschmutzt als Meere und Ozeane. Über ihre Ergebnisse berichtet das Forschungsteam im Fachjournal Science of The Total Environment, meldet das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB).

Quelle: IGB

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News · Forschungsergebnis

Venusfliegenfalle mit Äther betäubt

Eine betäubte Venusfliegenfalle (oben) kann sich nicht mehr schließen, wenn sie zum Beispiel von einer Ameise stimuliert wird. Grund hierfür ist, dass Äther die Ausbreitung eines Kalziumsignals vom sensorischen Haar in die Falle verhindert (rechts). Grafiken: Sönke Scherzer, Uni Würzburg

Die fleischfressende Venusfliegenfalle lässt sich mit Äther betäuben. Welche Parallelen zu Narkosen beim Menschen sich dabei zeigen, schildern Würzburger Forschende um Prof. Dr. Rainer Hedrich und Sönke Scherzer im Fachjournal Scientific Reports. „Wir zeigen mit dieser Arbeit, dass die Venusfliegenfalle nicht nur der Pflanzenforschung, sondern auch der Medizin als Studienobjekt dienen kann. Mit ihr könnte es möglich sein, den Wirkmechanismus von Arzneimitteln zu untersuchen, ohne Tierversuche durchführen zu müssen“, stellt Erstautor Scherzer in Aussicht.

Quelle: Uni Würzburg

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News

Zweiter Schüler*innen-Preis: Mit Algen die Zukunft gestalten

Die vielen Algen-Arten und deren Verwendungen ermöglichen zahlreiche Projekte für den Wettbewerb zum Schüler*innen-Preis. Fotos: Mitwirkende in der Sektion Phykologie

Alle Schülerinnen und Schüler in Gymnasien, Gesamtschulen und ähnlichen Einrichtungen können Projekte zum zweiten Wettbewerb „Mit Algen die Zukunft gestalten“ bei unserer Sektion Phykologie einreichen. Jedes Projekt kann teilnehmen, sofern die Einreichenden 16 Jahre oder älter sind. Den Preistragenden winken nicht nur eine Auszeichnung und ein Sachpreis, sondern auch eine Einladung zur nächsten wissenschaftlichen Konferenz der Sektion Phykologie in der Deutschen Botanischen Gesellschaft, in der die ausschreibenden Algen-Forscher*innen organisiert sind. Vom 12. bis 15. März 2023 in Jena können die Preistragenden ihr Projekt den Forscherinnen und Forschern vorstellen. Einsendeschluss ist der 30. November 2022. Der Flyer (pdf-Datei) fasst alle Informationen zusammen.

Quelle: Sektion Phykologie

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News · Köpfe und Karrieren · Sektionen

Scicomm-Award: Grüne Gentechnik als Teil einer nachhaltigen Zukunft

David Spencer erhält den diesjährigen Preis für Wissenschaftskommunikation. Foto: privat

Für seine humorvolle wie kreative Art, Pflanzenforschung und Grüne Gentechnik allgemeinverständlich zu veranschaulichen, erhält der Pflanzenwissenschaftler David Spencer den diesjährigen Scicomm-Preis für Wissenschaftskommunikation von unserer Sektion Pflanzenphysiologie und Molekularbiologie (SPPMB) in der Deutschen Botanischen Gesellschaft während der virtuell veranstalteten Konferenz Molecular Biology of Plants verliehen.

Quelle: SPPMB

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News · Forschungsergebnis

Kein verstärktes Absterben von Buchen in Trockenjahren 2018/19 durch Waldwirtschaft

Das Luftbild von 2018 zeigt das Untersuchungsdesign mit systematisch verteilten Stichprobenflächen im Naturwaldreservat mit dicht geschlossenem Kronendach (orange) und im benachbarten Wirtschaftswald mit aufgelockertem Kronendach (gelb). Grafik: NW-FVA

Die extremen Dürrejahre 2018 und 2019 haben zu einem Absterben zahlreicher Waldbestände geführt. Nicht nur die allgemein als empfindlich bekannten Fichtenwälder waren davon betroffen, sondern auch die als robust geltenden Buchenwälder zeigten vielfach eine auffallend schüttere Belaubung und eine erhöhte Absterberate. Als Folge wurden in einigen Bundesländern daher Erntemaßnahmen in alten Buchenwäldern gestoppt. Ein Forschungsteam der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der Universität Freiburg hat in ausgewählten hessischen Wäldern untersucht, ob sich in den Dürrejahren 2018/19 die Absterberaten von Buchen in Wirtschaftswäldern von denen in unbewirtschafteten Wäldern unterschieden. „Unsere Untersuchung zeigt weder ein dramatisches Absterben von Buchenwäldern noch einen negativen Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Sterblichkeitsrate“, erklärt Dr. Peter Meyer von der NW-FVA, Erstautor der Studie. Er und Prof. Dr. Jürgen Bauhus von der Professur für Waldbau der Universität Freiburg haben ihre Ergebnisse in unserer Fachzeitschrift Plant Biology veröffentlicht.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Schutz vor dem molekularen Schredder

NatA-Substrate werden durch fehlende Acetylierung am Beginn des Proteins in Pflanzen instabil. Linster et al., Nature Communications, CC-BY 4.0

Pflanzen sind an einen Standort gebunden und müssen sich an ihre Umwelt anpassen, auch an widrige Bedingungen. Um dabei nicht unnötig Energie zu verschwenden, regulieren Pflanzen ihren Proteinumsatz in der Zelle ganz präzise. Forschende des Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg haben nun einen zellulären Mechanismus identifiziert, der Proteine stabilisiert, indem er deren Abbau verhindert. Wie das Team um Dr. Markus Wirtz und Prof. Dr. Rüdiger Hell im Fachjournnal Nature Communications schreibt, schützen Adrabidopsis-Pflanzen einen Großteil der Proteine durch Acetylierung vor dem Abbau durch das Proteasom, was ihre Lebensdauer verlängert.

Quelle: Uni Heidelberg

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News · Forschungsergebnis

Invasive Arten: Vorsorge könnte weltweit eine Billion Euro einsparen

Die Robinie ist der am weitesten verbreitete invasive Baum in Österreich. Ursprünglich stammt sie aus Nordamerika. Foto: Franz Essl

Welche Kosten durch invasive Arten entstehen und wie diese verhindert werden könnten, haben der Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Phillip Haubrock und Forschende aus 17 internationalen Institutionen untersucht. Wie sie zeigen, sind die Kosten von Schäden durch invasive Arten mindestens zehnmal so hoch sind wie die Ausgaben, die für ihre Bekämpfung notwendig wären. Durch Vorsorgemanagement könnten laut der heute im Fachjournal Science of the Total Environment  erscheinenden Studie weltweit eine Billion Euro eingespart werden.

Quelle: Senckenberg

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Ertragsverluste durch den Green Deal der EU wahrscheinlich

Der europäische Green Deal soll die Landwirtschaft in der EU nachhaltiger machen – durch weniger chemischen Pflanzenschutz und Düngung. Das hat aber auch Nebeneffekte: ein Report der Universität Wageningen zeigt, dass solche Maßnahmen ohne Gegensteuerung zu signifikanten Produktionsrückgängen und Preissteigerungen führen werden. Der Rat der Wissenschaftler*innen lautet: mehr Mut zu innovativen Züchtungsmethoden wie GenomEditierung! Über die Studienergebnisse berichtet das Portal Pflanzenforschung.

Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Treibhausgase: Kongo-Tropenwald ist einfach anders

Ein kleiner Zufluss zum Kongo in der sogenannten Cuvette Centrale, eine grosse, von Sümpfen und Feuchtgebieten geprägte Senke des Kongobeckens. Foto: Matti Barthel, ETH Zürich

Bisher nahm die Forschung an, dass das riesige Waldgebiet des Kongobeckens wie andere Tropenwälder auch grosse Mengen Lachgas freisetzt und Methan bindet. ETH-​Forschende zeigen nun, dass es sich anders verhält: Methan kommt frei, die Lachgas-​Emissionen sind kleiner als gedacht. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: ETH Zürich

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Rückblick auf KW 5 (2022)

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News · Forschungsergebnis

Intensität der Landnutzung gefährdet Biodiversität weltweit

Land- und Forstwirtschaft sowie Infrastruktur beeinflussen, verändern oder zerstören natürliche Lebensräume. Konsequenzen für die Biodiversität werden meist auf Basis der durch Landnutzung beanspruchten Fläche berechnet. Aber auch die Intensität der Nutzung spielt eine Rolle, zeigt eine neue Studie von Philipp Semenchuk vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien, der Universität für Bodenkultur Wien und des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums Frankfurt. Die Gefährdung von Landwirbeltieren lässt sich zu etwa 25 Prozent auf die Intensität der Nutzung zurückführen. Ergebnisse der vom Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds (WWTF) geförderten Studie erscheinen nun im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Chemische Abwehr gegen saugende Zikaden entschlüsselt

Blattzikade der Gattung Empoasca. Foto: Danny Kessler, MPI für chemische Ökologie

Wie sich der Koyotentabak (Nicotiana attenuata) vor saugenden Blattzikaden (Empoasca) schützt, schildern Forschende um Ian Baldwin vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena in einer neuen Studie in der Zeitschrift Science. Den neuen Mechanismus entschlüsselten sie durch die Verknüpfung ausgefeilter molekularbiologischer und chemisch-analytischer Methoden. Damit identifizierten sie nicht nur einen bislang unbekannten Abwehrstoff, sondern beschreiben auch auch die Gene, die für seine Bildung verantwortlich sind. „Man kann unser Vorgehen als 'naturgeschichtlich geleitete Vorwärtsgenetik' bezeichnen," sagt Baldwin. "Die Naturgeschichte und die Beobachtung des Fressverhaltens der Zikaden hat den Entdeckungsprozess vorangetrieben. Denn wenn es um Chemie geht, bleibt die Natur die beste Erfinderin."

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Forschungsergebnis

Schutzmechanismus gegen negative Folgen der Ammonium-Düngung identifiziert

Verkürztes Wurzelwachstum von Ammonium-ernährten Arabidopsis-Pflanzen (oben) und Nachweis reaktiver Sauerstoffspezies durch Fluoreszenzfärbung (unten). Abbildung: IPK Leibniz-Institut

Obwohl Ammonium eine wichtige anorganische Stickstoffquelle für Pflanzen ist, wirken hohen Konzentrationen toxisch und können das Wurzelwachstum bereits in einem frühen Stadium hemmen. Ein internationales Forschungsteam unter Federführung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hat nunmehr einen pflanzlichen Schutzmechanismus rund um das Vitamin B6 identifiziert, mit dem Pflanzen die negativen Begleiterscheinungen der Ammonium-Zufuhr umgehen können. Die Ergebnisse hat das Team im Magazin Molecular Plant veröffentlicht.

Quelle: IPK Leibniz-Institut (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Neue Schätzung der Anzahl an Baumarten auf der Erde

Wie viele Arten die Erde bevölkern, ist eine der grundlegendsten Fragen der Ökologie. Sie ist noch immer ungelöst, selbst bei bislang gut untersuchten Lebensformen wie Bäumen. Nun haben Forschende aus aller Welt unter Beteiligung von Martin Herold vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) im Fachmagazin PNAS ihre Daten zusammengetragen und eine neue Schätzung für die Anzahl der Baumarten vorgelegt – auf biologischer, kontinentaler und globaler Skala. Den neuen Schätzungen zufolge gibt es auf der Erde rund 73.300 Baumarten, 14 Prozent mehr als bislang angenommen. Etwa 9.000 davon müssten noch entdeckt werden, 40 Prozent davon – so die Erwartung der Forschenden – in Südamerika. Nicht nur ein Drittel der bislang bekannten, auch die meisten unentdeckten Arten seien selten, nur auf bestimmten Kontinenten verbreitet und tropisch oder subtropisch. Die Schätzung der Anzahl der Baumarten ist von grundlegener Bedeutung für unser Verständnis vom Funktionieren von Ökosystemen und für die Optimierung und Priorisierung von Waldschutzmaßnahmen auf der ganzen Welt.

Quelle: GFZ

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen Polyspermie verhindern

Eine Arabidopsis-Blüte mit teilweise freigelegten Samenanlagen (links). Die Bildmitte entspricht dem markierten Ausschnitt - Pollenschläuche im Transmissionsgewebe. Jeweils ein Pollenschlauch wächst zur Samenanlage. Rechts die molekularen Zusammenhänge. Aufnahme und (C): Dr. Bleckmann, UR

Forschende aus China, USA und Regensburg schilderten vor kurzem im Fachmagazin Science den molekularen Mechanismus, wie die Senfpflanze Arabidopsis verhindert, dass eine Samenanlage von mehreren Pollenschläuchen befruchtet wird. Das ist wichtig, denn wenn mehr als ein Pollenschlauch in eine Samenanlage wächst, werden Eizelle und Zentralzelle mehrfach befruchtet (Polyspermie) und die anschließende Samenentwicklung stoppt, was zu Ernteverlusten führt. „Insbesondere durch die seit über acht Jahren sehr enge Zusammenarbeit mit dem Qu-Labor an der Peking Universität konnten wir jetzt die molekularen Mechanismen entschlüsseln, die dazu führen, dass nur genau ein Pollenschlauch in jede Samenanlage geleitet wird“, erläutert Zellbiologe Professor Dr. Thomas Dresselhaus von der Universität Regensburg (UR). Das Team konnte zeigen, dass das Auswachsen des ersten Pollenschlauches eine Signalkaskade in Gang setzt, die zur Blockade führt und das Auswachsen weiterer Pollenschläuche verhindert. „Auch wenn ich mich über den erneuten Forschungserfolg sehr freue“, gibt Prof. Dresselhaus auch zu bedenken, „so bin ich doch über die Jahre der Kooperation auch zunehmend beunruhigt. Gerade mit Blick nach China lässt sich erkennen, wie dort mit zunehmenden Investitionen in Forschungsinfrastruktur und Ausbildung bei gleichzeitig niedrigerem Verwaltungsaufwand effizienter gearbeitet werden kann. Diese Entwicklung gefährdet auf Dauer unsere Konkurrenzfähigkeit im internationalen Wettbewerb“, warnt Dresselhaus.

Quelle: UR

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News · Forschungsergebnis

Algen sind die effizienteren „Pflanzen“

Photobioreaktoren (PSI, Tschechische Republik) mit Flüssigkulturen der einzelligen Grünalge Chlorella ohadii, zur Messung und Überwachung des Wachstums und der Photosyntheseraten. Foto und (c): Haim Trebes, MPI-MP

Die Photosynthese ist ein Prozess in Pflanzen und Algen, der sich über die letzten drei Milliarden Jahre etabliert und ständig angepasst hat. Forschende vermuten allerdings, dass dieser wichtige Prozess in Nutzpflanzen immer noch nicht effizient genug abläuft, so dass sie diesen weiter verbessern und somit den Ertrag von Nutzpflanzen steigern könnten. Ein Vorbild könnten Algen sein, die sich vor allem an sehr extreme Standorte angepasst haben. Diese detailliert zu analysieren war bisher allerdings kaum möglich. Eine neue Methode, die Forschende am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) Im Dezember in Nature Plants veröffentlicht haben, soll dazu beitragen zukünftig diese Wissenslücken zu schließen.

Quelle: MPI-MP

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News · Forschungsergebnis

Neue Funktion von Mitochondrien als "Schutzpatrone" der Proteinfaltung

Die Abbildung zeigt zwei Wurzelspitzen der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana), die in der Studie als Modellpflanze diente. Die Zellen enthalten einen Biosensor (roGFP2iL) im Endoplasmatischen Retikulum (ER), der den Redoxzustand vor Ort ausliest und in der rechten Wurzel reduktiven Stress anzeigt. Aufnahme und (c): Markus Schwarzländer und Philippe Fuchs, WWU

Mitochondrien bieten einem Forschungsteam der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster zufolge unerwartete Krisenhilfe für Zellen, indem sie schädliche Stoffe „veratmen“. Eine aktuelle Studie des Teams um Prof. Dr. Markus Schwarzländer und Erstautor Dr. Philippe Fuchs aus dem Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP) zeigt dreierlei:

  • dass dieser Mechanismus durch reduktiven Stress ausgelöst werden kann
  • dass er die Faltung von für den Export bestimmten Proteinen beschützt und
  • dass die „Zellkraftwerke“ somit noch flexibler agieren als bisher bekannt.

Die Studie publizierte das Team im Fachjournal The Plant Cell.

Quelle: WWU

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News · Forschungsergebnis

Wüstengebiete und Tiefsee weltweit weniger geschützt

Gebirgslebensräume wie hier im Nationalpark Berchtesgaden, sind laut einer Studie unter Federführung der TUM, recht gut geschützt, während andere Lebensräume bisher weniger gut geschützt sind. Foto und (c): Christian Hof, TUM

Schutzgebiete gehören zu den effektivsten Mitteln, um die biologische Vielfalt zu erhalten. Allerdings werden neue Schutzgebiete oft eingerichtet, ohne bereits bestehende Reservate zu berücksichtigen. Dies kann zu einer Überrepräsentation bestimmter biophysikalischer Eigenschaften wie Temperatur oder Topografie führen, die ein bestimmtes Gebiet ausmachen. Eine Forschungsgruppe an der Technischen Universität München (TUM) hat nun in einer globalen Analyse bewertet, welchen Schutzumfang verschiedene biophysikalische Bedingungen haben. Ihre Analysen publizierten sie im Fachjournal Conservation Biology.

Quelle: TUM

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News · Politik · Publikation

Wissenschaftsrat empfiehlt Open Access als Standard

Bei den Wintersitzungen (19.–21. Januar 2022) hat der Wissenschaftsrat Empfehlungen zur Transformation des wissenschaftlichen Publizierens zu Open Access und ein Positionspapier zu Problemen und Perspektiven des Hochschulbaus 2030 verabschiedet. Der freie Zugang zu wissenschaftlichen Publikationen stärkt die Forschung, steigert die gesellschaftliche Rezeption und erhöht die Wirtschaftlichkeit. Je schneller und breiter Forschungsergebnisse rezipiert und diskutiert werden, desto schneller können andere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler darauf aufbauen.

Quelle: Wissenschaftsrat

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Rückblick auf KW 51 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 50 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Globales Vorkommen von Flechten anhand der Funktion ihrer Sekundärstoffe erklärt

Die globalen Verbreitungsmuster von Flechten-Lebensgemeinschaften sind nicht nur ein Effekt interner evolutionärer Prozesse. Sie sind offenbar das Ergebnis einer durch Umweltfaktoren gesteuerten Selektion über die Produktion von sogenannten Flechtenstoffen. Ein interdisziplinäres Forschungsteam korrelierte mit Beteiligung des SNSB IT-Zentrums die Forschungsdaten von über 10.000 Flechtenarten aus unterschiedlichen Informationssystemen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler*innen bereits im November in der Fachzeitschrift Ecology Letters.

Quelle: SNSB

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News · Forschungsergebnis

Blattgemüse kam schon vor 3500 Jahren in Afrika auf den Tisch

Ausgrabung eines Nok-Gefäßes am Fundplatz Ifana 3. Foto: Peter Breunig, GU

In Westafrika gehört Blattgemüse als Beilage zu vielen Gerichten wie dem gestampften Yams im Süden der Region. In Zusammenarbeit mit Chemikern der Universität Bristol ist Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Goethe-Universität Frankfurt nun der Nachweis gelungen, dass die Ursprünge solcher Gerichte 3500 Jahre zurückreichen, wie sie im Fachjournal Archaeological and Anthropologial Sciences schildern. Dazu hatten die Forschenden mehr als 450 Töpfe aus prähistorischer Zeit wurden untersucht, 66 von ihnen enthielten Reste von Lipiden. Mehr als ein Drittel der 66 Lipidprofile zeigten sehr unterschiedliche und komplexe Verteilungsmuster – ein Hinweis darauf, dass hier verschiedene Pflanzen und Pflanzenteile verarbeitet wurden.

Quelle: Uni Frankfurt

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News · Forschungsorte · Projekt

LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik wird weiter gefördert

Die Analyse der Genome von 300 Buchen gab Einblick in ihre Trockenresistenz. Die Ergebnisse ermöglichen einen gezielteren Forstbetrieb. Foto: Markus Pfenninger, Senckenberg

Das LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik (TBG) hat sich zum Ziel gesetzt, die genetische Basis der biologischen Vielfalt zu erschließen, um sie für die Grundlagen- und angewandte Forschung zu nutzen. Auch für den Schutz der Artenvielfalt ist es unumgänglich, diese zu erkennen, zu verstehen und zu dokumentieren. Die Wissenschaftler*innen am TBG untersuchen Pflanzen und Tiere, Pilze und Flechten, um der Entwicklung und den Anpassungen nicht nur einzelner Gene und Arten, sondern auch gesamter Ökosysteme auf die Spur zu kommen. Ab Januar 2022 fördert das Land Hessen das von mehreren hessischen Wissenschaftsinstitutionen gegründete LOEWE-Zentrum TBG für weitere drei Jahre mit insgesamt rund 15,6 Millionen Euro. Hinzu kommt eine Förderung für Baumaßnahmen in Höhe von rund 2,6 Millionen Euro.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis · Politik

Nutzungsanalyse und Appell: Zugang zu Digitalen Sequenz-Informationen muss frei sein

Nutzung Digitaler Sequenzinformationen: Kreisverkehr statt Einbahnstraße. Grafik: IPK Gatersleben und DSMZ

Nicht zuletzt die COVID-19-Pandemie hat gezeigt, wie wichtig der Austausch global verfügbarer, digitaler Sequenz-Informationen (DSI) beziehungsweise Nukleotidsequenzdaten (NSD) ist. Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) und des Leibniz-Instituts DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH haben nun untersucht, wie solche Daten bisher aufbereitet und genutzt werden. Demnach greift ein einfaches Modell einer ausschließlichen Anbieter-Nutzer-Beziehung viel zu kurz. Die vereinfachte Vorstellung, nach der Länder mit einer großen biologischen Vielfalt nur Zugang zu genetischen Ressourcen gewähren und die Wissenschaft nur in den reichen Staaten diese Daten nutzt und eine Wertschöpfung erzielt, ist nicht länger haltbar. "Viele glauben, es läuft wie eine Einbahnstraße. Aber das ist falsch. Es ist eine Art Kreisverkehr mit Zufahrten und Abfahrten“, sagt Dr. Amber Hartman Scholz vom Leibniz-Institut DSMZ und Erstautorin einer der beiden Studien im Journal Giga Science veröffentlichten Studien. „Die Nutzung von DSI von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in den Herkunftsländern ist viel starker als wir erwartet haben. Wir schätzen, es ist gerade dieses offene DSI-Ökosystem, das dazu führt, dass DSI in Ländern mit einem eher niedrigen Bruttoinlandsprodukt stärker genutzt werden als gedacht", sagt die DSMZ-Forscherin. „Deshalb sollten alle politischen Entscheidungen darauf abzielen, den offenen Zugang zu diesem wichtigen Gemeingut zu erhalten.“ „Neue Entdeckungen in den Lebenswissenschaften sind auf offen zugängliche Daten angewiesen", sagen Dr. Matthias Lange von der Arbeitsgruppe „Bioinformatik und Informationstechnologie“ am IPK und Hauptautor der zweiten Studie im Journal Giga Science und Dr. Guy Cochrane, Leiter des Europäischen Nukleotid-Archivs am EMBL-EBI. Gemeinsam appellieren Dr. Amber Hartman Scholz, Dr. Guy Cochrane und Dr. Matthias Lange an die politischen Entscheidungstragenden, auch künftig den freien Zugang zu den digitalen Sequenzinformationen zu erhalten.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Mistel-Genom analysiert

Die Weißbeerige Mistel (Viscum album). Das Bild zeigt eine im Winter aufgenommene weibliche Mistelpflanze in den Herrenhäuser Gärten in Hannover. Foto und (c): Hans-Peter Braun, LUH

Einem Forschungsteam der Leibniz Universität Hannover (LUH) ist es jetzt gelungen, Einblicke in das Genom der weißbeerigen Mistel (Viscum album) zu gewinnen. Die Mistel ist eine halbparasitische immergrüne Blütenpflanze, die auf Ästen verschiedener Bäume wächst und sich nicht nur durch einen ganz besonderen Lebenszyklus auszeichnet, sondern auch wegen ihrer Inhaltsstoffe bekannt ist, die in der Humanmedizin ihren Einsatz finden. Das Genom der Mistel konnte bisher jedoch aufgrund seiner exzeptionellen Größe mit rund 90 Milliarden Nukleotiden nicht analysiert werden, das ist etwa 30-mal größer als das Genom des Menschen. Daher untersuchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Lucie Schröder (M. Sc.), Prof. Hans-Peter Braun und Prof. Helge Küster vom Institut für Pflanzengenetik der LUH die Transkripte des Genoms. Insgesamt konnten die Forschenden auf diese Weise mehr als 39.000 Gensequenzen der Mistel aufklären und die entsprechenden Proteinsequenzen vorhersagen. „An Parasiten und Halbparasiten kann man viel lernen, da sie nicht alle Lebensprozesse selbst ausführen müssen“, erläutert Prof. Hans-Peter Braun. „Wenn bestimmte Strukturen fehlen, wird klarer, wofür diese gut sind und wie sie genau funktionieren.“ Die Mistel hat beispielsweise einen besonderen Atmungsmechanismus, dessen Untersuchung auch zu einem besseren Verständnis von Fehlfunktionen der Atmungskette bei Mensch und Tier bei Erkrankungen beitragen könnte. Die Pflanze eroberte daraufhin das Titelbild der britischen Fachzeitschrift The Plant Journal.

Quelle: LUH

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel bedroht die Artenvielfalt in Hecken

Wichtig für eine große Artenvielfalt: Wallhecken zwischen Äckern und Wiesen. Um im Klimawandel bestehen zu können, sollten sie breit genug sein. Foto: Kathrin Litza, Uni Bremen

Eine europaweite Studie zeigt den Einfluss von Klima und Pflege auf die Artenvielfalt in Hecken. Dazu haben Forscherinnen und Forscher aus vier europäischen Ländern einen bisher einzigartigen Datensatz zusammentragen. Er umfasst die Vegetationsdaten aus mehr als 1.000 Heckenkartierungen entlang einer Linie von Südschweden bis Nordfrankreich. Zusätzlich wurden Informationen über das regionale Klima, die umgebende Landschaft und die Heckenpflege gesammelt, um die Anzahl und Häufigkeit von Waldpflanzen damit in Zusammenhang zu bringen. „Wir haben zunächst gezeigt, dass tatsächlich eine große Vielfalt an Waldpflanzenarten in europäischen Hecken leben kann. Hecken bieten somit – besonders in waldarmen Gegenden – einen wichtigen Ersatzlebensraum für viele Arten“, sagt die Ökologin Kathrin Litza von der Universität Bremen. Das regionale Klima spielt nachweislich eine wichtige Rolle für die Artenvielfalt. So wurden in warmen Gegenden weniger Waldarten in den Hecken gefunden. Besonders aufschlussreich war der große Einfluss von Extremwetterereignissen. Hecken, die über vergangene Jahre extremer Dürre oder Hitze ausgesetzt waren, sind nachweislich artenärmer. „Da solche Wetterereignisse durch den Klimawandels noch zunehmen werden, befürchten wir, dass noch mehr Hecken zukünftig Arten verlieren könnten“, erklärt Kathrin Litza zur im Fachmagazin  Agriculture, Ecosystems & Environment erschienenen Studie.

Quelle: Uni Bremen

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen gefährliche Mutationen vermeiden

Züchtung der Ackerschmalwand unter Idealbedingungen im Labor. Foto: MPI für Biologie Tübingen

DNA-Mutationen treten nicht so zufällig auf, wie bisher angenommen wurde. Dies zeigen neue Forschungsergebnisse des Max-Planck-Instituts für Biologie Tübingen und der University of California Davis in den USA. Die in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse haben das Potenzial, unsere Sichtweise der Evolution drastisch zu verändern. "Wir dachten immer, dass es keine Unterscheide gibt, wo Mutationen im Erbgut auftreten", sagt Grey Monroe, Assistenzprofessor am Department of Plant Sciences der UC Davis und Erstautor der Studie. "Jetzt stellt sich heraus, dass das Mutationsmuster gar nicht so willkürlich ist, sondern dass es auch in einer Weise variiert, die der Pflanze zugute kommt. "Dies ist eine völlig neue Perspektive auf die Entstehung von Mutationen und die Art und Weise, wie die Evolution funktioniert", kommentiert Detlef Weigel, wissenschaftlicher Direktor am Max-Planck-Institut für Biologie und Hauptautor der Studie. Die Erkenntnisse haben weitreichende Auswirkungen, von besseren Kenntnissen über die Domestizierung von Nutzpflanzen bis hin zu Vorhersagen über die Mutationslandschaft bei Krebserkrankungen.

Quelle: MPI für Biologie Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Heimliche Förderer des Baumwachstums

Wie sehr Wurzelpilz-Gemeinschaften das Wachstum ausgewachsener Bäume beeinflusst, haben Forschende nun beziffert. Foto: P. Rüegg, ETH Zürich

Die meisten Bäume leben in Symbiose mit Pilzen. Wie wichtig diese Gemeinschaft für das Wachstum ausgewachsener Bäume ist, zeigen ETH-​Forschende mit einer umfangreichen Datenanalyse erstmals grossflächig für europäische Wälder auf. Der Postdoktorand Mark Anthony und Kolleginnen aus der Gruppe von Tom Crowther, Professor für globale Ökosysteme der ETH Zürich, zeigen nun für fünf am weitesten verbreitete europäische Waldbaum-Arten, dass unterschiedliche Pilzgesellschaften für eine grössere Variation des Baumwachstums sorgen als die an einem Standort herrschenden klimatischen Bedingungen sowie der menschengemachte Stickstoffeintrag. Die entsprechende Studie ist soeben in der Fachzeitschrift ISME erschienen.

Quelle: ETH Zurich

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News · Forschungsergebnis

Cannabinoide aus Amöben

Die Kombination eines Enzyms der Cannabispflanze mit einem Enzym der Amöbe D. discoideum ermöglicht die biotechnologische Produktion einer zentralen Cannabinoidvorstufe. Foto: Falk Hillmann, Leibniz-HKI

Forschnde haben eine neue Methode entwickelt, um komplexe Naturstoffe in Amöben zu produzieren. Zu den sogenannten Polyketiden gehören unter anderem verschiedene Antibiotika sowie Olivetolsäure, eine Vorstufe des pflanzlichen Wirkstoffs Tetrahydrocannabinol (THC). Die Ergebnisse hat das Team des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans Knöll-Institut in Jena (Leibniz-HKI) nun in Nature Biotechnology veröffentlicht.

Quelle: Leibniz-HKI

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News · Projekt

NoriFarm: Bioreaktor für den nachhaltigen Algen-Anbau zu Hause

Fans von Algen und alle, die mehr der beliebten Komponente asiatischer Gerichte in ihre Ernährung integrieren möchten, können sie in Zukunft zu Hause anbauen. Ein Forschungsteam der TH Köln arbeitet an einem Bioreaktor, in dem sich essbare Algen unter Meeresbedingungen umweltfreundlich und ressourcensparend kultivieren lassen. Prof. Dr. Nina Kloster vom Institut für Technische Gebäudeausrüstung leitet das Projekt „NoriFarm – Ein Tanksystem für den urbanen Makroalgenanbau“, welches das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 100.000 Euro fördert. Das Tischgerät ähnelt einem Aquarium, ermöglicht den heimischen Algen-Anbau und eignet sich perspektivisch auch für Restaurantbetriebe oder Supermärkte. Das Projekt läuft bis September 2022. Die Produktion des fertig entwickelten Geräts soll mit einer Unternehmensgründung verknüpft werden.

Quelle: TH Köln

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen in die Pubertät kommen

Die Bereitschaft zum Blühen wird bei Arabidopsis-Pflanzen durch das Hormon Cytokinin reguliert. Foto: Forschungsteam um Thomas Schmülling, FU Berlin

Das Pflanzenhormon Cytokinin reguliert einen Entwicklungsprozess, der sich mit der Pubertät vergleichen lässt, also dem Beginn der Geschlechtsreife bei Mensch und Tier. Pflanzen würden dem Forschungsteam der Freien Universität Berlin zufolge erst im Laufe ihrer Entwicklung empfänglich für bestimmte Signale, die das Blühen fördern, also den Eintritt in die reproduktive Phase. Zu diesen Signalen gehörten Reize wie die Tageslänge, die Lichtintensität und die Temperatur. Der Übergang in die reproduktive Phase werde auch von bestimmten Hormonen beeinflusst, konstatieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Die Forschungsergebnisse an der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) zeigen, dass der Botenstoff Cytokinin eine wichtige Rolle beim Übergang der Pflanzen in ihre adulte Phase spielt. Das Forschungsteam konnte damit für das Verständnis der „Pubertät“ bei Pflanzen einen wichtigen Beitrag leisten und hat seine Studie im Wissenschaftsjournal Nature Communications veröffentlicht.

Quelle: FU Berlin

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News · Projekt

Nachhaltige Palmölalternative aus dem Labor

Palmöl ist ein echter Klimakiller. Etwa 19 Millionen Hektar Regenwald wurden dafür bereits rund um den Äquator gerodet. Dabei wird nicht nur eine große Menge CO2 freigesetzt, sondern auch wichtiger Lebensraum bedrohter Tierarten zerstört. Da das Pflanzenöl aber nicht nur in Brennstoff, sondern laut World Wide Fund For Nature (WWF) auch in jedem zweiten Produkt aus dem Supermarkt steckt, importiert Europa jedes Jahr bis zu sieben Millionen Tonnen Palmöl. Eine nachhaltige Alternative, die zusätzlich CO2-neutral ist, entwickelt das Startup COLIPI an der Technischen Universität Hamburg (TUHH): die Herstellung von Ölen mithilfe von Hefen. Das Start-up der TU Hamburg erhält nun ein EXIST-Forschungstransfer Stipendium.

Quelle: TUHH

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News · Forschungsergebnis

Klima und Boden entscheiden über die Ausprägung von Pflanzenmerkmalen

Collage. Angela Günther, MPI Biogeochemie

Einem internationalen Forschungsteam gelang es, global wirkende Faktoren zu erkennen, die die Vielfalt der Formen und Funktionen von Pflanzen hervorrufen. Unter der Leitung der Universität Zürich, des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena sowie der Universität Leipzig, trugen die Forschenden weltweit Pflanzendaten zusammen und analysierten sie. Sie zeigen im Fachmagazin Nature Ecology and Evolution erstmalig für Merkmale wie Größe, Aufbau und Lebensspanne der Pflanzen, wie stark diese durch Klima- und Bodeneigenschaften bestimmt werden. Daraus abgeleitete Erkenntnisse könnten entscheidend sein, um Erdsystemmodelle hinsichtlich der Rolle von Pflanzenvielfalt zu verbessern.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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News · Forschungsergebnis

Kältespezialisten aus der Eiszeit

Der Cairngorms-Nationalpark im schottischen Hochland bietet noch einen Lebensraum für wenige Eiszeit-Reliktarten wie die Löffelkräuter. Foto: Marcus Koch

Pflanzen aus der Gruppe der Löffelkräuter haben sich während der Eiszeitalter der vergangenen zwei Millionen Jahre wiederholt schnell an ein sich veränderndes Klima angepasst. Ein Team von Evolutionsbiolog*innen und Botaniker*innen unter Leitung von Prof. Dr. Marcus Koch am Centre for Organismal Studies (COS) von der Universität Heidelberg haben anhand von genetischen Analysen untersucht, welche Faktoren die Anpassung an extreme klimatische Bedingungen begünstigten. Die evolutionäre Geschichte dieser sogenannten Kreuzblütler liefert Hinweise darauf, wie Pflanzen künftig mit den Auswirkungen des Klimawandels zurechtkommen könnten. Ihre Ergebnisse publizierte das Team im Fachjournal eLife.

Quelle: Uni Heidelberg

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News

Rückblick auf KW 49 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 48 (2021)

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Rückblick auf KW 47 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Vielfalt an Wassernutzungsstrategien von Pflanzen machen Wälder resilienter gegen extreme Dürren

Freiburger Forschende setzen Pflanzen der Dürre aus, um Ihre Schutzmechanismen zu untersuchen. Foto: Christiane Werner

Einen künstlichen Regenwald haben Forschende um Prof. Dr. Christiane Werner von der Universität Freiburg 9,5 Wochen lang der Dürre ausgesetzt und beobachtet, welche spezifischen Strategien unterschiedliche Pflanzen gegen die Trockenheit anwendeten und wie sie dabei mit anderen Pflanzen, dem Boden und der Atmosphäre interagierten. Dazu analysierten sie mit dem bislang größten Markierungsexperiment, wie H2O, CO2 und flüchtige organische Verbindungen (VOC) durch dürregestresste Pflanzen und Böden fließen. Insgesamt wurde ein komplexes Zusammenwirken von unterschiedlich dürreresistenten Bäumen und Pflanzen sichtbar, das ausschlaggebend dafür war, die Stabilität des gesamten Waldsystems so lange wie möglich aufrechtzuerhalten. Zudem ergab das Experiment weitere Hinweise darauf, wie sich Dürre auf die CO2-Speicherung Waldes auswirkt und wie Gas-Emissionen von dürregestressten Pflanzen die Atmosphäre und das Klima beeinflussen können. Das Experiment das zusammen mit Dr. Nemiah Ladd (Universität Freiburg) und Dr. Laura Meredith (University of Arizona/USA) koordiniert wurde, fand in dem US-Forschungszentrum Biosphere 2 statt. 80 Wissenschaftler*innen waren in dem interdisziplinären und internationalen Team beteiligt. Ihre Forschungsergebnisse veröffentliche das Team in der Zeitschrift Science.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Seegras keine Patentlösung gegen Klimawandel

Christian Lopes von der Florida International University (links) und Bryce van Dam vom Helmholtz-Zentrum Hereon (rechts) haben das Messgerät zur Eddy-Kovarianz vor der Küste Floridas installiert. Foto: Bryce van Dam, Hereon

Tropische Seegras-Wiesen nehmen teils deutlich weniger Kohlendioxid auf als lange gedacht  Das zeigt eine Studie des Helmholtz-Zentrums Hereon im Fachmagazin Science Advances. Durch die Wiederansiedlung von Seegraswiesen an den Küsten sollen künftig große Mengen an Kohlendioxid aus der Atmosphäre geholt werden, um den Klimawandel zu bekämpfen. Doch Vorsicht: Seegraswiesen können durchaus mehr Kohlendioxid abgeben als sie aufnehmen. Ob die Rekultivierung von Seegraswiesen sinnvoll ist, hängt letztlich vom Standort ab.

Quelle: Heron

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News · Projekt

Mehltauresistente Eichen identifizieren und zur Waldverjüngung nutzen

Die Projektpartner vor einem Lichtkegel mit nachwachsenden Jungeichen bei Waldleiningen: (v.l.n.r.) Prof. Matthias Hahn (TUK), Dr. Stefan Seegmüller (FAWF, Trippstadt) und Dr. Mohammad Saeed (TUK). Foto: Abt. Phytopathologie, TU Kaiserslautern

Weißer Belag auf den Blattoberseiten offenbart den Mehltau, der vor allem junge Eichen befällt und ihnen lebensnotwendige Nährstoffe entzieht. So wird die Pilzerkrankung zur Herausforderung bei Waldverjüngungsmaßnahmen. Im Verbundprojekt „MetaEiche“ untersuchen Forschende der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) jetzt gemeinsam mit der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft (FAWF) in Trippstadt, wie sich resistente Eichen gezielt selektieren lassen. Der Waldklimafond des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) fördert das Vorhaben mit rund 500.000 Euro.

Quelle: TU Kaiserslautern

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News · Forschungsergebnis

Ökologischer Landbau zum Schutz von Biodiversität

Langzeit-Feldversuch zum Vergleich biologischer und konventioneller Anbausysteme in Therwil, Schweiz, mit Regenausschluss-Dächern. Foto: Dominika Kundel

Die Auswirkungen von Trockenheit auf Bodenorganismen und Ökosystemfunktionen im ökologischen und konventionellen Landbau stehen im Fokus des EU-Projekts SOILCLIM. Gemeinsam mit internationalen Wissenschaftler*innen hat Prof. Klaus Birkhofer, Fachgebiet Ökologie, in der Fachzeitschrift Scientific Reports belegt, dass der ökologische Landbau die biologische Vielfalt schützt. Das berichtet die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (b-tu). 

Quelle: b-tu

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News · Forschungsergebnis

Wälder mit vielen Baumarten wachsen gleichmäßiger

Vermessung eines Baumes im Rahmen des BEF-China-Experiments. Foto: Stefan Trogisch

Das jährliche Wachstum von Wäldern schwankt aufgrund von Witterungsextremen wie Dürren und Starkregen. Diese Schwankungen fallen bei artenreichen Wäldern geringer aus als bei artenarmen. Zudem produzieren Wälder mit vielen Baumarten mehr Holz. Dabei kommt es nicht nur auf die Vielfalt der Baumarten an, sondern auch auf die Vielfalt ihrer Eigenschaften. Das konnte ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften Beijing (CAS) nachweisen. Seine Ergebnisse stellte das Team in der Zeitschrift Science Advances vor. Das Team liefert wichtige Impulse, wie die Forstwirtschaft Wälder mit stabiler Produktivität fördern kann.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Allerweltspflanzen verdrängen seltenere Arten

In den Gipfelzonen der Alpen steigen die Artenzahlen derzeit durch einwandernde Arten. Langfristig jedoch werden sie sinken, vermuten die Forschenden. Foto: Harald Pauli, ÖAW

In mehreren Ökosystemen Europas sind „Allerweltsarten“ auf dem Vormarsch und verdrängen seltenere Pflanzenarten. Dadurch werden die Pflanzengemeinschaften immer ähnlicher. Diese Entwicklung hat ein internationales Team unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) erstmals sowohl im Hochgebirge als auch in Wäldern und Wiesen des Tieflands nachgewiesen. Einer der Hauptgründe für diese Artenverschiebung könnten erhöhte Stickstoffmengen in den Böden aus Landwirtschaft und Luftverunreinigung sein. Die Ergebnisse der Studie würden kürzlich im Fachjournal Ecology Letters veröffentlicht.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Erholung tropischer Wälder bietet viele kurzfristige Vorteile

Tropische Wälder werden meist für die landwirtschaftliche Nutzung oder Weidehaltung gerodet. Foto: Uni Innsbruck

Tropische Wälder werden mit einer alarmierenden Geschwindigkeit für Landwirtschaft oder Weidehaltung abgeholzt und nach kurzer Zeit wieder aufgegeben. Auf dem verlassenen Land kann der Wald auf natürliche Weise nachwachsen und sogenannten Sekundärwald bilden. Wie eine Studie im Fachmagazin Science zeigt, erholen such nachwachsende Tropenwälder überraschend schnell und können nach 20 Jahren fast 80% der Bodenfruchtbarkeit, Kohlenstoffspeicherung und Baumvielfalt von Urwäldern erreichen. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass natürliche Regeneration eine kostengünstige und naturbasierte Lösung für den Klimaschutz, den Erhalt der biologischen Vielfalt und die Wiederherstellung von Ökosystemen darstellt. An der Studie war Florian Oberleitner vom Institut für Ökologie der Universität Innsbruck beteiligt, sowie Nadja Rüger vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig.

Quelle: Uni Innsbruck beim idw

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News · Ausschreibung

Ars legendi-Fakultätenpreis 2022 ausgeschrieben

Bereits zum neunten Mal loben der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) und drei weitere naturwissenschaftliche Organisationen mit dem der Stifterverband den Ars legendi-Fakultätenpreis für Mathematik und Naturwissenschaften aus. Der Preis wird jährlich in den vier Kategorien Biologie, Chemie, Mathematik und Physik vergeben und ist jeweils mit 5.000 Euro dotiert. Der Preis wird  für herausragende, innovative und beispielgebende Leistungen in Lehre, Beratung und Betreuung vergeben, insbesondere für

  • die Entwicklung, Implementierung und Durchführung neuer Curricula oder curricularer Elemente (Module, Lehrveranstaltungen)
  • die Entwicklung und den erfolgreichen Einsatz von Lehr- und Lernmaterialien bzw. innovativer Lehr- und Prüfungsmethoden
  • die Entwicklung und Umsetzung neuartiger Beratungs- und Betreuungskonzepte für Studieninteressierte und Studierende
  • sonstige Maßnahmen zur Verbesserung von Studium und Lehre (zum Beispiel in der Qualitätssicherung)

Bewerbungsschluss ist der 14. Januar 2022.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Erhöhung des Ertragspotenzials hängt vom Ähren-Typ der Gerste ab

Unreife Gerstenähren zum Zeitpunkt des maximalen Ertragspotenzials. Aufnahme: Rutten, Venkatasubbu, IPK Leibniz-Institut

Wer die Erträge von Getreide sichern und erhöhen möchte, muss das Ertragspotenzial der jeweiligen Pflanze kennen. Forschende des Leibniz-Institutes für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IKP) haben herausgefunden, dass das maximale Ertragspotenzial von Gersten-Linien abhängig vom Genotyp und von den Wachsstumsbedingungen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien angelegt wird. Darüber hinaus zeigen die beiden Publikationen im Fachmagazin Journal of Experimental Botany (https://doi.org/10.1093/jxb/erab342 und https://doi.org/10.1093/jxb/erab395), dass bei zwei- und sechszeiliger Gerste jeweils unterschiedliche Ährenmerkmale wichtig sind, um das Ertragspotenzial ausschöpfen zu können.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Springkräuter sind kreativ bei der Artenbildung

Links eine Blüte der vogelbestäubten Art Impatiens gesneroidea, - rechts eine Blüte von der insektenbestäubten Impatiens purpureoviolacea und in der Mitte eine Blüte des seltenen Hybriden aus beiden Arten (Impatiens x troupinii). Foto und (c): Eberhard Fischer, Uni Koblenz

Wie entstehen neue Arten? Ein internationales Team von Forschenden unter Federführung der Universitäten Bonn und Koblenz hat an einer kleinen Gruppe von zehn eng verwandten Arten ostafrikanischer Springkräuter gezeigt, dass diese sich auf sehr unterschiedlichen Wegen im Zuge der Evolution verändern. Unter anderem verdoppelte sich mehrfach das gesamte Erbgut, und drastische Veränderungen der Blüten führten zu einem Wechsel der Bestäuber. Zusammen mit anderen Artenbildungsmechanismen erläutern die Forschenden, wie aufgrund dieser Mechanismen neue Arten entstanden sind. „Diese erstaunliche Vielfalt an Mechanismen, die man aus den Lehrbüchern der Evolution von Arten kennt, wurde dabei in einem evolutionär kurzen Zeitraum kombiniert“, sagt Dr. Stefan Abrahamczyk vom Nees-Instituts der Universität Bonn. Das könne ein Hinweis darauf sein, warum Springkräuter weltweit zu den größten Pflanzengattungen gehören. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Ecology and Evolution erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenschädling entgeht dem Immunsystem seines Wirts durch Angriff auf das Mikrobiom

Ein niederländisch-deutsches Forschungsteam hat entdeckt, wie der pathogene Pilz Verticillium dahliae das Immunsystem von Pflanzen außer Kraft setzt: Durch die Freisetzung eines Effektormoleküls greift er das Mikrobiom seines Wirts an und entgeht so in einer kritischen Phase seines Reproduktionszyklus der Zerstörung. Das schildert das Team in seiner Studie An ancient antimicrobial protein co-opted by a fungal plant pathogen for in planta mycobiome manipulation, die in der Fachzeitschrift PNAS erschien.

Quelle: Uni Köln

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News · Köpfe und Karrieren

Neuer Heisenberg-Professor ist schädigenden Pilzen auf der Spur

Prof. Dr. Kai Heimel. Foto: privat

Der Göttinger Biologe Prof. Dr. Kai Heimel hat eine Heisenberg-Professur der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erhalten. Die Professur für Mikrobielle Zellbiologie ist am Institut für Mikrobiologie und Genetik der Universität Göttingen angesiedelt und beschäftigt sich mit den molekularen Grundlagen der Kommunikation zwischen Pilzen, die Pflanzenkrankheiten hervorrufen, und ihren Wirtspflanzen. Unter anderem untersucht er mit seinem Team den Pilz Ustilago Maydis, der Mais befällt und als Pflanzenschädling gilt.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Fleischarme Kost hat viele Vorteile

Konzept: In der Studie wurden vier Ernährungsformen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Gesundheit, die Umwelt und das Tierwohl miteinander verglichen. Grafik und (c): Juliana Paris, Uni Bonn

Was ist besser: den Fleischkonsum moderat zu reduzieren und mehr Obst, Gemüse und Vollkornprodukte zu essen, wie es die Deutsche Gesellschaft für Ernährung anrät? Es unseren südlichen Nachbarn nachzutun und öfter mal zu Fisch und Meeresfrüchten zu greifen? Oder gar komplett auf vegane Ernährung umzustellen? Eine neue Studie der Universität Bonn zeigt, dass die Antwort auf diese Fragen nicht so eindeutig ausfällt, wie man denken könnte – je nachdem, welche Auswirkungen man sich genau anschaut. Die Ergebnisse publizierten die Forschenden der Universität Bonn in der Zeitschrift Science of The Total Environment.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Überraschung bei Genomanalyse der kryptischen Algen-Art Chlorokybus

Dr. Tatyana Darienko, Universität Göttingen, Mitautorin der Studie, sammelt die grünen Biofilme auf den Bäumen und Felsen, die der natürliche Lebensraum der seltenen Alge Chlorokybus sind.

Alle Landpflanzen sind aus einem einzigen evolutionären Ereignis hervorgegangen: Süßwasseralgen fassten an Land Fuß und brachten eine erstaunliche Artenvielfalt von Pflanzen auf der Erde hervor. Die Gruppe von Algen, aus der später die Landpflanzen hervorgingen, lebte und entwickelte sich jedoch bereits seit über einer Milliarde Jahren sowohl in Süßwasser- als auch in Landlebensräumen. Eine winzige Gruppe der heutzutage noch existierenden Algenvertreter, welche das am weitesten entfernte Verwandtschaftsverhältnis zu Landpflanzen aufweisen, wurde nun genauer unter die Lupe genommen. Dazu hatten sich Forscherinnen und Forscher der Universität Göttingen auf eine Gattung dieser seltenen Algen, Chlorokybus, konzentriert, welche „Zellpakete“ bildet und in feuchten Böden und Felsspalten lebt. Sie entdeckten, dass Chlorokybus nicht, wie bisher angenommen, eine, sondern mindestens fünf verschiedene Arten enthält. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B erschienen. „Die Erfassung der tatsächlichen Artenvielfalt dieser Algengruppe ist von entscheidender Bedeutung, um die Anpassung und die Entwicklung der Landpflanzen und ihrer Algenverwandten zu erklären“, sagt Prof. Dr. Jan de Vries von der Universität Göttingen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Mikrobiomstudie ermöglicht neue Strategien für gesunde und klimarobuste Kulturpflanzen

Die Studie bestätigt die Koevolution von Pflanzen und Mikroorganismen. Foto und (c): Lunghammer, lunghammer.at, TU Graz

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

Quelle: TU Graz

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News · Forschungsergebnis · Politik

Biologische Vielfalt: Zeit, endlich zu handeln

Um die globalen Ziele zum Erhalt der biologischen Vielfalt zu erreichen, muss die Umsetzung auf nationaler Ebene deutlich verbessert werden. Verbindliche Maßnahmen und verantwortliche Akteure müssen klar definiert und die Umsetzung durch systematisches Monitoring überwacht werden. Diese Empfehlungen stehen im Zentrum eines dreistufigen Rahmenplans, den ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) in der Fachzeitschrift Conservation Letters veröffentlicht hat. Um ein erneutes Scheitern der internationalen Vereinbarungen zu vermeiden, dürfe vor allem ein Fehler nicht mehr passieren.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Züchtungsforschung: Mikroben-Schatz im Gerstensamen als neuer Ansatz?

Das Mikrobiom des Gerstensamens hängt in seiner Zusammensetzung und Diversität stark vom Genotyp der Gerste ab. Das zeigt eine Studie des Julius Kühn-Instituts (JKI) und der Universität Kopenhagen, die das Samen-Mikrobiom von sieben verschiedenen Gerste-Genotypen unter die Lupe genommen hat. Neben den genannten Unterschieden konnte darüber hinaus auch ein Genotyp-übergreifendes „Kern-Mikrobiom“ der Gerste identifiziert werden, wie die Forschenden im Fachmagazin Environmental Microbiome berichten.

Quelle: JKI

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News · Politik · Tagungsbericht

Biodiversität als Chance. Handeln. Jetzt.

Die digitale „Konferenz der Arten III“ endete heute mit einem großen Anliegen der mehr als 300 Teilnehmenden: Es ist jetzt nötig, zu handeln, um die abstürzende Kurve des Biodiversitätsverlustes wieder nach oben zu biegen – und zwar auf allen Ebenen! Im Privaten, an den Schule, in der Politik und in der Verwaltung. Es ist dringend notwendig, aktiv zu werden und das Artensterben zu stoppen. Die Energiewende darf nicht auf Kosten der Biodiversität gehen. Die Klimakrise kann nicht ohne die Biodiversitätskrise gedacht werden. Mit mehr Vernetzung und mehr Austausch durch gemeinsames Handeln können nachhaltige Lösungen entstehen, die die Welt lebenswerter machen. In den Vorträgen, Workshops und virtuellen Diskussionsräumen sind unglaublich viele neue mögliche Aktivitäten zur Förderung der Artenvielfalt genannt worden. Darüber berichtet das Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) beim Informationsdiesnt Wissenschaft (idw).

Quelle: idw

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News

Rückblick auf KW 44 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Mutter der Schattenmorelle: Genomsequenz der Steppenkirsche entschlüsselt

Steppenkirsche Prunus fruticosa. Foto und (c): Thomas Wöhner, JKI

Einer Forschungsgruppe des Julius Kühn-Instituts (JKI), der Universitäten Budapest, Greifswald und Hohenheim sowie der niederländischen Firma KeyGene ist es nun gelungen, die Bausteine des Erbguts der Steppenkirsche zu entschlüsseln. Die in der Fachzeitschrift Genomics veröffentlichte Studie beschreibt die neuartigen Technologie zur Erzeugung langer DNA-Sequenzen, mit deren Hilfe die Forschenden das bislang größte Kirschengenom mit einer Länge von 1,1 Milliarden Basen sequenzieren konnten. Die daraus abgeleiteten acht Basischromosomen ergeben eine Gesamtgröße von 366 Millionen Basen.

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Photosystem II: großer Schritt in Richtung Entschlüsselung der Photosynthese

Einen entscheidenden Schritt in der Entschlüsselung eines der wichtigsten Prozesse zum Erhalt des Lebens auf der Erde gelang Forschenden der Humboldt-Universität zu Berlin (HU Berlin), des Berkeley National Laboratory (USA) und der Uppsala University (Schweden). Mit ultrakurzen Röntgenlaserimpulsen gelang es, atomare Schnappschüsse des Photosystem II (PSII) zu erzeugen und dabei die Funktionsweise des biologischen Nanosystems während der Wasserspaltungsreaktion zu beobachten. „Um den komplexen Mechanismus zu verstehen, ist es notwendig, die Protonenfreisetzung während der Wasseroxidation zu verfolgen“, erklärt Dr. Mohamed Ibrahim aus der Gruppe von Prof. Holger Dobbek an der Humboldt-Universität zu Berlin – einer der Hauptautoren der Studie. Die Studie haben sie im Journal Nature Communications veröffentlicht.

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Naturstoffe beenden Single-Dasein – bei der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii

Zwei oder mehr Chlamydomonas reinhardtii-Zellen lagern sich unter Einfluss von Marginolaktonen zu sogenannten Gloeokapsoiden zusammen, die von einer gemeinsamen Außenhülle umgeben sind. Aufnahme: Mario Krespach, Leibniz-HKI

Marginolaktone – von Bodenbakterien produzierte Naturstoffe – lösen die Bildung eines bislang unbekannten mehrzelligen Zustands bei der eigentlich einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii aus. Die Entstehung von vielzelligen Organismen stellte einen wesentlichen Schritt in der Entstehung von Tieren und Pflanzen dar. Doch wie kam es dazu, dass aus einzelligen Organismen dauerhafte mehrzellige Lebewesen wurden? Ein mögliches Puzzlestück dieser komplexen Vorgänge konnte ein Forschungsteam aus Jena und Leipzig jetzt entschlüsseln. Seine Ergebnisse veröffentlichte es unter dem Titel Bacterial marginolactones trigger formation of algal gloeocapsoids, protective aggregates on the verge of multicellularity im Fachmagazin PNAS, wie das Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie - Hans-Knöll-Institut (HKI) meldet.

Quelle: Leibniz-HKI

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News · Anwendung · Köpfe und Karrieren

iGEM-Sieg für schneller zu entwickelnde Nutzpflanzen

Das Marburger iGEM-Team holte den Gesamtsieg beim diesjährigen Wettbewerb. Foto: Uni Marburg

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

Quelle: Uni Marburg

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News · Forschungsergebnis

Wälder auf dem Teller

Während der Agrarhandel wichtig für die Ernährung zahlloser Menschen ist, stellt er zugleich auch eine wichtige Triebkraft für Abholzung, den Verlust natürlicher Habitate und den Verlust von Biodiversität dar. Foto: Wikimedia Commons

Senckenberg-Wissenschaftler*innen haben eine der wenigen Überblicksstudien zu den ökologischen Auswirkungen des weltweiten Lebensmittelhandels im Fachjournal One Earth veröffentlicht. Die ökologischen Kosten des Handels – insbesondere von Kaffee, Tee, Soja und Rindfleisch – sind laut der Studie unverändert hoch. Die Forscher*innen plädieren dennoch dafür, den Agrarhandel differenziert zu betrachten und auch seine positiven Wirkungen zu berücksichtigen.

Quelle: Senckenberg

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News · Ausschreibung · Förderung

Mitforschen erwünscht!

Hochschulwettbewerb im Wissenschaftsjahr 2022 – Nachgefragt!

Im Rahmen des Hochschulwettbewerbs sucht Wissenschaft im Dialog (WiD) kreative und interaktive Projekte, die Forschung und Kommunikation zusammen denken, indem sie gemeinsam mit der lokalen Bevölkerung durchgeführt werden und Fragen der Öffentlichkeit in ihre Forschung mit einbeziehen. Kurzum: Projekte, die auf kreative Weise die vielen verschiedenen Dimensionen der gesellschaftlichen Partizipation an Wissenschaft und Forschung ausloten. Im diesjährigen Hochschulwettbewerb lautet das Motto: „Mitforschen erwünscht!“ Die besten 15 Projektideen werden mit je 10.000 € zur Umsetzung der Partizipationsvorhaben gefördert und mit Weiterbildungsmöglichkeiten im Bereich der Wissenschaftskommunikation sowie dem Zugang zum Alumni-Netzwerk des Hochschulwettbewerbs belohnt.

Details hat der VBIO zusammengestellt 

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News · Projekt

Sechs Richtige für Europas Äcker

Im CROPDIVA-Projekt werden Feldversuche zum Mischanbau durchgeführt, wie z.B. von Hafer und Ackerbohne. Foto: Stefanie Hahn, JKI

Hafer, Nacktgerste, Triticale, Buchweizen, Ackerbohnen und Lupinen, diese sechs Ackerkulturen sollen wieder häufiger auf europäischen Feldern wachsen. Die sechs sind nicht mehr so häufig in den Fruchtfolgen zu finden, u. a. weil sie züchterisch wenig bearbeitet wurden oder ihr Anbau aus anderen Gründen für Landwirte nicht mehr lukrativ ist. Das soll sich ändern und CROPDIVA, ein neues Horizon 2020-Projekt, will dazu beitragen. Dazu haben sich 27 europäische Partner aus 12 Ländern zusammengeschlossen, um die genetische Diversität der unternutzten Kulturarten zu erforschen, Impulse zur Züchtung besserer Sorten zu geben und um lokale Wertschöpfungsketten zu fördern. Beteiligt sind auch Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Mecklenburg-Vorpommern. Die Koordination für das Züchtungsarbeitspaket an den sechs Kulturarten liegt beim JKI.

Quelle: JKI

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News

Rückblick auf KW 43 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 42 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 41 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Auch Witterung im Winter wichtig für den Getreideertrag

Die Witterungsbedingungen im Winter sowie in den Übergangsphasen von Herbst zu Winter und von Winter zu Frühjahr beeinflussen die Ertragsleistung wichtiger Getreidearten wie Wintergerste und Winterweizen maßgeblich. Dies ist das Ergebnis der Forschungsarbeit eines Wissenschaftsteams am Lehrstuhl für Pflanzenernährung vom am Lehrstuhl für Pflanzenernährung der Technischen Universität München (TUM), über das sie im Fachmagazin Climate berichten.

Quelle: TUM 

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News · Karriere

Nächster virtual jobvector career day für Naturwissenschaft

Am 19. November 2021 findet die nächste Karriere-Veranstaltung von jobvector statt. Nach der erst vor Kurzem erfolgten Auflage im September, kündigt jobvector nun an, im kommenden Monat wieder Jobsuchende durch die MatchMaking-KI mit passenden Arbeitgebern zusammen zu bringen und ihrem Traumjob einen Schritt näher zu kommen. Durch die Möglichkeit Einzelgespräche in Form eines Videocalls zu führen, können sich Jobsuchende direkt bei den Arbeitgebern über ihre Jobchancen erkundigen. Die Anmeldung für den virtual jobvector career day am 19. November ist ab sofort ebenfalls kostenfrei unter www.jobvector.de/karrieremesse/ möglich.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Seegras nimmt Stickstoff auf dank symbiotischer Bakterien

Die Symbiose unter dem Mikroskop: Links ein Querschnitt durch eine Seegraswurzel, rechts eine Fluoreszenzaufnahme der Bakterien (in Pink) im Inneren der Seegraswurzel. Aufnahmen: D. Tienken, S. Ahmerkamp, MPI für Marine Mikrobiologie

Seegraswiesen speichern große Mengen Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre im Ökosystem. Zum Wachsen brauchen Seegräser Nährstoffe, vor allem Stickstoff. Bisher glaubte man, dass die Pflanzen den Stickstoff vorwiegend aus dem Wasser und Sediment aufnehme – die allerdings extrem nährstoffarm sind. Nun zeigen Forschende des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie im Fachmagazin Nature, dass Seegras im Mittelmeer in seinen Wurzeln eine Symbiose mit einem Bakterium unterhält, welches den für das Wachstum notwendigen Stickstoff liefert. Das war bisher nur von Landpflanzen bekannt.

Quelle: MPI für Marine Mikrobiologie

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News · Forschungsergebnis

Hundsgiftgewächse sind tropischen Ursprungs

Die "Wüstenrose" (Adenium obesum) ist eine strauchartige Stängel-Sukkulente der trockenen Regionen Afrikas und Arabiens. Photo und (c): Ulrich Meve (Sabya, Saudi Arabia)

Gemeinsam mit einer brasilianischen Forschergruppe hat ein Team des Lehrstuhls für Pflanzensystematik an der Universität Bayreuth die evolutionäre Entwicklung der Hundsgiftgewächse (Apocynaceae) erforscht. Diese Familie von Blütenpflanzen, die zu den zehn größten der Welt gehört, hat ihren Ursprung in den Tropen. Bei ihrer globalen Verbreitung spielte der afrikanische Kontinent eine entscheidende Rolle, schildern die Forschenden im Fachmagazin Frontiers in Ecology and Evolution.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel beeinflusst Vererbung in Pflanzen

Querschnitt durch einen Staubbeutel von Arabidopsis thaliana mit fünf Meiozyten im Zentrum. Die grünen Punkte sind stress granules, die bei Temperaturen über 30°C gebildet werden. Sie sind ein Zeichen dafür, dass die Pflanzen Temperaturstress wahrnehmen. Aufnahme: Joke de Jaeger-Braet, UHH

Der Klimawandel wird auch Einfluss auf die Vererbung von Pflanzen haben. Um den Effekt von Temperaturveränderungen auf die meiotische Rekombination besser zu verstehen, hat ein Team der Universität Hamburg (UHH) in Zusammenarbeit mit Kolleginnen des Universitätsklinikums die Zellen der Pflanze Arabidopsis thaliana, in denen die meiotische Rekombination abläuft, bei erhöhter Temperatur lebend beobachtet: bei 21 Grad Celsius, unter Hitzeschockbedingungen von 30 und 34 Grad Celsius sowie nach einer Akklimatisierungsphase von einer Woche bei 30 Grad Celsius. Dabei hat das Team "einen Kontrollpunkt in den Pflanzen entdeckt, der überprüft, in wie weit meiotische Rekombination korrekt abgelaufen ist“, sagt Prof. Dr. Arp Schnittger vom Institut für Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie. „Der Anstieg von 21 auf 30 Grad Celsius hat die Meiose beschleunigt. Und Temperaturen von 34 Grad Celsius führen zu Rekombinationsdefekten, die zu einer schwerwiegenden Reduktion der Fruchtbarkeit der Pflanze führen.“ Die Ergebnisse publizierte das Team in der Fachzeitschrift The Plant Cell.

Quelle: UHH

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News · Forschungsergebnis

Ohne chemischen Pflanzenschutz steigt die Vielfalt blühender Wildpflanzen auf Äckern

Kornblume als Nektarquelle für Insekten, hier mit dem Tagfalter Kleines Wiesenvögelchen. Foto: Jörg Hoffmann

Äcker nehmen in Deutschland 36 Prozent der Landflächen ein. Weltweit liegt der Schnitt bei rund elf Prozent. Die Art und Weise, wie diese Flächen bewirtschaftet werden, hat großen Einfluss auf die floristische Artenvielfalt und die ökologischen Funktionen der Ackerflächen in der Landschaft. Das zeigt eine durch das Bundesumweltministerium finanzierte Untersuchung von Forschern des Julius Kühn-Instituts (JKI), die jüngst in Ecology und Evolution veröffentlicht wurde.

Quelle: JKI

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News · Projekt

Forschende wollen Gerste vor Trockenheit schützen

Neue Gerstensorten, die auch bei Trockenheit gute Erträge liefern, stehen im Zentrum des neuen internationalen Forschungsprojekts "BRACE", das von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) geleitet wird. Das Forschungsteam untersucht, wie Kulturgersten von der genetischen Vielfalt verschiedener Wildgersten profitieren und wie so ein Beitrag zur Ernährungssicherheit geliefert werden könnte. Gerste gehört neben Weizen, Reis und Mais zu den wichtigsten Getreiden für die Ernährung des Menschen. Die Erträge sind allerdings durch die Folgen des Klimawandels bedroht. Am Projekt beteiligt sind Partner aus Deutschland, Estland, Finnland, Marokko und der Türkei. "Der Mensch hat Kulturgersten so gezüchtet, dass sie nur unter ganz bestimmten Bedingungen hohe Erträge liefern. Dadurch ist ihre genetische Vielfalt verloren gegangen. Wildgersten dagegen haben sich über Millionen Jahre an widrige Umweltbedingungen angepasst und verfügen heute noch über eine reichhaltige Biodiversität", erklärt Projektleiter Prof. Dr. Klaus Pillen von der MLU. Die Europäische Union fördert das Projekt mit 1,1 Millionen Euro.

Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Insekten-Verdauungsenzym aktiviert zuckerhaltigen Pflanzenabwehrstoff

Eine Maikäfer-Larve knabbert an den Wurzeln ihrer Futterpflanze Löwenzahn. Foto: Dr. Meret Huber, WWU

Der Abbau von Pflanzenabwehrstoffen durch Insekten-Verdauungsenzyme kann die Vorliebe der Insekten für bestimmte Futterpflanzen beeinflussen, zeigt eine neue Studie nun erstmals. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten dieses Phänomen bei Larven des Maikäfers und ihrer Futterpflanze Löwenzahn. „Wir konnten zum ersten Mal nachweisen, dass die Metabolisierung von Pflanzenabwehrstoffen durch Insekten-Verdauungsenzyme die Futterpflanzenwahl verändert“, unterstreicht Dr. Meret Huber von der der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster. „Diese Erkenntnis ist wichtig, da die Wahl der Wirtspflanze von zentraler Bedeutung für die Verteilung pflanzenfressender Insekten ist und somit großen Einfluss auf den verursachten Schaden hat.“ Die Ergebnisse publizierte das Team um Huber, Prof. Dr. Matthias Erb (Universität Bern) sowie Forschenden des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena im Fachmagazin eLife. Die Ergebnisse sollen dabei helfen, das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und ihren Konsumenten zu verbessern. Zukünftige Studien in verschiedenen Systemen könnten es ermöglichen, Medikamente oder Schädlingsbekämpfungsmittel zu entwickeln, die nur in Anwesenheit bestimmter art- oder umweltspezifischer Bedingungen aktiviert werden.

Quelle: WWU

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News · Forschungsergebnis

Spuren einer uralten Straße im See

Pollen im Sediment erlauben Rückschlüsse auf die Landschaftsentwicklung. Hier eine Mikroskopaufnahme von Binkelweizen (Triticum compactum). Aufnahme: Achim Brauer, GFZ

800 Jahre Siedlungsgeschichte mit Landreformen, Seuchen und Kriegen sind in den Sedimenten eines Sees in Polen erhalten. Die Schlüsselrolle spielte die „Via Marchionis“ zwischen Brandenburg und dem heutigen Malbork in Polen. Die Straße blieb jahrhundertelang bedeutsam. In einer polnisch-deutschen Kooperation haben Forschende historische Ereignisse und den Wandel des Naturraums verknüpft, wie das Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ berichtet. Sie publizierten ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift Scientific Reports.

Quelle: GFZ

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News · Anwendung · Veranstaltung

Silphie-Symposium

Durchwachsene Silphie Silphium perfoliatum. Foto: Marie Ende

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

Quelle: Uni Bayreuth

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News

Rückblick auf KW 40 (2021)

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Rückblick auf KW 39 (2021)

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Rückblick auf KW 38 (2021)

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Rückblick auf KW 37 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Plankton verschiebt sich zu den Polen

Aufgrund der Erwärmung der Ozeane als Folge des menschlichen Treibhausgas-Ausstosses werden viele Arten des Meeresplanktons neue Lebensräume erschliessen (müssen). ETH-Forschende erwarten, dass viele Organismen zu den Polen wandern und dort neue Artengemeinschaften bilden – mit unabsehbaren Folgen für die marinen Nahrungsnetze, an deren Basis das Phytoplankton steht. Ein Team hat nun einen neuen globalen Datensatz zusammengetragen, um darauf basierend Verbreitungskarten von über 860 Arten des Phyto- und Zooplanktons zu erstellen. Die stärksten Änderungen erwarten die Forschenden in Ozeanen der hohen und gemässigten Breiten – just also jenen Meeresregionen, die für die CO2-Fixierung und für die Fischerei entscheidend sind. Ihre Ergebnisse schildert das Team, an dem auch Forschende des Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) in der Fachzeitschrift Nature Communications

Quelle. ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Rückgang von Pflanzenbestäubern bedroht Artenvielfalt

Die meisten Blütenpflanzenarten sind zur Fortpflanzung auf Bestäuber angewiesen. Dies gilt auch für die einjährigen Gänseblümchenarten, die in Südafrika im Frühjahr die Massenblüte dominieren. Foto: Prof. A. Ellis, StellenboschUni

Etwa 175.000 Pflanzenarten – die Hälfte aller Blütenpflanzen – sind für die Samenbildung und damit für ihre Fortpflanzung überwiegend oder vollständig auf tierische Bestäuber angewiesen. Dies ist das Ergebnis einer aktuellen Studie, die von einem globalen Forschungsnetzwerk mit Beteiligung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Konstanz in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde. Ein Rückgang in der Zahl dieser Bestäuber könnte daher zu erheblichen Störungen der natürlichen Ökosysteme führen – einschließlich eines Verlustes der biologischen Vielfalt

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Regenwald heilt langsamer als gedacht

Die Laubstreufroschart Phrynobatrachus guineensis ist nach der Abholzung nicht in ihren früheren Lebensraum zurückgekehrt. Foto: Mark-Oliver Rödel, MfN

In einer Langzeitstudie über zwanzig Jahre haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler  im Gebiet der westafrikanischen Elfenbeinküste beobachtet ob und wie sich ein Regenwald nach einer Abholzung erholen kann. Das ernüchterende Ergebnis: fast 50 Jahre nach der Abholzung hat sich das Ökosystem immer noch nicht erholt. Einige Froscharten kehren nie wieder in ihren ursprünglichen Lebensraum zurück, zeigt das Forschungsteam der beiden Leibniz-Einrichtungen Senckenberg Naturhistorische Sammlungen Dresden und das Museum für Naturkunde in Berlin (MfN) im Fachjournal Forest Ecology and Management.

Quelle: Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

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News · Veranstaltung

Neuer Kurs: Artenvielfalt im Garten und auf dem Balkon fördern

Hummeln fliegen mehrere Kilometer entfernt liegende Nahrungsquellen an. Sie profitieren schnell von günstigen Nahrungsressourcen in Gärten. Foto: Christoph Moning, (c): HSWT

Der neue, von Expert*innen der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) und ihren Verbundprojektpartnerinnen konzipierte Kurs "Lass es brummen" vermittelt fundiertes Wissen zum Thema Artenvielfalt sowie die notwendigen Grundlagen, um auf der eigenen Grünfläche Biodiversität zu fördern. Der offene Kurs der virtuellen Hochschule Bayern richtet sich an alle, die einen Beitrag zum Erhalt der Artenvielfalt leisten möchten: an Privatpersonen ebenso wie an Pädagog:innen oder Fachleute wie Landschaftsarchitekt*innen und Gärtner*innen. Das Kursangebot ist kostenfrei und terminunabhängig nutzbar.

Quelle: HSWT

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News · Förderung

Workshop für Antragstellende in Horizont Europa für Cluster 6

Am 10. und 11. November 2021 wird es einen Online-Workshop für Antragstellende im EU-Forschungsrahmenprogramm Horizont Europa geben. Der Workshop richtet sich an alle, die bereits erste Erfahrungen mit Horizont 2020 gesammelt haben. Anhand eines fiktiven Topics und einer vorgegebenen Projektidee bieten wir Ihnen die Möglichkeit, in Kleingruppen an virtuellen Thementischen durch interaktive Übungen Ihr Wissen zu vertiefen und die wichtigsten Neuigkeiten in Horizont Europa zu erfahren. Erfahren Sie aus erster Hand Tipps und Tricks für einen überzeugenden Antrag, informiert das BMBF auf seiner Website. Im Cluster 6 „Lebensmittel, Bioökonomie, natürliche Ressourcen, Landwirtschaft und Umwelt“ www.nks-bio-umw.de/cluster6 finden sich Themen der Gesellschaftlichen Herausforderung 2 aus Horizont 2020 „Ernährungs- und Lebensmittelsicherheit, nachhaltige Land- und Forstwirtschaft, marine, maritime und limnologische Forschung und Biowirtschaft“ (Bioökonomie) wieder. In diesem Cluster befinden sich zudem Umwelt-Themen, die in Horizont 2020 der Gesellschaftlichen Herausforderung 5 „Klimaschutz, Umwelt, Ressourceneffizienz und Rohstoffe“ zugeordnet waren, sowie entsprechende Teile der in Horizont 2020 der „Führende Rolle bei grundlegenden und industriellen Technologien“ (LEIT) zugeordneten Schlüsseltechnologie Biotechnologie.

Quelle: BMBF website nks-bio-umw.de

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News · Ausschreibung · WissKomm

DFG schreibt Communicator-Preis 2022 aus

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) schreibt erneut den „Communicator-Preis – Wissenschaftspreis des Stifterverbandes“ aus. Dieser Preis wird an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und an Teams für herausragende Leistungen in der Wissenschaftskommunikation vergeben und ist mit einem Preisgeld von 50.000 Euro dotiert. Mit diesem Preis zeichnen DFG und Stifterverband 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. Der Preis kann an Forschungsteams und an einzelne Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verliehen werden. Dabei sind sowohl Selbstbewerbungen als auch Vorschläge möglich. Die Ausschreibung richtet sich an Personen, die an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen in Deutschland tätig sind.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Aussehen von Pflanzen verrät nichts über ihre Wurzeln

Die große oberirdische Vielfalt der Pflanzen spiegelt sich nur bedingt im Aussehen ihrer Wurzeln wider. Während es oberhalb der Erde sehr viele verschiedene Pflanzenmerkmale und charakteristische Muster gibt, ähneln sich die meisten Arten im Boden stark. Mehr noch: Es gibt offenbar keinen Zusammenhang zwischen "oben" und "unten", wie ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Tartu und Beteiligung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in der Fachzeitschrift Nature schreibt.

Quelle. Uni Halle

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News · Forschungsergebnis

Wiedervernässte Moore sind neuartige Ökosysteme

Wiedervernässte Moore im Peenetal in Mecklenburg-Vorpommern. Foto: Stephan Busse

Durch die Wiedervernässung von Mooren entstehen hydrologisch, geochemisch und auch in der Vegetation neuartige Ökosysteme. Diese müssen funktional anders bewertet werden, d.h. das Übertragung von Wissen über die Funktionsweise aus naturnahen Mooren nur eingeschränkt möglich ist. Das ist das Schlussfolgerung aus den Ergebnissen einer Studie, die in dem Artikel „Rewetting does not return drained fen peatlands to their old selves“ in der aktuellen Ausgabe (September 2021) der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde. Dazu hatten Forschende unter Federführung der Universitäten Greifswald und Rostock eine große Gruppe von Moorkundigen aus Europa Daten von hunderten naturnahen und wiedervernässten Niedermooren in gemäßigten Zonen Europas miteinander verglichen.

Quelle: Uni Greifswald

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News · Veranstaltung

Urbane Landwirtschaft: Welt retten - Stadt beackern

Das 14. Weihenstephaner Forum läuft unter dem Titel „Welt retten - Stadt beackern" - wie Lebensmittelproduktion in der Stadt zu einer nachhaltigen Zukunft beiträgt am 21. und 22. Oktober. Die zentrale Leitfrage wird sein: "Urbane Landwirtschaft - Trendphänomen oder transformatives Element für die Entwicklung resilienter Stadt- und Ernährungssysteme?" Zur Beantwortung dieser kontroversen Leitfrage lädt der Lehrstuhl für Urbane Produktive Ökosysteme an der Technische Universität München am Campus Freising erfahrene Vertreter*innen aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft dazu ein, ihre Expertise und Erfahrung in Form von Impulsvorträgen und anschließender Diskussion zu debattieren. Verschiedene Formen und Aspekte der urbanen Produktion - Grenzen und Möglichkeiten - sollen kritisch beleuchtet und ihr praktisches Potenzial unter ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten erörtert werden. Die Teilnahme steht der interessierten Öffentlichkeit offen.

Quelle: TUM

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News · Köpfe und Karrieren

Eva Mayr-Stihl Stiftungsprofessur für Forstgenetik

Zum 1. Oktober 2021 ist die Biologin Dr. Katrin Heer als erste Professur-Inhaberin berufen worden. Foto: Sandra Meyndt, Uni Freiburg

Gemeinsam mit der Uni Freiburg hat die Eva Mayr-Stihl Stiftung eine Stiftungsprofessur (W3) für Forstgenetik eingerichtet. Zum 1. Oktober 2021 ist die Biologin Dr. Katrin Heer als erste Professur-Inhaberin berufen worden. Zentrales Forschungsziel ist es, Baumpopulationen auf genetischer und epigenetischer Ebene hinsichtlich ihrer Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel zu untersuchen. Damit sollen insbesondere die wissenschaftlichen Grundlagen für eine nachhaltige Forstwirtschaft gestärkt werden. Katrin Heer analysiert dazu unterschiedliche Daten von Bäumen: genomische Daten ebenso wie solche, die die Ausprägungsmerkmale der Bäume und deren Umwelt charakterisieren. Auch die Samenausbreitung und Diversität von tropischen Baumarten untersucht sie mit genetischen Methoden. Ein weiterer Fokus der Professur liegt auf der Lehre in den forst- und umweltwissenschaftlichen Studiengängen. Angesiedelt ist die Professur an der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen im Institut für Forstwissenschaften.

Quelle: Uni Freiburg beim idw

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News · Forschungsergebnis

Namen aller Kakteen veröffentlicht

Anzuchtshaus des Botanischen Gartens und Botanisches Museum Berlin (BGBM). Foto und (c): N. Köster

Ein internationales Netzwerk von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat jetzt in über zweijähriger Arbeit eine komplette Checkliste aller bekannten Kakteenarten und ihrer aktuell gültigen Namen erstellt und im August im Fachmagazin Willdenowia publiziert. Das Ergebnis ist als Teil des botanischen Großprojektes World Flora Online eine entscheidende Wissensgrundlage zum Schutz und Erhalt der Artenvielfalt im Rahmen der UN-Konvention für biologische Vielfalt. Mit der neuen Checkliste steht zum ersten Mal eine dynamische, wissenschaftsbasierte Online-Ressource zur Verfügung. Sie enthält alle derzeit bekannten 1851 Kakteenarten und gibt Auskunft über den jeweils gültigen Namen sowie bekannte Synonyme. Insgesamt 22.275 Namen wurden zugeordnet und in dieser Form erstmals digital mit allen Quellen- und Autorenangeben hinterlegt. Alle Ergebnisse, an denen auch Forschende des Botanischen Gartens Berlin (BGBM) beteiligt waren, werden als Teil der Welt-Artenliste von Landpflanzen World Flora Online frei verfügbar gemacht. Die dynamische Datenbank enthält eine Gesamtliste der etwa 350.000 bisher bekannten Landpflanzenarten (Blütenpflanzen, Farne und Moose) und wurde Ende 2020 als ein wichtiges Projekt zu den Zielen der UN-Konvention für biologische Vielfalt von 1992 umgesetzt. Die Wissenschaftlerin Dr. Nadja Korotkova aus Berlin war federführend bei der Erstellung der Checkliste. Taxonomic Expert Networks sorgen dafür, dass neue Erkenntnisse über die Artendiversität der Pflanzen weiterhin Eingang in die Online-Flora finden.

Quelle: BGBM

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News · Forschungsorte

Phytotechnikum: High-Tech-Gewächshaus für Klimaforschung und Bioökonomie

Im Westen des Campus steht der erste Teil des neuen Hightech-Forschungsgewächshauses Phytotechnikum. Foto: Christian Trautmann, Uni Hohenheim

Die Universität Hohenheim feiert die Übergabe des künftig größten deutschen Forschungsgewächshauses. Es soll mehr Forschung auf weniger Platz ermöglichen. Das zweischiffige Gewächshaus mit computergesteuerter, exakt abstimmbarer Technik und modularer Flächenaufteilung ersetzt Teile der über den Campus verstreuten Einzelgewächshäuser. Das High-Tech-Gewächshaus soll der biologischen Grundlagenforschung dienen, damit die Wissenschaft Fragen zu Klimawandel, Biodiversität, Welternährung, Bioenergie, Nachwachsende Rohstoffe sowie Pflanzengesundheit untersuchen kann.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Köpfe und Karrieren

Hegemann erhält einen der Lasker Awards 2021

Der Lasker Basic Medical Research Award 2021 der Lasker-Foundation geht an die drei Wissenschaftler Dieter Oesterhelt (Max Planck Institut für Biochemie), den Algenforscher Peter Hegemann (Humboldt-Universität zu Berlin) und Karl Deisseroth (Stanford University). Geehrt werden die Drei für die Entdeckung lichtempfindlicher mikrobieller Rhodopsine und die Nutzung ihrer Eigenschaften zur Entwicklung der Optogenetik genannten Technologie. Mit dieser Technologie können Forschende die Aktivität von Gehirnzellen kontrollieren, in dem Licht verwendet wird, um den Ionenfluss in und aus Neuronen zu steuern, und damit zum besseren Verständnis neurodegenerativer Erkrankungen und psychischer Erkrankungen beigetragen.

Quelle: Humboldt-Universität Berlin

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Unsichtbaren Stress eines Waldes sichtbar gemacht

Sprinkler bewässern eine der Parzellen in der Waldforschungsfläche Pfynwald im Wallis. Foto: Michèle Kaennel Dobbertin, WSL

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

Quelle: WSL

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News · Anwendung

Mit Absorptions-Spektroskopie der Sonnenuhr auf der Spur

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

Quelle: Fraunhofer beim idw

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News · Forschungsergebnis

Afrikanische Bergwälder als unterschätzte Kohlenstoffspeicher

Blick von einem Bergmassiv der Taita Hills im Süden Kenias. Foto: Prof. Dr. Christine Schmitt

Tropische Regenwälder stellen gigantische Kohlenstoffspeicher dar. Doch der Beitrag tropischer Bergwälder zum Klimaschutz wurde bislang unterschätzt. Ein Waldstück in den tropischen Bergwäldern Afrikas kann im Durchschnitt etwa 149,4 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar aufnehmen – das entspricht ungefähr dem Kohlenstoffspeicher der afrikanischen Tieflandregenwälder und liegt deutlich über dem Wert der Tiefland- und Bergwälder Südamerikas. Das belegt eine internationale Studie, die im August im Wissenschaftsmagazin Nature erschien und von der Beteiligten Prof. Dr. Christine Schmitt, Geographin an der Universität Passau, heute der Öffentlichkeit vorgestellt wurde.

Quelle: Uni Passau

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News

Rückblick auf KW 35 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News

Rückblick auf KW 34 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Gut fürs Grundwasser – schlecht für Nutzpflanzen? Plastikpartikel geben Schadstoffe in oberen Bodenschichten frei

In der Landwirtschaft gelangen mit Kompost, Klärschlamm und mit der Verwendung von Folien große Mengen von Nano- und Mikroplastik auf die Ackerböden. Die Plastikpartikel haben dabei stets diverse Schadstoffe im Gepäck. Diese transportieren sie jedoch meist nicht, wie häufig angenommen, bis ins Grundwasser. Umweltgeowissenschafter*innen um Thilo Hofmann haben nun ermittelt, dass die Kunststoffpartikel die Schadstoffe bereits in oberen Bodenschichten freigeben: Sie verunreinigen demnach in der Regel nicht das Grundwasser, wirken aber negativ auf Bodenmikroben und Nutzpflanzen. Die Studie der Universität Wien erscheint in Nature Communications Earth & Environment.

Quelle: Uni Wien

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News · Köpfe und Karrieren

Deutscher Forstwissenschaftspreis für Biodiversitätsforscher

PD Dr. Sebastian Seibold ist der Träger des Deutschen Forstwissenschaftspreises 2021. Der Forscher wurde am 14. September in München geehrt mit der von der Eva Mayr-Stihl Stiftung gestifteten, mit 15.000 Euro höchstdotierten forstwissenschaftliche Auszeichnung im deutschsprachigen Raum. Seine Forschung hat das Ziel, das Verständnis der ökologischen Wechselwirkungen zu vertiefen, die die Artenvielfalt und deren Zusammensetzung in den Waldökosystemen bestimmen. Daraus leitet Seibold, der der neben der Technischen Universität München (TUM) auch noch an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg forscht, praxisnahe Empfehlungen ab, wie Biodiversität in all ihren Facetten erhalten und gefördert werden kann.

Quelle: TUM beim idw

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen Phosphat erkennen

Den neuen Mechanismus haben die Forschenden bei Arabidopsis-Pflanzen untersucht. Foto: Gabriel Schaaf, Uni Bonn

Eine Studie der Universität Bonn und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben beleuchtet den Mechanismus, mit dem Pflanzen erkennen, ob der Nährstoff Phosphat in ausreichender Menge vorliegt. Diesen Mechanismus aktivieren Pflanzen auch, um Phosphat zu mobilisieren und aufzunehmen. Das Enzym ITPK1 spielt dabei eine besondere Rolle. Die Stoffgruppe der beteiligten Signalmoleküle reagiert sehr empfindlich auf Phosphat und die Regulation findet nicht nur in Pflanzen, sondern auch in menschlichen Zellen statt. Die Ergebnisse könnten langfristig zur Züchtung neuer Sorten führen. Die finale Fassung der Studie ist jetzt in Molecular Plant erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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News

Methoden und Protokolle zur Analyse pflanzlicher Lipide

Cover des Buches

In ihrem Buch versammeln die Editoren, Prof. Dr. Dorothea Bartels and Prof. Dr. Peter Dörmann, Analysemthoden und Laboranleitungen, die der Erforschung pflanzlicher Fette dienen, um auch komplexe Lipid-Mischungen von Pflanzen und Algen zu analysieren. Oder wie sie im Buch der Serie Methods in Molecular Biology schreiben:

The focus of this protocol series is on analytical methods to study complex lipid mixtures
from plants and algae. This book has assembled 26 chapters, which all together cover a
broad range of state-of-the-art methods and technologies. We trust that the protocols will be useful not only for experienced researchers but that also undergraduate, graduate, or Ph.D. students will use these protocols as a reliable guide for their experiments. One of our objectives is to encourage scientists with no or little experience in lipid experiments to approach this research field experimentally, as lipid research will be highly important for the understanding of plant metabolism, both on the structural and signaling level.

Link zum Publisher der Buch-Serie Springer

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News · Forschungsergebnis

Ökoeffizientes Düngen schont Natur, Gesundheit und Geldbeutel

Ökoeffizientes Düngen. Foto: U. Benz, TUM

Harnstoff ist ein wertvoller Stickstoff-Dünger und wird in der Landwirtschaft regelmäßig zur Düngung großer Ackerflächen genutzt. Die Freisetzung von Harnstoff in die Atmosphäre hat jedoch weitreichende Folgen für die Umwelt und die menschliche Gesundheit. Abhilfe schaffen kann der Zusatz von „Urease-Inhibitoren“, die die gasförmigen Ammoniak-Verluste verringern. Ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) hat berechnet, wie durch den Einsatz ökoeffizienter Dünger Ausgaben in Milliardenhöhe im Umwelt- und Gesundheitsbereich eingespart werden können. Seine Ergebnisse publiszierte das Team in der Fachzeitschrift Environmental Research Letters.

Quelle: TUM

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News · Politik

Forschung empfiehlt eine nachhaltigere Gewässerpolitik

Die biologische Vielfalt von Binnengewässern ist stark bedroht. Sie sit Lebensgrundlage für das Leben von Natur und Mensch. Foto: Michael Roggo

Binnengewässer gehören in Deutschland zu den am stärksten genutzten und bedrohten Ökosystemen. Der Klimawandel mit Wetterextremen wie Dürren und Überflutungen verschärft die Situation zusätzlich. Die Folge ist u.a. ein rasanter Rückgang der aquatischen Vielfalt, der nicht nur Pflanzen und Tiere gefährdet, sondern auch die menschlichen Lebensgrundlagen. Darauf weist das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), Deutschlands größtes Forschungszentrum für Binnengewässer, in einem aktuellen Policy Brief anlässlich der Bundestagswahl hin.

Quelle: IGB

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News · Forschungsergebnis

Beide Zweige der Immunabwehr sind eng verflochten

Versuchspflanze Arabidopsis thaliana im Gewächshaus. Foto: Uni Tübingen

Das Immunsystem der Pflanzen besteht aus zwei Zweigen: erste Abwehrmaßnahmen beginnen bei der Erkennung solcher Eindringlinge außerhalb der Zellen, ein zweiter Alarmierungsweg wird von der Pflanze selbst in der Zelle ausgelöst. In jüngster Zeit hatten sich die Hinweise vermehrt, dass diese bisher getrennt geglaubten Zweige des pflanzlichen Immunsystems verbunden sein könnten. Nun hat ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Professor Thorsten Nürnberger vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen der Universität Tübingen und Professorin Jane Parker vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln einen Beleg für die Verbindung gefunden. Es hat Komponenten entdeckt, die in die Signalwege beider Zweige eingeschaltet sind. Eine gute Immunabwehr und der Aufbau einer großen Widerstandskraft gegen mikrobielle Krankheitserreger sind wichtige Ziele in der Pflanzenzüchtung und im Nutzpflanzenbau. Die Ergebnisse, die zu einem neuen Modell des pflanzlichen Immunsystems führen könnten, wurden in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Quelle: Uni Tübingen

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News · Veranstaltung

Digitale Forstwissenschaftliche Tagung

Vom 13. bis 15. September 2021 treffen sich an Forstwirtschaft Interessierte Forschende auf der Digitalen Forstwissenschaftlichen Tagung FOWITA. An jedem der drei Konferenztage werden Plenarvorträge sowie vier bis fünf Parallel-Sessions stattfinden. Insgesamt 34 Sessions und rund 300 Beiträge bieten Raum für ein breites Spektrum an Themen aus der forstlichen Forschung. Auch ein Science Slam ist geplant. Veranstaltet wird diese Tagung vom Fachgebiet für Waldinventur und nachhaltige Nutzung, Prof. Dr. Thomas Knoke, Technische Universität München.

Zur Konferenz-Website

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Rückblick auf KW 33 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 32 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Photosynthese auch bei Hitze: Helferprotein sichert Bildung von Chlorophyll

Dass die Chlorophyll-Biosynthese auch bei Hitze reibungslos funktioniert, verdanken Pflanzen einem bestimmten Helferprotein: dem Chaperon cpSRP43. Es sorgt dafür, dass wichtige Stoffwechselenzyme auch in der Mittagshitze ihre Form behalten und für die Chlorophyllproduktion sorgen. Das zeigen Forschende des Instituts für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und des California Institute of Technology (Caltech). Für die Studie, die nun in der Fachzeitschrift Nature Plants erschienen ist, setzten die Forschenden Pflanzen Hitzestress aus und analysierten Enzyme im Labor. Dabei entdeckten sie die wichtige Hitzeschutzfunktion des Chaperons cpSRP43.

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Welche Kartoffel trotz Phosphormangel gedeiht

Mehrere Speise- und Stärkekartoffel-Sorten wurden bei unterschiedlichen Boden-Phosphorgehalten im Gefäßversuch angebaut und analysiert. Foto: Leangsrun Chea

Für den Kartoffelanbau ist es herausfordernd, die richtige Düngermenge zu finden, da Kartoffeln aufgrund ihrer schwachen Wurzelsysteme einen hohen Bedarf an Phosphor haben, Dünger jedoch knapp und teuer ist. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat untersucht, wie sich eine eingeschränkte Phosphorversorgung auf die Nutzungseffizienz der Pflanzen und die Qualität der Kartoffelknollen auswirkt. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Frontiers in Plant Science erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Anwendung · Veranstaltung

Unterwegs für Moor und Klima: Greifswalder Paludi-Tiny House auf Roadshow

Paludi-Tiny House. Foto: Thorsten Galke

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

Quelle: Uni Greifswald

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News · Forschungsergebnis

Seltene Gersten-Mutation mit Potenzial

Sieben Tage alte Gerstenwurzeln der Mutante egt2 wachsen strikt nach unten, also hypergravitrop (links). Wurzeln ohne die egt2-Mutation wachsen in die Breite und erschließen dadurch ein größeres Erdvolumen auf der Suche nach Nährstoffen (rechts). Aufnahmen: Gwendolyn Kirschner

Wie wichtig das Wurzelsystem für die Höhe landwirtschaftlicher Erträge ist, wird häufig unterschätzt. Ob Wurzeln effektiv an Wasser und Nährstoffe herankommen, entscheidet auch darüber, wie widerstandsfähig wichtige Kulturpflanzen gegenüber Dürre und Klimawandel sind. Forschende der Universitäten Bonn und Bologna (Italien) haben eine Mutante in Gerste entdeckt und beschrieben: Ihre Wurzeln wachsen deutlich steiler nach unten als normalerweise. Diese Entdeckung bietet potenziell einen Ansatzpunkt für die Züchtung dürreresistenterer Sorten. Die Studie ist nun in PNAS erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Hohe Kohlenstoff-Speicherung in afrikanischen Bergwäldern

Nebelwald am Kilimanjaro. Foto und (c): Andreas Hemp

Die tropischen Bergwälder Afrikas speichern in ihrer oberirdischen Biomasse mehr Kohlenstoff pro Hektar als alle anderen tropischen Wälder der Erde. Sie leisten mit dieser hohen Speicherkapazität einen großen Beitrag zum Klimaschutz - in einer Größenordnung, die vom Weltklimarat IPCC bisher erheblich geringer veranschlagt wurde. Zu diesem Ergebnis kommt eine in Nature veröffentlichte Studie eines internationalen Forschungsrnetzwerks, das mit Nachdruck zum Erhalt dieser kohlenstoffreichen Ökosysteme aufruft. Dr. Andreas Hemp von der Universität Bayreuth und sein Team haben in diesem Rahmen die Kohlenstoff-Vorräte in den Bergwäldern am Kilimanjaro untersucht.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Wie sich die ersten Wurzeln vor mehr als 400 Millionen Jahren entwickelten

Künstlerische Rekonstruktion der fossilen und inzwischen ausgestorbenen Art Asteroxylon mackiei Grafik und (c): Matt Humpage

Die erste 3D-Rekonstruktion einer Pflanze aus dem Devon hat ein Forschungsteam realisiert, die ausschließlich auf fossilen Belegen beruht. Die Ergebnisse von Forschenden des Wiener Gregor Mendel Instituts für Molekulare Pflanzenbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (GMI), der Universität Edinburgh und der Universität Oxford zeigen, dass das Auftreten verschiedener Achsentypen an den Verzweigungspunkten zur weiteren Diversifizierung führte, kurz nachdem sich die Landpflanzen vor etwa 400 Millionen Jahren entwickelt hatten. Die Ergebnisse wurden nun im Journal eLife veröffentlicht.

Quelle: GMI

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News · Forschungsergebnis

Fichten- und Tannenwirtschaftswälder durch den Waldbau auf Trockenheit vorbereiten

Gemischter Weisstannen- und Fichtenbergwald auf 1020 Metern Höhe in einem der Studiengebiete. Foto: Alessandra Bottero

In Mitteleuropa werden Trockenzeiten mit dem Klimawandel häufiger, doch manche heutigen Wälder können schlecht damit umgehen. Daten eines 30-jährigen Experiments zeigen nun, wie anfällig Fichten- und Tannenwirtschaftswälder auf Dürre sind. Der Waldbau kann aber ihre Resilienz gegen Trockenheit erhöhen, das heisst, wie rasch und gut sie sich davon erholen können. Dies berichtet ein von der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) geleitetes Forschungsteam im Fachjournal Global Change Biology.

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Bakteriengift macht Grünalge Chlamydomonas blind

Grünalgen verlieren fast vollständig die Farbe, wenn ihnen die tödlichen Bakterien zugesetzt wurden. Foto: Foto: Jens Meyer, Uni Jena

Forschende der Universität Jena entdeckten ein Bakteriengift, das die Farb­pigmente im Augenfleck der einzelligen Grünalgen Chlamydomonas reinhardtii zerstört. Zusammen mit einer weiteren giftigen Substanz machen die Bak­terien der Art Pseudomonas protegens die beweglichen Grünalgen damit nicht nur orientierungs- und bewegungslos, sondern schicken sie in den sicheren Tod. Dem Gift mit Namen „Protegencin“ kam das Forschungsteam mit Hilfe der Raman-Spektroskopie und der Naturstoffforschung auf die Spur. Ihre Studienergebnisse veröffentlichen die Forschenden in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins PNAS.

Quelle: Uni Jena

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News · Forschungsergebnis

500 Millionen Messwerte: wie arktisch-alpine Pflanzen auf die Globale Erwärmung reagieren

Die Zwergbirke (hier mit rötlich gefärbten Blättern) könnte vom Klimawandel profitieren. Foto und (c): Roland Pape, University of South-Eastern Norway

Es ist die bislang umfassendste Studie ihrer Art: Forschende der Universität Bonn und der University of South-Eastern Norway haben untersucht, wie zwei charakteristische arktisch-alpine Pflanzenarten auf die Globale Erwärmung reagieren. Dazu haben sie fast 500 Millionen eigene Messdaten aus der Gebirgsregion Norwegens ausgewertet. Die Analysen zeigen, dass mögliche Konsequenzen des Klimawandels extrem stark von dem individuellen Standort der Pflanzen abhängen und vor allem laubwerfende Arten von einer Erwärmung profitieren werden. Als Folge würde sich der Trend zur Vergrünung der arktisch-alpinen Regionen weiter verstärken. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift Ecosphere.

Quelle: Uni Bonn

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News · Projekt

Mais-Anbau nachhaltiger gestalten und Stickstoff-Bedarf ermitteln

Der Praxis eine bessere Abschätzung des Stickstoff-Bedarfes von Mais und des Stickstoff-Angebotes im Boden an die Hand geben zu können, ist Ziel des Projektes NEffMais. Die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) fördert das Projekt „Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau (NEffMais)“ mit 1,2 Millionen Euro. Die Projektkoordination unterliegt der Abteilung Acker- und Pflanzenbau der Agrar- und Ernährungswissenschaftlichen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und wird von Professor Henning Kage geleitet.

Quelle: CAU

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News · Forschungsergebnis

Landnutzung als Bedrohung und Chance für Hummeln

Eine Helle Erdhummel (Bombus lucorum) besucht eine Distel am Kreuzeck, Garmisch-Partenkirchen. Bei vielen europäischen Hummelarten sinken aktuell die Populationen. Foto: Penelope Whitehorn, KIT

Änderungen der Landnutzung verstärken für Hummeln die Risiken, denen sie durch den Klimawandel ausgesetzt sind. Ein intelligentes Landmanagement dagegen könnte einige Arten stabilisieren, die einen wesentlichen Beitrag zur Bestäubung von Nutzpflanzen leisten. Das zeigen Langzeitsimulationen, die Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern aus Italien durchgeführt haben. Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Global Change Biology veröffentlicht.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Überlebensstrategie hungernder Bäume: die kritische Rolle der Energievorräte

Experimenteller Aufbau des CO2-Hungerexpriments an den jungen Fichten. Foto: MPI-BGC

Bei extremem Klima können Pflanzen nicht ausreichend energiereiche Kohlenstoff-Verbindungen durch Photosynthese herstellen. Sie sind dann auf Reserven angewiesen. Diese werden nach bisherigen Erkenntnissen aber nur gebildet, wenn genug Photosyntheseprodukte vorhanden und Wachstumsvorgänge abgedeckt sind. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie fanden nun heraus, dass Bäume auch während langer Hungerphasen weiterhin Reserven bilden. Dabei verzichten sie darauf, weiter zu wachsen und verdauen sogar eigene energiereiche Bestandteile. Mit dem neuen Wissen können Modelle verbessert werden, die das Schicksal der Wälder vor dem Hintergrund des Klimawandels vorhersagen.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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Rückblick auf KW 31 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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Rückblick auf KW 30 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Die „Phytoplanktonfabrik“ – vom Nährstoff zum Algenwachstum

Phytoplankton aus dem Südlichen Ozean. Aufnahme: Jeff McQuaid

Eine internationale Studie unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel gibt neue Einblicke in die komplexen biogeochemischen Prozesse an der Basis des marinen Ökosystems. Forschende der Dalhousie University, der University of Liverpool, des GEOMAR und der Scripps Institution of Oceanography haben ein neues Modell für die Untersuchung des Phytoplanktonwachstums im Meer entwickelt. Das Modell wurde mit metaproteomischen und Umweltdaten gekoppelt, um genaue Vorhersagen z. B. über die Wachstumsraten des Phytoplanktons im Südlichen Ozean zu ermöglichen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass kumulative zelluläre Kosten bestimmen, wie Umweltbedingungen das Wachstum von Phytoplankton verändern“, resümiert Professor Dr. Eric Achterberg, Co-Autor der Studie vom GEOMAR zur Studie mit dem Titel Cellular costs underpin micronutrient limitation in phytoplankton, die in der Fachzeitschrift Science Advances erschien.

Quelle: GEOMAR

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News · Politik

Umweltministerium will Erhalt von artenreichen und klimastabilen Wäldern honorieren

Angesichts der Bedeutung von intakten Wäldern sowohl für das Klima, als auch für den Schutz der biologischen Vielfalt hat das Bundesumweltministerium (BMU) Eckpunkte für ein Umsteuern in der deutschen Waldpolitik und für eine Honorierung der vielfältigen Leistungen für den Erhalt artenreicher und naturnaher Ökosysteme vorgelegt. Zentrale Forderung ist, durch die Förderung von Maßnahmen im Wald gleichzeitig eine gezielte Lenkungswirkung für mehr Klima- und für den Biodiversitätsschutz zu erreichen.

Quelle: BMU

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News · Politik

Kabinett beschließt Rechenschaftsbericht 2021 zur Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt

Trotz vielfacher Gegenmaßnahmen, die die Bundesregierung im Rahmen der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt bereits beschlossen und umgesetzt hat, besteht weiter großer Handlungsbedarf, um den Verlust der biologischen Vielfalt in Deutschland zu stoppen. Dies ist das Ergebnis des vom Bundesumweltministerium (BMU) vorgelegten Rechenschaftsberichts 2021 zur Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt (NBS), den die Bundesregierung heute beschlossen hat. Die Naturschutzfinanzierung wurde in den vergangenen Jahren kontinuierlich aufgestockt, insbesondere für Maßnahmen zum Insektenschutz und das Bundesprogramm Biologische Vielfalt. In dem umfassenden Bericht legt die Bundesregierung wie in jeder Legislaturperiode dar, mit welchen Maßnahmen sie die biologische Vielfalt in Deutschland erhält und schützt.

Quelle: BMU

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News · Politik

Waldbericht 2021: Massive Schäden in Deutschlands Wäldern

Die Folgen des Klimawandels haben in den vergangenen Jahren deutliche Spuren in Deutschlands Wäldern hinterlassen. Die starken Stürme in den Jahren 2017 und 2018, die extreme Dürre und Hitzewellen in den Jahren 2018 bis 2020 sowie die massenhafte Vermehrung von Borkenkäfern haben zu massiven Waldschäden geführt, heißt es in einer Unterrichtung der Bundesregierung (19/31700) zum Waldbericht 2021.

Quelle: Heute im Bundestag (hib)

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News · Politik

Digitale Sequenz-Informationen müssen frei verfügbar bleiben

Unter der Überschrift „Digitale Sequenzinformationen als Gemeingut erhalten“ haben 350 europäische Institutionen bzw. Einzelwissenschaftler und Einzelwissenschaftlerinnen kürzlich eine Stellungnahme lanciert, an der auch der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) beteiligt ist, zu dem auch die DBG zählt. Die Unterzeichnenden sind besorgt, dass Einschränkungen des offenen Austausches von Digitalen Sequenzinformationen (DSI) die Grundlagenforschung behindern, Maßnahmen zum Biodiversitätsschutz beeinträchtigen und Innovationen hemmen könnten. Letzteres wäre vor allem in Hinblick auf diejenigen Forschungen und Technologien fatal, die sich mit Herausforderungen in den Bereichen Ernährungssicherheit, Gesundheit, Biodiversitätsverlust und Klimawandel befassen. Beeinträchtigungen in diesem Bereich würden den Fortschritt bei der Umsetzung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) untergraben. Vor diesem Hintergrund sollten DSI offen zugänglich bleiben, was einen gerechten Vorteilsausgleich nicht ausschließt. Die Stellungnahme empfiehlt den politischen Entscheidungsträgern daher, multilaterale Ansätze zu verfolgen, die durch internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit ergänzt werden sollen.

Quelle: VBIO

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Rückblick auf KW 29 (2021)

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Rückblick auf KW 28 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Teure Invasion: Nicht-heimische Arten verursachten Kosten von über 116 Milliarden Euro in EU

Senckenberg-Wissenschaftler*innen haben gemeinsam mit einem internationalen Team die durch invasive Arten entstandenen Kosten in Europa und Deutschland untersucht. In ihren heute im Fachjournal NeoBiota (DOI 10.3897/neobiota.@@.58196 und 10.3897/neobiota.@@.59502) erschienenden Studien zeigen sie, dass in den europäischen Ländern im Zeitraum 1960 bis 2020 Schäden von mehr als 116,61 Milliarden Euro durch nicht-heimische Arten entstanden sind, wie z.B. durch das Beifußblättrige Traubenkraut Ambrosia artemisiifolia, Wanderratten oder den Asiatischen Eschenprachtkäfer. In Deutschland sind es für denselben Zeitraum geschätzte 8,21 Milliarden Euro. Die Ausgaben verzehnfachten sich laut den Forschenden in jeder Dekade – zudem seien die realen Kosten wahrscheinlich um ein Vielfaches höher.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Biomarker für den Eichenwickler trotzenden Eichen entdeckt

Eichenwicklerlarve in einem Eichenblatt. Foto: Hilke Schröder, Thünen-Institut

In den Blättern der Stieleiche haben Forschende Biomarker entdeckt, die dem Eichenwickler widerstehen. Damit lässt sich zum einen vorhersagen, wie anfällig bestimmte Waldgebiete für einen Befall des Eichenwicklers sind, zum anderen können bei Aufforstungen gezielt widerstandsfähige Jungpflanzen herangezogen werden. Das berichten die Forschenden des Thünen-Instituts für Forstgenetik in Großhansdorf und des Helmholtz-Zentrums München, Abteilung für Experimentelle Umweltsimulation im Fachmagzin New Phytologist.

Quelle: Thünen-Institut

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News · Forschungsorte

Neues Forschungszentrum „Umwelttechnikum“

Der Klimawandel stellt Umweltwissenschaftler*innen vor viele drängende Fragen: Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen Pflanzen, Boden, Atmosphäre? Wie verändern sich wichtige Prozesse wie Photosynthese oder Wasserflüsse? Wann erreichen Waldökosysteme ihre Kipppunkte? Die Eva Mayr-Stihl Stiftung unterstützt die Suche nach Antworten und fördert daher den Bau des Umwelttechnikums, eines forst- und umweltwissenschaftlichen Experimental-Forschungszentrums an der Universität Freiburg.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen haben ein molekulares „Gedächtnis“

Arabidopsis-Keimlinge mit Priming bei moderaten Temperaturen und folgendem Hitzestress (44°C, links) im Vergleich zu Keimlingen mit Hitzestress ohne Priming (rechts). Aufnahme: Justyna Jadwiga Olas

Wie das Spross-Scheitel-Meristem auf Hitzestress reagiert, haben Forschende rund um Bernd Müller-Röber am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) und an der Universität Potsdam untersucht. Wie sie herausfanden, entwickelte es ein Stress-Gedächtnis. Aufgrund dieser Erinnerungsfähigkeit ist es in der Lage, besser auf einen weiteren nachfolgenden Stressor zu reagieren und tödliche Stress-Ereignisse sogar zu überleben. Demnach generiert das Spross-Scheitel-Meristem mit seinen Stammzellen ein eigenständiges, starkes Hitzestress-Gedächtnis auf Transkriptionsebene, unabhängig von anderen benachbarten Zellen. In einer umfassenden Gen-Expressionanalyse konnte die Forschenden verantwortliche Gene des Hitzestress-Gedächtnisses identifizieren. „Im Vergleich zu anderen Organen, wie den Blättern, konnten wir zeigen, dass im Meristem eine unabhängige, gewebespezifische Regulation vorliegt. Sowohl die Komponenten, als auch die Geschwindigkeiten der einzelnen Reaktionen unterscheiden sich stark von den Reaktionen in anderen Organen“, beschreibt Justyna Jadwiga Olas, Erstautorin der im Mai erschienenen Studie im Fachjournal Molecular Plant, die die Forschenden heute der Öffentlichkeit vorstellten.

Quelle: MPI-MP

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News · Köpfe und Karrieren

Leopoldina nimmt Pflanzenforscher als neues Mitglied auf

Prof. Dr. Nicolaus von Wirén. Foto: Andreas Bähring, IPK

Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina hat Prof. Dr. Nicolaus von Wirén, Leiter der Abteilung für Physiologie und Zellbiologie am IPK Leibniz-Institut, als neues Mitglied aufgenommen.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Veranstaltung

Chromosomen, Evolution und Pflanzenzüchtung

Die Studiengruppe Cytogenetics der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung e.V. (GPZ) veranstaltet vom 27. bis 28. September 2021 ein Treffen zum Thema Chromosome biology in the context of evolution and plant breeding am Naturkundemuseum Senckenberg in Görlitz. Beiträge und Anmeldungen sind bis 1. September 2021 möglich. Folgende Sessions sind geplant:

  • Evolution, environmental response and plasticity
  • Genome stability, nucleus and chromosome architecture
  • New tools, perspectives, and applications
  • Mitosis, Meiosis, gamete formation, polyploidy and apomixes

Wie die Organisatorin und der Organisator, Christiane Ritz (Görlitz) and Andreas Houben (Gatersleben), wissen lassen, wird die derzeit noch in Präsenz geplante Veranstatlung ins Virtuelle verlegt, sollten Pandemie-bedingte Einschränkungen nötig werden, dann werden angefallene Gebühren erstattet.

Details via IPK Gatersleben 

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News · Forschungsergebnis

Große Artenvielfalt sorgt im Grünland für effiziente Phosphor-Nutzung

Artenreiches Grünland beherbergt auch im Boden viele Arten von Mikroorganismen, die im Zusammenspiel mit den Pflanzen die knappe Ressource Phosphor effizient nutzen. Dies fand die Geoökologin Professorin Yvonne Oelmann der Universität Tübingen gemeinsam mit einem internationalen Forschungsteam heraus. Für die Landwirtschaft könnten die Erkenntnisse ein Anreiz sein, die Artenvielfalt zu fördern. Denn Phosphor wird ins Grünland vielfach als kostenintensiver Dünger eingebracht, dessen Einsatz sich durch die Förderung der ober- und unterirdischen Artenvielfalt reduzieren ließe. Die Forschungsergebnisse hat Oelmann in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Grundlage dieser Untersuchung sind das „Jena Experiment“ und die Biodiversitätsexploratorien, in denen Forschende verschiedener Fachgebiete die Auswirkungen der Artenvielfalt (Jena Experiment) in Kombination mit der Landnutzung (Biodiversitätsexploratorien) in Grünlandökosystemen erforschen.

Quelle: Uni Tübingen

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News · Ausbildung · Politik

Lebenslanges Biologie-Lernen ist essentiell – nicht-formale Bildungsangebote sicherstellen

Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO e. V.) hat jüngst ein Positionspapier zu nicht-formalen Bildungsangeboten vorgelegt. Diese bilden eine zusätzliche Basis für die Entwicklung einer naturwissenschaftlichen bzw. biologischen Grundbildung. Um die entsprechenden Aktivitäten langfristig zu sichern, müssen sowohl die Bildungsinstitutionen selbst, als auch Politik und Förderinstitutionen gewisse Weichenstellungen vornehmen. Der Verband fordert insgesamt an fünf Stellschrauben zu drehen:

  • besserer Zugang zu nicht-formalen Bildungsangeboten
  • gesicherte Grundfinanzierung
  • Initiativen zur Fortbildung
  • Qualitätssicherungsmaßnahmen
  • stärkere Verzahnung der Angebote.

Quelle: VBIO

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News · Politik

Europäischer Grüner Deal: Neue EU-Waldstrategie für 2030

Die Europäische Kommission hat heute die neue EU-Waldstrategie für 2030 angenommen, eine Leitinitiative des europäischen Grünen Deals, die auf der EU-Biodiversitätsstrategie für 2030 aufbaut. Die Strategie trägt zu dem vorgeschlagenen Maßnahmenpaket bei, mit dem die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 55 % reduziert werden sollen und bis 2050 Klimaneutralität in der EU angestrebt wird. Sie trägt auch dazu bei, dass die EU ihrer Zusage nachkommen kann, den Abbau von CO2 durch natürliche Senken gemäß dem Klimagesetz zu beschleunigen. Auf ihrer Website gibt die Europäische Kommission Fragen und Antworten zur neuen EU-Waldstrategie für die Zeit nach 2020 (FAQ).

Quelle: EU Kommission

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News · Projekt

Mit DNA und Drohnen die Ernte retten

Eine Tabakpflanze (Nicotiana benthamiana), bei der ein sog. RUBY-Reporter eine Rotverfärbung der Blätter induziert hat. Foto: Wasim Djamriani, HHU

Das sechste Jahr in Folge haben sich Studierende der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) zusammengefunden, um an „international Genetically Engineered Machine (iGEM)“ teilzunehmen, dem größten Wettbewerb im Bereich der synthetischen Biologie weltweit. Die Studierenden haben ein Jahr Zeit, um ein Projekt zu konzeptionieren, Gelder zu akquirieren und das Projekt umzusetzen. Ihr Motto dabei lautet: „Lokale Menschen lösen lokale Probleme“. Das diesjährige Team will ein System entwickeln, welches Stress in Pflanzen sowohl frühzeitig identifizieren als auch feststellen kann, woran die Pflanzen leiden. Landwirte können so wesentlich schneller Pflanzenschutzmaßnahmen einleiten, um ihre Felder effektiver zu schützen. Die gewonnenen „Stressdaten“ sollen zusätzlich maschinell ausgewertet werden, um unter anderem die Ausbreitung von Pflanzenkrankheiten besser vorhersehen zu können.

Quelle: HHU beim idw

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News · Forschungsergebnis

Mit KI künftigen Waldbränden auf der Spur

Wie zunehmende Waldbrände langfristig die Landschaft gravierend verändern, wird mittels KI untersucht. Foto und (c): Rupert Seidl, TUM

Mit steigenden Temperaturen nimmt das Risiko für verheerende Feuer in der Natur zu. Forschende der Technischen Universität München (TUM) nutzen Methoden der Künstlichen Intelligenz, um die langfristigen Auswirkungen von vermehrten Waldbränden auf Waldökosysteme abzuschätzen. In ihren Simulationen zeigen sie, wie sich der Yellowstone Nationalpark in den USA bis zum Ende des Jahrhunderts entwickeln könnte. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachmagazin Global Change Biology. Das Forschungsteam trainierte dazu ein tiefes neuronales Netzwerk (Deep Neural Network), das Verhalten eines komplexen Simulationsmodells möglichst gut zu imitieren. Das neuronale Netzwerk lernt dadurch, wie das Ökosystem auf verschiedene Umwelteinflüsse reagiert, kommt dabei aber mit einem Bruchteil der Rechenleistung aus, die für große Simulationsmodelle sonst aufgewendet werden müsste. „Wir können damit räumlich hoch aufgelöste Simulationen von Waldgebieten mit mehreren Millionen Hektar durchführen“, sagt Erstautor Dr. Werner Rammer.

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Transsexueller Seetang gibt Einblicke in die Mechanismen der Geschlechts-Differenzierung

Feminisierter männlicher Riesen-Tang (links) und männlicher Riesen-Tang (nicht feminisiert, rechts). Aufnahmen: MPI für Entwicklungsbiologie

Einen Stamm von Riesen-Tang, der genetisch männlich ist, aber phänotypisch als weiblich erscheint, haben Forschende am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen und ihre Kollaborationspartner*innen im Fachmagazin New Phytologist beschrieben. Der Tang-Stamm trägt das männliche V-Chromosom, erscheint aber überraschenderweise vornehmlich weiblich – obwohl ihm das U-Chromosom dafür fehlt. „Der genetisch männliche Riesen-Tang ist fast ununterscheidbar von einem weiblichen, und vor allem kann er sich sogar durch Parthenogenese fortpflanzen, was normalerweise den Weibchen vorbehalten ist“, sagt Susana Coelho, Hauptautorin der Studie. Coelho und ihr Team konnten die molekularen Mechanismen hinter diesem verblüffenden Phänomen identifizieren. Ihre Ergebnisse erlauben Rückschlüsse darauf, wie die sexuelle Entwicklung bei dieser Art auf molekularer Ebene eingeleitet wird.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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News

Rückblick auf KW 26 (2021)

Wildbienen brauchen vielfältige Agrarlandschaften

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News

Rückblick auf KW 25 (2021)

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News

Rückblick auf KW 24 (2021)

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News · Projekt

Wie Landnutzungstypen die artenreichen Wälder Ecuadors stablisiert oder bedroht

In der zweiten Förderphase wird sich die Forschungsgruppe den Trockenwäldern Ecuadors widmen. Foto: Nina Farwig

Die tropischen Bergregen- und Trockenwälder in Ecuador gehören zu den artenreichsten Lebensräumen auf der Erde. Doch diese Vielfalt ist bedroht, vor allem durch den Klima- und Landnutzungswandel. In der Forschergruppe „Umweltveränderungen in Biodiversitäts-Hotspot-Ökosystemen Süd-Ecuadors: Systemantwort und Rückkopplungseffekte“ (RESPECT) gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Bio- und Geowissenschaften der Frage nach, welche Arten der Landnutzung das Ökosystem vor Ort stabilisieren und welche es bedrohen. Das Konsortium wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) nun in einer zweiten Förderphase mit insgesamt rund 4,6 Millionen Euro über einen Zeitraum von drei Jahren gefördert. Standen in den vorangegangenen Förderperioden vor allem die Bergregenwälder im Fokus, werden sich die Forscherinnen und Forscher in der zweiten Förderphase von RESPECT vor allem den Trockenwäldern in Ecuador widmen. Sprecherin der Forschungsgruppe RESPECT ist Prof. Dr. Nina Farwig von der Philipps-Universität Marburg.

Quelle: Uni Marburg

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News · Anwendung

Baumwurzeln in tiefere Bodenschichten locken

Die Methode der Splittzylinder könnte auch Baumwurzeln in tiefere Bodenschichten locken. Der Baum könnte so auch mit größerer Trockenheit zurechtkommen. Grafik: Claus Mattheck, KIT

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

Quelle: KIT

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News

Rückblick auf KW 23 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Wildbienen brauchen vielfältige Agrarlandschaften

Solitär lebende Wildbiene an einer Rapsblüte. Foto: Nicole Beyer

Massentrachten wie Raps oder Ackerbohnen bieten wertvolle Nahrungsquellen für Bienen, die bei ihren Blütenbesuchen zur Bestäubung von Kultur- und Wildpflanzen beitragen. Doch nicht jede blühende Ackerkultur wird von denselben Bienen besucht. Ein Team der Universität Göttingen und des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig hat untersucht, wie sich die Lebensraumvielfalt der Agrarlandschaft und der Anbau verschiedener Massentrachten, das heißt blühender Kulturpflanzen, auf Wildbienen auswirken. Demnach erhöhen vielfältige Agrarlandschaften den Artenreichtum von Wildbienen. Blühende Ackerkulturen mit unterschiedlichen Blütenformen fördern unterschiedliche Wildbienenarten. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Landscape Ecology erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Politik

Allianz der Wissenschafts-Organisationen zur Wissenschafts- und Innovationspolitik in der Legislaturperiode 2021–2025

Unmittelbar vor der Bundestagswahl wendet sich die Allianz der Wissenschaftsorganisationen an die deutsche Politik und appelliert an deren Vertreterinnen und Vertreter, gemeinsam mit der Wissenschaft schon jetzt die Weichen für die Zukunft des deutschen Wissenschaftssystems zu stellen. Autonome Wissenschaft und verantwortungsbewusster Erfindergeist müssen im Dialog mit der Gesellschaft gestärkt und gegenüber den globalen Partnern und Wettbewerbern aktiv vertreten werden. In ihrem Positionspapier stellt die Allianz sieben Handlungsfelder vor, die in diesem Entwicklungszusammenhang von besonderer Bedeutung sind:

  1. Freiheit und Autonomie stärken
  2. Europäisch denken, global handeln
  3. Wissenschafts- und Innovationssystem agiler und partizipativer gestalten
  4. Wissenschaftskommunikation weiterentwickeln – Dialog zwischen Wissenschaftund Politik stärken
  5. Digitale Souveränität leben und gestalten
  6. Bildung und Karrieren ermöglichen, Talente gewinnen
  7. In die Zukunft investieren

Das meldet der Wissenschaftsrat.

Quelle: Wissenschaftsrat

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News · Forschungsergebnis

Wie drei Proteine die Photosynthese regeln

Pflanzenphysiologe Prof. Dario Leister im Gewächshaus in Martinsried. Foto und (c): LMU

Ein Teilschritt der Photosynthese funktioniert nur dann korrekt, wenn ein „Kontrolleur“ und ein „Motivator“ die Aktivität des zentralen Proteins steuern. Wie das Team um Prof. Dr. Dario Leister der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) im Fachjournal Nature Communications schildert, kontrollieren sich drei Proteine bei einem Teilprozess der Photosynthese wechselseitig, nämlich PGRL1, PGRL2 und PGR5. Die Biologinnen und Biologen identifizierten nun PGRL2 als drittes beteiligtes Protein. Leister zeichnet ein anschauliches Gesamtbild: „PGRL1 ist der Motivator von PGR5, und PGRL2 der Kontrolleur. Ohne Motivator ist PGR5 inaktiv, ohne Kontrolleur arbeitet es sich ganz gut, aber ohne Motivator und Kontrolleur zeigt PGR5 eine zu hohe bis zerstörerische Aktivität.“

Quelle: LMU

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News · Forschungsergebnis

Plastizität unterstützt Evolution ökologisch spezialisierter Arten

Die als Plastizität bezeichnete Fähigkeit bestimmter Pflanzen, sich durch Veränderung ihrer Physiologie an zukünftige Umweltherausforderungen anzupassen, unterstützt die zukünftige Evolution in einer Weise, die immer von den spezifischen Herausforderungen abhängt, denen sich die Arten bei der Entwicklung ihrer spezialisierten Ökologie stellen müssen. Das hat ein internationales Team herausgefunden beim Vergleich von Arabidopsis thaliana mit zwei ihrer nahen Verwandten, A. lyrata und A. halleri, vor und während der Exposition durch schweren Trockenstress herausgefunden. Nach dem im Labor von Professorin Dr. Juliette de Meaux an der Universität zu Köln entwickelten Versuchsansatz, charakterisierten das Team die Plastizität und Evolution der Expression von zehntausenden von Genen. Die Autorinnen und Autoren konnten die Anzahl der Mutationen ermitteln, die sich in den Abstammungslinien von A. lyrata und A. halleri entwickelten, um die Plastizität der Genexpression zu erhöhen oder zu verringern. Ihre Ergebnisse zeigen, dass sich diese Rate zwischen den Arten ändert. In der trockenheitstoleranten Art A. lyrata entdecken sie viel mehr Mutationen, die die Evolution einer stärkeren plastischen Reaktion fördern, als in ihrer Schwesterart A. halleri, die mehr Schwierigkeiten hat, den Stress zu überleben. „Diese Arbeit dokumentiert die dynamische Evolution von Plastizität in komplexen Organismen, die mit Umweltveränderungen konfrontiert sind“, erklärt Professorin de Meaux. “Sie zeigt aber auch, dass ihre Rolle als Unterstützung für zukünftige Anpassungen nicht vordefiniert ist, sondern immer von den spezifischen Herausforderungen abhängt, denen sich die Arten bei der Entwicklung ihrer spezialisierten Ökologie stellen müssen." Die Studie erschien im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: Uni Köln

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News · Forschungsergebnis

Zugvögel helfen nur bestimmten Pflanzenarten in den Norden abzuwandern

Auch Stechpalmen (Ilex aquifolium) tragen Früchte, wenn Singdrosseln (Turdus philomelos) in Europa nordwärts fliegen und werden daher potenziell von ihnen in diese Richtung ausgebreitet. Foto: David Chapman

Mit Hilfe von Zugvögeln in den Norden umziehen, wenn es im Süden durch den Klimawandel zu warm wird – eigentlich eine tolle Idee für wenig mobile Pflanzen. Eine neue Studie im Fachjournal Nature zeigt nun, dass das entgegen bisheriger Annahmen aber lediglich bei wenigen Pflanzenarten funktionieren dürfte. Demnach reisen nur die Samen der Pflanzenarten als blinder Passagier bei Zugvögeln nordwärts mit, deren Fruchtperiode sich mit dem Frühjahrszug überschneidet. Zudem liegt die Last der potenziellen Ausbreitung der Pflanzen in kühlere Gefilde auf den Federn einiger weniger paläoarktischer Vogelarten.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Dipeptide als Retter in der Stressbewältigung

Salz- und Catechin-Behandlungen bei Tabakkeimlingen Die Keimlinge wurden nach 7 Tagen Stressbehandlung fotografiert. Bei den Keimlingen mit Stressbehandlung zeigte sich, dass die Tyr-Asp Varianten sich unter diesen Stressbedingungen besser entwickelten als die Kontrollen. Foto: Juan C. Moreno

Ein neuartiges regulatorisches Molekül haben Froschende identifiziert und zeigen im Fachjournal wie es die Toleranz von Pflanzen gegenüber Umweltstress verbessert. Das Team um Dr. Aleksandra Skirycz - bis vor kurzem Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie, nun Professorin am Boyce Thompson Institute (BTI) in den USA -fand heraus, dass Pflanzen die NADPH-Produktion als Reaktion auf verschiedene Stresssituationen anregen, wie sie im EMBO Journal belegen. Dieser Mechanismus beinhaltet eine niedermolekulare Verbindung, ein Dipeptid Tyr-Asp. Tyr-Asp wirkt, indem es den pflanzlichen Kohlenstoff-Stoffwechsel so moduliert, dass Glukose, ein universeller Baustein, in Richtung der Produktion von NADPH verschoben wird. Konkret greift Tyr-Asp in den Glukosestoffwechsel ein, indem es ein glykolytisches Schlüsselenzym, die Glyceraldehyd-3-Phosphat-Dehydrogenase (GAPC), hemmt und so die Glukose auf den Pentosephosphatweg (PPP) und die NADPH-Synthese umleitet. In Übereinstimmung mit den molekularen Daten verbesserte Tyr-Asp die Pflanzenresistenz gegenüber oxidativem und Salzstress.

Quelle: MPI für molekulare Pflanzenphysiologie

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Frei verfügbar: einmalige Datenbank zur Vegetation der Erde

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

Quelle: Uni Halle

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News · Forschungsergebnis

Gene für Dürreresistenz in Buchen identifiziert

In Buchenwäldern haben die Hitzesommer Spuren hinterlassen: Fast die Hälfte der Bäume sind vielerorts in Hessen geschädigt. Foto: M. Pfenninger, V. Heymann, LOEWE-TBG

Welche Bäume überstehen trockene Hitzesommer und welche tragen starke Schäden davon? Für Buchen kann man diese Frage nun per Genomanalyse beantworten. Ein Team um Prof. Dr. Markus Pfenninger vom LOEWE-Zentrum für Translationale Biodiversitätsgenomik und dem Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum hat geschädigte und gesunde Buchen in Hessen untersucht und Bereiche in deren Erbgut identifiziert, die für Dürreresistenz zuständig sind. Anhand dieser DNA-Abschnitte lässt sich für jeden einzelnen Baum sagen, wie gut er längere Trockenperioden übersteht. Dank gezielter DNA-Tests könnten daher widerstandsfähige Exemplare für die Forstwirtschaft ausgewählt und Buchenwälder für den Klimawandel fit gemacht werden. Die Studie hat das Fachmagazin eLife veröffentlicht.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Asteroideneinschlag verursachte kurzzeitige Algenblüte und Artensterben im Meer

Der Asteroid, der wahrscheinlich das Aussterben der Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren verursachte, löste eine starke globale Abkühlung und eine ausgeprägte Algenblüte aus, die auch in marinen Ökosystemen ein Massenaussterben verursachte. Die Forscherinnen und Forscher des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) simulierten die Produktivität des Ozeans vor und nach dem Asteroideneinschlag (Chicxulub impact). Die Simulationen zeigen eine kurzzeitige globale Algenblüte, die eine siebenmal höhere Produktivität erreichte als vor dem Einschlag. Da die Algen wahrscheinlich Giftstoffe produzierten, könnte ihre Zunahme zum Aussterben von Arten im Ozean beigetragen haben, wie die Forschenden im Fachmagazin Geophysical Research Letters schreiben.

Quelle: PIK

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News · Forschungsergebnis

Kleingewässer in Agrarlandschaften stark mit Pestiziden belastet

Zwei Jahre lang haben die Forschenden die Pestizidbelastung an mehr als 100 Messstellen untersucht. Foto: André Künzelmann, UFZ

Pestizide sichern die Erträge in der Landwirtschaft, indem sie schädliche Insekten, Pilze und Unkräuter bekämpfen. Sie gelangen aber auch in Bäche und schädigen die aquatischen Lebensgemeinschaften, die für den Erhalt der Artenvielfalt entscheidend sind, Teil des Nahrungsnetzes sind und die Selbstreinigung des Wassers unterstützen. In einem bundesweiten Monitoringprogramm haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaflter unter Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) gezeigt, dass die Grenzwerte für Pestizide zu hoch angesetzt sind und selbst diese in über 80 Prozent der Gewässer überschritten werden. Das berichten sie im Fachjournal Water Research. Wie sie schreiben, kann der Verlust der Artenvielfalt nur gestoppt werden, wenn die Umweltrisikobewertung der Pestizide reformiert wird.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Symbiose aus Grünalgen, Wimpertierchen und Purpurbakterien

Ein Forschungsteam hat eine sehr seltene und rätselhafte Dreier-Endosymbiose entdeckt, die aus einem Wimpertierchen, einer Grünalge und einem zuvor unbekannten Purpurbakterium besteht. Wie die Forschenden durch Genomanalysen des pink-grünen Wimpertierchens herausgefunden haben, gehört das beteiligte Bakterium den sogenannten Schwefel-Purpurbakterien (Familie Chromatiaceae) an, hat jedoch die sonst typische Oxidation von Schwefelverbindungen aufgegeben. Das Genom des Purpurbakteriums ist stark reduziert und legt nahe, dass das Bakterium nun hauptsächlich im Dienste der Kohlenstoff-Fixierung steht und allein nicht mehr lebensfähig ist. Damit stellt die neue Bakterienart „Candidatus Thiodictyon intracellulare“ eine bemerkenswerte Ausnahme unter den bisher bekannten Schwefelpurpurbakterien dar. Der Artikel der Forschenden um Dr. Sebastian Hess vom Institut für Zoologie der Universität zu Köln im Wissenschaftsjournal Science Advances präsentiert diese neue Entdeckung und erklärt, wie das sauerstoffempfindliche Purpurbakterium mit Grünalge und Wimpertierchen zusammenlebt.

Quelle: Uni Köln

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News

Rückblick auf KW 22 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Genauigkeit bei Vorhersage von Weizen-Erträgen verdoppelt

Durch die Erhöhung der Populationsgrößen konnte ein internationales Wissenschaftsteam unter Führung des IPK die Vorhersagegenauigkeit für den Ertrag bei Weizen verdoppeln. Foto: Christoph Martin, IPK

Künftig wird es wichtiger sein, die Erträge einzelner Sorten in einem bestimmten Umfeld möglichst genau vorhersagen zu können. Ein internationales Forschungsteam unter Führung des Leibniz-Institutes für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung hat dazu umfangreiche Datensätze zusammengetragen, aufgearbeitet und analysiert. Letztlich konnte mit Big Data die Vorhersage-Genauigkeit für den Ertrag verdoppelt werden, wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Science Advances berichten.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Köpfe und Karrieren

„Theorie erleben“ - Lehrpreis Biowissenschaften 2021 geht an Katrin Meyer

Dr. rer. nat. Katrin Meyer von der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Georg-August-Universität Göttingen erhält den diesjährigen Ars legendi-Fakultätenpreis in der Kategorie Biowissenschaften. Foto: Nina Heymann

Den diesjährigen Ars legendi-Fakultätenpreis für exzellente Hochschullehre in der Kategorie Biowissenschaften erhält in diesem Jahr Dr. rer. nat. Katrin Meyer von der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Georg-August-Universität Göttingen. Sie konnte die Jury mit ihrem Konzept „Theorie erleben“ überzeugen. Bereits vor der Corona-Pandemie hat sie ein attraktives Online-Lehrangebot entwickelt, das die – oft nur kursorisch behandelten – theoretischen Grundlagen der Ökologie ganz bewusst in den Mittelpunkt stellt. Ihre interaktiven „Theorie-Erlebnisse“ vermitteln sowohl Methodenkompetenz als auch Fach- und Sozialkompetenzen, meldet der überreichende Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO). Theorie für Studierende erlebbar, anschlussfähig, zugänglich und verständlich zu machen, ist das Ziel von Dr. Katrin Meyer, die als wissenschaftliche Assistentin an der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Georg-August-Universität Göttingen im Bereich der Ökosystemmodellierung arbeitet. Ihr Konzept der Theorie-Erlebnisse bereichert Lehrveranstaltungen in sämtlichen an der Forst-Fakultät oder fächerübergreifend angebotenen Bachelor- sowie in weiteren Master- und Promotionsstudiengängen.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Ursprung der Feenkreise: Euphorbia-Hypothese widerlegt

Ein vitaler Euphorbia-damarana-Busch, der am Rande eines viel größeren Feenkreises in der Region Brandberg wächst. Die Größenverteilung der abgestorbenen Sträucher stimmte nicht mit den Größen der Feenkreise in der Studie überein. Foto: Dr. Stephan Getzin

Die Feenkreise in der Namib-Wüste sind eines der Rätsel der Natur. Millionen dieser kreisrunden, vegetationslosen Flecken erstrecken sich über weite Gebiete an den Rändern der Namib. 1979 veröffentlichte G.K. Theron die ersten Forschungen über ihre Entstehung. Seine Hypothese war, dass giftige Substanzen aus den Blättern der Euphorbia damarana die Feenkreise verursachen. Im Rahmen einer neuen Studie fanden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen und des Gobabeb Namib Research Institute die ursprünglichen Euphorbia-Pflanzen, die Teil von Therons Studie waren. Vier Jahrzehnte später sind die Forschenden nun in der Lage, Therons ursprüngliche Hypothese schlüssig zu widerlegen. Ihre Ergebnisse wurden am 28. Mai in der Zeitschrift BMC Ecology and Evolution veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit präsentiert.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Gift aus Ahorn in Kuhmilch nachgewiesen

Kühe können das Gift Hypoglycin A aus dem Ahornbaum über ihre Milch weitergeben. Das zeigt eine Studie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB). Die Substanz kann beim Menschen und bei Tieren schwere Vergiftungserscheinungen auslösen. Die Forschenden haben das Gift nun in geringen Mengen in der Rohmilch von Kühen nachgewiesen, die auf einer Weide mit Bergahorn grasten. Im Fachjournal Toxins beschreibt das Team seine Funde und fordert weitere Untersuchungen, um eine potenzielle Gefahr realistisch einschätzen zu können.

Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenkonkurrenz im Klimawandel

Wie Pflanzen mit Stressfaktoren umgehen, ist bereits breit erforscht. Was aber geschieht, wenn eine Pflanze mit zwei zeitgleich auftretenden Faktoren konfrontiert wird? Das hat ein Forschungsteam um Simon Haberstroh und Prof. Dr. Christiane Werner von der Professur für Ökosystemphysiologie der Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen der Universität Freiburg untersucht. Im Park Tapada Real in der portugiesischen Kleinstadt Vila Viçosakonfrontierten sie die Korkeiche (Quercus suber) mit zwei Stressfaktoren: zum einen mit extremer Dürre, zum anderen mit der invasiven Pflanzenart Lack-Zistrose (Cistus ladanifer). „Die Faktoren agierten dynamischer als wir das erwartet hätten“, sagt Haberstroh, der die Untersuchungen für seine Doktorarbeit geleistet hat. In einem feuchten Jahr ergab die Doppelbelastung für die Korkeiche keine signifikanten Änderungen, unter Trockenheit stärkten oder schwächten sich die Faktoren jedoch gegenseitig. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal New Phytologist.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsorte

Botanischer Garten in Osnabrück öffnet mit neuer Dauerausstellung

Am Samstag, 5. Juni öffnet der Botanische Garten der Uni Osnabrück wieder mit einem umgestalteten Eingangsbereich und einer neuen Dauerausstellung „Botanik trifft Biologie“. Foto: Elena Scholz, Universität Osnabrück

Der neu gestaltete Eingangsbereich des Botanischen Gartens der Universität Osnabrück wurde zusammen mit der Ausstellung „Botanik trifft Geologie“ am Freitag, 4. Juni, offiziell mit Stiftern und wenigen geladenen Gästen eröffnet. Am Samstag, 5. Juni, öffnet dann ab 14 Uhr der Botanische Garten nach langer Coronapause wieder seine Freianlagen für die Besucherinnen und Besucher.

Quelle: Uni Osnabrück

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News · Anwendung

Jugend forscht prämiert umweltschonendes Sonnenschutzmittel aus Blütenpollen

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

Quelle: FnR

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News · Forschungsergebnis

Mit fossilen Pflanzenmolekülen der grünen Sahara auf der Spur

Die Pro­ben stam­men aus ei­nem Kern, den For­schen­de im ma­rok­ka­ni­schen Tis­lit-See im Hohen Atlas ge­won­nen ha­ben. Foto: Rachid Cheddadi, Universität Montpellier

Forschende haben ein neues Konzept entwickelt, anhand dessen die sogenannte grüne Sahara erklärt werden kann. Hierfür untersuchten sie fossile Pollen und Pflanzenwachse in einem Sedimentarchiv. Die Befunde überprüften sie mit einem Vegetationsmodell. Dadurch konnten sie nachweisen, dass eine dauerhafte Vegetationsbedeckung in der Sahara nur möglich war, weil sich zwei Regenzeiten überschnitten hatten. Ihre Ergebnisse haben Dr. Enno Schefuß vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, Dr. Rachid Cheddadi von der Universität Montpellier und ihre Kolleginnen und Kollegen jetzt in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.

Quelle: Marum

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News · Forschungsergebnis

Photorespiration für verbesserten Pflanzen-Stoffwechsel nutzen

Das Team von Gain4Crops hat die Photorespiration und den C4-Stoffwechsel miteinander verbunden. Grafik: Gain4Crops

Auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft birgt die Verringerung der Photorespiration, einem sehr energieaufwändigen Prozess, enormes Potenzial zur Verbesserung von Nutzpflanzen. Forschende um Prof. Dr. Andreas Weber vom Institut für Biochemie der Pflanzen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und Prof. Dr. Tobias Erb vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie haben nun eine Lösung gefunden, um die Photorespiration und den C4-Stoffwechsel, zwei der wichtigsten Ansatzpunkte zur Verbesserung der Ernteerträge, miteinander zu verbinden. Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts Gain4Crops (www.gain4crops.eu) setzten sie eine neuartige Umgehungsroute für die Photorespiration ein, den mikrobiellen Beta-Hydroxy-Aspartat (BHAC)-Weg. Dieser erste Konzeptbeweis öffnet den Weg zu mehr Produktivität und weniger Ressourcenverbrauch im Pflanzenbau, wie sie Dienstag in der Fachzeitschrift PNAS berichten und heute der Öffentlichkeit vorstellen.

Quelle: HHU

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News · Outreach

multimedial: Pflanzenforschung und Bioökonomie

Das Projekt zeigt in Scrollytelling-Reportagen verschiedene Themen aus Pflanzenforschung und Bioökonomie. Quelle: HHU, CEPLAS, iStock.com/fad1986, verändert

Im Projekt „Pflanzenforschung 4.0“ des Exzellenzclusters CEPLAS an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) werden unterschiedliche Themen im Bereich Bioökonomie multimedial erklärt. Drei spezifische Themenbereiche werden als digitale Scrollytelling-Reportagen angeboten:

  • Pflanzenzüchtung: Von der Wildpflanze zur Nutzpflanze
  • Bioökonomie: Die Rolle der Pflanzen in der Bioökonomie
  • Innovationen: Wie können wir die Landwirtschaft von morgen nachhaltig gestalten?

Bild, Ton, Video und Text werden dabei zu einer interaktiven Geschichte verknüpft. Nutzerinnen und Nutzer scrollen und klicken sich durch die Reportage und können selbst entscheiden, wie tief sie in die Details eintauchen und zu welchen Themen sie mehr Informationen haben möchten. Zusätzlich können Interessierte mit Hilfe eines Smartphone-Audioguides auf drei thematischen Rundwegen im Botanischen Garten der HHU die behandelten Inhalte „live“ erleben. Sowohl die Reportagen als auch die Rundwege werden nacheinander im Laufe der nächsten Wochen veröffentlicht werden (Ende Mai, Juli und September).

Quelle: HHU

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Feine Strukturen der Johannisbrotbaum-Blätter nachgefromt

Elektronenmikroskopische Aufnahme der Struktur der Blattoberfläche des Johannesbrotbaums. Aufnahme: João Rocha, Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Portugal

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

Quelle. Uni Saarland

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News · Forschungsergebnis

Eine Symbiose mit Pilzen ermöglichte pflanzliches Leben auf der Erde

Vaskuläre und nicht-vaskuläre Pflanzen formen Symbiosen mit Pilzen. Kreise links: Pilz (blau) in einer abgeschnittenen Luzerne-Wurzel (oben) oder einem Thallus von M. paleacea (unten). Kreise rechts: Stumpfblättrige Luzerne (oben), M. paleacea (unten). Bild: Aurélie Le Ru, Mélanie Rich, Pierre-Marc Delaux, CNRS

An Land wachsende Pflanzen besitzen Gene, die es ihnen ermöglichen, wertvolle Lipide mit nützlichen Pilzen auszutauschen. Diese Partnerschaft machte es Pflanzen vor Jahrmillionen überhaupt erst möglich, aus dem Süßwasser heraus das Land zu besiedeln. Darüber berichtet ein internationales Team unter der Leitung des Centre national de la recherche scientifique (CNRS) und des Institut national de la recherche agronomique (INRA) mit Beteiligung von Professor Dr. Marcel Bucher vom Institut für Pflanzenwissenschaften und Exzellenzcluster CEPLAS der Universität zu Köln, sowie Prof. Dr. Thomas Ott der Universität Freiburg in der Fachzeitschrift Science.

Quelle: Uni Köln

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News · Forschungsergebnis

Tibet: Weniger Wald, mehr Arten

Alpine Pflanzen wie diese Saussurea stella, leben im Hengduan-Gebirge. Foto: Richard H. Ree, Field Museum

Üblicherweise gelten Bergwälder als die artenreichsten Lebensräume im Gebirge. Wie ein Team vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) im Hochland von Tibet herausgefunden hat, beherbergen die höher liegenden baumlosen Bergregionen aber deutlich mehr Spezies. Ihre Ergebnisse veröffentlichen sie jetzt im Fachjournal Nature Communications. Sie helfen besser abzuschätzen, wie die Artenvielfalt der Bergregionen im Zuge der Erderwärmung schwinden wird – wenn sich die Bergwälder weiter nach oben ausbreiten.

Quelle: AWI

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News · Forschungsergebnis

Schweizer Bauern trugen zur Domestizierung des Schlafmohns bei

Blüte und Samenkapsel des Schlafmohns. Foto: Raül Soteras, AgriChange-Projekt

Wo heute Zürichs Opernparkhaus steht, blühten einst Schlafmohnfelder. Forschende der Universität Basel konnten anhand einer neuen Analyse archäologischer Samen die Vermutung untermauern, dass prähistorische Bauern rund um die Alpen an der Domestizierung des Schlafmohns beteiligt waren. Mit einer neuen Analysemethode konnten die Forschenden gemeinsam mit ihren Kolleg*innen aus Montpellier die Hypothese bestärken, dass ab etwa 5500 v. Chr. prähistorische Bauern rund um die Alpen begannen, den Schlafmohn grossflächig anzubauen und zu nutzen. Damit trugen sie zu seiner Domestikation bei, wie das Team im Fachjournal Scientific Reports berichtet.

Quelle: Uni Basel

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Rückblick auf KW 19 (2021)

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Rückblick auf KW 18 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Verarmte Flora in Wiesen und Wäldern gefährdet Insekten

Der Schwefelkäfer (Cteniopus sulphureus) ernährt sich von Pollen verschiedener Pflanzen. Foto: Felix Neff, WSL

Wo die pflanzliche Vielfalt zurückgeht, nimmt die Diversität der Insekten und damit die Biodiversität als Ganzes ab. Auf intensiv genutzten Wiesen und Weiden sowie in dunklen Buchenwäldern fehlen etwa auf wenige Pflanzenarten spezialisierte Insekten, da dort ihre Futterpflanzen nicht mehr vorkommen. Dies zeigt eine internationale und von der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL koordinierte Studie, die im Fachmagazin Science Advances erschien.

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Globale Landnutzungs-Änderungen größer als gedacht

„HILDA+“-Landnutzungskarte für das Jahr 2019. Grafik: Karina Winkler, KIT

Der Mensch hinterlässt weltweit seine „Fußabdrücke“ auf der Landoberfläche. Diese Landnutzungsänderungen spielen eine wichtige Rolle für Ernährung, Klima und Biodiversität. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben Satellitendaten mit Statistiken der vergangenen 60 Jahre kombiniert und herausgefunden, dass globale Landnutzungsänderungen rund 32 Prozent der Landoberfläche umfassen. Damit sind sie etwa viermal so groß wie bisher angenommen. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden im Wissenschaftsmagazin Nature Communications.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Mit Smartphones den ökologischen Wandel erfassen

Die App Flora Incognita kann unbekannte Pflanzen bestimmen. Mithilfe der Standortdaten der erfassten Pflanzenarten entstehen außerdem wertvolle Datensätze. Foto: Jana Wäldchen, MPI-BGC

Smartphone-Apps zur Pflanzenbestimmung wie „Flora Incognita“ können nicht nur Pflanzenarten erkennen, sie erfassen auch großräumige ökologische Muster. Diese Muster stimmen mit Langzeit-Kartierungen der deutschen Flora erstaunlich gut überein, obwohl sie in kürzester Zeit gewonnen wurden und stark vom Verhalten der Nutzer der App beeinflusst werden. Damit eröffnen sich neue Perspektiven für die schnelle Erfassung von Veränderungen der Biodiversität. Das sind die wesentlichen Erkenntnisse einer Studie, die von einem Forschungsteam aus Mitteldeutschland durchgeführt und in der Zeitschrift Ecography veröffentlicht wurde, wie das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig berichtet.

Quelle: iDiv

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News · Anwendung

Zulassung für erste deutsche Chia-Sorte erteilt

Die blau blühende Chia-Pflanze ist im Spätsommer auch eine Bienenweide. Foto: Samantha Jo Grimes, Uni Hohenheim

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

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Citizen Science

Frühblüher: Bürgerforschungsprojekt zu Schlüsselblumen

Die Echte Schlüselblume ist Gegenstand des neuen Bürgerforschungsprojekts. Foto: Tsipe Aavik

In ganz Europa rufen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Bevölkerung dazu auf, an einem groß angelegten Forschungsprojekt zur Echten Schlüsselblume teilzunehmen. Ziel ist es, mehr über den aktuellen Bestand und die Lebensbedingungen der geschützten Art zu erfahren. Interessierte Bürgerinnen und Bürger müssen nur die Pflanzen in ihrer naturnahen Umgebung suchen, bestimmte Merkmale der Blüten notieren und ihre Beobachtungen dann in eine digitale Datenbank eintragen. Die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) koordiniert den deutschsprachigen Bereich der Studie.

Quelle: MLU

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News · Politik

Impulse für kommende Legislaturperiode: Wissenschaft als Schlüssel zur Bewältigung der großen Herausforderungen

Mit einem Impulspapier für die 20. Legislaturperiode des Deutschen Bundestags hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) die aus ihrer Sicht wichtigsten Handlungsfelder und -empfehlungen formuliert, damit Wissenschaft auch künftig die Schlüsselrolle bei der Bewältigung zentraler Herausforderungen einnehmen kann. „Erkenntnisgeleitete Forschung stärken, von Wissensspeichern profitieren“ lautet der Titel des Papiers, das die größte Forschungsförderorganisation und zentrale Einrichtung für die wissenschaftliche Selbstverwaltung in Deutschland mit Blick auf den beginnenden Bundestagswahlkampf an politische Akteure adressiert hat und das nun auch im Internetangebot der DFG veröffentlicht worden ist https://www.dfg.de/download/pdf/presse/20210505_pm_impulspapier_legislaturperiode.pdf

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Neue Rhododendron-Art bevorzugt Schiefergestein

Die neu beschriebene Art bevorzugt das schwermetallhaltige Schiefergestein in den Great Smoky Mountains. Foto: Ralf Bauer, Uni Oldenburg

Eine Vorliebe für schwermetallhaltiges Schiefergestein ist charakteristisch für eine neue Rhododendron-Art, die Prof. Dr. Dirk Albach von der Universität Oldenburg und der Rhododendron-Sammler Dr. Ralf Bauer aus Offenburg entdeckt haben. Die neue Art, Rhododendron smokianum genannt, besetzt damit eine ungewöhnliche ökologische Nische, wie die beiden am 1. März in der Fachzeitschrift Systematic Botany schreiben, die sie heute der Öffentlichkeit vorstellten. Die neue Art hat einen kompakteren Wuchs als andere Arten und unterscheidet sich zudem durch kleinere Blüten mit einer kurzröhrigen Blumenkrone. Das Verbreitungsgebiet beschränkt sich auf den Great-Smoky-Mountains-Nationalpark im US-Staat Tennessee, dem Namensgeber der neuen Art.

Quelle: Uni Oldenburg

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News · Forschungsergebnis

Essenzielle Virulenzproteine des Maisbeulenbrandes entdeckt

Ustilago maydis-Hyphen im Inneren eines infizierten Maisblattes. Die roten Flecken werden durch ein fluoreszierendes Protein verursacht, das an eines der Proteine im oberflächenexponierten Komplex gebunden ist. Foto und (c): Kahmann, MPI für terrestrische Mikrobiologie

Um die Maispflanze zu infizieren, nutzt der Pilz-Parasit Ustilago maydis einen Komplex aus sieben Proteinen. Zahlreiche Befunde belegen eine essentielle Rolle des Komplexes bei der Krankheitsentstehung und lassen auf ein weit verbreitetes Vorkommen bei pilzlichen Pathogenen schließen. Wie das Forschungsteam um unser Ehrenmitglied, Prof. Dr. Regine Kahmann, vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in der Fachzeitschrift Nature Micrbiology schildert, hat es fünf Pilzeffektoren sowie zwei pilzliche Transmembranproteine identifiziert, die einen stabilen Proteinkomplex bilden. Fehlt nur eines dieser sieben Proteine, kommt der Infektionsprozess vollständig zum Erliegen. Ein solch starker Beitrag zur Virulenz ist sehr ungewöhnlich für Effektoren, die einzeln normalerweise nur einen jeweils kleinen Beitrag zur Virulenz leisten. Mutanten, denen Proteine des Komplexes fehlen, können die Wirtsimmunität nicht herunterregulieren, was auf eine Beteiligung des Komplexes an der Effektorabgabe hindeutet. Experimente zur Lokalisierung des Komplexes, die zum Teil mit Kooperationspartnern in den USA und an der Philipps-Universität in Marburg durchgeführt wurden, ergaben, dass sich die Proteine in Strukturen befinden, die vom Pilz in die Wirtszellen hineinreichen.

Quelle: MPI für terrestrische Mikrobiologie

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News

Rückblick auf KW 17 (2021)

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News

Rückblick auf KW 16 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Mensch beschleunigt Änderung der Zusammensetzung der Pflanzenarten

Auf Teneriffa werden pollenhaltige Sedimente aus einem Bohrloch entnommen. Foto und (c): José María Fernández Palacios

Der Mensch hat die Biodiversität in allen Klimazonen der Erde erheblich beeinflusst. Unter der Leitung von Prof. Dr. Manuel Steinbauer an der Universität Bayreuth und Dr. Sandra Nogué an der University of Southampton hat ein internationales Team untersucht, wie sich die Pflanzenwelt auf 27 Inseln in verschiedenen Weltregionen seit 5.000 Jahren entwickelt hat: Fast überall löste die Ankunft des Menschen in vorher unbeeinflussten Ökosystemen eine deutlich beschleunigten Wandel der Biodiversität aus, berichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Science. Diese Dynamik veränderter Artenzusammensetzungen war auf jenen Inseln besonders stark ausgeprägt, die innerhalb der letzten 1.500 Jahre besiedelt wurden.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Politik

Studie der EU-Kommission zur Anpassung des europäischen Gentechnik-Rechts

Zum Status der neuen Züchtungstechniken wie GenomEditierung und die Genschere CRISPR hat die EU-Kommission hat eine Studie veröffentlicht, die die Basis für weitere Beratungen über eine Neuregulierung des EU-Gentechnik-Rechtes sein soll. Wie die EU berichtet können die neuen Züchtungstechniken dazu beitragen nachhaltige Nahrungsmittelwirtschaft zu etablieren und damit den Grean Deal und die Farm-to-Fork-Strategie der EU umzusetzen. Wie sie darin auch feststellt, ist die derzeitige GVO-Gesetzgebung aus dem Jahr 2001 für diese Technologien nicht geeignet und macht eine Reform der veralteten Gentechnik-Gesetzgebung notwendig.

Quellen:
Zur Übersicht (in English) https://ec.europa.eu/food/plant/gmo/modern_biotech/new-genomic-techniques_en
Zur Pressemitteilung https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/de/ip_21_1985
Zum deutschen Executive Summary (pdf) https://ec.europa.eu/food/sites/food/files/plant/docs/gmo_mod-bio_ngt_exec-sum_de.pdf

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News · Köpfe und Karrieren

Stephen-Hales-Preis für Detlef Weigel

Die American Society of Plant Biologists (ASPB) verleiht Detlef Weigel den Stephen-Hales-Preis. Damit würdigt sie die grundlegenden Beiträge des Direktors der Abteilung Molekularbiologie am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen zu mehreren Forschungsgebieten in der Pflanzenbiologie, insbesondere seine wegweisende Arbeit zu genetischer Variation und wie diese es Pflanzen ermöglicht, sich auf veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Der Preisverleihung wird online während des Jahrestreffens der ASPB vom 19.-23. Juli stattfinden.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie beim idw

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News · Forschungsergebnis

Baumplantagen tragen nur bedingt zum Schutz der Biodiversität bei

Käfer erfüllen wichtige Funktionen bei verschiedenen natürlichen Prozessen, so wie dieser Mistkäfer (Oxysternon aff. conspicillatum), der sich im tropischen Regenwald Boliviens von Dung ernährt. Foto: Jaime Rodriguez

Künstlich angelegte Baumplantagen sollen helfen, den Verlust naturbelassener Wälder auszugleichen, tragen aber nur bedingt zum Schutz der Biodiversität bei. So beherbergen Plantagen weniger Käferarten als naturbelassene Altbestände und auch die Zahl der Tiere ist deutlich geringer. Das zeigt eine globale Analyse unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), die im Fachmagazin Forest Ecology and Management veröffentlicht wurde.

Quelle: iDiv

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News · Köpfe und Karrieren

Auszeichnung für Pflanzenwissenschaftler Nils Stein

Prof. Dr. Nils Stein. Foto: Andreas Bähring, IPK

Auf Einladung der Königlichen Physiographischen Gesellschaft und der Mendelschen Gesellschaft in Lund (Schweden) nimmt Prof. Dr. Nils Stein vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) heute an einem virtuellen Symposium teil, auf dem die jüngsten Durchbrüche bei der Sequenzierung komplexer Genome gewürdigt werden. Der Leiter der Arbeitsgruppe Genomik genetischer Ressourcen wird dabei für seine erfolgreiche Forschung auf dem Gebiet der Getreidegenomik ausgezeichnet. Erst kürzlich war es einem internationalen Forschungsteam unter Führung des Leibnitz-Institutes gelungen, das große und komplexe Genom von Roggen vollständig zu entschlüsseln.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Köpfe und Karrieren · Projekt

Kiwellin-Proteine gegen Pilzbefall

Der Pilz Ustilago maydis befällt Mais und verringert den Ernte-Ertrag durch seine starken Auswucherungen am Kolben. Foto: Florian Altegoer

Pathogene Pilze können schwerwiegende Pflanzenkrankheiten verursachen. Damit gefährden sie entscheidend die globale Ernährungssicherheit und Pflanzenökologie. Prof. Dr. Gert Bange vom Zentrum für synthetische Mikrobiologie und dem Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg steht den Pflanzen nun helfend zur Seite: Ab Sommer 2021 wird Bange seine Forschung zu Kiwellin-Proteinen vertiefen. Diese Proteine könnten Pflanzen auf molekularer Ebene gezielt gegen Pilzbefall schützen. Der Europäische Forschungsrat (European Research Council, ERC) fördert das Projekt „KIWIsome - Kiwellins in the plant defense against pathogenic invaders“ mit 2,4 Millionen Euro über fünf Jahre.

Quelle: Uni Marburg

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News · Forschungsergebnis · Politik

Globale Nachhaltigkeit: Kombination von Ökolandbau und Gentechnik

Für mehr Nachhaltigkeit auf globaler Ebene sollte die EU-Gesetzgebung geändert und der Einsatz der Gen-Schere im Ökolandbau erlaubt werden. Dies fordert ein internationales Forschungsteam. Die EU-Kommission hatte im Mai 2020 die Farm-to-Fork-Strategie vorgelegt, die Teil des European Green Deal ist. Das Ziel ist es, die europäische Landwirtschaft und das Ernährungssystem nachhaltiger zu gestalten. Insbesondere soll der Anteil des ökologischen Landbaus an der Agrarwirtschaft innerhalb der EU bis 2030 auf 25 Prozent erhöht werden. Diese Steigerung gewährleistet jedoch - wenn es bei der derzeitigen EU-Rechtslage bleibt - keineswegs mehr Nachhaltigkeit, wie die Studie in der Zeitschrift Trends in Plant Science zeigt, zu der Wissenschaftler*innen aus Bayreuth, Göttingen, Düsseldorf, Heidelberg, Wageningen, Alnarp und Berkeley beigetragen haben. „Den Ökolandbau unter den gegenwärtigen rechtlichen Beschränkungen der Biotechnologie weiter auszudehnen, könnte leicht zu weniger anstatt zu mehr Nachhaltigkeit führen. Dabei bietet gerade die Gen-Schere vielversprechende Potenziale für eine nachhaltige Agrarwirtschaft“, erklärt Kai Purnhagen, Erstautor der Studie und Professor für Lebensmittelrecht an der Universität Bayreuth.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Ausschreibung

Bewerbungen erbeten: Bildung für nachhaltige Entwicklung

Auch im neuen UNESCO-Programm „BNE 2030“ zeichnen das Bundesministerium für Bildung und Forschung und die Deutsche UNESCO-Kommission vorbildliche Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) in Vereinen, Universitäten, Netzwerke u.a.m. aus. Das meldet das BMBF und der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) hat die Informationen und Links zusammeng etragen.

Quelle: VBIO

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News · Projekt

Klimaschutz: Sequenzierung der DNA und RNA von Pistazien

Pistazien am Baum. Foto: Esaú Martínez

Pistazien sind vom Klimawandel beeinträchtigt: Normalerweise beginnen die Bäume zu blühen, wenn sie über einen gewissen Zeitraum kalten Temperaturen ausgesetzt waren. Durch die wärmer werdenden Winter wird diese zeitliche Steuerung gestört, und die Ernte in den Hauptanbaugebieten wie Iran, Kalifornien, Spanien und Italien kann leiden oder in manchen Jahren sogar komplett ausfallen. Interessanterweise ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel von Kultivar zu Kultivar verschieden. Ein Forschungsteam möchte daher Genvarianten identifizieren, die für die Anpassungsfähigkeit einzelner Kultivare verantwortlich sind. „Wir werden nach Genomvariation in sechs Pistazienkultivaren suchen, die sich hinsichtlich Kältebedarf für die Blüteninduktion, Fruchtgröße und Geschlecht unterscheiden“, erklärt Pablo Carbonell-Bejerano vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen. Diese Kultivare sind hochgradig heterozygot. Das heißt, dass für viele ihrer Gene die Exemplare im Chromosomensatz, der von je einem der beiden Eltern eines Baums stammt, sich stark unterscheiden. Daher wollen Forschende von IVICAM-IRIAF in Spanien, dem italienischen Rat für landwirtschaftliche Entwicklung, der Universität Palermo, dem Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie und der Universität von Kalifornien in Davis gemeinsam die Grundlagen dafür legen, Pistazien widerstandsfähiger gegen den Klimawandel zu machen und dazu deren DNA und RNA sequenzieren. Dazu erhält es eine Förderung durch “HiFi for All SMRT 2020“.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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News

Rückblick auf KW 14 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News

Rückblick auf KW 13 (2021)

Wie sich Pflanzen an Trockenheit erinnern  

Optogenetik: Neuer enzymatischer Lichtsensor mit zwei Lichtfarben schalbar 

Biologische Vielfalt für die Landwirtschaft wird unterschiedlich wahrgenommen 

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Wie das Photosystem II zusammengebaut wird

Die Struktur des Photosystem II war bekannt. Lange war aber nicht klar, wie sie zusammengebaut wird. Foto und (c): Jan M. Schuller

Erstmals haben Forschende Struktur und Funktion eines Übergangszustands der Synthese vom Photosystem II aufklären können, dem Teil des Photosynthese-Systems von Pflanzen, Algen und Cyanobakterien, in dem der erste Schritt der Lichtreaktion stattfindet. PS II besteht aus mehr als 100 Einzelteilen, die in einem wohl orchestrierten Prozess zusammenfinden müssen, damit am Ende eine funktionierende Maschine entsteht. Eine entscheidende Rolle spielen dabei Helferproteine, die sogenannten Assemblierungsfaktoren, die für Teilschritte verantwortlich sind. „Man kann sich diese wie Roboter an einem Fließband, zum Beispiel zur Herstellung eines PKWs, vorstellen“, erklärt Prof. Dr. Marc Nowaczyk vom Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen der RUB. „Jeder Roboter fügt ein Teil an oder setzt vorgefertigte Module zusammen, damit am Ende eine perfekte Maschine entstehen kann.“ Das internationale Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB), der Max-Planck-Institute für Biochemie und Biophysik, des Zentrums für Synthetische Mikrobiologie (SYNMIKRO) und des Chemie Departments der Philipps Universität Marburg, der University of Illinois Urbana-Champaign, USA, und der Université Paris-Saclay, Frankreich, hat seine Ergebnisse am 12. April 2021 in der Zeitschrift Nature Plants veröffentlicht. Die Daten zeigen die molekulare Struktur eines PS II-Übergangskomplexes mit gleich drei Helferproteinen.

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Wie Organismen im Riff den Folgen des Klimawandels widerstehen können

Benthische Großforaminiferen leben in flachen Gewässern wie hier auf Seegräsern. Foto: Marleen Stuhr, ZMT

Foraminiferen leben in Symbiose mit Algen und produzieren Kalkgehäuse. Forschende zeigten kürzlich im Fachjournal Oceans, wie diese kalkbildenden Einzeller auf Ozeanversauerung und -erwärmung reagieren. Die Meeresgeoökologin Dr. Marleen Stuhr vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen leitete die Studie und schließt aus den Ergebnissen, dass die winzigen Rifforganismen den Bedingungen widerstehen könnten, wie sie für die Meere in der Zukunft vorausgesagt werden. An der Untersuchung waren neben dem ZMT auch Forschende des Leibniz-Instituts für Analytische Wissenschaften (ISAS) in Dortmund und der amerikanischen Northeastern University in Boston beteiligt.

Quelle: ZMT

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News · Veranstaltung

online-Veranstaltungen über Biodiversität, Nachhaltigkeit und Dr. Goodalls Arbeit

Zwei kostenfreie online-Veranstaltungen (co-)organisiert die IUBS (International Union of Biological Sciences), in dem die DBG über ihre Mitgliedschaft im DNK verbunden ist.

(1) eine fünftägige Tagung zur Biodiversität und Nachhaltigkeit, der virtual sessions of the 5th Science Policy Forum for Biodiversity and the 8th International Conference on Sustainability Science:

  • 13 April 2021: opening
    SESSION 1 – Part 1: A framework for transition: towards the post-2020 Global Biodiversity Framework (GBF)
    BREAKOUT GROUP 1: Advancing solutions for transition
    BREAKOUT GROUP 2: Enabling conditions for transitioning to zero net habitat loss
  • 15 April 2021: SESSION 2: Round table on biodiversity monitoring and data
  • 19 April 2021: SESSION 3: Harnessing science, technology and innovations to support the implementation of the post-2020 global biodiversity framework
    BREAKOUT GROUP 1: Biodiversity, Climate and Livelihoods: Implications for the Post-2020 Global Biodiversity Framework
    BREAKOUT GROUP 2: The current landscape of renewable energy technologies and applications, and its impact on conservation and sustainable use of biodiversity
  • 21 April 2021: SESSION 4: Links between loss of biodiversity, climate change and zoonotic diseases
  • 24 April 2021: SESSION 5: Young Scholars and Professionals Session: Ecological Restoration - framing challenges and opportunities.

Registierungen sind über  https://science4biodiversity.org/ möglich

(2) einen Vortrag von Dr. Jane Goodall am 27.4.2021 über ihre Arbeiten an Schimpansen. Registrierung bei Indiabioscience

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News · Forschungsergebnis

Genetische Ursachen für Virusresistenz des Apfelwicklers

Eine mit CpGV infizierte Larve des Apfelwicklers in einem geschädigten Apfel. Foto: Johannes Jehle, JKI

Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) legen erstmals globale Transkriptom-Analyse eines Granulovirus vor und liefern damit Grundlage für verbesserte biologische Bekämpfung des Apfelwicklers. Der Apfelwickler Cydia pomonella ist weltweit der wichtigste Schädling im ökologischen wie im integrierten Apfelanbau. Bereits seit Jahrzehnten wird das Insekt mit einem natürlichen Gegenspieler, dem Apfelwickler-Granulovirus (CpGV), erfolgreich bekämpft. Doch mittlerweile treten immer häufiger Apfelwicklermaden auf, die resistent gegen das Virus sind. Um die biologische Bekämpfung in Apfelanlagen auch künftig sicherzustellen, klären Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Darmstadt die molekularen Mechanismen der Virusinfektion auf. Dazu wurde das über 140 Gene umfassende Genom des Virus in anfälligen und resistenten Apfelwicklern analysiert. Die Ergebnisse sind jetzt im Journal of General Virology erschienen.

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Mais lockt mit Flavonoid Bodenbakterien an

Inmitten von jungen Maispflanzen: Dr. Peng Yu vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn. Foto und (c): Barbara Frommann

Mais kann spezielle Bodenbakterien anlocken, die ihm im Gegenzug beim Wachstum helfen: „Die von uns untersuchte Hochleistungs-Zuchtlinie 787 enthält in ihrer Wurzel große Mengen des Enzyms Flavon-Synthase 2 - das ein Molekül aus der Gruppe der Flavonoide herstellt und entlässt dies in den Boden“, erklärt Dr. Peng Yu vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn. Im Erdreich sorgen Flavonoide dafür, dass sich ganz spezifische Bakterien um die Wurzeln herum anreichern. Und diese Mikroben wiederum sind die Ursache dafür, dass sich an den Wurzeln mehr Seitenwurzeln ausbilden. „Dadurch kann der Mais unter anderem mehr Stickstoff aus der Umgebung aufnehmen“, erläutert Prof. Dr. Frank Hochholdinger vom Bonner INRES. „Aus diesem Grunde wächst er schneller, vor allem bei knapper Stickstoff-Versorgung.“ Die von den Universitäten Bonn und Southwest China geleitete Studie, an der auch der Kölner Pflanzenforscher Professor Marcel Bucher von CEPLAS (Cluster of Excellence on Plant Sciences) beteiligt war, erschient in der Fachzeitschrift Nature Plants. Die Ergebnisse könnten langfristig zur Züchtung neuer Sorten führen, die mit weniger Dünger auskommen und daher die Umwelt weniger belasten.

Quelle: Uni Bonn

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Biosensor macht Auxin-Homon in Zelle sichtbar

Die Lupe vergrößert die Wurzelspitze des Arabidopsis thaliana-Keimlings: Zellkerne sind mit zunehmender Auxin-Menge von blau über grün und gelb bis rot gefärbt. Das meiste Auxin befindet sich dort, wo die Neigung (Gravitationsvektor) am größten ist. Unten: die chemische Struktur von Auxin. Grafik und (C): S. Shanmugaratnam, A.C. Stiel, M. Kolb

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

Quellen: Universität Bayreuth  und MPI für Entwicklungsbiologie in Tübingen

News · Forschungsergebnis

USA: Höhere ausgebrachte Toxizität gefährdet Pflanzen und Insekten

Der Pestizideinsatz in der Landwirtschaft belastet zunehmend Krebstiere und Insekten in Gewässern. Foto: Renja Bereswill, Universität Koblenz-Landau

Die Giftigkeit der in der US-Landwirtschaft ausgebrachten Pflanzenschutzmittel hat für Pflanzen und Insekten zugenommen. Das zeigen Forschende der Universität Koblenz-Landau am 2. April in der Fachzeitschrift Science. Diesen Anstieg belegen sie außerdem bei genetisch veränderten Nutzpflanzen, die eigentlich die Pestizidbelastung für die Umwelt reduzieren sollten. „Wir haben umfangreiche Daten über die Anwendung von Pestiziden in den USA ausgewertet, die eingesetzten Pestizidmengen in Bezug zu ihrer Giftigkeit gesetzt und somit eine ‚ausgebrachte Toxizität‘ berechnet“, sagt Umweltwissenschaftler Prof. Dr. Ralf Schulz, Hauptautor der Studie aus Landau. „Dadurch erhalten wir einen ganz neuen Blick auf die möglichen Risiken für Umwelt und Biodiversität, die von der Ausbringung von Pestiziden ausgehen.“

Quelle: Universität Koblenz-Landau

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News · Forschungsergebnis

Biologische Vielfalt für die Landwirtschaft wird unterschiedlich wahrgenommen

Wildpflanzen wie Borretsch bereichern nicht nur das Landschaftsbild, sondern fördern auch bestäubende Insekten. Foto: Niels Hellwig

Um negative Auswirkungen der Landwirtschaft auf die biologische Vielfalt zu minimieren, braucht es biodiversitäts-freundliche Bewirtschaftung. Wissenschaftlich fundierte Handlungsempfehlungen dazu werden aber von der Praxis häufig nicht aufgegriffen. Eine aktuelle Befragung zeigt, dass die einzelnen Akteure die Bedeutung der landwirtschaftlichen Biodiversität, zum Beispiel für die Bestäubung, unterschiedlich wahrnehmen. Die Studie wurde von Dr. Bea Maas von der Universität Wien (Österreich) geleitet und in Zusammenarbeit mit Dr. Anett Richter vom Thünen-Institut für Biodiversität (Braunschweig), Dr. Yvonne Fabian von Agroscope (Zürich, Schweiz) und Dr. Sara Kroos von der Columbia Universität (New York, USA) durchgeführt. Sie ist in der Zeitschrift Biological Conservation veröffentlicht.

Quelle: Johann Heinrich von Thünen-Institut

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News · Forschungsergebnis

Bodenfeuchte: ein versteckter Treiber der Kohlenstoffbilanz der Landoberfläche

Wüstenlandschaft im Joshua-Tree-Nationalpark, Kalifornien. Foto: Vincent Humphrey, Caltech, USA

Die Menge an Kohlenstoff, die von den Landökosystemen der Erde aufgenommen wird, schwankt von Jahr zu Jahr. Diese Schwankungen werden in erster Linie durch Veränderungen der Bodenfeuchte angetrieben. Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen, darunter Prof. Markus Reichstein und Dr. Martin Jung vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, fand dies in Modellierungsexperimenten heraus, wie sie im Fachjournal Nature berichten. Überraschenderweise wirkt sich die Bodenfeuchte vor allem indirekt auf die Kohlenstoffaufnahme der Pflanzen und Böden aus, indem sie die bodennahe Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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News · Anwendung

Wie Antireflex-Folien vom Hightech der Rosen profitieren

Solarmodule ohne (links) und mit (rechts; visualisiert) Phytonics Folie. Die Folie unterdrückt die Reflexion des Lichts fast komplett. Fotos: Andrea Fabry; Bearbeitung: Phytonics

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

Quelle: KIT

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Optogenetik: Neuer enzymatischer Lichtsensor

Violettes Licht stößt im Lichtsensor-Protein switch-Cyclop eine Signalkette an, blaues oder grünes Licht stoppt die Kette. Am Ende wird die Produktion des Signalmoleküls cGMP über das Enzym Guanylyl-Cyclase (GC) reguliert. Grafik: Shiqiang Gao, Universität Würzburg

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

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Warum blaue Blüten selten sind

Leberblümchen (Hepatica nobilis). Foto: Anke Jentsch

Nur wenige Blütenblätter enthalten blaue Farbpigmente. Ein internationales Forschungsteam hat nun die Gründe dafür untersucht. Eine wichtige Rolle spielen demnach der hohe chemische Aufwand bei der Herstellung blauer Farbstoffe, aber auch unterschiedliche Farbwahrnehmungen der Bestäuber. Für Bienen haben Blautöne einen auffälligeren Anteil an der Farbenpracht der Blüten als für das menschliche Auge. In der Zeitschrift Frontiers in Plant Science stellt das Team um die Bayreuther Ökologin Prof. Dr. Anke Jentsch die Daten vor.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Effekte des CO2-Anstiegs schon im vergangenen Jahrhundert erkennbar

Das Versuchsfeld von Rothamsted Research in England. Aufnahme und (c): Rothamsted Research, TUM

Der Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und der damit einhergehende Klimawandel hat schon im vergangenen Jahrhundert in Gras-dominierten Grünlandbeständen zu Mindererträgen geführt. Dies zeigen Forschende der Technischen Universität München (TUM), die gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Rothamsted (U.K.) eine Untersuchung auf Basis des dortigen weltweit ältesten ökologischen Dauerexperiments durchgeführt haben. Die Studie zueigt auch, wie Grünland auf den Klimawandel reagiert. Ihre Ergebnisse publizierte das Team um Hans Schnyder, Professor für Grünlandlehre an der TUM im Fachjournal BMC Biology.

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Kurzlebige Pflanzenarten reagieren empfindlicher auf Klimawandel

Pflanzenarten mit kurzer Generationsdauer sind durch die Folgen des Klimawandels vermutlich stärker bedroht als langlebige Arten. Dies ist eines der Ergebnisse einer Studie von Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Das internationale Team erfasste erstmals weltweit verfügbare Daten, vornehmlich aus Europa und Nordamerika, zur Frage, wie Pflanzenpopulationen auf Klimaänderungen reagieren. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass Pflanzenmerkmale wie die Generationsdauer Vorhersagen zu Klimaanfälligkeit ermöglichen. Diese Erkenntnis kann helfen zu bewerten, welche Pflanzenarten vorrangig geschützt werden sollten.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

CRISPR/Cas: Forschende schalten bis zu 12 Gene auf einmal aus

In der Arbeit nutzten die Forschenden Marker, um verschiedene Pflanzensamen voneinander zu unterscheiden. Mit bloßem Auge lässt sich kein Unterschied erkennen (links). Unter UV-Licht erscheinen transgene Samen jedoch rot, nicht-transgene grün (rechts). Aufnahmen: Jessica Lee Erickson

Viele Mutationen auf einen Streich: Mit Hilfe einer verbesserten Variante der Gen-Schere CRISPR/Cas9 lassen sich in Pflanzen bis zu zwölf Gene auf einmal ausschalten. Bislang war das nur für einzelne Gene oder kleine Gruppen möglich. Entwickelt haben den neuen Ansatz von Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) an der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana). Mit der Methode lässt sich das Zusammenspiel verschiedener Gene besser erforschen. Die Studie haben sie im Februar in der Fachzeitschrift The Plant Journal publiziert und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: MLU

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News

Rückblick auf KW 9 (2021)

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Dürren in Deutschland könnten extremer werden

Niedrigwasser der Elbe in Dresden. Foto: André Künzelmann, UFZ

Zukünftig könnten Dürren noch stärker ausfallen, als dies im Jahr 2018 in Teilen Deutschlands der Fall war. Die Analyse von Klimadaten des letzten Jahrtausends zeigt, dass mehrere Faktoren zusammenkommen müssen, damit eine Megadürre auftritt. Neben steigenden Temperaturen sind das die Sonneneinstrahlung sowie bestimmte Wetterlagen und Strömungsverhältnisse im Nordatlantik, wie sie für die Zukunft prognostiziert werden. Das berichten Forschende unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) jetzt im Fachmagazin Communications Earth & Environment.

Quelle: AWI

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News · Forschungsergebnis

Ertrag von Nutzpflanzen durch Cytokinin-Abbau steuerbar

An den Rapspflanzen im Gewächshaus der FU Berlin wird die Übertragung von Erkenntnissen der Grundlagenforschung in die Anwendung überprüft. Foto: Dr. Ireen Schwarz

Durch den Abbau des Pflanzenhormons Cytokinin kann der Ertrag von Nutzpflanzen erhöht werden. So gelang einem Forschungsteam durch gezielte Veränderungen von Genen, welche für den Abbau von Cytokinin zuständig sind, die Bildung von Blüten und Schoten bei Raps anzuregen. Dies erhöhte auch das Samengewicht der Ölpflanze. Die Bedeutung der Ertragsgene beim Raps müsste dem Forschungsteam zufolge nun in weiteren Feldversuchen überprüft werden. Ihre Identifizierung könnte auch für die Züchtung von Getreidepflanzen von Bedeutung sein, denn diese verfügen über die gleichen evolutionär konservierten Gene wie Raps. Die Ergebnisse der BMBF-geförderten Studie „SEEDS“ publizierte das Team der Freien Universität Berlin unter der Leitung des Biologen Prof. Dr. Thomas Schmülling in der Fachzeitschrift Journal of Experimental Botany. Erstautorin ist die wissenschaftliche Mitarbeiterin Dr. Ireen Schwarz.

Quelle: FU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Photosynthese-Anpassung an unberechenbare Klimabedingungen

Die Forschungsarbeiten konzentrierten sich auf die Mittagsblumen-Gattung Drosanthemum, wie hier eine Drosanthemum wittebergensis am Swartbergpass in Südafrika. Foto: H.E.K. Hartmann

In trockenen Gebieten verlegen einige Pflanzen Aufnahme von CO2 in die Nacht, damit sie tagsüber ihre Spaltöffnungen geschlossen halten und die Verdunstung von Wasser verringern können. In welchem Umfang Pflanzen die fakultative CAM-Photosynthese für ihren Energiehaushalt nutzen, hängt auch von der Unregelmäßigkeit der Niederschläge ab, zeigen Forschende der Universität Bayreuth, der Universität Hohenheim und der Stellenbosch University in Südafrika nun in der Zeitschrift New Phytologist. Bisher war bekannt, dass eine geringe jährliche Niederschlagsmenge Pflanzen dazu veranlasst, die Aufnahme von CO2 teilweise auf die Nachtstunden zu verschieben. Aber auch die zunehmende Unberechenbarkeit der Wasserversorgung in einigen Gebieten, wie etwa dem südlichen Namibia, führt zu einem Anstieg der CAM-Photosynthese: Arten, die aus Gebieten mit regelmäßigeren Niederschlägen stammen und bisher nur im Tageslicht Photosynthese betrieben haben, steigen teilweise auf CAM-Photosynthese um, wenn sie in Gebiete mit unberechenbarem Niederschlag vordringen. Diese neuen Erkenntnisse haben die Forscher*innen bei vergleichenden Untersuchungen an Mittagsblumengewächsen (Aizoaceae) gewonnen, die in Küstenregionen Südafrikas und Namibias heimisch sind.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Ältester Palmfarn weltweit

Mit 280 Millionen Jahren ist das Stück das älteste anatomisch erhaltene Fossil einer Pflanze aus der Ordnung der Cycadales. Foto: Senckenberg

Forschende haben das weltweit älteste anatomisch erhaltene Fossil eines Palmfarns aus der „Irati Formation“ in Brasilien beschrieben. Der etwa 280 Millionen Jahre alte baumförmige Stamm ist ein Hinweis, dass diese Samenpflanzen sehr viel früher weltweit verbreitet waren, als es bislang angenommen wurde. „Unsere neueste Entdeckung zeigt, dass diese Pflanzen schon vor 280 Millionen weiter verbreitetet waren, als bisher vermutet“, erklärt Rafael Spiekermann, Doktorand am Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt. Die Studie der Wissenschaftler*innen von Senckenberg und brasilianischer Universitäten erschien im Fachjournal Review of Palaeobotany and Palynology

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Eichen zeigen: Europa erlebt seit 2015 die schlimmste Sommer-Trockenperiode der letzten zwei Jahrtausende

Sommertrockenheit der vergangenen 2100 Jahre. Grafik und (c): Ulf Büntgen, Uni Mainz

Die Trockenheit der vergangenen Sommer war in Europa schlimmer als je zuvor in den letzten 2100 Jahren. Zu diesem Ergebnis kommt eine neue Studie, die ein internationales Forschungsteam erstellt hat. Das Team untersuchte den chemischen Fingerabdruck von europäischen Eichen, um das Sommerklima während 2110 Jahren zu rekonstruieren. Demnach bestand ein langfristiger Trend zur Trockenheit, aber seit 2015 hat sich die Dürresituation plötzlich verschärft – weit heftiger als in den 2000 Jahren zuvor. Diese Abweichung ist vermutlich das Ergebnis des vom Menschen verursachten Klimawandels und den damit verbundenen Veränderungen des Jetstreams in der Atmosphäre. Die Ergebnisse der Studie von Forschenden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz wurden in dem Fachjournal Nature Geoscience veröffentlicht.

Quelle: JGU

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News · Forschungsergebnis

Beziehungsstatus: komplex

Zwei aktuelle, gleichzeitig publizierte Arbeiten eines internationalen Forscherteams liefern neue Erkenntnisse über Immunantworten von Pflanzen auf Bakterien. Die beiden Artikel verändern grundlegend die Art und Weise, wie die Wissenschaft bisher die Beziehung einer bakteriellen Antigenkomponente zu ihrem pflanzlichen Immunrezeptor betrachtet hat. Die in der Zeitschrift Cell Host & Microbe veröffentlichten Arbeiten (https://doi.org/10.1016/j.chom.2021.02.008 und https://doi.org/10.1016/j.chom.2021.02.006) decken einen koevolutionären Mechanismus zwischen Bakterien und Pflanzen auf und erklären auch komplexe Immunantwortmuster, die in freier Wildbahn beobachtet werden. Beteiligt waren Forscherinnen und Forscher des Wiener Gregor Mendel Instituts für molekulare Pflanzenbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (GMI), der University of North Carolina at Chapel Hill (UNC-Chapel Hill) und des Howard Hughes Medical Institute (HHMI) (beide USA).

Quelle: GMI

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News · Forschungsergebnis

47 Millionen Jahre alter Pollen im Bauch einer Fliege

Im Körper der fossilen Fliege befinden sich Massen von Pollen: Aufwölbung rechts im 3D-Relief rot sichtbar gemacht, links gelb die Probenahmestellen. Quelle: Senckenberg

Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen um Fridgeir Grímsson von der Universität Wien sowie Erstautorin Sonja Wedmann von Senckenberg hat eine bisher unbekannten fossile Fliegenart gefunden, die aus alten Seesedimenten der Grube Messel stammen, einem UNESCO-Weltkulturerbe in Deutschland. Im Magen des fossilen Insekts wiesen die Forscher*innen Pollen von verschiedenen Pflanzen nach, die seltene Einblicke in das Fressverhalten, die damalige Ökologie und die Rolle der Fliege als Bestäuberin ermöglichen. Die am häufigsten im Bauch vorkommenden Pollen stammten von Decodon (Wasserweide) und Parthenocissus (Wilder Wein oder Jungfernrebe). Die Studie publizierte das Team in der Fachzeitschrift Current Biology.

Quelle: Uni Wien

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News · Köpfe und Karrieren

Ausgezeichneter Waldökologe

Preisträger PD Dr. Simon Thorn bei der Feldarbeit. Foto: privat

Totholz spielt im Wald eine wichtige Rolle. Wie viel davon sollte liegen bleiben, um die Biodiversität zu fördern, hat PD Dr. Simon Thorn von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) erforscht nun den mit mit 6.000 Euro dotierten "Thurn und Taxis Förderpreis für die Forstwissenschaft" erhalten. Thorn entwickelte eine einfache Faustregel: Werden 75 Prozent eines betroffenen Waldgebietes nicht aufgeräumt, bleiben 90 Prozent des Artenreichtums erhalten. Werden 50 Prozent aufgeräumt, bleiben immerhin noch 75 Prozent der Arten erhalten. „Ein gewisser Teil von gestörten Flächen sollte immer von Aufräumaktionen ausgeschlossen werden“, sagt Thorn. Denn das komplette Aufräumen im Wald sei nichts anderes als eine weitere Störung, die sich negativ auf die Biodiversität auswirke. Welche Organismengruppen am stärksten davon betroffen sind, beschreibt Thorn ebenfalls in seinen Publikationen.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Welches Molekül Wachstumsprozesse zugunsten der Schädlingsabwehr vermindert

Der MEP-Stoffwechselweg wird durch Fraßschaden verlangsamt. Grafik: Kimberly Falk, Moves Like Nature

Pflanzen der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana bilden bei Schädlingsbefall Beta-Cyclocitral. Dieses flüchtige Signalmolekül verstärkt die Verteidigung während es die Bildung wachstumsrelevanter Stoffe hemmt, indem es den MEP-Stoffwechselweg verlangsamt. Das berichten Forschende vom Jenaer Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in der Fachzeitschrift PNAS. Da der Methylerythritol-4-Phosphat-Weg (MEP) nur in Pflanzen und Mikroorganismen vorkommt, nicht aber in Tieren, eröffnen Kenntnisse über ein Signalmolekül wie Beta-Cyclocitral neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Pflanzenschutzmitteln oder antimikrobiellen Wirkstoffen, die diesen Signalweg blockieren.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Forschungsergebnis

Wasser-Management entscheidend für Bioenergie-Anbau zum Klimaschutz

Damit Wasser nicht noch knapper wird, als es ohnehin vielerorts ist, ist bei Biomasseplantagen nachhaltiges Wassermanagement nötig. Dies zeigt eine neue Studie. Wenn der Anbau von Pflanzen für die Energiegewinnung in Kraftwerken mit unterirdischer Speicherung des CO2 aus den Abgasen kombiniert wird, gilt er oft als eine der Möglichkeiten, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Pariser Klimaziele zu erreichen. Doch der Anbau von Bioenergieplantagen im großen Stil benötigt weltweit nicht nur viel Land, sondern auch erhebliche Mengen an Wasser für die Bewässerung – was im Widerspruch mit der Einhaltung der Planetaren Belastungsgrenzen stehen kann. Forschende u.a. des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) berechneten nun in den bisher detailliertesten Computersimulationen, wie viel zusätzlicher Wasserstress für die Bevölkerung weltweit in einem Szenario mit konventioneller Bewässerung und einem mit nachhaltiger Wassernutzung entstehen könnte. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature Climate Change.

Quelle: PIK

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News · Ausbildung · Projekt

Vier weitere Jahre für Graduiertenkolleg zu Wirkstoffen der Heilpflanzen

Rund 200 traditionell genutzte Heilpflanzen haben Forschende der Yaoundé-Bielefeld Graduate School (Graduiertenkolleg Yaoundé-Bielefeld, YaBiNaPA) seit 2016 gesammelt, zu mehr als 600 Extrakten verarbeitet und systematisch auf ihre Wirkung untersucht. Sie konnten belegen, dass mehr als 400 der Pflanzenextrakte gegen Bakterien wirken und dass 70 Extrakte gegen Parasiten wie etwa Plasmodien wirken, die Malaria auslösen können. Jetzt wird das Graduiertenkolleg mit 2,25 Millionen Euro für weitere vier Jahre vom Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) bis 2025 gefördert. Für die Fortsetzung des Projektes kooperieren die Universität Bielefeld als deutscher Partner und die Universität Yaoundé I als kamerunischer Partner mit sieben Universitäten und zwei Forschungsinstituten in Kamerun. Koordiniert wird das Graduiertenkolleg von den beiden Chemikern Professor Dr. Norbert Sewald von der Universität Bielefeld und Professor Dr. Bruno Lenta von der Universität Yaoundé I.

Quelle: Uni Bielefeld

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News · Projekt

Weiche Roboter nach Pflanzenart sollen Boden- und Luftqualität überwachen

Drohnen überwachen fluoreszierende I-Seed-Roboter mit Lasertechnik. Grafik: Istituto Italiano di Tecnologia

Ein neues EU-Forschungsprojekt namens I-Seed hat zum Ziel intelligente, von Pflanzensamen inspirierte weiche Roboter zu entwickeln, die sich am und im Boden verteilen, um Boden- und Klimaparameter zu überwachen. Das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken ist einer der fünf europäischen Partner des Projektes, das vom renommierten Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) koordiniert wird. I-Seed startete im Januar 2021 und erhält Fördermittel in Höhe von vier Millionen Euro aus dem FET Proactive-Programm der Europäischen Union.

Quelle: INM

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News · Forschungsergebnis

Blühflächen und Biodiversität in Agrarlandschaften

Bei der Artenvielfalt spielt das Alter der Blühfläche eine wichtige Rolle. Hier ein junges Habitat. Foto: Fabian Bötzl. JMU

Die Artenvielfalt von Blühflächen, die im Rahmen von Agrarumweltprogrammen angelegt werden, haben Forschende aus der Würzburger Biologie in einer ungewöhnlich breiten Studie untersucht. grarumweltprogramme auf Bundesland- bis EU-Ebene versuchen dem Biodiversitätsverlust entgegen zu wirken. Geförderte Maßnahmen sind u.a. Blühflächen. „Allerdings weiß man bislang nicht genau, ob und in welchem Maß diese Habitate den gewünschten Effekt auf die Biodiversität haben“, sagt Professor Ingolf Steffan-Dewenter der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Um hier mehr Klarheit zu schaffen, startete er im Jahr 2016 eine großangelegte Feldstudie über die Artenzusammensetzung unterschiedlicher Blühflächentypen in landwirtschaftlich geprägten Räumen im nördlichen Unterfranken. Als Vergleichsmaßstab zogen sie die in dieser Region vorkommenden, naturnahen Kalkmagerrasen heran, die unter Naturschutz stehen. Insgesamt zwölf taxonomische Gruppen wurden untersucht – von Gefäßpflanzen über Zikaden, Bienen, Fliegen, Schmetterlingen und Käfern bis hin zu Vögeln. Bei der Auswertung zeigte sich, dass mit der zeitlichen Kontinuität der Habitate in den meisten taxonomischen Gruppen die Diversität zunimmt. Die Ergebnisse sind jetzt in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht. Fazit: Es gibt keinen idealen Blühflächentyp, der alle Arten gleich gut unterstützt. Will man möglichst alle in Frage kommenden Tier- und Pflanzenarten schützen, empfehlen sich in der Agrarlandschaft gut verteilte Blühflächen mit unterschiedlichem Alter.

Quelle: JMU

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen das polare Wachstum regulieren

Keimlinge, die mit dem Auxin-Fluss hemmenden Stoff NPA behandelt wurden. Foto und (c): U. Hammes, TUM

Der Pflanzenspross wächst zum Licht und Wurzeln wachsen in den Boden. Wie die molekularen Mechanismen funktionieren, die diese Prozesse über das Hormnon Auxin steuern, hat ein Team der Technischen Universität München (TUM) in Zusammenarbeit mit zwei Wiener Arbeitsgruppen Anfang Januar im Fachjournal PNAS genauer vorgestellt und dazu die Wirkungsweise des Stoffes Naptalam (NPA) - das den gerichteten Auxin-Fluss hemmt - geschildert. „Wir können jetzt den molekularen Mechanismus, mit dem polares Wachstum der Pflanzen pharmakologisch gestört werden kann, eindeutig erklären“, resümiert PD Dr. Ulrich Hammes von der Technischen Universität München (TUM). Die Wiener Arbeitsgruppen in Wien konnten zeigen, dass NPA die Transporter nicht nur bindet, sondern auch verhindert, dass die Transporter aneinander binden können. „Dieser Mechanismus des Aneinanderbindens scheint bei der Familie von Auxintransportern universell zu gelten, da wir den Effekt in allen untersuchten Transportern beobachten konnten“, sagt Martina Kolb, Erstautorin der Studie aus Wien.

Quelle: TU München

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News · Politik

Senckenberg tritt Globaler Koalition für Artenvielfalt bei

Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung wird Mitglied der „Globalen Koalition für Artenvielfalt“ der Europäischen Kommission. Gemeinsam mit 150 europäischen Partnerorganisationen vermittelt Senckenberg einer breiten Öffentlichkeit die immense Bedeutung der biologischen Vielfalt für das Wohlergehen von Natur und Mensch. Ziel der Initiative ist es, die Delegierten der Nationen dabei zu unterstützen, auf der UN-Konferenz für Biodiversität im zweiten Quartal 2021 mutige und weitreichende Maßnahmen gegen das dramatische Artensterben zu vereinbaren.

Quelle: Senckenberg

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News · Förderung

Nachwuchsgruppen für nachhaltige Bioökonomie-Forschung

Unter dem Namen "Nachwuchsförderung für eine nachhaltige Bioökonomie" des BMBF sind gleich zwei Förderinitiativen gestartet, die jungen Forschenden den Aufbau einer eigenen Arbeitsgruppe in Forschungseinrichtungen oder Unternehmen ermöglichen, berichtet das BMBF-geförderte Portal Bioökonomie.

Quelle: Bioökonomie.de

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel gefährdet den europäischen Wald

Durch Borkenkäfer befallene und getötete Fichten in der Triglav Region Sloweniens im Jahr 2020. Foto: Dr. Henrik Hartmann

In den letzten Jahren haben die europäischen Wälder stark unter den extremen Klimabedingungen und deren Folgen gelitten. Weit mehr als die Hälfte der europäischen Walder ist potenziell durch Windwurf, Waldbrand, Insektenplage oder einer Kombination daraus gefährdet. Das ist das Ergebnis einer Studie eines internationalen Forschungsteams unter Beteiligung von Dr. Henrik Hartmann vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie. Unter Verwendung von Satellitendaten und künstlicher Intelligenz untersuchten sie die Anfälligkeit gegenüber Störungen im Zeitraum zwischen 1979 und 2018. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature Communications.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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News · Projekt

BreedingValue-Projekt zu Beerenzüchtung gestartet

Die Genbank-Sammlung Erdbeere des Julius Kühn-Instituts enthält neben alten Sorten und Auslesen auch Wildarten. Foto: M.Höfer, JKI

Mit dem Anbau von Beerenobst lässt sich gut Geld verdienen, aber die derzeit angebauten Sorten haben eine Achillesferse: Sie alle gehen auf wenige Elternsorten zurück. Ihr Genpool ist entsprechend klein und das ist für die Züchtung von besser angepassten Sorten mit neuen Eigenschaften problematisch. Hier setzt das neue EU-Projekt BreedingValue an das Anfang 2021 gestartet ist. Insgesamt 20 Partner aus acht europäischen Ländern sind beteiligt, darunter auch das Julius Kühn-Institut (JKI) mit seinem Fachinstitut für Züchtungsforschung an Obst in Dresden-Pillnitz. Ziel ist es, den Genpool des Beerenobstes wieder zu erweitern, beispielsweise mit Hilfe von Wildarten. Deshalb bringt das JKI seine Genbanksammlung zur Erdbeere ein, die neben alten Sorten und Auslesen auch Wildarten enthält, die helfen sollen, die im Verlauf der Sortenzüchtung verlorene genetische Diversität wieder zu erhöhen.

Quelle: JKI

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Rückblick auf KW 7 (2021)

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Rückblick auf KW 6 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Süße Algen-Partikel widerstehen hungrigen Bakterien

Diese hochauflösende Airyscan Aufnahme zeigt das Fucose enthaltende sulfierte Polysaccharid (FCSP, sichtbar in Grün) rund um die Zellen der kettenbildenden Kieselalge Chaetoceros socialis und ihrer Nadeln. Aufnahme: Silvia Vidal-Melgosa, MPI für Marine Mikrobiologie

Eher süß als salzig: Mikroalgen im Meer produzieren jede Menge Zucker während der Algenblüten. Diese enormen Mengen an Biomasse werden normalerweise durch marine Bakterien sehr schnell recycelt – ein Abbauprozess, der einen wichtigen Teil des globalen Kohlenstoffkreislaufs ausmacht. Besonders Zucker galt lange als leckere, leicht verdauliche Speise für hungrige Mikroben und deshalb als wenig geeignet für die natürliche Speicherung von Kohlenstoff. Forschende vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen haben aber nun entdeckt: Es gibt einen Zucker in Algen, der dem mikrobiellen Abbau widersteht und so deutlich mehr Kohlenstoff in die Tiefsee transportieren könnte als bisher angenommen, wie sie im Fachmagazin Nature Communications berichten.

Quelle: MPI für Marine Mikrobiologie

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News · Forschungsergebnis

42.000 Jahre alte sub-fossile Bäume ermöglichen genauere Analyse der letzten Umpolung des Erdmagnetfelds

Alter Kauri-Baum aus Ngawha, Neuseeland. Foto: Nelson Parker

Vor 42.000 Jahren fand die letzte vollständige Umpolung des Erdmagnetfeldes statt, das sogenannte Laschamps-Ereignis. Radiokarbon-Analysen der Überreste von Kauri-Bäumen aus Neuseeland ermöglichen nun erstmals eine genaue zeitliche Einordnung und Analyse dieses Ereignisses und der damit verbundenen Effekte, sowie die Kalibrierung geologischer Archive wie Sediment- und Eisbohrkerne aus dieser Zeit. Darauf basierende Simulationen ergeben, dass die starke Reduktion des Magnetfeldes erhebliche Auswirkungen in der Erdatmosphäre hatte. Kauri-Bäume können mehrere tausend Jahre alt werden und zeichnen während ihres Wachstums jährliche Variationen des atmosphärischen Radiokarbongehalts auf, welche das Forschungsteam präzise gemessen hat. Die Ergebnisse zeigt ein internationales Team um Chris Turney von der Australischen University of New South Wales, unter Beteiligung von Norbert Nowaczyk vom Deutschen GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ) und Florian Adolphi vom Alfred-Wegener-Institut in einer Studie, die jetzt im Fachmagazin Science erscheint.

Quelle: GFZ

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News · Forschungsergebnis

Optogenetische Kontrolle des Pflanzenwachstums

Erfolg mit zwei zusätzlichen Genen: Normalerweise wachsen Pollenschläuche in Richtung Eizelle. Bei genetisch veränderten Zellen ändert sich die Wachstumsrichtung je nach Lichteinfall. Grafik: Kai Konrad

Dem Team um Professor Georg Nagel, Mitbegründer der Optogenetik, Dr. Shiqiang Gao und Dr. Kai Konrad der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) ist es gelungen, optogenetische Verfahren in Tabakpflanzen anzuwenden. Vitamin-A (all-trans-Retinal) wird nun in Tabakpflanzen mittels eines eingebrachten Enzyms aus einem marinen Bakterium produziert, was einen verbesserten Einbau von Rhodopsin in die Zellmembran ermöglicht. Der Einbau in Pflanzen erlaubt nun erstmals eine nicht-invasive Manipulation von intakten Pflanzen oder ausgewählten Zellen durch Licht über das sogenannte Anionenkanal-Rhodopsin GtACR1. Die Ergebnisse ihrer Arbeit stellen sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Plants vor.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Evolution der Getreideähren

Frühes Entwicklungsstadium der Ähre in einer „intermedium-m (int-m)“-Mutante in Gerste. Grün markiert ist das Meristem der Hüllspelze, das ein endständiges Blütchen umschließt. Aufnahme: Jinshun Zhong, HHU

Forschende entdeckten verschiedene Mutanten der Gerste, die weizenähnliche Ähren aufweisen. In der Fachzeitschrift PNAS stellt das Forschungsteam um Prof. Dr. Maria von Korff Schmising von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) mit dem Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln die Funktion eines Gens vor, das für die Unterschiede der verschiedenen Ährenformen von Weizen und Gerste mitverantwortlich ist. Dieses Gen kontrolliert die Aktivität der Ähren- und Blütchenmeristeme und damit die Anzahl der Blütchen und Körner pro Ähre. Die Mitgliedern des Exzellenzclusters CEPLAS identifizierten zwei Gerstenmutanten mit den Namen „intermedium-m“ und „double seed 1“, die eine weizenähnliche Ährenform mit einem terminalen Blütchen – hier endet die Ähre, weil das Meristem aufgebraucht ist – und einer reduzierten Anzahl von Seitenblütchen pro Ähre bilden. Dabei trägt das Gen INT-M/DUB1 dazu bei, dass die Meristemidentität aufrechterhalten und die Differenzierung der Meristeme unterdrückt werden. So bleibt die Fähigkeit des Ährenmeristems erhalten, an den Seiten weiter Blütchenmeristeme zu bilden.

Quelle: HHU

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Hypericin aus Johanniskraut als grüner Katalysator

Die Blüten des Johanniskrauts (Hypericum perforatum) haben nicht nur heilende, sondern auch katalytische Wirkung. Foto: Julia Naumann

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

Quelle: TU Dresden

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News · Forschungsergebnis

Wie Bakterien die Anzucht von Teakbäumen in Afrika erleichtern

Ein Team der Universität Bremen hat bei Forschungen im südlichen Afrika Bakterien entdeckt, die dabei helfen können, die begehrten Teak-Bäume (Pterocarpus angolensis) zu züchten. Das ist ein wichtiger Beitrag zur nachhaltigeren lokalen Nutzung des wertvollen Holzes. Dazu führten die Forschenden über mehrere Jahre ein Screening der Knöllchenbakterien an Teak durch und konnten zum ersten Mal Bakterien finden, die eine Symbiose mit dem Baum eingehen, über die Sie Ende Januar im Fachmagazin Frontiers in Microbiology berichten. Aus diesen Ergebnissen könnte „Biodünger“ entwickelt werden: Im Labor vermehrte Bakterien werden zu den Samen Hülsenfrüchten gegeben, um hoffentlich in Baumschulen schnell Symbiosen eingehen zu können und so die Anzucht von Keimlingen zu erleichtern.

Quelle: Uni Bremen

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Rückblick auf KW 5 (2021)

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Rückblick auf KW 3 (2021)

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Rückblick auf KW 2 (2021)

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Rückblick auf KW 1 (2021)

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News · Forschungsergebnis

Wälder der Erde in 3D

Mit Lasern scannen die Forscherinnen und Forscher die Baumstruktur, hier die Struktur eines Urwaldes. Foto: Dominic Seidel

Urwälder sind für die Artenvielfalt und globale Stoffkreisläufe von großer Bedeutung. Die dreidimensionale Struktur der Wälder spielt dabei eine wichtige Rolle, weil sie Stoffaustauschprozesse mit der Atmosphäre beeinflusst und verschiedenen Arten Lebensraum bietet. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität Göttingen ist der Frage nachgegangen, welche Vielfalt an unterschiedlich komplexen Strukturen in den Wäldern der Welt zu finden ist, und welche Faktoren diese Vielfalt erklären können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie am 22. Januar in der Fachzeitschrift Nature Communications und stellten sie heute der Öffentlichkeit vor.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Ozon setzt Wald in Mittelgebirgen auch im Winter unter Stress

Ganzjähriger Ozonstress, Trockenheit und andere Umweltbelastungen schädigen den Baumbestand von Mittelgebirgswäldern. Foto: TU Bergakademie Freiberg

Die Ozonbelastung im Erzgebirge nimmt seit Ende der 1990er Jahre auch im Winterhalbjahr nicht ab. Das haben Forschende der TU Bergakademie Freiberg in einer aktuellen Studie im Fachjournal Geochemistry – Chemie der Erde geschildert. In der Folge leiden die Wälder ganzjährig unter dem Ozon-Stress. Und das obwohl die Luft in Mitteleuropa insgesamt sauberer geworden ist.

Quelle: TU Bergakademie Freiberg

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News · Forschungsergebnis

In Niedersachsen wuchs im Eozän kein Tropenwald

Pollenkorn eines Buchsbaumgewächses aus Schöningen. Aufnahme: Senckenberg

Pollenanalysen offenbaren gemäßigtes Klima im Nordwesten Deutschlands während des frühen Eozäns. Das berichten Senckenberger Paleobotaniker*innen nach Ihrer Analyse eines etwa 55 Millionen Jahre altes Kohleflözes aus der Zeit des frühen Eozäns im ehemaligen Braunkohleabbaugebiet des niedersächsischen Landkreises Helmstedt. In ihrer kürzlich im Fachjournal PLoS ONE erschienenen Studie zeigen sie anhand von Pollenanalysen, dass der Nordwesten Deutschlands zu dieser Zeit von einem warm-gemäßigten Klima geprägt war. Dies steht im Unterschied zu anderen Zeitabschnitten des Eozäns, in denen überwiegend ein sehr warmes Treibhausklima vorherrschte.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Redox-Switch reguliert NADP-Malat-Dehydrogenase bei Licht-Änderungen

Verschiedene Arabidopsis-Pflänzchen; oben: Wildform; Mitte: Kontrollgruppe; unten: mit ausgeschaltetem Enzym. Foto: Tokyo Tech

Wie die Enzymaktivitäten in den Chloroplasten bei unterschiedlichen Lichtintensitäten reguliert werden, haben Forscherinnen und Forscher vom Tokyo Institute of Technology und vom HHU-Institut für Biochemie der Pflanzen um Prof. Dr. Andreas Weber untersucht. Dazu nutzen sie die Genschere CRISPR/Cas9 und entfernten mit chirurgischer Präzision einen kleinen Abschnitt im genetischen Code der Modellpflanze Arabidopsis thaliana. Dieser ist für die Regulation des Enzyms Malat-Dehydrogenase zuständig. Indem der sogenannte Redox-Switch im Enzym ausgeschaltet wird, kann die Zelle dies nicht mehr im Chloroplast regulieren. Die so veränderten Arabidopsis-Pflanzen setzten sie unterschiedlichen Lichtbedingungen aus, sowohl unterschiedlichen Intensitäten als auch variierenden Hell-Dunkel-Zyklen. Die Ergebnisse bestätigten, dass der Redox-Switch das Enzym während Dunkelphasen oder solchen mit wenig Licht abschaltet. Überraschenderweise wuchsen die Pflanzen ohne Redox-Switch kaum anders als die Kontrollgruppen. Sie waren lediglich dann im Wachstums eingeschränkt, wenn bei den simulierten Tagen die Tageszeitdauer sehr kurz war oder aber wenn die Lichtbedingungen sehr stark schwankten. Prof. Weber resümiert: „Die Arbeit zeigt die Bedeutung der Redox-Regulation von Enzymaktivitäten in Chloroplasten für eine kontinuierliche Anpassung von Pflanzen an sich dynamisch ändernde Umweltbedingungen, insbesondere die Lichtbedingungen. Hierüber können möglicherweise in der Folge auch Pflanzen speziell auf unterschiedliche Lichtbedingungen angepasst werden, so dass verschiedene Varianten in unterschiedlichen Anbaugebieten gute Erträge liefern.“ Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal PNAS.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Übersehene kleine Proteine in Cyanobakterien

Die Photosynthese steht am Beginn praktisch aller Nahrungsketten. Auch Cyanobakterien nutzen Licht als Energiequelle und können wie Pflanzen Photosynthese betreiben. Grafik: Wolfgang Hess

Cyanobakterien nutzen Licht als Energiequelle und können wie Pflanzen Photosynthese betreiben. Allerdings binden die dafür benötigten Proteinkomplexe sehr viele Nährstoffe. Ein Team um Vanessa Krauspe und Prof. Dr. Wolfgang Hess von der Arbeitsgruppe für Genetik und Experimentelle Bioinformatik der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg hat das bisher unbekannte kleine Protein NblD entdeckt, welches dabei helfen kann, diese Nährstoffe zu recyceln. Diese neue Erkenntnis stellen die Forschenden in der Fachzeitschrift PNAS vor.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

„Lebendes Fossil“ Welwitschia hat verschiedene Unterarten

Exemplare der Weltitschia mirabilis können mehr als 1.000 Jahre alt werden. Foto: Norbert Jürgens, UHH

Bereits vor 112 Millionen Jahren gab es die Familie der Welwitschia-Gewächse auf der Erde. Ein Forschungsteam des Fachbereichs Biologie der Universität Hamburg hat jetzt mithilfe kurzer DNA-Sequenzen herausgefunden, dass die einzige heute noch lebende Art Welwitschia mirabilis verschiedene Unterarten hat. „So konnten wir eine angolanische von einer namibischen Unterart unterscheiden,“ erklärt Prof. Dr. Norbert Jürgens, Professor für Biodiversität, Evolution und Ökologie. Die Ergebnisse veröffentlichte das Team gestern in der Fachzeitschrift Scientific Reports.

Quelle: Uni Hamburg

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News · Forschungsergebnis

Venusfliegenfalle erzeugt magnetische Felder

Magnetische Messungen an Venusfliegenfallen. Foto und (c): Anne Fabricant, JGU

Mit einem Atommagnetometer haben Physiker nachgeweisen, dass Venusfliegenfallen (Dionaea muscipula) winzige biomagnetische Signale erzeugen. „Die Untersuchung kann man sich ein bisschen so vorstellen wie eine MRT-Untersuchung beim Menschen“, erklärt die Physikerin Anne Fabricant. Das hat ein interdisziplinäres Forschungsteam der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), des Helmholtz-Instituts Mainz (HIM), des Biozentrums der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Berlin im Fachmagazin Scientific Reports veröffentlicht.

Quelle: JGU

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News · Forschungsergebnis · Politik

Biodiversität: Nicht die gleichen Fehler machen

Die globalen Ziele zum Schutz der biologischen Vielfalt müssten künftig als Mindestanforderungen in nationales Recht aller Mitgliedstaaten der UN-Biodiversitätskonvention (CBD) übernommen werden. Das ist einer von vier Vorschlägen zur Verbesserung der globalen Strategie zum Biodiversitätsschutz eines Forscherteams des Nanjing Instituts für Umweltforschung in China, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die bisherigen Ziele sind weitgehend verfehlt worden. In der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution nennen die Forschenden Gründe für das Scheitern und zeigen konkrete Politikoptionen auf.

Quelle: iDiv

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News · Politik · Publikation

DFG setzt neue Akzente für Open Access

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) verstärkt ihre Bemühungen um den freien Zugang zu Publikationen und anderen Forschungsergebnissen im Netz. Um Open Access zu unterstützen und diesen bedarfsgerecht an die sich ändernden Anforderungen von Wissenschaft und Forschung anzupassen, hat die DFG weitere Maßnahmen beschlossen und umgesetzt. Diese sind miteinander vernetzt und reichen von verbesserten Rahmenbedingungen über die Finanzierung von Publikationskosten und den Aufbau einer wissenschaftsadäquaten Publikationsinfrastruktur bis zur Mitwirkung in nationalen und internationalen Arbeitsgruppen.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Wählerische Seegräser sind schlechte Invasoren

Die invasive Rotalge Agarophyton vermiculophyllum in Kalifornien. Foto: S. Krueger-Hadfield

Nicht alle Einwanderungen sind erfolgreich. Warum können sich manche Arten besser durchsetzen als andere? Dieser Frage ging ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel am Beispiel der invasiven Alge Agarophyton vermiculophyllum nach, die ursprünglich aus Ostasien stammt. Sie untersuchten, wie diese Alge ihr schützendes Oberflächen-Mikrobiom nach einer Störung wiederherstellt. „Alle Algenindividuen überlebten die Behandlung, aber diejenigen, die aus nicht einheimischen Populationen stammten, schnitten besser ab und zeigten ein schnelleres Wachstum“, so Dr. Guido Bonthond, der diese Untersuchung gemeinsam mit Projektleiter Dr. Florian Weinberger am GEOMAR durchgeführt hat. Nicht-einheimische Populationen von Agarophyton sind flexibler in der Assoziation mit Mikroben und wurden offenbar während ihrer Invasionsgeschichte auf diese Fähigkeit hin selektiert. Algen, die gegenüber neuen potenziellen Symbionten wählerisch sind, sind wahrscheinlich weniger erfolgreiche Invasoren. Wenn sie wiederholt eingeführt werden, kann die Selektion für flexiblere Individuen schließlich eine erfolgreiche Invasion begünstigen. „Oder anders herum: wer zu wählerisch ist, schafft die Einwanderung nicht“, erklärt Bonthond. „Es zeigt sich bei immer mehr Algenarten, dass sie auf die eine oder andere Weise von Bakterien abhängig sind. Derzeit ist noch wenig über die Rolle dieser Bakterien bei Algeninvasionen und marinen Invasionen im Allgemeinen bekannt“, so Florian Weinberger. Daher trage diese Studie zu wichtigen neuen Erkenntnissen bei, denn sie zeigt, dass ein Invasor eine Störung des Mikrobioms erleiden und neue funktionelle Gemeinschaften in neuen Umgebungen bilden könne. Die Studie publizierten sie in der internationalen Fachzeitschrift ISME Journal.

Quelle: GEOMAR

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News · Outreach

Podcast: Genome Editing – WieWasWozu?

Im Podcast geben Forschende Antworten rund um das Thema Genome Editing – sachlich und verständlich. Jede der ersten sechs Episoden umfasst 5-6 Fragen und dauert rund 12 Minuten. In den Interviews: Prof. Dr. Holger Puchta (KIT), Prof. Dr. Gaby Krczal (Gesellschaft für Pflanzenbiotechnologie), Prof. Dr. Klaus-Dieter Jany (Vorsitzender des Wissenschaftlerkreis Grüne Gentechnik, WGG), Dr. Matthias Fladung und Dr. Tobias Brügmann (Thünen-Institut für Forstgenetik, Großhansdorf), Robert Hoffie (IPK Gatersleben) sowie Prof. Dr. Sascha Laubinger (Uni Oldenburg). Unterstützt wird das Projekt von KIT, WWG, Gesellschaft für Pflanzenbiotechnologie sowie dem Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO).

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Widerstandsfähiges Getreide im Klima-Chaos

Expert*innen warnen seit vielen Jahren davor, dass extreme Klimaereignisse wie schwere Dürren mit häufigen Hitzewellen die Produktion wichtiger Grundnahrungsmittel wie Weizen beeinträchtigen und die Ernährungssicherheit ernsthaft gefährden. Daher suchen Wissenschafter*innen nach Kulturpflanzen, die sich besser an diese Umstände anpassen können: Ein internationales Team unter der Leitung von Wolfram Weckwerth von der Universität Wien hat eine vergleichende physiologische und molekulare Studie mit Weizen und Perlhirse unter Trockenstress durchgeführt und gezeigt, wie Perlhirse klimatische Herausforderungen deutlich besser übersteht als Weizen. Die Studie wurde in Frontiers in Plant Science veröffentlicht.

Quelle: Uni Wien

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News · Ausschreibung

Förderung forstbasierter Bioökonomie-Projekte

Im Auftrag und mit Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) beteiligt sich die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) an dem gemeinsamen Forschungsaufruf des ERA-NET-Cofund ForestValue zur Förderung von Innovationen im Bereich der forstbasierten Bioökonomie. Im Fokus des aktuellen Aufrufs stehen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben im Forst- und Holzsektor, die dazu beitragen, die Wirtschaft unabhängiger von fossilen und anderen nicht-erneuerbaren Rohstoffen zu machen und eine biobasierte Ökonomie aufzubauen. Projektskizzen mit deutschen Partnern können in folgenden Themenbereichen eingereicht werden: die nachhaltige und multifunktionale Nutzung und Bewirtschaftung von Wäldern mit dem Ziel, ihren Beitrag zu den Nachhaltigen Entwicklungszielen (SDG) der Vereinten Nationen zu maximieren, und Bauen mit Holz. Projektskizzen können bis zum 13.4.2021 eingereicht werden.

Quelle: FNR

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News · Forschungsergebnis

Sieben neue Hundsgiftgewächse in Neukaledonien

Die neukaledonische Leichhardtia nigriflora aus der Familie der Hundsgiftgewächse. Foto: Ulrich Meve

Forschende haben sieben neue Arten der Apocynaceae (Hundsgiftgewächse) in Neukaledonien entdeckt und im 27. Band der Flore de la Nouvelle-Calédonie des Pariser Muséum National d'Histoire Naturelle publiziert. Auf den Spuren des britischen Entdeckers James Cook hatten die Forscher*innen der Universität Bayreuth im Frühjahr 2019 die Flora auf dieser Inselgruppe im Südwestpazifik untersucht.

Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen Abwehrgifte bilden ohne sich selbst zu schaden

Raupe des Tabakschwärmers Manduca sexta auf einem Blatt der Tabakpflanze. Die chemische Analyse ihres Kots (kleine schwarze Kugel) zeigte, wie die Giftstoffe in den Raupen aktiviert wurden und gaben so Hinweise auf die Biosynthese der Gifte in der Pflanze, ein Prozess, der im Vergleich zur Verdauung umgekehrt abläuft. Die Forschenden nennen dies „Verdauungsduett“. Foto: Anna Schroll

Im Fachmagazin Science stellen Forschende des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und der Universität Münster die Biosynthese und genaue Wirkungsweise von Diterpen-Glykosiden in wilden Tabakpflanzen dar. Diterpen-Glykoside dienen der Verteidigung gegenüber Fressfeinden. Die Abwehrstoffe greifen bestimmte Teile der Zellmembran an. Um sich selbst vor den eigenen Giften und der Zerstörung der Zellmembran zu schützen, speichern Tabakpflanzen die Abwehrstoffe in einer ungiftigen Form, die auf eine besondere Art und Weise gebildet wird. Selbsttoxizität und der Schutz davor scheinen bei der Evolution der pflanzlichen Abwehr eine größere Rolle zu spielen als bislang angenommen.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Forschungsergebnis

Gefäßaufbau von Pflanzen umfassend charakterisiert

Isolierte Gefäßzellen einer Arabidopsis-Pflanze: die Phloem-Parenchymzellen sind in Cyan markiert. Aufnahme: Ji-Yun Kim, HHU

Forschenden ist es gelungen, erstmals die Funktionen der verschiedenen Zelltypen im Gefäßsystem der Blätter von Pflanzen zu identifizieren. Zwei Teams von Alexander von Humboldt-Professuren in Düsseldorf und Tübingen, einer Kollegin aus Champaign Urbana in Illinois/USA und einem Bioinformatik-Lehrstuhl aus Düsseldorf legten die erste umfassende Analyse der Gefäßzellen in den Blättern der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) durch Einzelzellsequenzierung vor. Das Team der Alexander von Humboldt-Professorin Dr. Marja Timmermans von der Universität Tübingen hatte vor kurzem als erste Einzelsequenzierung in Pflanzen eingesetzt, um die Zellen der Wurzel zu charakterisieren. Hier haben Forscherinnen und Forscher aus dem Team des Alexander von Humboldt-Professors Dr. Wolf Frommer von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) mit ihrer Hilfe erstmals die Zellen aus Blättern isoliert, um daraus einen Atlas aller steuernden RNA-Moleküle (das Transkriptom) des Blattgefäßsystems zu erstellen. Indem sie die Stoffwechselwege analysierten, konnten sie die Rolle der verschiedenen Zellen definieren. Ihre Ergebnisse publizierten sie in der Fachzeitschrift The Plant Cell. Dazu hatten sie einen Einzel-Zell-Transkiptom-Atlas der Phloem-Zellen erstellt.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis · Politik

Ein Dollar für den Regenwald spart 5,40 Dollar für sonstigen Klimaschutz

In der Diskussion über Klimaschutz-Investitionen geht es viel um Technik. Etwa Windparks und Solarkraftwerke, riesige CO₂-Staubsauger oder ein Pipeline-Netz, das mit Grünstrom produzierten Wasserstoff als Energieträger der Zukunft verfügbar macht. Doch so wichtig innovative Technologien sind – der bedeutsamste Schauplatz beim Kampf gegen die Erderhitzung ist der Tropische Regenwald: Jeder hier investierte Dollar spart 5,40 Dollar für sonstigen Klimaschutz. Das zeigt jetzt eine Studie unter Leitung des Berliner Klimaforschungsinstituts MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) in Zusammenarbeit mit der US-Forschungseinrichtung Environmental Defense Fund im Fachjournal Global Sustainability.

Quelle: MCC

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News

Rückblick auf KW 50

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen ihr Erbgut miteinander teilen können

Das Erbgut kann von Zelle zu Zelle wandern und sogar zwischen verschiedenen Organismen ausgetauscht werden. Forschende des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) in Potsdam konnten nun mit Hilfe neuer experimenteller Ansätze - wie etwa die in der Landwirtschaft häufig angewandte Pfropfung - erstmals zeigen, wie das Erbgut auf Wanderschaft geht. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie am 1. Januar in der Fachzeitschrift Science Advances.

Quelle: MPI-MP

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News · Forschungsergebnis

Phloem-Beladung erklärt möglicherweise effizientes Mais-Wachstum

Blätter einer Maispflanze. Foto: Margaret Bezrutczyk, HHU

Forscherinnen und Forscher fanden einen bisher nicht beschriebenen Beladungsmechanismus des Phloems in Maispflanzen, also in jenem Teil der Leitungsbündel bei Gefäßpflanzen, in denen der eigentliche Transport von Zuckern, Aminosäuren und anderen Stoffen stattfindet. Diesen Mechanismus zu entwickeln, könnte der entscheidende evolutionäre Schritt hin zu einer höheren Transportrate gewesen sein, der Maispflanzen so besonders erfolgreich und nützlich macht, folgern die Forschenden im Fachmagazin The Plant Cell. Vermutlich steht dies auch im Zusammenhang mit der effektiveren C4-Photosynthese, die den Mais gegenüber anderen Pflanzen auszeichnet, die nur über die C3-Photosynthese verfügen. Geleitet wurde die Studie von Dr. Ji Yun Kim und Prof. Dr. Wolf B. Frommer vom Institut für Molekulare Physiologie der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU).

Quelle: HHU

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News

Alle Wochenchroniken 2021

Alle Nachrichten aus Pflanzenforschung und Botanik 2021

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News · Forschungsergebnis

Stoffwechsel-Umleitung eröffnet neue Wege der CO2-Fixierung

Bei der pflanzlichen Photorespiration wird bereits fixiertes CO2 wieder frei, kostet jedoch Energie. Dieser Stoffwechselprozess gilt daher als ein wichtiger Ansatzpunkt zur Verbesserung von Ernte-Leistungen und zur Senkung des steigenden CO2-Gehalts der Atmosphäre. Forschende um Tobias Erb vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg haben nun den TaCo-Stoffwechselweg entwickelt, einen synthetischen Bypass zur Photorespiration, wie sie im Fachmagazin Nature Catalysis berichten. Er eröffnet neue Möglichkeiten der CO2-Fixierung und der Produktion wertvoller Kohlenstoff-Verbindungen.

Quelle: MPG

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Rückblick auf KW 46

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News · Forschungsergebnis

Wie sich einzellige Algen an Oberflächen festhalten und entlanggleiten

Mit der sog. TIRF Mikroskopie kann das Anhaften der Geißeln an Oberflächen sichtbar gemacht werden. Aufnahme und (c): Lara Hoepfner, WWU

Ein internationales Forschungsteam untersuchte, wie sich die Fortbewegung und das Festhalten der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii an Oberflächen manipulieren lassen. Dazu maßen sie die Kräfte, mit welchen sich der Einzeller mit seinen Geißeln an Oberflächen festhält und entlanggleitet. Sie veränderten die Zuckermodifikationen an Proteinen auf deren Zelloberfläche, wodurch sich die Adhäsionskraft änderte. Die Ergebnisse hat das Team unter der Leitung von Prof. Dr. Michael Hippler von der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster und Prof. Dr. Kaiyao Huang vom Institut für Hydrobiologie (Chinesische Akademie der Wissenschaften, Wuhan, China) am 10. Dezember im Magazin eLife (DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.58805) publiziert. Forschungsergebnisse lieferten auch Lara Höpfners Arbeiten, die dafür unseren diesjährigen Master-Preis an der WWU erhalten hat.

Quelle: WWU

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News · Projekt

Substanzen zur Stärkung der Abwehr von Nutzpflanzen

Die Schilf-Glasflügelzikade saugt an den Blättern von Zuckerrüben und überträgt ein Protobakterium, welches das Syndrome Basses Richesses verursacht, kurz SBR genannt. Die Rüben werden kleiner, faulen schneller und haben einen niedrigen Zuckergehalt. Ein zugelassenes Insektizid gegen die Zikade gibt es zurzeit nicht. In Baden-Württemberg, wo SBR zuerst auffiel, führte dies bereits zu enormen Ernteverlusten. Nun fördert das Landesministerium für den ländlichen Raum die Suche von Professor Uwe Conrath an der Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) nach Substanzen, die das sog. Abwehrpriming in Pflanzen auslösen, mit einem sechsstelligen Eurobetrag. Conrath hatte entdeckt, dass eine pilzinfizierte Gurkenpflanze eine Resistenz nicht nur gegen diesen bestimmten Pilz, sondern gegen ein breites Spektrum von Pilzen, Bakterien, Viren und abiotische Stressfaktoren entwickelte. Der Kontakt mit dem Erreger versetze Zellen in einen Alarmzustand. Die Pflanze synthetisiert dann beispielweise Eiweißmoleküle, die in ihrem gesamten Organismus schlummerten und nur bei einem erneuten Angriff sehr stark aktiviert werden. Deshalb sei der von ihm Abwehrpriming genannte Vorgang eine überaus energieeffiziente Reaktion, sagt Conrath: Sie werde nur im Ernstfall eingeschaltet und hemme die Pflanzen nicht in ihrem Wachstum und Ertrag.

Quelle: RWTH Aachen beim idw

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News · Politik

Zeit zum Handeln: Museum ruft zum Beitritt zum weltweiten Bündnis für Biodiversität auf

Die Welt steht vor der größten Bedrohung seit der Entstehung der Menschheit. Dabei handelt es sich nicht um die derzeitige Pandemie, sondern um die globale Biodiversitätskrise – ausgelöst durch die massiven Eingriffe des Menschen in globale Stoff- und Energieflüsse und die Zerstörung von Habitaten. Das hierbei verursachte Artensterben geht mit nie dagewesener Geschwindigkeit vonstatten und wird durch die gleichen Prozesse, die den Klimawandel verursachen, noch beschleunigt. Bezüglich der Biodiversität bleibt es oft bei Absichtserklärungen, international gesetzte Minimalziele werden bei Weitem verfehlt und globale Abkommen von wichtigen Partnerstaaten nicht eingehalten - ganz im Gegensatz zur Corona-Pandemie. Daher sagt die Generaldirektorin des Wiener Naturhistorischen Museums (NHM), Dr. Katrin Vohland: „Die Weltgemeinschaft muss für die zentrale Bedeutung von Biodiversität für das Wohlergehen der Menschheit weiter sensibilisiert und anlässlich des UN CoP15 Meetings zur Biodiversität Anfang 2021 in China zum unverzüglichen, entschlossenen und gemeinsamen Handeln veranlasst werden. Zu diesem Zweck hat die EU Anfang März 2020 die Formierung eines weltweiten Bündnisses für Biodiversität „United for #Biodiversity“ eingeleitet. Bisher beteiligen sich über 150 Institutionen, darunter allein 60 Naturhistorische Museen. Wir rufen auch andere Museen und Einrichtungen dazu auf, den Wert und die Bedeutung von Arten für uns Menschen sichtbarer und erlebbarer zu machen.“

Quelle: NHM

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News · Sektionen

Eingeschleppte Schlauchalge verändert das Wattenmeer

Die sich rasch ausbreitende Alge Vaucheria velutina häuft über sandigem Wattboden große Mengen Schlick an (linke Seite). Am Horizont liegt die Insel Sylt. Foto: Karsten Reise

Die Schlauchalge Vaucheria velutina ist die „Alge des Jahres 2021“. Die Sektion Phykologie der Deutschen Botanischen Gesellschaft e.V. wählte die eingeschleppte Algenart, die dieses Jahr erstmals im norddeutschen Wattenmeer nachgewiesen wurde, „aufgrund ihrer plötzlichen Dominanz und der unabsehbaren ökologischen Folgen“, die ihre Anwesenheit dort mit sich bringen könnte. In den Schläuchen der Alge, die normalerweise nur am Ufer wächst, verfängt sich der Schlick, wodurch die Gänge der Wattwürmer verstopft werden. Somit verändert sich das Weltnaturerbe Wattenmeer. Der Wattforscher Prof. em. Dr. Karsten Reise vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) hatte die Alge im vergangenen Sommer vor der Insel Sylt entdeckt, die Molekularbiologin Dr. Nataliya Rybalka von der Universität Göttingen analysierte anschließend die Genproben.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie der Klimawandel Pflanzengemeinschaften durcheinanderbringt

Roesels Beissschrecke ist eine jener Heuschreckenarten, die im Zuge der Klimaerwärmung tiefer gelegene Lebensräume aufgeben und in alpine Gebiete einwandern könnten. Foto: Christian Roesti

Wird es wärmer, steigen Organismen aus dem Tiefland höher hinauf. Forschende der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) haben nun untersucht, was mit Pflanzengemeinschaften auf Grasland in den Alpen geschehen könnte, wenn sich pflanzenfressende Heuschrecken aus tieferen Lagen dort ansiedeln. Weil in hohen Lagen die Vegetationszeit kurz ist, sind pflanzenfressende Insekten weniger häufig, und Pflanzen müssen sich weniger vor Fressfeinden schützen. In tiefen Lagen jedoch herrscht ein hoher Frassdruck. Pflanzenfressende Insekten sind häufiger und artenreicher. Pflanzen müssen sich daher stärker verteidigen, sei es mittels Stacheln, Dornen, Haaren oder durch giftige Inhaltsstoffe. Der Klimawandel könnte diese ökologische Struktur stören. Die Forschenden verfrachteten verschiedene Heuschreckenarten von mittlerer Höhe (1400 Meter über Meer) auf drei alpine Grasland-​Standorte auf Höhen von 1800, 2070 und 2270 m.ü.M. Wie sie herausfanden, beeinflussen die Heuschrecken die Vegetationsstruktur und Zusammensetzung der alpinen Flora mit ihrem Fressverhalten deutlich. Der Klimawandel wirkt sich also nicht nur direkt aufgrund der Temperaturerhöhung auf Ökosysteme aus, sondern auch indirekt aufgrund veränderten Beziehungen zwischen Pflanzenfressern und Pflanzen. Ihre Ergebnisse publizierten sie nun in Science (https://science.sciencemag.org/content/370/6523/1469).

Quelle: ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Deutschlands Pflanzenvielfalt auf dem Rückzug

Die Studie zeigt, dass selbst als verbreitet geltende Arten wie der Klatschmohn (Papaver rhoeas) in Deutschland stetig zurückgehen. Foto: Sebastian Lakner

Bei über 70 Prozent von mehr als 2000 untersuchten Arten sind in den letzten 60 Jahren deutschlandweit Rückgänge zu beobachten. Seit den 1960er Jahren hatten die rückläufigen Arten Einbußen von durchschnittlich 15 Prozent zu verzeichnen. Das ist das Ergebnis der bislang umfassendsten Auswertungen von Pflanzendaten aus Deutschland überhaupt. 29 Millionen Daten zur Verbreitung von Gefäßpflanzen flossen in die Analysen ein, die im Rahmen des Vorhabens „sMon – Biodiversitätstrends in Deutschland“ des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) erfolgten. Beteiligt waren Forschende von iDiv, der Universitäten Jena, Halle und Rostock, des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) sowie des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) unter enger Beteiligung der oberen Naturschutzbehörden aller 16 Bundesländer. Das berichtet das Bundesamt für Naturschutz (BfN) über eine im Fachmagazin Global Change Biology ( DOI: 10.1111/gcb.15447) erschienene Studie.

Quelle: iDiv

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News · Anwendung · Projekt

Mikroalgen an der Hauswand für's Stadtklima

Mikroalge Haematococcus pluvialis unter dem Mikroskop. Aufnahme: Fraunhofer IGB

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

Quelle: Uni Stuttgart

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News · Forschungsergebnis

Wie Gräser das Meer eroberten

Das heimische Seegras Zostera marina gehört zur aus rund 60 Arten bestehende Gruppe der Seegräser, die weltweit Bestandteil wichtiger Küstenökosysteme sind. Foto: John Brew, CC BY 4.0

Vor etwa 140 Millionen Jahren gelang es einigen Landpflanzen, sich an ein Leben im Meer anzupassen. Ein Forschungsteam um Professorin Birgit Classen aus der Abteilung für Pharmazeutische Biologie am Pharmazeutischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun neue Erkenntnisse über die Mechanismen vorgelegt, mit denen sich die Seegräser im Laufe der Evolution an ihren Lebensraum angepasst haben. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Kieler Forschenden gemeinsam mit australischen Kolleginnen und Kollegen von der La Trobe University in Melbourne kürzlich in der Fachzeitschrift Scientific Reports (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-65135-5).

Quelle: Uni Kiel

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News · Forschungsergebnis

Der Drucksensor der Venusfliegenfalle

Das Display eines Smartphones reagiert auf Fingerdruck. Die fleischfressende Venusfliegenfalle dagegen bemerkt sogar, wenn ein Leichtgewicht wie eine Fliege auf ihr landet. Ein Forschungsteam der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg hat einzelne Sinneshaare isoliert und darin den Genpool analysiert, der beim Fangen von Insekten aktiv ist. "Dabei haben wir erstmals die Gene gefunden, die vermutlich im ganzen Pflanzenreich dazu dienen, lokale mechanische Reize in systemische Signale umzuwandeln", sagt JMU-Pflanzenforscher Professor Rainer Hedrich. Das Team um Hedrich stellt die Ergebnisse im Open-Access-Journal PLOS Biology (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000964) vor.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Vertrauen in Wissenschaft und Forschung bleibt hoch

Auf die Frage: "Wie oft informieren Sie sich über folgende Wege im Interent über Wissenschaft und Forschung?" antworteten 1.016 per Telefon Befragte. Grafik: WiD

Das generelle Vertrauen in Wissenschaft und Forschung ist in Deutschland weiterhin hoch: 60 Prozent der Menschen geben an, dass sie eher oder voll und ganz in Wissenschaft und Forschung vertrauen. Das sind etwas weniger als im Frühjahr 2020 (April 2020: 73 Prozent, Mai 2020: 66 Prozent), aber mehr als in den Vorjahren (2019: 46 Prozent). Dies sind bevölkerungsrepräsentative Daten aus dem Wissenschaftsbarometer 2020, mit dem die gemeinnützige Organisation Wissenschaft im Dialog (WiD) die öffentliche Meinung zu Wissenschaft und Forschung in Deutschland erhebt.

Quelle: WiD

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News · Forschungsergebnis

Zeitliche Anbauvielfalt stabilisiert landwirtschaftliche Produktion

Die Ernährung rund um den Globus zu sichern, ist eine zentrale Herausforderung der Menschheit – insbesondere vor dem Hintergrund des bis zum Jahr 2050 prognostizierten Bevölkerungsanstiegs auf fast zehn Milliarden Menschen und der Auswirkungen des Klimawandels. Eine hohe Vielfalt an Anbaukulturen gilt in der Landwirtschaft als stabilisierender Faktor für die Ernährungssicherheit. Doch diese Diversität allein genügt nicht. Es kommt auch darauf an, dass Anbaukulturen sich in ihren zeitlichen Produktionsmustern unterscheiden, schreibt ein vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordiniertes Forscherteam in einem Beitrag für Nature (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2965-6).

Quelle: UFZ

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News · Politik · Projekt

Pflanzenwissen der Welt jetzt an einem Ort verfügbar

Breitblättriges Knabenkraut (Dactylorhiza majalis): Eine in Deutschland vom Aussterben bedrohte Pflanzenart. Foto: Ingo Haas, BGBM

In einem einzigartigen Projekt hat das World Flora Online Consortium alle weltweit bekannten Pflanzenarten erstmals in einer Online-Ressource zusammengebracht. Die dynamische Datenbank trägt den Namen World Flora Online. Ziel war es bis Ende des Jahres 2020 eine Gesamtliste der etwa 350.000 bisher bekannten Landpflanzenarten aufzustellen, Beschreibungen für diese Arten verfügbar zu machen und soweit vorhanden Angaben zum Gefährdungsstatus von Pflanzenarten direkt zu verlinken. Es ist ein botanischer Meilenstein: Mit der World Flora Online machen Wissenschaftler*innen zum ersten Mal alle bisher bekannten 350.000 Landpflanzenarten der Welt in einem dynamischen Informationssystem online verfügbar – und setzen dabei neue Standards in der globalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit. Der Botanische Garten Berlin (BGBM) ist von Anfang an maßgeblich im World Flora Online-Projekt beteiligt.

Quelle: BGBM

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News · Forschungsergebnis

Aristolochia-Art aus Amazonien nach Dresdner Botaniker benannt

Die Aristolochia wankeana besitzt eine für Pfeifenwinden charakteristische außergeöhnliche Blütenform. Foto: Sébastien Sant

Aristolochia wankeana ist eine neu entdeckte Pfeifenwinden-Art aus Französisch-Guayana, die nun nach dem Dresdner Botaniker Prof. Dr. Stefan Wanke benannt wurde. Die Professur für Botanik der TU Dresden erforscht seit über 20 Jahren intensiv die Pflanzenfamilie der Pfeifenwinden (Aristolochiaceae). Die Dresdner Forschenden gehören zu den wenigen Spezialisten für diese Pflanzen weltweit und haben maßgebliche Arbeiten zur Evolution und Biologie dieser Gruppe publiziert. Mit der Erforschung der Pflanzenfamilie wollen die Pflanzenwissenschaftler helfen, Schutzmaßnahmen für besonders bedrohte Arten zu entwickeln. Dazu haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Verlauf der Zeit eine Spezialsammlung der Pflanzenfamilie im Botanischen Garten der TU Dresden zusammengetragen, auf die sie für ihre Forschungen zurückgreifen können. Zusammen mit der Art Aristolochia neinhuisii ist die Neue nun schon die zweite, die mit ihrem Namen einen Dresdner Forscher ehrt. Vorgestellt haben sie die neue Art im Fachjournal Phytotaxa 2020 (DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.474.1.1).

Quelle: TU Dresden

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News · Forschungsergebnis

Funktionsweise pflanzlicher Immunrezeptoren entschlüsselt

Forschende haben erstmals die Abfolge der molekularen Ereignisse nachvollzogen, die einen inaktiven pflanzlichen Immunrezeptor aktivieren und so den Tod der Wirtszelle vermitteln. Die als Nukleotid-bindende/Leucin-reiche Wiederholungsproteine (NLR-Proteine) bezeichneten Immunrezeptoren wappnen in Zellen gegen den Angriff von Krankheitserregern. Die aus mehreren Modulen bestehenden Moleküle lösen die Immunreaktion der Pflanze aus, sie aktivieren die Rezeptoren, Resistenz und Zelltodwege, um die Infektion zu begrenzen. Basierend auf unterschiedlichen Struktur- und Signalmerkmalen werden pflanzliche NLRs in zwei Hauptklassen eingeteilt: solche, die Coiled-coiled (CC)-Module (CNL-Proteine) enthalten, und solche, die Toll/Interleukin-1-Rezeptor/Resistenz (TIR)-Module (TNL-Proteine) enthalten. Im Fachmagazin Science (https://science.sciencemag.org/content/370/6521/eabe3069.abstract) schildert das Forschungsteam um Humboldt-Professor Jijie Chai von der Universität zu Köln mit der MPIPZ Forschungsgruppenleiterin Jane Parker und dem Leiter des MPIPZ, Paul Schulze-Lefert, wie der TNL-Typ NLR Rezeptor von Peronospora parasitica 1 (RPP1)  Arabidopsis-Pflanzen vor einer Infektion durch den Pilz Hyaloperonospora arabidopsidis (Hpa) schützt. Wie sie schreiben, ähneln die oligomeren Konfigurationen, die aktive RPP1 und Roq1 annehmen, den induzierten oligomeren Gerüsten anderer NLR-Rezeptorproteine von Pflanzen und Säugetieren, einschließlich menschlicher Rezeptoren des angeborenen Immunsystems. Dies legt nahe, dass diese Rezeptoren auf einem gemeinsamen Strukturprinzip beruhen, um intrazelluläre Immunsignale und den Zelltod in verschiedenen Reichen des Lebens auszulösen.

Quelle: Uni Köln

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News · Projekt

Metalle in Pflanzen - Plantmetals

Neue Erkenntnisse über die Funktionsweise von Pflanzen und Innovationen für Pflanzenzüchtung, nachhaltiges Wirtschaften, Umweltschutz und Landwirtschaft sind die Ziele des Projekts Trace Metal Metabolism in Plants, kurz Plantmetals. Im Mittelpunkt stehen die zentralen Funktionen von Pflanzen im globalen Haushalt von Spurenelementen. Zu den 110 Partnern aus 30 Ländern gehört das Team des Lehrstuhls Molekulargenetik und Physiologie der Pflanzen der Ruhr-Universität Bochum (RUB) von Prof. Dr. Ute Krämer, die die wissenschaftliche Kommunikation des Projekts leitet. Auf großen landwirtschaftlichen Flächen weltweit verringern unzureichende bioverfügbare Konzentrationen von lebensnotwendigen Spurenelementen die Pflanzenproduktion und mindern den Nährwert von Lebensmitteln. „Letzteres trägt wesentlich zum sogenannten Hidden Hunger in wachsenden Teilen der Weltbevölkerung bei“, unterstreicht Ute Krämer. „Wir müssen besser verstehen, wie Pflanzen Metalle aufnehmen, transportieren, in ihren Zellen lagern und verwenden, und wie sie mit dem Mangel und dem Überschuss von Metallen umgehen“, erklärt Projektleiter Hendrik Küpper.

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Was Schmerzmittel in Pflanzen auslösen

Wie Schmerzmittel Pflanzenzellen beeinflussen. Aufnahme: Shutang Tan, IST Austria

Was passiert, wenn Pflanzen mit Schmerzmitteln behandelt werden, haben Forschende am Institute of Science and Technology (IST) Austria untersucht. Die getesteten rund 20 verschiedenen Schmerzmittel störten den Auxin-Fluss in den analysierten Arabidopsis-Keimlingen. Die Medikamente greifen in das gesamte Endomembransystem ein und beeinflussen so die Bewegung und den Transport von Substanzen innerhalb der Zellen. Darüberhainus beeinträchtigen sie die Dynamik des Cytoskeletts. Eine Gruppe von Schmerzmitteln, wie etwa Meclofenaminsäure und Flufenaminsäure, zielen direkt auf ein bestimmtes Protein: Dieses TWISTED DWARF1 genannte Protein führt infolge zu den beobachteten physiologischen und zellulären Veränderungen. Darüber hinaus konnten die Forschenden zeigen, dass nicht-steroidale Entzündungshemmer ähnlich wirken wie sogenannte Auxin-Transport-Inhibitoren – wichtige chemische Werkzeuge in der Zellbiologie, die den Auxin-Fluss stören. Ihre Ergebnisse publizierten Sie in der Fachzeitschrift Cell Reports (DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.108463).

Quelle: IST Austria

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News · Forschungsergebnis

Was Laubblätter im Herbst altern lässt

Im Herbst verfärbt sich das Laub. Das könnte in einem wärmeren Klima künftig früher der Fall sein – und nicht später, wie gemeinhin erwartet. Foto: Peter Rüegg, ETH Zürich

Forschende der ETH Zürich weisen bei europäischen Laubbäumen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der ihre Wachstumsphase begrenzt: Bäume, die im Frühling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Blätter im Herbst früher ab. Damit dürfte sich der herbstliche Blattfall in Zukunft wider Erwarten verfrühen – und nicht weiter verspäten. Bislang war angenommen worden, Bäume würden im Klimawandel eine längere Vegetationsperiode haben und somit mehr CO2 binden. Das hat das Team um Seniorautor Constatin Zohner von der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) nun im Fachmagazin Science (DOI: https://dx.doi.org/10.1126/science.abd8911) widerlegt. Zohner ist Preisträger unseres Eduard-Strasburger-Preises von 2019.

Quelle: ETH Zürich

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Rückblick auf KW 45

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News · Forschungsergebnis

Klimaverbesserte Mais-Hybridsorten

Mais Landrasse. Foto: Tom Freudenberg, pict-images, TUM

Mit einer Kombination aus neuen molekularen und statistischen Methoden konnte ein Forschungsteam um Chris-Carolin Schön, Professorin für Pflanzenzüchtung an der Technischen Universität München (TUM) zeigen, dass das Material aus Genbanken für die Verbesserung von Merkmalen in der Maispflanze genutzt werden kann. Damit wird das genetische Potenzial von alten Sorten, so genannten Landrassen, nutzbar. Das Team hatte einige Landrassen auf das Merkmal Kältetoleranz hin untersucht. Dazu haben sie eine genombasierte Methode entwickelt, um neue vorteilhafte Gene in Landrassen zu identifizieren und genetische Ressourcen gezielt zu nutzen. Das berichteten sie Anfang Oktober im Fachmagazin Nature Communications unter dem Titel Discovery of beneficial haplotypes for complex traits in maize landraces (https://www.nature.com/articles/s41467-020-18683-3). „Damit eröffnet sich der Weg, neue klimaverbesserte Hybridsorten zu entwickeln,“ fasst Manfred Mayer, Erstautor der Studie zusammen. So können alte Sorten können helfen, klimaangepasste neue Sorten zu züchten.

Quelle: TUM

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News · Meinung

Green Deal: Gut für ein klimaneutrales Europa – schlechter für den Planeten

Europa soll bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden – das hat die EU mit dem „Green Deal“ Ende 2019 angekündigt. Ziel ist, die Kohlenstoffemissionen zu verringern sowie Wälder, Landwirtschaft, umweltfreundlichen Verkehr, Recycling und erneuerbare Energien zu fördern. In der Zeitschrift Nature (https://www.nature.com/articles/d41586-020-02991-1) zeigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am 26. Oktober, dass der Green Deal ein schlechter Deal für den Planeten sein könnte, da die EU durch einen hohen Import von Agrargütern ihre Umweltschäden nach außen verlagere. Außerdem geben sie Handlungsempfehlungen, wie der Deal die globale Nachhaltigkeit fördern könnte. Die beschlossenen Maßnahmen seien teils sinnvoll, sagt Richard Fuchs vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen heute. „Es müssen aber auch parallel Ziele für den Außenhandel festgelegt werden, sonst verlagern wir das Problem nur nach außen und schaden weiter dem gesamten Planeten.“

Quelle: KIT

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News · Ausbildung · Förderung · Projekt

Neuer Graduiertenkolleg untersucht Ernährungssysteme

Einer der zehn neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligten Graduiertenkollegs (GRK) trägt den Namen „Nachhaltige Ernährungssysteme“. Er will alle Akteure und Aktivitäten von der Produktion über den Handel und den Konsum sowie die gesundheitlichen Auswirkungen von Ernährungssystemen erfassen und damit die Grundlage für eine wirksamere Politikgestaltung in diesem Bereich schaffen. Sprecher des an der Univerisität Göttingen ansässigen GRK zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses ist Professor Dr. Matin Qaim. Verlägert wurde der GRK „Erhaltung der Waldbiodiversität in vielfältig genutzten Landschaften Mitteleuropas (Con-FoBi)“ an der Universität Freiburg mit seiner Sprecherin Professorin Dr. Ilse Storch.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Mehr Pflanzenvielfalt, weniger Pestizide

Artenreiche Pflanzengemeinschaften haben zahlreiche Vorteile und können dazu beitragen, Schädlinge einzudämmen. Foto: Anne Ebeling

Eine höhere Pflanzenvielfalt in Wiesen verbessert die natürliche Abwehr gegen Schädlinge. Sie unterstützt natürliche Fressfeinde und bietet gleichzeitig weniger nahrhaftes Futter für pflanzenfressende Insekten. Das fand ein Forschungsteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) anhand zweier Langzeitexperimente in Deutschland und den USA heraus. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in Science Advances (https://advances.sciencemag.org/content/6/45/eabb6603) veröffentlicht und zeigen, dass eine höhere pflanzliche Artenvielfalt zu einer verbesserten natürlichen Abwehr gegen Schädlinge und somit auch zu einem geringeren Pestizideinsatz in der Landwirtschaft beitragen könnte.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Genetik des Wirts bestimmt Zusammensetzung von Viren-Gemeinschaften

Als Untersuchungsobjekt wählte das Forschungsteam den Spitzwegerich, der durch Teilung der Wurzeln geklont werden kann, was zu genetisch identischen Nachkommen führt. Foto: Mikko Immonen

Pflanzen können von mehreren Viren gleichzeitig befallen werden. Die Zusammensetzung der Erreger ist jedoch unterschiedlich, auch wenn die Individuen zur selben Art und Population gehören. Ökologinnen der Universität Zürich haben nun gezeigt, dass diese Unterschiede in erster Linie auf genetische Variation zwischen den Wirten zurückzuführen sind. Der Verlust der genetischen Vielfalt könnte Arten somit anfälliger für Infektionen und Artensterben machen, wie das Forschungsteam um Prof. Dr. Anna-Liisa Laine der Universität Zürich (UZH) im Fachjournal Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-19273-z).

Quelle: UZH

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen schützen sich vor selbstverursachten Luftschadstoffen

Die Innsbrucker Wissenschaftler haben den Gasaustausch von jungen Pappeln im Labor unter kontrollierten Bedingungen studiert. Foto: Uni Innsbruck

Bäume und anderen Pflanzen geben Isopren an die Atmosphäre ab. Durch Oxidationsprozesse entstehen daraus für Pflanzen schädliche Verbindungen. Forschende vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck haben nun einen Mechanismus aufgedeckt, mit dem sich die Pflanzen vor diesen Verbindungen schützen, und entdeckten damit eine wichtige biogene Quelle von oxidierten flüchtigen organischen Verbindungen in der Atmosphäre. Darüber berichten Sie im Fachjournal Communications Earth & Environment (DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-020-00041-2).

Quelle: Uni Innsbruck

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News · Forschungsergebnis

Hanfpflanzen als Alternative zur „durstigen“ Baumwolle

Hanfpflanzen im Feldversuch bei Trockenheit. Foto: Flemming, Copyright: ATB

Wie Ergebnisse aus dem Trockenjahr 2018 zeigen, nutzen Hanfpflanzen (Cannabis sativa L.) das Wasser etwa sechsmal effizienter für die Biomassebildung als Baumwolle (durchschnittliche Wasserproduktivität von Industriehanf 2,4 kg Trockenmasse pro Kubikmeter genutztem Wasser vs. Baumwolle 0,4 kg pro Kubikmeter). Die Studie der Wissenschaftler*innen des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) wurde kürzlich im Fachblatt Water (DOI: https://doi.org/10.3390/w12112982) veröffentlicht.

Quelle: ATB

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News · Forschungsergebnis

Trockensommer 2018: Ein Zehntel der mitteleuropäischen Wälder litt unter verfrühtem Laubfall

Bereits im Juli 2018 vertrockneten sich an vielen Buchen in der Nordschweiz die Blätter. Foto: Ulrich Wasem, WSL

In zehn Prozent der Wälder in Zentraleuropa verloren Bäume im Trockensommer 2018 manche oder alle ihre Blätter zu früh. Dies zeigen Berechnungen und Satellitenbildanalysen der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Am stärksten betroffen waren Mittel- und Ostdeutschland, sowie Tschechien. Da es in den Bergen weniger heiss und trocken war, erlitten Schweizer Wälder weniger Schäden, berichten die Forschenden am 23. Oktober im Fachjournal Global Change Biology. Dazu hatte es hatte ein Rechenmodell (Algorithmus) programmiert, das anhand von Luftbildern und Satellitenmessungen die Verbreitung von frühzeitigem Laubfall in ganz Zentraleuropa – von Norddeutschland bis Norditalien – berechnete.

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Molekularer Kompass für die Ausrichtung von Zellen

Beispiel für ein defekte Regeneration verletzter Gefäße. Aufnahmen: Jakub Hajný, IST Austria

Wie Pflanzenzellen das Signal des Hormons Auxin in ihr "Venensystem" übersetzen, schildern Forschende aus der Gruppe von Prof. Jiri Friml vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) im Fachmagazin Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba3178%20). "Auxin entscheidet welche Zellen sich zu vaskulärem Gewebe entwickeln, wodurch es die komplizierten Venenmuster steuern kann.", erklärt Jakub Hajný, der die Studie leitete. Nehmen die Zellen das Auxin-Signal nicht wahr, bilden sich unorganisierte Adern mit Unterbrechungen, die die Nährstoffverteilung einschränken. Im Falle einer mechanischen Beschädigung vermindert dies auch die Regeneration der Pflanze. Die Erkenntnisse könnten helfen, mechanisch widerstandsfähigere Pflanzen zu entwickeln.

Quelle: IST Austria

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News · Forschungsergebnis

Stoffwechselmodell zeigt wassersparende Formen der CAM-Photosynthese

Die Forschenden entwickelten ein kombiniertes Blattstoffwechsel-/Gasaustausch-Modell zur Vorhersage von Wassereinsparung und Produktivität in gemäßigten Klimazonen. Grafik: IPK Gatersleben

Ob ein vollständiger Zyklus des Crassulaceen-Säurestoffwechsels (CAM) auch die beste Lösung für C3-Pflanzen ist, die in gemäßigten Klimazonen angebaut werden, haben Forschende nun in Modellierungen untersucht. Dabei ging es um einen möglichst guten Ausgleich im Spannungsfeld zwischen Wasserverlust auf der einen Seite und Produktivität auf der anderen Seite. Zusammenfassend zeigt die Studie das Potenzial zur Wassereinsparung durch die Einführung eines alternativen CAM Stoffwechselzykluses in C3-Pflanzen unter einer Vielzahl von Umweltbedingungen und schlägt umweltspezifische Ziele für die Entwicklung dürreresisterer Pflanzen vor. Dr. Nadine Töpfer vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) sagt: „Die Modellierung ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Erforschung komplexer Systeme und liefert Erkenntnisse, die als Richtschnur für die Arbeit im Labor und im Feld dienen können. Ich glaube, dass unsere Ergebnisse den Forschern, die das wassersparende Merkmal von CAM-Pflanzen auf andere Arten übertragen wollen, Anregungen und Ideen liefern werden.“ Ihre Ergebnisse haben sie im Magazin The Plant Cell (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.20.00132) veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel verursacht Artensterben in Mooren

Das Hirschbäder Moor ist ein Moorkomplex aus lebendem Hochmoor mit rotem Torfmoos, stagnierendem Hochmoor und eingestreuten offenen Wasserflächen, den sogenannten Schlenken. Foto: Thomas Sperle

Schon heute hinterlässt der Klimawandel in den Mooren im Schwarzwald seine Spuren. Durch steigende Temperaturen und längere Trockenperioden sind dort in den vergangenen 40 Jahren bereits zwei typische Pflanzenarten ausgestorben. Gleichzeitig ging der Bestand vieler weiterer Arten um ein Drittel zurück. Zehn weitere typische Moorarten könnten in den nächsten Jahren aussterben, schreiben Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig im Fachmagazin Diversity and Distributions (DOI: https://doi.org/10.1111/ddi.13184). In ihrer Studie gehen die Biologen davon aus, dass bei gleichbleibenden Verhältnissen bis 2045 zehn weitere Moor-Spezialisten verschwinden werden. Das sei ein alarmierendes Zeichen, da es keine Möglichkeiten gebe, dem Artensterben in Hoch- und Quellmooren gezielt entgegenzusteuern, sagt der Geobotaniker Prof. Dr. Helge Bruelheide von der MLU. "Fehlender Regen lässt sich nicht ohne Weiteres ersetzen."

Quelle: MLU

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News · Veranstaltung

Online-Event: Mit Pflanzen Corona bekämpfen?

Am 3. November 2020 thematisiert eine virtuelle Veranstaltung von 17:00 bis 19:00 Uhr wie Molecular Farming Pflanzen zu grünen Bioreaktoren für Antikörpertests macht. Das Sofa-Event umfasst einen Vortrag von Holger Spiegel (Fraunhofer IME, Aachen) sowie einen Expertentalk mit den Pflanzenwissenschaftler*innen Ralf Reski (Universität Freiburg), Inge Broer (Universität Rostock) und Frank Thieme (Icon Genetics GmbH, Halle/Saale). Einen Vorgeschmack liefert ein Trailer auf YouTube: https://youtu.be/gOv7h0Yyy7o. Um Anmeldung wird gebeten: https://www.pflanzenforschung.de/qr/event. Das Event wird aus dem Studio des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) übertragen und soll dann per YouTube Livestream verfolgt werden können.

Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Politik

Monitoring-Programme zur Biodiversität brauchen Kultur des Miteinanders

Der Verlust der Artenvielfalt schreitet weltweit unaufhaltsam voran. Um wirkungsvoller dagegen zu steuern, braucht es Monitoringprogramme, die den Zustand der Tier- und Pflanzenarten sowie deren Gefährdungszustand präzise abbilden. Doch daran mangelt es noch zu oft – zu lückenhaft, zu wenig aufeinander abgestimmt und zu begrenzt ist das zu untersuchende Artenspektrum. Ein vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) geführtes Team von Forschenden beschreibt in einem Beitrag für das Fachjournal OneEarth (DOI: https://doi.org/10.1016/j.oneear.2020.09.010), wie verschiedene Interessengruppen mit viel Expertise zusammenarbeiten können, um Monitoring zu stärken und damit einem weiteren Artenrückgang entgegenzuwirken.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis · Politik

Sicherheitsnetz für die Biodiversität gefordert

Um dem alarmierenden Rückgang der biologischen Vielfalt entgegenzuwirken, braucht es ein „Sicherheitsnetz" aus miteinander verbundenen ehrgeizigen Zielen. Denn kein einzelnes Ziel kann dem breiten Spektrum der Anforderungen gerecht werden, so das Fazit eines großen internationalen Teams mit dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und dem Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB). Die in der Fachzeitschrift Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe1530) erschienene Studie skizziert die wissenschaftliche Grundlage für die Neugestaltung der Ziele der UN-Konvention über die Biologische Vielfalt (CBD).

Quelle: IGB

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News · Forschungsergebnis

Ist das größte Biom auf unserem Planeten in Gefahr?

Fossiles Plankton in Meeresablagerungen haben Forschende nun neu untersucht und belegen, dass marines Plankton bei Temperaturänderungen im Neogen nicht etwa abwanderte sondern ausstarb. Plankton ist für die Hälfte der Sauerstoffproduktion auf unserem Planeten verantwortlich. Planktonökologen haben bisher vorausgesagt, dass bei der globalen Erwärmung das Plankton in höhere Breitengrade mit kühlerem Meerwasser wandert und es keine Änderungen in der Zusammensetzung der Ökosysteme gibt. Nun haben die Forschenden herausgefunden, dass in der Vergangenheit - bei ähnlich großen Temperaturschwankungen - die Arten nicht wanderten, sondern ausstarben. Das schildert ein Team von Forschenden des Museums für Naturkunde Berlin (MfN) in Zusammenarbeit mit der Universität von Reno, Nevada, USA in einer in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-18879-7).

Quelle: MfN

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Vanille-Anbau unter Bäumen fördert Schädlingsregulation

Dominik Schwab und Feldassistent Gatien Rasolofonirina bei der Feldforschung. Foto: Annemarie Wurz, Uni Göttingen

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

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie Tomaten den Teufelszwirn als Schädling erkennen

Den molekularen Dialog zwischen Tomatenpflanzen und dem Schädling Teufelszwirn (Cuscuta spp.), schildern Forschende um Prof. Dr. Markus Albert von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) in Zusammenarbeit mit Kolleg*innen der Uni Tübingen, der Uni Tromsø, der UC Davis und des Sainsbury Laboratory in Norwich heute im Fachmagazin Nature (https://www.nature.com/articles/s41467-020-19147-4). Demnach besitzt der Parasit ein sogenanntes Glycin-reiches Protein (GRP), das von dem Rezeptor CuRe1 der Tomate als „fremd“ erkannt wird, was schließlich die Immunreaktion auslöst. Die neuen Erkenntnisse über den molekularen Dialog zwischen Cuscuta-Marker und Tomaten-Rezeptor könnten dazu beitragen, die Resistenz von Kulturpflanzen gegenüber pflanzlichen Parasiten zu erhöhen, da der Teufelszwirn auch andere Kulturpflanzen wie Raps, Mais, Soja, Lein oder Futterklee befällt.

Quelle: FAU

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News · Forschungsergebnis

Wie Chloroplasten ihre eigene Entwicklung regeln

Links: Arabidopsis-Wildtyp. Rechts: Eine pap8-Inaktivierteungs-Mutante mit blockierter Chloroplasten-Entwicklung. Da die Albino-Mutante allein nicht lebensfähig ist, wurde dem Nährmedium Zucker als Kohlenstoffquelle zugesetzt. Foto: Monique Liebers, Uni Hannover

Die frühe Photomorphogenese, also das Ergrünen und Wachsen der ersten Blätter von Keimlingen nach dem Durchbrechen der Erdoberfläche, und die Bildung der Photosynthese-treibenden Chloroplasten ist ein präzise kontrollierter, komplexer Prozess. In Arabidopsis-Keimlingen koordiniert ein neu entdecktes Protein, PAP8 genannt, die Expression der für das Ergrünen notwendigen Photosynthese-Gene in Plastiden und im Zellkern. PAP8 ist ein Plastiden-lokalisiertes Protein, wird aber von dort auf noch unbekanntem Weg zurück in den Zellkern transferiert und koppelt so die Aktivität dieser zwei genetischen Kompartimente. Wie das Team um den Pflanzenphysiologen Prof. Dr. Thomas Pfannschmidt der Leibniz-Universität in Hannover und um Prof. Dr. Robert Blanvillain aus dem französischen Grenoble zeigt, spielen die Chloroplasten damit also eine aktive Rolle in ihrer eigenen Entwicklung. Dies haben die Forschenden Albino-Mutanten ohne Chloroplasten entlockt und berichteten vor kurzem über dieses sog. Retrogade Signalling im Fachmagazin The EMBO Journal (DOI: https://doi.org/10.15252/embj.2020104941).

Quelle: The EMBO Journal

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News · Forschungsergebnis

Vorteile molekularer Züchtungsmethoden mit Gentechnik

Reisanbau in Indonesien: Arme Menschen ernähren sich oft vorwiegend von Grundnahrungsmitteln. Foto: Matin Qaim

Über zwei Milliarden Menschen weltweit leiden an Mikronährstoffmangel durch unzureichende Aufnahme von Vitaminen und Mineralstoffen. Arme Bevölkerungsgruppen in den Entwicklungsländern sind besonders betroffen, weil sie sich häufig überwiegend von Grundnahrungsmitteln ernähren, die zwar viele Kalorien, aber nur wenig Mikronährstoffe enthalten. In einem neuen Übersichtsartikel zeigt ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen, wie Gentechnik helfen kann, den Mikronährstoffmangel nachhaltig zu bekämpfen. Der Artikel wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-19020-4) veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Politik

REDD+ setzt Waldschutz auf die globale Agenda - Erwartungen bislang unerfüllt

Das Waldschutzprogramm REDD+ soll Entwaldung und Walddegradierung in Entwicklungs- und Schwellenländern reduzieren und so zeitnah CO2-Emissionen verringern sowie zum Klimaschutz beitragen. Diese hohen Erwartungen konnte das Programm bisher nicht erfüllen. Das zeigt ein Report des Deutschen Evaluierungsinstituts der Entwicklungszusammenarbeit (DEval). REDD+ hat aber sowohl zur politischen Aufmerksamkeit wie zu erheblichem Kapazitätsaufbau für den Waldschutz in den beteiligten Ländern beigetragen. Dieser Kapazitätsaufbau und der Einfluss politischer und wirtschaftlicher Interessen, die der Emissionsreduktion entgegenstehen, wurden unterschätzt.

Quelle: DEval

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News · Ausbildung

Virtuelle Pflanzenbestimmung

CaseTrain-Fallbeispiele sollen vor allem das genaue Betrachten von Pflanzen und die Verwendung der Benennungen und Fachausdrücke schulen. Screenshot: Universität Würzburg

Als Präsenzübungen und Exkursionen im Sommersemester nicht möglich waren, haben Biologiedozenten der Universität Würzburg ein Online-Lehrangebot auf die Beine gestellt. „Wir Dozenten konnten nicht mit unseren Studierenden die Köpfe über den Pflanzen und einem Bestimmungsbuch dicht zusammenstecken, um die artspezifischen Merkmale der Pflanzen vorzustellen“, sagt Dr. Gerd Vogg, Kustos des Botanischen Garten und einer der Dozenten der „Bestimmungsübungen zur einheimischen Flora. Eine echte Herausforderung war natürlich, zu den praktischen Übungen gute Alternativen zu finden.“ Mit Hilfe von Videos, die teilweise im Gelände aufgenommen wurden, haben die beiden Dozenten das Bestimmen ausgewählter Pflanzenarten Schritt für Schritt vorgeführt und einzelne Punkte mit unzähligen Fotos von Pflanzendetails veranschaulicht. Um das Bestimmen anschließend einzuüben, erwies sich CaseTrain als ideales Werkzeug. In 39 neu produzierten Fallbeispielen mit einer Vielzahl von Pflanzenfotos trainierten die Biologiestudierenden so das Erkennen und Benennen wichtiger Bestimmungsmerkmale.

Quelle: Uni Würzburg (beim idw)

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News · Forschungsorte · Politik

Nationale Forschungsdateninfrastruktur NFDI als Verein gegründet

Bund und alle Länder haben als Gründungsmitglieder am 12. Oktober 2020 in Hannover den Nationale Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) e.V. gegründet. Damit ist nach dem Abschluss der Bund-Länder-Vereinbarung zur NFDI, die die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) im November 2018 beschlossen hatte, dem fortschreitenden Aufbau des NFDI-Direktorats und dem Förderbeginn der ersten neun NFDI-Konsortien Anfang Oktober 2020 ein weiterer wichtiger Meilenstein erreicht. „Die Nationale Forschungsdateninfrastruktur ist für den Wissenschaftsstandort Deutschland von strategischer Bedeutung", sagte der stellvertretende GWK-Vorsitzende, Minister für Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur des Landes Rheinland-Pfalz, Prof. Dr. Konrad Wolf. „Wir schaffen damit entscheidende Grundlagen, mit den erhobenen Daten Spitzenforschung in der Zukunft zu betreiben." Der Sitz von NFDI ist in Karlsruhe.

Quelle: GWK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Globale Nahrungsmittelproduktion bedroht das Klima

Für den Anstieg der klimaschädlichen Lachgaskonzentration in der Atmosphäre ist vor allem der Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft verantwortlich. Foto: Markus Breig, KIT

Die Konzentration von Distickstoffoxid – auch Lachgas genannt – in der Atmosphäre steigt stark und treibt den Klimawandel an. Es ist neben CO2 und Methan das drittwichtigste durch menschliche Aktivitäten freigesetzte Treibhausgas. Für die menschengemachten Lachgasemissionen ist vor allem der Düngemitteleinsatz in der Landwirtschaft verantwortlich. Durch die wachsende Nachfrage nach Nahrungs- und Futtermitteln könnte der Ausstoß künftig noch zunehmen. Das hat eine in der Zeitschrift Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2780-0) publizierte internationale Studie ergeben, an der das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt war.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Langfristige Folgen von Veränderungen in pflanzlicher Artenvielfalt schwer vorhersehbar

Die Experimente des Forscherteams fanden unter anderem in der Saaleaue statt, wo das "Jena-Experiment" zur funktionellen Biodiversitätsforschung läuft. Foto: Nico Eisenhauer

Die Beziehungen zwischen Pflanzenmerkmalen und Ökosystemfunktionen ändern sich von Jahr zu Jahr. Das hat ein internationales Forscherteam unter Leitung der Universität Leipzig in einem Langzeitexperiment zu den Veränderungen in der Artenvielfalt der Pflanzen für die Funktionsweise von Ökosystemen im sog. Jena-Experiment untersucht. Die Vorhersage der langfristigen Folgen des Wandels der biologischen Vielfalt sei daher äußerst schwierig, schreiben sie in einem Beitrag für das Fachjournal Nature Ecology & Evolution (https://www.nature.com/articles/s41559-020-01316-9). Das ist auch deshalb schwierig, weil die gesamte Komplexität der biotischen und abiotischen Interaktionen berücksichtigt werden muss, wie Beteiligte vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) schreiben.

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsergebnis

Evolution in Aktion: Neue Pflanzenart in den Schweizer Alpen

Cardamine insueta ist erst vor kurzem im Urnerboden entstanden. Foto: Rie Shimizu-Inatsugi

Die neue Pflanze Cardamine insueta tauchte im Urnerboden, einem kleinen Alpendorf in der Zentralschweiz, vor rund 150 Jahren auf, als sich die Schweizer Alpenregion vom Wald zum Grasland wandelte. Die neu entstandene Art aus der Gattung der Schaumkräuter konnte nur dank zwei vererbten Schlüsselmerkmalen der Elternpflanzen in einer ausgeprägten Umweltnische überleben, wie Forschungen der Universität Zürich zeigen, die die Forschenden im Fachmagazin Frontiers in Genetics (DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2020.567262) publizierten.

Quelle: Uni Zürich

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Kohlenstoff-Speicher aus dem Labor

Ein Laborstamm des Torfmooses Sphagnum centrale wächst auf festem Medium. Foto: Melanie Heck

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

Quelle: Uni Freiburg

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Intelligente Software für 3D-Bilder von Pflanzenorganen

Die Mikroskopie liefert Bilder für den Algorithmus, der dann die zellulären Strukturen von Pflanzen abgrenzt und die Segmentierung klarer macht. Bild: K. Schneitz, TUM

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

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Handbestäubung steigert Kakao-Ertrag

Manuel Toledo bei der Handbestäubung einer Kakaoblüte. Foto: Manuel Toledo, Uni Göttingen

Um die Produktion von Kakao zu steigern, gibt es sehr unterschiedliche Wege. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat in einem gut replizierten Feldversuch in indonesischen Agroforstsystemen nun die relative Bedeutung des Einsatzes von Pestiziden, Dünger und Handbestäubung untersucht. Ihr Ergebnis: Eine Steigerung des Ertrags und des Einkommens bewirkten nicht die Agrochemikalien, sondern die Handbestäubung, wie sie im Fachmagazin Agriculture, Ecosystems and Environment (DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.107160) berichten. In Zusammenarbeit mit Forscherinnen und Forschern sowie Studierenden der indonesischen Universität Palu fanden sie heraus, dass die Handbestäubung eine Ertragssteigerung bei den Kakaobäumen um 161 Prozent bewirkte. Nach Abzug der Kosten der Handbestäubung bedeutete das eine Steigerung des Einkommens der Kleinbäuerinnen und -bauern um 69 Prozent. Der erhöhte Einsatz von Pestiziden und Dünger brachte dagegen keine Steigerung des Ertrags.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Anwendung · Politik · Veranstaltung

Virtuelle Konferenz zur Regulierung genomeditierter Pflanzen in der EU

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

Quelle: Leopoldina

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News · Forschungsergebnis

Ein Viertel aller fleischfressenden Pflanzen weltweit bedroht

Ein einzelnes verbliebenes Exemplar der Kannenpflanze Nepenthes neoguineensis in einer durch Bergbau zerstörten Region auf Papua-Neuguinea. Foto: A. Robinson

Ein internationales Forscherteam hat den Rote-Liste-Naturschutzstatus und die Bedrohungen für alle bekannten 860 Arten von fleischfressenden Pflanzen im 21. Jahrhundert ermittelt. Diese Pflanzen reagieren besonders empfindlich auf menschengemachte Einflüsse wie Klimawandel, Lebensraumzerstörung und Umweltverschmutzung. Die Ergebnisse des Teams um den Botaniker und Eduard-Strasburger-Preisträger Andreas Fleischmann von den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) ist nun in der Fachzeitschrift Global Ecology and Conservation (DOI: https://doi.org/10.1016/j.gecco.2020.e01272) veröffentlicht.

Quelle: SNSB

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News · Forschungsergebnis

In Wäldern nicht aufräumen

Abgebrannter Eukalyptus-Urwald in Australien. Nach solchen Waldschäden sei es für die Biodiversität besser, nicht aufzuräumen, sagen Würzburger Wissenschaftler*innen. Foto: Simon Thorn

Nach Waldbränden, Borkenkäferbefall oder anderen Schädigungen sollte in den betroffenen Wäldern nicht aufgeräumt werden. Das schreibt ein Forschungsteam in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://doi.org/10.1038/s41467-020-18612-4). Stürme, Brände, Borkenkäfer: Weltweit sind viele Wälder zunehmend von solchen und anderen natürlichen Störungen betroffen. Gängige Praxis ist es, die Folgen dieser Störungen zu beseitigen – also beschädigte Bäume schnellstmöglich zu ernten. Vom Borkenkäfer befallene Fichten werden ebenso aus dem Wald geholt wie verdorrte Buchen oder von Stürmen zu Boden geworfene Bäume. „Diese Praxis ist aber eine zusätzliche Störung, die sich negativ auf die biologische Vielfalt auswirkt“, sagt Dr. Simon Thorn, Waldökologe von der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg. Bei Aufräumaktionen entstehen Bodenverletzungen, Totholz wird zum Großteil entfernt und Strukturen wie hochgeklappte Wurzelteller gehen verloren. „Darum sollte ein gewisser Teil solcher Störungsflächen von Aufräumaktionen ausgeschlossen werden“, sagt Thorn weiter. Bislang gab es keine belastbaren Zahlen dafür, welcher Flächenanteil in einem natürlich gestörten Wald unaufgeräumt bleiben sollte, um die Artenvielfalt zu fördern. Nun hat ein internationales Forschungsteam um Simon Thorn weltweite Daten zu natürlichen Störungen in Wäldern analysiert. Sie fassen zusammen: Werden rund 75 Prozent eines natürlich gestörten Waldgebietes nicht aufgeräumt, bleiben 90 Prozent des dortigen Artenreichtums erhalten. Lässt man nur die Hälfte eines gestörten Waldes unangetastet, geht rund ein Viertel der Arten verloren. „Diese Zahlen können als einfache Faustregel für das Belassen von Störungswäldern dienen“, sagt Thorn.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Neue Möglichkeit Pilzbefall auf Pflanzen zu behindern

Auf die Blätter der beiden Ackerbohnen-Pflanzen wurden Sporen des Pilzes Uromyces viciae-fabae gegeben. Die linke Pflanze ist unbehandelt und man sieht den Pilzbefall deutlich. Die rechte Pflanze wurde mit Säure behandelt. Hier konnte der Pilz keinen Schaden anrichten. Foto: Perino et al. in

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

Quelle: MLU

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Pflanzenerbgut mit hoher Auflösung entpuzzeln

Mit dem neuen Software-Tool kann nun das Erbgut unter anderem der Kartoffel mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Foto: Gunnar Klau, HHU

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

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Anreize für Agroforst-Systeme und Netzwerke von Akteuren

Vertreter des nationalen Verbandes der Kaffee-Produzenten in Honduras “IHCafé” erklären das Produktionssystem nahe des Nationalparks. Foto: Yves Zinngrebe

Eine zunehmend intensivierte, strukturarme Landwirtschaft dehnt sich in tropische Regenwälder aus und gefährdet so die biologische Vielfalt und den Klimaschutz. Naturschutz in die Landwirtschaft einzubeziehen, ist daher von größter Bedeutung. Agroforstsysteme, bei denen Bäume mit Nutzpflanzen oder Viehhaltung in einem „Landschaftsansatz“ kombiniert werden, haben großes Potenzial, Ziele des Naturschutzes in landwirtschaftliche Systeme zu integrieren. Forscherinnen und Forscher unter Leitung der Universität Göttingen und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung Leipzig haben gezeigt, welche Anreizsysteme diese Agroforstsysteme und somit Naturschutz in Agrarflächen in tropischen Entwicklungsländern fördern können. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Sustainability Science (DOI: https://doi.org/10.1007/s11625-020-00840-8) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Die wahren Kosten von Lebensmitteln

Verschiedene Lebensmittel wurden untersucht. Foto: Amelie Michalke, Uni Greifswald

Was kosten uns Lebensmittel wirklich? Dieser Frage sind Forschende der Universität Greifswald und der Universität Augsburg in einem Praxisprojekt mit der PENNY Markt GmbH nachgegangen. Dafür haben die Wissenschaftler*innen die ökologischen Folgekosten verschiedener Lebensmittel berechnet. Das Projekt soll den großen Unterschied des Verkaufspreises von Lebensmitteln und deren wirklichen Wert darlegen. Vor allem tierische Produkte schneiden nach den Berechnungen schlecht ab. Die Untersuchungen zeigen teilweise sehr große Preisdifferenzen zwischen den aktuellen Marktpreisen und den wahren Kosten, vor allem bei tierischen Produkten. Biologisch produzierte pflanzliche Lebensmittel hingegen sind derzeit schon verhältnismäßig sinnvoll bepreist: die nötigen Preisaufschläge liegen zwischen 4% (Apfel) und 9% (Banane). Das Praxisprojekt ist eingebunden in das Drittmittelprojekt „How much is the dish? – Maßnahmen zur Erhöhung der Biodiversität durch true cost accouting bei Lebensmitteln“ (HoMaBiLe), das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt wird.

Quelle: Uni Greifswald

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News · Forschungsergebnis

Karte zeigt Kronendachöffnungen europäischer Wälder über 30 Jahre

Borkenkäferbefall in der Sächsischen Schweiz im Jahr 2017. Prof. Rupert Seidl und Cornelius Senf haben die Daten aus 30 Jahren erstmals kartiert. Foto: Cornelius Senf, TUM

Erstmals ist es damit einem Forschungsteam gelungen, eine hochaufgelöste Karte aller Öffnungen im Kronendach europäischer Wälder zu erstellen. Demnach ist das Kronendach - die aus Baumkronen bestehende geschlossene Vegetationsdecke - in den vergangenen 30 Jahren auf mehr als 36 Millionen Flächen in Europas Wäldern verloren gegangen. Zu diesem Ergebnis kommt ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) und der Universität für Bodenkultur Wien, das mit Hilfe von über 30.000 Satellitenbildern die erste hochaufgelöste Karte von Kronendachöffnungen in Europas Wäldern erstellt hat. Ihre Ergebnisse das Team im Fachjournal Nature Sustainability (https://www.nature.com/articles/s41893-020-00609-y) veröffentlicht.

Quelle: TUM

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Rückblick auf KW 33

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Rückblick auf KW 32

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News · Forschungsergebnis

Wie Ammonium die Bildung von Seitenwurzeln fördert

Lokales Ammoniumangebot erhöht die Akkumulation von sprossbürtigem Auxin in den Leitgefäßender Wurzeln und bildetsomit eine Quelle für die lateral Diffusion von Auxin. AMT-abhängige Ammoniumaufnahme stimuliert die Abgabe von Protonen, und die Protonierung von Auxin (IAA) zu IAAH. IAAH kann dann von den Gefäßen in äußere Wurzelzellen diffundieren,die über den Seitenwurzelknospen liegen. In diesen Zellschichten erhöht Auxin die Expression von Enzymen, die die Zellwand auflösen,wodurch ihr mechanische Widerstand gebrochen wird und Seitenwurzeln austreten können.Vas = Gefäße; Per = Perizykel;End = Endodermis; Cor = Cortex;Epi = Epidermis. Grafik: Ying Liu, IPK

In einer neuen Studie „zeigen wir zum ersten Mal, dass lokales Ammoniumangebot die Akkumulation von Auxin im Wurzelgefäßsystem erhöht und die Diffusion von Auxin sowie die Bildung von Seitenwurzeln zum Aufbau eines hoch verzweigten Wurzelsystems fördert", sagt Prof. Nicolaus von Wirén, Leiter der Abteilung Physiologie und Zellbiologie am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK). Sie beantworteten damit die Frage, wie Auxin auf lokale Vorkommen von Ammonium reagiert, wie sie in natürlichen und landwirtschaftlichen Böden auftreten. Ihre Studie veröffentlichten sie im Fachmagazin Nature Plants (DOI: 10.1038/s41477-020-00756-2).

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Historische Klimaschwankungen in Mitteleuropa durch Baumringdaten überschätzt: Gegenwärtige Erwärmung außergewöhnlich

Baumringe übertreiben – das hat nun ein Forschungsteam u.a. des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) herausgefunden. Aus der Breite der Wachstumsringe von Bäumen schließen Wissenschaftler für vergangene Jahrhunderte auf die historischen Klimabedingungen in dem jeweiligen Jahr. Die bisherigen Temperaturrekonstruktionen aus den Jahresringen der Bäume sind aber fehlerhaft, so die nun in Climate Dynamics (DOI: https://doi.org/10.1007/s00382-020-05433-w) veröffentlichte Studie. Sie geben die natürlichen Schwankungen des Klimas vergangener Jahrhunderte übertrieben wieder. Ein Vergleich mit Daten etwa aus Pfarr- und Stadtarchiven zeigt, dass sich das Klima in Wirklichkeit deutlich gleichmäßiger entwickelt hat.

Quelle: PIK

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News · Forschungsergebnis

Sommerdürre 2018: Auswirkungen auf Pflanzen, Wälder und Grasland

Die Abteilung Bioklimatologie der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Universität Göttingen ist mit einem meteorologischen Messsturm im Nationalpark Hainich am Mess-Netzwerk ICOS beteiligt. Foto: Alexander Knohl

Die Sommerdürre, die 2018 Mittel- und Nordeuropa heimsuchte, hatte schwerwiegende Auswirkungen auf Nutzpflanzen, Wälder und Grasland. Wie Forscherinnen und Forscher nun in 16 Teilstudien in einer Sonderausgabe der Fachzeitschrift Philosophical Transactions (https://royalsocietypublishing.org/toc/rstb/375/1810) feststellten, profitierten die Pflanzen zunächst von den warmen und sonnigen Bedingungen im Frühling, hatten aber zu wenig Wasser für ihre Wurzeln zur Verfügung, als die sommerliche Hitzewelle einsetzte. Als Folge begannen Graslandflächen zu vertrocknen und zahlreiche Ackerflächen verzeichneten die niedrigsten Erträge seit Jahrzehnten. Die Wälder schützten sich, indem sie ihre Verdunstung für mehrere Wochen stark reduzierten, was aber gleichzeitig zu einer starken Abnahme der Kohlendioxid-Aufnahme führte. Solche Auswirkungen wurden gleichzeitig von der Schweiz bis in die Beneluxländer und Deutschland sowie von der Tschechischen Republik bis nach Schweden und Finnland beobachtet. Die Studie wurde von der Europäischen Forschungsinfrastruktur Integrated Carbon Observation System (ICOS) durchgeführt mit Beteiligung der Universität Göttingen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Klima-Sensivität während des Eozäns

Fossile Planktonschalen aus dem Eozän. Die größten Exemplare messen bis zu einem Millimeter. Abbildung: Paul Pearson, Cardiff University

Um bessere Prognosen für die Klimaerwärmung in den kommenden Jahrzehnten treffen zu können, sind Erkenntnisse über Klimaveränderungen vergangener Epochen oft sehr ausschlussreich. Ein Team aus Forschenden vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel sowie britischer und amerikanischer Einrichtungen hat sich genauer der Epoche des Eozäns vor mehr als 30 Millionen Jahren beschäftigt, als die globalen Durchschnittstemperaturen ungefähr 14 Grad höher waren als heute. Das Ergebnis der Untersuchung zeigt: Der Einfluss von Kohlendioxid auf eine warme Erde könnte noch größer sein als bisher angenommen. Das berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-17887-x).

Quelle: GEOMAR

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Rückblick auf KW 31

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News · Projekt

Auf der Suche nach der stressresistenten Kartoffel

Kartoffeln sind besonders empfindlich gegenüber den Folgen der Klimaveränderungen: Hitze- und Dürreperioden, aber auch Überschwemmungen der Anbaufläche als Folge von Starkregen sorgen für enorme Ertragseinbußen. Das EU Horizon-2020 Projekt ADAPT (Accelerated Development of multiple-stress tolerAnt PoTato) erforscht nun die Stressanpassung der Kartoffel mit dem Ziel, resistentere Sorten zu entwickeln. "Die Kartoffel stammt ursprünglich aus den klimatisch kühlen Hochlandregionen Südamerikas und reagiert daher besonders empfindlich auf Hitzestress", sagt Markus Teige von der Abteilung Molekulare Systembiologie am Department für Funktionelle und Evolutionäre Ökologie der Fakultät für Lebenswissenschaften der Universität Wien, der das Projekt koordiniert. Die Arbeiten sind für die kommenden vier Jahre geplant, für welche die EU ein Gesamtbudget von 5 Millionen Euro bewilligte (Grant Agreement GA 2020 862-858).

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Schnelle Pflanzen-Evolution unter Klimawandel

Das Brillenschötchen (Biscutella didyma). Foto: Martina Petrů

Bestimmte Pflanzenarten können unter Dürre sehr schnell evolvieren. Das bedeutet, dass die Pflanzen veränderte Eigenschaften unter neuen Umweltveränderungen in ihren Genen festschreiben und diese weitervererben können. Das hat ein Forschungsteam um Professorin Katja Tielbörger mit weiteren Kolleginnen und Kollegen der Eberhard Karls Universität Tübingen sowie den Universitäten Hildesheim, Münster und Köln in einer neuen Studie belegt. Allerdings waren die Pflanzen im Experiment nicht in der Lage, alle wichtigen Merkmale schnell und dauerhaft an den Wassermangel anzupassen. Die Studie publizierten die Forschenden in der Fachzeitschrift Ecology Letters (DOI: https://doi.org/10.22541/au.159231512.24779850).

Quelle: Universität Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen Angriffe von Mikroben abwehren

Ein internationales Konsortium unter der Leitung von Professor Cyril Zipfel von der Universität Zürich (UZH) hat nun einen lang gesuchten Faktor dieses pflanzlichen Immunsystems identifiziert: Bei Kontakt mit Mikroben veranlasst ein Kalziumkanal, dass sich die winzigen Poren auf der Blattoberfläche schliessen. Dieser Abwehrmechanismus könnte helfen, gegen Krankheitserreger resistente Nutzpflanzen zu entwickeln. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden im Fachmagazin Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2702-1).

Quelle: UZH

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News · Forschungsergebnis

Biodiversitäts-Exploratorien sind valides Szenario

Luftaufnahme des Jena Experiments in Thüringen. Foto und (c): Jena Experiment

Ein Großteil der Erkenntnisse darüber, wie die Menschheit von biologischer Vielfalt profitiert, stammt aus Biodiversitätsversuchsflächen. Kritiker*innen bemängeln seit langem, dass dort Artengemeinschaften wachsen, die in der Natur nicht vorkommen. Senckenberg-Forschende haben daher in einer Studie zum Zusammenhang zwischen biologischer Vielfalt und Ökosystem-Leistungen unrealistische Versuchsflächen identifiziert und in der Analyse ausgespart. Trotzdem änderten sich die Ergebnisse kaum. Dies belege, dass die aus den Versuchsflächen erlangten Erkenntnisse zur biologischen Vielfalt als essentielle Lebensgrundlage der Menschheit valide seien, schreibt das Team im Fachjournal Nature Ecology & Evolution (https://www.nature.com/articles/s41559-020-1280-9).

Details: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Vom Massenaussterben Perm-Trias-Grenze für Zukunft lernen

Eine neue Publikation in Nature Geoscience (https://www.nature.com/articles/s41561-020-0622-1) beschreibt die Kausalketten zwischen Umweltveränderungen und Massenaussterben an der Perm-Trias-Grenze vor etwa 250 Millionen Jahren. Die Autoren vermuten, dass Vulkanismus und der damit verbundene erhöhte Phosphoreintrag vom Land dem Auslöschungsereignis vorausging. Ein komplizierter chemischer Prozess entfernte zunächst wirksam Phosphor aus dem Meerwasser. Die eigentliche Katastrophe wurde verzögert und trat erst ein, als ein kritischer Schwellenwert erreicht wurde, so dass die vorherige effiziente Entfernung von Phosphor aus dem Meerwasser zum Stillstand kam. Das System geriet außer Kontrolle, der Sauerstoffverbrauch und die Ansammlung von tödlichem Schwefelwasserstoff nahm zu. Diese neue Sicht auf die kaskadenförmige Umweltzerstörung am Ende des Perm ist eine langwierige Abfolge von Ereignissen - zunächst mit nur schwachen Veränderungen, die sich aber schließlich bis zur endgültigen Katastrophe aufbauten. Aus dieser Studie können Forschende aller Fachrichtungen und die Gesellschaft einen Eindruck gewinnen, was mit der biologischen Vielfalt unter der vorhergesagten globalen Erwärmung in nächster Zukunft geschehen könnte, berichtet das Museum für Naturkunde (MfN) in Berlin.

Quelle: MfN

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News · Forschungsergebnis

Stoffwechsel-Änderungen live: neues Verfahren der "in-vivo-Biosensorik"

Junger Arabidopsis thaliana-Keimling der in seinen Zellen den fluoreszenten Biosensor trägt. Die Falschfarben-Abbildung stellt den Redoxzustand des NAD Pools in den Zellen und Geweben dar. Regenbogenskala von blau (oxidierter NAD Pool). Aufnahme: Janina Steinbeck, Plant Energy Biology Lab

Um zu verstehen, wie Stoffwechselprozesse in Pflanzen funktionieren, untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) unter Beteiligung der Universität Bonn Schlüsselmechanismen der Regulation des Energiestoffwechsels. Das neue Verfahren der "in-vivo-Biosensorik" erlaubt es ihnen nun erstmals, in Echtzeit zu verfolgen, wie sich Umweltveränderungen auf den zentralen Stoffwechsel in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana auswirken. Die Studie hat das Team um Prof. Dr. Markus Schwarzländer als Vorab-Publikation in der Fachzeitschrift The Plant Cell (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.20.00241) publiziert.

Quelle: WWU

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News · Forschungsergebnis

Regenwald: Schnellere Regeneration dank aktiver Renaturierung

Einst fast dem Erdboden gleichgemacht, jetzt wieder reicher Regenwald: Seit fast 25 Jahren begleiten Forscher die Entwicklung eines wiederhergestellten Waldgebietes bei Sabah in Borneo. Foto: Sonny Royal, SEARRP

Um auf Rodungsflächen ehemaliger Tropenwälder möglichst schnell viel Biomasse aufzubauen, ist es zielführender, die Wälder aktiv wiederherzustellen als sie sich natürlich regenerieren zu lassen. Das zeigt ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung Wissenschaftler*innen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) anhand einer Langzeitstudie auf Borneo. Sie publizierten ihre Ergebnisse im Fachjournal Science (https://science.sciencemag.org/content/369/6505/838).

Quelle: ETH

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News · Forschungsergebnis

Gluten im Weizen: Was sich nach 120 Jahren Züchtung verändert hat

Weizen ist eine der wichtigsten Kulturpflanzen. Foto: Katharina Scherf, Leibniz-LSB@TUM

Wie groß sind die Unterschiede im Glutengehalt zwischen alten und neuen Weizenzüchtungen wirklich? Dazu untersuchte das Team um Katharina Scherf am Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie (Leibniz-ISB) den Eiweißgehalt von 60 bevorzugten Weizensorten aus der Zeit zwischen 1891 und 2010. Möglich machte dies das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben (IPK). Das IPK verfügt über ein umfangreiches Saatgutarchiv. Aus diesem wählten die Forschenden für jedes Jahrzehnt der betrachteten 120 Jahre jeweils fünf führende Weizensorten aus. Um vergleichbare Proben zu generieren, bauten sie die verschiedenen Sorten in den Jahren 2015, 2016 und 2017 unter jeweils gleichen geografischen und klimatischen Bedingungen an. Wie Analysen des Wissenschaftlerteams zeigen, enthalten moderne Weizensorten insgesamt etwas weniger Eiweiß als alte. Der Glutengehalt blieb dagegen über die letzten 120 Jahre konstant, wobei sich die Zusammensetzung des Glutens jedoch leicht veränderte. Während der Anteil der kritisch gesehenen Gliadine um rund 18 Prozent sank, stieg im Verhältnis der Gehalt der Glutenine um etwa 25 Prozent an. Darüber hinaus beobachteten die Forschenden, dass mit einer höheren Niederschlagsmenge im Erntejahr auch ein höherer Glutengehalt der Proben einherging. Ihre Studie veröffentlichte das Team im Fachjournal Journal of Agricultural and Food Chemistry (DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c02815).

Quelle: Leibniz-ISB

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News · Forschungsergebnis

Blaulichtschalter aus Algen steuert elektrische Erregung von Pflanzen

Durch Lichtimpulse lassen sich nun elektrische Erregungen in Pflanzen auslösen. Mit der neu entwickelten optogenetischen Methode "können wir erstmals nicht-invasiv untersuchen, wie elektrisch basierte zelluläre Kommunikationswege in Pflanzen auf molekularer Ebene funktionieren und wie die Pflanze diese elektrischen Signale nutzt, um auf extreme Temperaturschwankungen, Insektenbefall oder andere Stressfaktoren zu reagieren“, sagt Prof. Dirk Becker von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg. Die Forschenden verwenden dafür eine Kanalrhodopsin-Variante, die durch Blaulicht angeschaltet wird und dann Protonen in die Zelle leitet. „Über die Beleuchtungsstärke, Dauer und Häufigkeit der Blaulichtpulse haben wir die Form der Membrandepolarisation gesteuert und die Repolarisationsreaktion der Pflanzenzelle detailliert analysiert“, berichtet Becker. Wie sich zeigte, erfolgt die Repolarisation maßgeblich durch ATP-getriebene Membranpotential-sensitive Protonenpumpen, ein Mechanismus, der sich grundlegend von den in Tieren unterscheide. Ihre Studie veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift PNAS early (https://www.pnas.org/content/early/2020/08/05/1922319117).

Quelle: Uni Würzburg

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News · Ausbildung

Praktische Lehre auch während Covid19-Pandemie essentiell

Der Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultätentag (MNFT) appelliert an alle Verantwortlichen, entsprechende Mittel und Infrastruktur bereitzustellen, um auch in Zeiten der digitalen Semester praktische Lehre unter den entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen durchführen zu können. Es ist der Kern der naturwissenschaftlichen Methode, Hypothesen im Experiment zu überprüfen. Jeder Naturwissenschaftler und jede Naturwissenschaftlerin muss daher auch und gerade jetzt die Möglichkeit erhalten, praktische Arbeit im Labor zu erlernen. Dazu müssen insbesondere die Studierenden im ersten Semester für ihre Praktika an die Universitäten geholt werden und angemessen betreut werden. Über sein fünf Punkte umfassendes Lösungskonzept berichtet MNFT der Universitäten und wissenschaftlichen Hochschulen in der Bundesrepublik Deutschland beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: MNFT beim idw

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News · Forschungsergebnis

Neue Viren in Birken und anderen Bäumen entdeckt

Blätter einer von mehreren Viren befallenen Birke. Foto: Carmen Büttner, HU Berlin

In heimischen Bäumen, haben Forschende neue Viren entdeckt. Mit Hilfe moderner Sequenzierungstechnologien gelang es ihnen, Virome (also Ansammlungen von Viren, die in einem bestimmten Wirt oder Ökosystem anzutreffen sind) in Birken aus Deutschland und Finnland zu entschlüsseln. Die Bäume zeigten Symptome der Birkenblattrollkrankheit (birch leaf roll disease, BRLD). In den erkrankten Birken wurden insgesamt fünf Viren nachgewiesen, von denen drei bislang unbekannt waren. Aber nicht nur die fünf verschiedenen Virusarten sorgten für eine Vielfalt der in einzelnen Bäumen aufgespürten Virusgemeinschaften, es traten auch Varianten der gleichen Art auf. Es gelang darüber hinaus erstmals, Emaraviren in Sorbus-Hybriden wie Karpatiosorbus × hybrida in Finnland nachzuweisen, also in Hybriden zwischen Elsbeere und der Echten Mehlbeere. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschernden um Prof. Carmen Büttner von der Humboldt-Universität zu Berlin vor kurzem im Fachmagazin Plos one (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0221834).

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Neuguinea verfügt über die reichste Inselflora der Welt

Blick auf Wald und Berge, aufgenommen vom Lae-Madang-Highway in der Provinz Morobe, Papua-Neuguinea. Foto: Zacky Ezedin

Die größte Pflanzenvielfalt der Welt findet sich auf der Insel Neuguinea. Dies zeigt eine breit angelegte Studie unter Federführung der Universität Zürich: Ein internationales Team trug eine Liste mit fast 14.000 Arten aus Online-Katalogen zusammen und liess sie von Pflanzenexpertinnen und -experten überprüfen. Die grösste Tropeninsel der Welt umfasst ein komplexes Mosaik von Ökosystemen – vom Tiefland-Dschungel bis zum hochgelegenen Grasland mit Berggipfeln höher als der Mont Blanc. Unter der Leitung des Postdoktoranden Rodrigo Cámara-Leret haben nun 99 Wissenschaftler*innen aus 56 Institutionen und 19 Ländern die erste, geprüfte Liste zu 13’634 Gefässpflanzenarten Neuguineas und der umliegenden Inseln erstellt und im Fachmagazin Nature (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2549-5) publiziert.

Quelle: Uni Zürich

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News · Projekt

Saatguttresor Global Seed Vault startet 100-jähriges Langzeitexperiment

Das Langzeitexperiment am Global Seed Vault. Grafik: Manuela Nagel, IPK

Wie lange können Samen am Leben bleiben? Diese Frage ist für Saatgut-Genbanken und Forschungsinstitute, die mit Pflanzen und Saatgut arbeiten, von entscheidender Bedeutung. Deshalb beginnt in Kürze im Saatguttresor Svalbard Global Seed Vault auf Spitzbergen ein neues Langzeitexperiment. Im Blickpunkt steht dabei das Saatgut von 13 weltweit wichtigen Nutzpflanzen, die von Projektpartnern aus der ganzen Welt, darunter dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), produziert werden. Das Experiment ist auf 100 Jahre angelegt.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Schalter für Knospenruhe bei Äpfeln identifiziert

Forschende haben ein Gen identifiziert, welches für die Winterruhe bei Äpfeln von zentraler Bedeutung ist. Mit Hilfe dieses Wissens könnten künftig neue Sorten gezüchtet werden, die besser vor den negativen Auswirkungen des Klimawandels geschützt werden. Das Team des des Forschungs- und Innovationszentrums der Edmund Mach-Stiftung im italienischen San Michele all’Adige und des Julius Kühn-Instituts (JKI) publizierte die Studienergebnisse im Fachmagazin Frontiers in Plant Science (DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01003). Die Ergebnisse können helfen, den Obstbau an den Klimawandel anzupassen. Denn "in vielen Regionen Deutschlands beobachten wir derzeit, dass Apfelbäume infolge der Klimaerwärmung bis zu zwei Wochen früher ihre Winterruhe beenden und blühens“, sagt Prof. Dr. Henryk Flachowsky, Leiter des JKI-Instituts für Züchtungsforschung an Obst. In dieser Zeit treten vielerorts aber auch noch Nachtfröste mit Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt auf. Die Folge sind Frostschäden an den Blüten, die zu Ertragseinbußen führen.

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Schlimmer als gedacht: Rückgang der Artenvielfalt durch Habitatverluste unterschätzt

Luftaufnahme eines Waldstückes im brasilianischen atlantischen Regenwald, der von Zuckerrohr umgeben ist. Foto: Mateus Dantas de Paula

Mittlerweile ist es auch in der Politik angekommen: Um das Aussterben von Tieren und Pflanzen zu verringern, müssen deren Lebensräume geschützt und wiederhergestellt werden. Doch die entsprechenden politischen Maßnahmen stützen sich oft auf Vorhersagen durch ein einfaches theoretisches Modell, das beschreibt, wie sich die Artenzahl im Verhältnis zum vorhandenen Lebensraum verändert. Eine neue Studie im Fachmagazine Nature (https://doi.org/10.1038/s41586-020-2531-2) zeigt nun, dass dieses Standard-Modell unterschätzt, wie viele Arten tatsächlich auf lokaler Ebene aussterben.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Europäischer Mais zeigt die verborgenen Unterschiede innerhalb einer Art

Erstmals entschlüsselten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das europäische Mais-Genom. Dazu analysierten sie vier verschiedene europäische Maislinien mithilfe moderner Sequenzierungstechnologien und Ansätzen aus der Bioinformatik. Die Ergebnisse verglichen sie mit zwei Linien aus Nordamerika. Die Forscherinnen und Forscher fanden ausgeprägte Unterschiede in Gengehalt und in der Genomstruktur dieser Linien – und dies nach nur einigen hundert bis tausend Jahren der Trennung. Im Vergleich mit nordamerikanischen Maislinien entdeckten sie Unterschiede, die möglicherweise zum Heterosis-Effekt beitragen. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden unter Leitung des Helmholtz Zentrums München in Zusammenarbeit mit der TUM School of Life Sciences, dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), der Universität Bonn und der KWS SAAT SE im Fachmagazin Nature Genetics (DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-020-0671-9).

Quelle: Helmholtz Zentrum München

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News · Ausbildung · Förderung · Politik

Stärkerer Akzent auf Bildung & Forschung im neuen EU-Haushalt gefordert

Die für Bildung und Forschung vorgesehenen Fördermittel des neuen siebenjährigen EU-Finanzrahmens und des Corona-Konjunkturprogramms Next Generation EU bleiben aus Sicht von DAAD, DFG und HRK bislang klar hinter den Erwartungen und künftigen Erfordernissen zurück. Die drei Wissenschaftsorganisationen begrüßen daher, dass das EU-Parlament fraktionsübergreifend Nachbesserungen für mehr Innovationskraft und eine erfolgreiche Krisenbewältigung anmahnt. DFG-Präsidentin Prof. Dr. Katja Becker, HRK-Präsident Prof. Dr. Peter-André Alt und DAAD-Präsident Prof. Dr. Joybrato Mukherjee fordern, die Programme „Horizon Europe“ und „Erasmus+“ finanziell besser auszugestalten, um den europäischen Wissenschaftsstandort langfristig zu sichern und zu stärken.

Quelle: DAAD

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News · Forschungsergebnis

Extreme Umweltbedingungen führen zu massiver Umverteilung der globalen Artenvielfalt

Globale Verteilung der biologischen Vielfalt vom Oberperm bis zum Mitteltrias. Grafik und (c): Song, H. et al.

Die biologische Vielfalt ist weltweit nicht gleichmäßig verteilt, sondern die meisten Arten leben in den Tropen, so dass die Anzahl der Arten Richtung Nord- und Südpol abnimmt. Dies gilt allerdings nicht für den Zeitraum von vor 252 bis 247 Millionen Jahren, wie Fossilien zeigen. Die Senckenberg-Wissenschaftlerin Dr. Shan Huang berichtet im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1918953117), dass die biologische Vielfalt damals global gleichmäßiger verteilt war, weil extreme Umweltveränderungen und ein Massenaussterben zusammenwirkten. Die Studie belegt, dass ein schneller Klimawandel die globale Verteilung der biologischen Vielfalt maßgeblich verändern wird.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Zielgerichtete Mutagenese bei Weizen nach Übertragung von CRISPR-RNA und Cas-Endonuklease durch Bestäubung mit Mais

Zielgerichtete Mutagenese bei Weizen nach Übertragung von CRISPR-RNA und Cas-Endonuklease durch Bestäubung mit Mais. Grafik: IPK

Die neuen Methoden der zielgerichteten - und damit punktgenauen - Mutagenese erleichtern die Erforschung von Genfunktionen und können den Fortschritt der Pflanzenzüchtung enorm beschleunigen, indem neue, genspezifische Biodiversität erzeugt oder aber bekannte Genvarianten in anderen Zuchtlinien reproduziert werden. Allerdings ist die Anwendung der gezielten Mutagenese bei Weizen aufgrund der hohen Komplexität seines Erbgutes und der stark von der verwendeten Zuchtlinie abhängigen DNA-Transfermethoden eine besondere Herausforderung. Forschende vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben zeigen im Fachmagazin Plant Biotechnology Journal (DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.13415), wie eine punktgenaue Mutagenese durch artenübergreifende Bestäubung von Weizen mit CRIPR-RNA/Cas-Endonuklease-transgenem Mais in beliebigem Weizenzuchtmaterial erreicht werden kann.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Politik

Globales Forschungsteam fordert Umstellung der Lebensmittel-Produktion

Das Überleben des Menschen hängt nicht zuletzt von der Landwirtschaft ab. Diese nimmt allerdings weltweit mehr als ein Drittel der Landmasse ein und gefährdet 62 Prozent aller bedrohten Tier- und Pflanzenarten. Trotzdem könnten Agrarlandschaften dazu beitragen, die biologische Vielfalt eher zu fördern als zu schädigen – durch eine Umstellung der weltweiten Lebensmittelproduktion nach agrarökologischen Prinzipien. Mehr als 360 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 42 Ländern unter der Leitung der Universität Göttingen und der Westlake University in China plädiert in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1262-y) dafür, auf der UN-Biodiversitätskonferenz agrarökologische Grundsätze in das Global Biodiversity Framework aufzunehmen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Waldföhren haben ein ökologisches Gedächtnis

Im Pfynwald bewässern WSL-Wissenschaftler*innen seit 2003 mehrere Waldparzellen. Bei einem Teil davon wurde die Bewässerung nach 11 Jahren wieder gestoppt. Foto: Reinhard Lässig, WSL

Bewässerten Waldföhren im trockenen Pfynwald (Kanton Wallis, Schweiz) wurde nach 11 Jahren das Wasser wieder abgedreht. Die Reaktion der Bäume darauf überraschte die internationale Forschungsgruppe unter der Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. Es zeigte sich, dass das Baumwachstum auch von vergangenen Bedingungen beeinflusst wird. Man könnte sagen, Bäume vergessen nicht, wie die Forschenden im Fachmagazin New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16582) berichten.

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Wie viele invasive Arten vertragen unsere Ökosysteme?

Wasserhyazinthe (Eichhornia crassipes) im Hartbeespoort-Stausee in Südafrika. Als Zierpflanze eingeführt hat sie sich mittlerweile auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis ausgebreitet. Die Pflanze verändert den lokalen Wasserfluss, die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft und bietet Lebensräume für Moskitos, die als Hauptüberträger von Krankheiten fungieren. Foto und (c): Olga Ernst, Wikimedia, CC BY-SA 4.0

Schon 20 bis 30 Prozent mehr invasive Arten führen zu weltweiten dramatischen Biodiversitätsverlusten in der Zukunft. Zu diesem Schluss kommt die Studie eines internationalen Forscherteams unter der Leitung der Universität Wien und unter Beteiligung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung UFZ. Ursachen seien vor allem der zunehmende globale Warentransport, der Klimawandel und das wirtschaftliche Wachstum. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.15199) veröffentlicht.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Klimaziele der UN sind ökonomisch sinnvoll: Ambitionierter Klimaschutz zahlt sich aus

Klimaschutz ist nicht billig – aber Klimaschäden sind es auch nicht. Wie viel Klimaschutz ist also wirtschaftlich gesehen am sinnvollsten? Diese Frage hat Ökonomen jahrzehntelang beschäftigt, insbesondere seit dem Wirtschaftsnobelpreis 2018 für William Nordhaus, dessen Berechnungen nach eine Erwärmung um 3,5 Grad bis 2100 ein ökonomisch wünschenswertes Ergebnis sei. Ein internationales Wissenschaftlerteam unter der Leitung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung hat nun die Computersimulation, die diesen Schluss gezogen hat, mit den neuesten Daten und Erkenntnissen aus Klima- und Wirtschaftswissenschaften aktualisiert und im Fachmagazin Nature Climate Change (https://www.nature.com/articles/s41558-020-0833-x) veröffentlicht.

Quelle: PIK

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News

Rückblick auf KW 24

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel wird laubabwerfende Pflanzen in asiatischen Tropen zurückdrängen

In den asiatischen Tropen - wie in dieser Baumsavanne in Indien - wird bis zum Ende des Jahrhunderts im Mittel bis zu 23 Prozent mehr oberirdische holzige Biomasse wachsen. Foto und (c): Simon Scheiter

Durch höhere Kohlenstoffdioxidwerte in der Luft wachsen in den asiatischen Tropen bis zum Jahr 2100 mehr immergrüne Pflanzen als bisher; laubabwerfende Pflanzen hingegen gehen zurück. Zudem wird die Vegetation der Region in Zukunft stärker in die Höhe wachsen. Das ist das Ergebnis einer Simulation von Senckenberg-Wissenschaftler*innen die im Fachmagazin Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.15217) erschienen ist. In Folge dieser Entwicklung entsteht in den asiatischen Tropen bis zum Ende des Jahrhunderts im Mittel bis zu 23 Prozent mehr oberirdische holzige Biomasse. Die Region könnte daher eine globale Kohlenstoffsenke sein, vorausgesetzt heutige Flächen mit natürlicher Vegetation werden nicht gerodet.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Neuer fleischfressender Sonnentau von Madagaskar

Die neu entdeckte Art Drosera arachnoides am Wuchsort auf Madagaskar. Foto: Fortunat Rakotoarivony, Missouri Botanical Garden, Madagascar Research and Conservation Program

Ein internationales Team von Botaniker*innen aus Madagaskar, Brasilien, Frankreich und der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) hat eine neue fleischfressende Pflanze aus der Gattung Drosera (Sonnentau) entdeckt und beschrieben. Der Botaniker Dr. Andreas Fleischmann - Preisträger unseres Eduard-Strasburger-Preises von 2015 - entdeckte  Herbarscans, die auf den Seiten des Herbariums des US-amerikanischen Missouri Botanical Garden online gestellt wurden, sowie auf Fotos der Herbar-Belege in der Sammlung des Naturhistorischen Museums Paris. Die Untersuchung der gesammelten Herbar-Belege brachte dann eindeutig Klarheit. Die neue Art Drosera arachnoides kommt nur auf Madagaskar vor. Eine genaue Beschreibung der neuen Pflanzenart veröffentlichten die Wissenschaftler nun in der wissenschaftlichen Zeitschrift Plant Ecology and Evolution (DOI: https://doi.org/10.5091/plecevo.2020.1705).

Quelle: SNSB-BSM

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News · Ausbildung · Projekt

Graduiertenkolleg "Immunabwehr der Pflanze" verlängert

Die Forscher*innen des internationalen Graduiertenkollegs "PRoTECT" untersuchen die Abwehrmechanismen von Pflanzen. Links: Sprecher Prof. Dr. Ivo Feussner. Foto: Philipp Niemeyer, 2019

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Förderung eines internationalen, pflanzenwissenschaftlichen Graduiertenkollegs (IGRK) verlängert. Das Graduiertenkolleg „PRoTECT – Pflanzliche Gefahrenabwehr“ untersucht die Abwehrmechanismen von Pflanzen und die Infektionsstrategien von Pathogenen auf molekularer Ebene. Daran beteiligt sind die Fakultäten für Biologie und Psychologie und für Forstwissenschaften und Waldökologie der Universität Göttingen. Die DFG fördert das Kolleg nun für weitere viereinhalb Jahre mit insgesamt rund 4,1 Millionen Euro. „Unser Ziel ist die Aufklärung komplexer mechanistischer Pfade, die beim Aufbau wirksamer Abwehrbarrieren gegen eindringende Krankheitserreger eine Rolle spielen“, erklärt der Sprecher des Graduiertenkollegs, Prof. Dr. Ivo Feußner. „Mit der zweiten Förderperiode haben wir jetzt die Möglichkeit, die Forschung in diesem für die Produktivität von Nutzpflanzen wichtigen Bereich fortzusetzen und das Thema um hitze- und dürrestressspezifische Forschungsfragen zu erweitern.“

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Proteinmodifikation: Acetyltransferasen als Doppelagenten

Die neu entdeckte Familie der Acetyltransferasen (GNAT) können zwei verschiedene Acetylierungen an Proteinsequenzen antreiben. Grafik und (c): Annika Brünje, Molecular Systems Biology

Forschende haben in Chloroplasten eine neue Familie bestimmter Acetyltransferasen (GNAT) entdeckt. Die Enzyme können zwei verschiedene Acetylierungen an Proteinsequenzen antreiben, berichtet das internationale Forschungsteam um die Münsteraner Professorin Iris Finkemeier sowie aus Finnland und Frankreich im Fachjournal Molecular Systems Biology (DOI: https://doi.org/10.15252/msb.20209464). Wie es berichtet, hat es acht neue Acetyltransferasen in Arabidopsis-Pflanzen identifiziert. Dabei machten die Wissenschaftler*innen eine überraschende Entdeckung: Die Enzyme sind in der Zelle auf doppelte Weise katalytisch aktiv – machen also auf unterschiedlichen Wegen Reaktionen möglich. Zuvor war angenommen worden, dass die verschiedenen Acetylierungen auch durch verschiedene Enzyme angetrieben werden. „Unsere Studie deckt eine ganz neue Komplexität innerhalb der Enzym-Maschinerie auf. Die Ergebnisse legen nahe, dass auch andere Enzyme in eukaryotischen Zellen solche ,Doppel-Aktivitäten‘ aufweisen können“, betont Studienleiterin Prof. Dr. Iris Finkemeier von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU). Mithilfe quantitativer Massenspektrometrie belegten sie darüber hinaus, dass die Enzyme sowohl bei der N-terminalen Acetylierung als auch der Lysin-Acetylierung aktiv sind und die Proteine entsprechend verändern.

Quelle: Uni Münster

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News · Förderung · Projekt

Molekulare Mechanismen von Pflanzenkrankheiten

Wie die Kommunikation zwischen Wirtspflanzen und ihren interagierenden Mikroben abläuft, untersucht eine der drei neu von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligten Forschungsgruppen. Die interdisziplinäre Gruppe an der Schnittstelle zwischen Agrarwissenschaften und Biologie trägt den Titel „Kommunikation in der Wirtspflanzen-Mikroben-Interaktion durch exRNA: ein systemanalytischer Ansatz zur Erforschung der molekularen Mechanismen und der agronomischen Anwendung“. Sie erforscht insbesondere die Rolle von extrazellulärer Ribonukleinsäure (exRNA) bei der Entstehung und Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten. Die gewonnenen Erkenntnisse über die Mechanismen von Pflanzenkrankheiten und der pflanzlichen Immunität können langfristig helfen, neue Strategien zur Minderung des chemischen Pflanzenschutzes und zur Ertragssicherung von wichtigen Kulturpflanzen zu entwickeln. Sprecher ist Professor Dr. Karl-Heinz Kogel von der Universität Gießen. Die neue Forschungsgruppe wird in den nächsten vier Jahrenmit insgesamt rund 3,5 Millionen Euro von der DFG gefördert.

Quelle: Uni Gießen

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News · Anwendung · Politik

Pflanzen reisen innerhalb der EU nur noch mit Reisepass

EU-Pflanzenpassaufkleber auf einem Blumentopf. Foto: Irene Fischbeck, JKI

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

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Meeresalgen-Wirkstoff als Mittel gegen Infektionen und Hautkrebs entdeckt

Blasentang. Foto: Larissa Büdenbender, GEOMAR

Neue, bioaktive Bestandteile des auch in der Ostsee beheimateten Blasentangs und seines Pilzsymbionten haben Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel nun als wirksam gegen infektiöse Bakterien bzw. Hautkrebs ausgemacht. „Auf Algorithmen basierende Chemo- und Bioinformatik-Strategien sowie maschinelle Lernwerkzeuge haben es uns ermöglicht, das massive Metabolom der Braunalge zu kartieren und gleichzeitig die für ihre antibiotische Aktivität verantwortlichen Wirkstoffcluster vorherzusagen“, sagt Dr. Larissa Büdenbender, ehemalige Postdoktorandin in der Gruppe von Prof. Tasdemir und Hauptautorin eines der beiden jetzt in der Fachzeitschrift Marine Drugs (DOI: https://doi.org/10.3390/md18060311 und https://doi.org/10.3390/md18010047) erschienenen Artikel.

Quelle: GEOMAR

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News · Förderung · Politik

Chancengleichheit: Bedarf an Förderung weiterhin groß

Die immer noch ungleiche Verteilung der Geschlechter auf den verschiedenen Hierarchiestufen der wissenschaftlichen Karriere sowie in zentralen Gremien und Kommissionen macht deutlich, dass eine gezielte Förderung von Frauen zur Entlastung von der mehrfachen Inanspruchnahme in Beruf und Familie weiterhin notwendig ist. Erste Untersuchungen deuten darauf hin, dass sich diese generelle Problematik durch die Auswirkungen der Coronavirus-Pandemie noch verschärft hat. Die Mitgliederversammlung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hat sich daher im Rahmen der DFG-Jahresversammlung mit Rekrutierungsverfahren zur Gewinnung von Wissenschaftlerinnen und mit ihrer Entlastung für die Gremienarbeit befasst. Sie beschloss die Veröffentlichung der „Zusammenfassung und Empfehlungen 2020“ zu diesen zwei Schwerpunktthemen der Chancengleichheit in der Wissenschaft. Die Mitgliederversammlung tagte wegen der Coronavirus-Pandemie per Videokonferenz.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Wie Blühstreifen, Öko-Landbau und kleine Felder auf Wildbienen wirken

Costanza Geppert sammelt Bienen und andere Insekten am Rande eines Getreidefelds. Foto: Bettina Donkó

Sowohl die Anlage von Blühstreifen an konventionellen Getreidefeldern als auch die erhöhte Blütendichte im Öko-Landbau fördern Hummeln wie auch einzeln lebende Wildbienen und Schwebfliegen. Hummelvölker profitieren von Blühstreifen an kleinen Feldern, aber von großen Feldern im Ökolandbau. Das legen Agrarökologinnen und Agrarökologen der Universität Göttingen in einem Vergleich verschiedener Anbausysteme und Landschaftstypen dar. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Journal of Applied Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2664.13682) erschienen. „Die Ergebnisse zeigen, dass Maßnahmen auf lokaler wie auch auf Landschaftsebene wichtig sind, um Wildbienen zu fördern“, betont Costanza Geppert, Erstautorin der Studie.

Quelle: Uni Göttingen

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Rückblick auf KW 23

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News · Forschungsergebnis

Neuer Kandidat für Rohstoffsynthese durch Gentransfer

Cyanobakterien als Produzenten von Ethanol oder Wasserstoff – natürlicher Gentransfer könnte das möglich machen. Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT

Cyanobakterien brauchen kaum Nährstoffe und nutzen die Energie des Sonnenlichts. Badegäste kennen die – oft fälschlich „Blaualgen“ genannten – Mikroorganismen von ihrem Auftreten in Gewässern. Eine Forschungsgruppe am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat herausgefunden, dass sich die mehrzellige Art Phormidium lacuna durch natürliche Transformation genetisch verändern lässt und dadurch zum Beispiel Ethanol oder Wasserstoff produzieren könnte. Seine Ergebnisse publizierte das Team um den Karlsruher Professor Tilman Lamparter in der Fachzeitschrift PLOS ONE (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0234440).

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Nicht-heimische Nutzpflanzen breiten sich erfolgreicher aus

Der Nickende Sauerklee (Oxalis pes-caprae) ist in Südafrika heimisch. Er wurde for allem als Bienenweide für die Honigproduktion und als Zierpflanze in viele Regionen eingeführt. Heutzutage findet man ihn weltweit. Foto und (c): Mark van Kleunen

Ob sich eine nichtheimische Art in ihrer neuen Umgebung dauerhaft ausbreiten kann, hängt stark davon ab, ob und zu welchem Zweck sie wirtschaftlich genutzt wird, zum Beispiel als Heil- oder Futterpflanze. Zu diesem Schluss kommt eine internationale Studie u.a. von Forschenden der Unis Konstanz und Wien, die erstmals den Einfluss der kommerziellen Nutzung von nicht-heimischen Pflanzen auf deren Einbürgerungserfolg weltweit untersuchte. Dazu analysierte das Team einen globalen Datensatz zu 11.685 Nutzpflanzenarten (World Economic Plants Database) in Kombination mit einem weltweiten Datensatz von 12.013 eingebürgerten Neophyten (Global Naturalized Alien Flora Database). Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen wesentlich zum Verständnis der Ausbreitung nichtheimischer Arten bei. Die Ergebnisse dieser m Fachjournal Nature Communications veröffentlichten Arbeit (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16982-3) tragen wesentlich zum Verständnis der Ausbreitung nichtheimischer Arten bei.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Wie die Venusfliegenfalle zuschnappt

Venusfliegenfalle mit Beute. Foto: Plant Biomechanics Group

Die Venusfliegenfalle (Dionaea muscipula) braucht nur 100 Millisekunden, um ihre Beute zu fangen. Haben sich ihre zu Schnappfallen umgewandelten Blätter geschlossen, können Insekten nicht mehr entrinnen. Ein Team des Botanischen Gartens Freiburg und der Universität Stuttgart hat anhand von biomechanischen Experimenten und mit virtuellen Venusfliegenfallen detailliert analysiert, wie die Fallenhälften zuklappen. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences USA (DOI: https://10.1073/pnas.2002707117).

Quelle: Uni Freiburg

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News · Ausbildung

Online-Workshop: Text-Mining in Biodiversitäts-Literatur

Für Lehrende und Forschende der Biodiversitätswissenschaft sowie aus angrenzenden Fachgebieten bietet der Fachinformationsdienst Biodiversitätsforschung (BIOfid) zwei Workshops an, in dem Text-Mining-Verfahren vorgestellt werden. Im Workshop erhalten Teilnehmende eine theoretische und praktische Einführung in Natural Language Processing (NLP) – und Text-Mining-Techniken sowie in die Nutzung des BIOfid-Portals. Der virtuelle Workshop findet zwei verschiedenen Terminen statt:

  • Montag, 29. Juni 2020 (Präsentationssprache: Deutsch)
  • Thursday 2 July 2020 (In English)

Details: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Wie ein Schadpilz die Pflanzenabwehr außer Kraft setzt

Weißfäule-Pilz (Sclerotinia sclerotiorum) auf einer Arabidopsis-Pflanze. Foto: Anna Schroll

Kohlpflanzen wehren sich gegen Fraßfeinde und Erreger durch die sogenannte Senföl-Bombe. Bei Verwundung bildet die Pflanze giftige Isothiocyanate, die die Angreifer wirksam abwehren können. Forschende am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie und der Universität Pretoria konnten nun in einer im Fachmagazin Nature Communications publizierten Studie (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16921-2) zeigen, dass diese Verteidigung zwar auch gegen den weitverbreiteten Schadpilz Sclerotinia sclerotiorum wirksam ist, dieser aber mindestens zwei verschiedene Entgiftungsmechanismen nutzt, um sich auf sich derlei verteidigten Pflanzen erfolgreich ausbreiten zu können.

Quelle: MPI für chemische Ökologie

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News · Forschungsergebnis

Waldverlust verstärkt Biodiversitätswandel

Das Tempo, mit dem die biologische Vielfalt auf den Verlust von Wäldern reagiert, variiert von wenigen Jahren, wie bei vielen Gräsern und lichtliebenden Pflanzen, bis hin zu Jahrzehnten, wie bei langlebigen Bäumen. Foto: Gergana Daskalova

Der Verlust von Waldflächen verringert nicht grundsätzlich die biologische Vielfalt – aber er kann sie stark verändern. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Die im Fachmagazin Science veröffentlichte Studie (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba1289) zeigt anhand von Biodiversitätsdaten der vergangenen 150 Jahre von mehr als 6000 Orten, dass der Rückgang von Wäldern auf der ganzen Welt bestehende Zunahmen oder Rückgänge bei den vorherrschenden Tier- und Pflanzenarten verstärkt. Doch diese Veränderungen werden mitunter erst nach Jahrzehnten deutlich.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Nicht nur Koffein macht den Kaffee bitter

Inhaltsstoffe im Kaffee - wie etwa Koffein - tragen unterschiedlich stark zur Bitterkeit bei, wie eine Analyse des molekularen Zusammenspiels zwischen Bitterstoffen und Bitterrezeptoren zeigt. Wie das Forschungsteam aufgrund seiner Ergebnisse annimmt, reagieren hauptsächlich zwei der 25 menschlichen Bitterrezeptortypen auf Inhaltsstoffe im Kaffee. Die Forschenden des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie und der Technischen Universität München (TUM) veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachmagazin Journal of Agricultural and Food Chemistry (DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c01373).

Quelle: Leibniz-Institut für Lebensmittel-Systembiologie

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News · Forschungsergebnis

Biodiversität: 40% Waldanteil in Kulturlandschaft notwendig

Lacandona-Regenwald im Südosten Mexikos: Das ein Hektar große Waldstück in der Mitte hat hohe Bäume, die als Nistplatz seltener Ara-Papageien dienen. Foto: Victor Arroyo-Rodriguez

Wälder, insbesondere in den Tropen, beherbergen die weltweit größte Artenvielfalt, sind aber durch die fortschreitende Landnutzung gefährdet. Ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Göttingen hat untersucht, wie hoch der Waldanteil in Kulturlandschaften sein muss, um die meisten Tier- und Pflanzenarten zu schützen, die von diesem Lebensraum abhängen. Die Waldanteile müssen bei mindestens 40 Prozent liegen, wobei rund zehn Prozent in großen Schutzgebieten und 30 Prozent in der Landschaft zerstreut sein können. Ihre Ergrbnisse stellen die Forschenden im Fachjournal Ecology Letters vor (DOI: https://doi.org/10.1111/ele.13535).

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen ihre Heilung koordinieren

Zu viel Auxin kann tumoröses Verhalten verursachen. Aufnahme: Lukas Hoermayer, IST Austria

Pflanzenzellen können eine Verwundung nicht mit geweglichen Zellen wie Tiere schließen. Stattessen beginnen die benachbarten Zellen schnell zu wachsen oder sich zu vermehren um die Verletzung zu verschließen. Dabei entscheidet jede einzelne Zelle, ob sie sich ausdehnen oder teilen muss, um die Wunde zu füllen. Wie Zellen diese Entscheidung treffen, war jedoch bislang unklar. Nun entdeckten Forschende in der Gruppe von Professor Jiří Friml vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria), dass das Hormon Auxin und der Druck den Weg der Pflanze zur Regeneration lenken, wie sie im Fachmagazin PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2003346117) berichten.

Quelle: IST

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News · Forschungsergebnis

Wasserbakterien gestalten "Gärten"

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme von Stieleria maiorica. Zellen in pink. Matrix in blau. Foto: Manfred Rohde, HZI

Forschende haben in einer neu entdeckten Bakterienart Naturstoffe aufgespürt, mit deren Hilfe die im Wasser lebenden Mikroorganismen die Zusammensetzung solcher Biofilme steuern und wie einen Garten nach eigenen Bedürfnissen bestellen. Das Bakterium Stieleria maiorica ist eine von fast 80 neu entdeckten Bakterienarten, die auf Wasserpflanzen und Algen in Biofilmen siedeln und vom Team um den Mikrobiologen Prof. Dr. Christian Jogler der Universität Jena vor der Küste Mallorcas aus dem Mittelmeer gefischt wurde. Stieleria maiorica produziert eine bisher unbekannte Gruppe chemischer Verbindungen, die nach dem Bakterium „Stieleriacine“ benannt wurden. Durch die Stieleriacine werden einige Roseobacter-Arten in ihrem Wachstum gefördert, andere dagegen gehemmt. „Für die Planctomyceten ist das ein entscheidender Vorteil“, ordnet Prof. Jogler ein. „Sie selbst sind gegen das Antibiotikum resistent. Andere Bakterienarten aber, die mit den Planctomyceten im Biofilm konkurrieren, werden durch das Antibiotikum gehemmt.“ Im Fachmagazin Communications Biology stellt das Team aus Deutschland und den Niederlanden seine Ergebnisse vor (DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-020-0993-2).

Quelle: Uni Jena

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News · Forschungsergebnis

Dürresommer 2018: Das Erbe eines warmen Frühlings

Die Basis für die extreme Dürre im Sommer 2018 wurde bereits im Frühjahr gelegt: Aufgrund einer Hitzewelle üppig wachsende Pflanzen entzogen dem Boden früh viel Wasser und verstärkten damit die sommerliche Trockenheit. Das zeigen Simulationen von Klimaforscherinnen und -forschern der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), wie sie im Fachjournal Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aba2724) berichten.

Quelle: LMU

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News · Projekt

Voraussetzungen für mehr Ernährungssicherheit trotz Klimastress

Blick in die Versuchsanlage Moving Fields der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL). Foto: Wouter Vahl, LfL

Wie gut Getreidepflanzen Dürre-Stress überstehen, hängt von ihren Wechselwirkungen mit Wasser, Nährstoffen, Bakterien und Pilzen im Boden ab. Der neue, von Junior-Professorin Dr. Johanna Pausch von der Uni Bayreuth koordinierte Forschungsverbund RhizoTraits will der unterschiedlich ausgeprägten Widerstandsfähigkeit von Getreidesorten genauer auf den Grund gehen und analysieren, welche speziellen Eigenschaften der Rhizosphäre den Pflanzen in Dürrezeiten nützen oder ihnen schaden. Die Ergebnisse sollen in bioökonomische Konzepte zur Stärkung der Ernährungssicherheit einfließen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben für zunächst vier Jahre mit 1,9 Mio. Euro. Kooperationspartner im neuen Forschungsverbund sind die TU München, das Karlsruher Institut für Technologie und die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft.

Quelle: Uni Bayreuth

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Rückblick auf KW 20

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News · Forschungsergebnis

Klee und Soja versorgen Knöllchen auch mit Arginin

Knöllchenbakterien (blau) in einer Pflanzenwurzel. Braun sichtbar sind pflanzliche Proteine. Quelle: Kolorierte elektronenmikroskopische Aufnahme der ETH Zürich

Pflanzen wie Bohnen, Erbsen, Klee und andere Hülsenfrüchtle leben in Symbiose mit Knöllchenbakterien, wovon beide profitieren. Bisher war die wissenschaftliche Sicht auf diese Symbiose recht simpel: Die Pflanze bezieht von den Bakterien Ammonium, und die Bakterien erhalten im Gegenzug von der Pflanze kohlenstoffreiche Karbonsäuremoleküle. Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) schildern nun in der Fachzeitschrift Molecular Systems Biology (DOI: http://dx.doi.org/10.15252/msb.20199419), dass dieses Zusammenspiel zwischen Pflanze und Bakterien komplexer ist: Die Bakterien beziehen von der Pflanze neben dem Kohlenstoff auch die stickstoffreiche Aminosäure Arginin. "Unsere neuen Erkenntnisse werden es ermöglichen, die Abhängigkeit der Landwirtschaft vom Ammoniumdünger zu verringern und damit die Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten," folgert Beat Christen, Professor für experimentelle Systembiologie der ETH Zürich. Ihre Ergebnisse könnten helfen, mit Biotechnologie die Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten.

Quelle: ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Ein einzelnes Gen bestimmt das Geschlecht von Pappeln

Maskulinisierte Pappel-Blüte, hervorgerufen durch Inaktivierung des ARR17-Gens (arr17). Foto: Thünen-Institut

Obwohl die meisten Pflanzenarten zwittrig sind, ist bei der Evolution vieler Baumarten und verschiedener Nutzpflanzen eine Trennung der Geschlechter (Diözie) entstanden. Die zugrunde liegende Genetik ist allerdings weitestgehend unbekannt. Ein internationales Forschungsteam unter Führung des Thünen-Instituts für Forstgenetik konnte zeigen, dass bei Pappeln ein einzelnes Gen für die Geschlechtsbestimmung verantwortlich ist. Ob eine Pappel männlich oder weiblich wird, liegt an der Aktivität eines einzelnen Gens – des Gens ARR17. Die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlichten Ergebnisse (https://www.nature.com/articles/s41477-020-0672-9) sind von allgemeiner Bedeutung für das Verständnis und die Züchtung getrenntgeschlechtlicher Pflanzen.

Quelle: Thünen-Institut für Forstgenetik

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News · Forschungsergebnis

Globaler Wandel im Wald

Große Bäume sind besonders vom Baumsterben betroffen. Foto: K. Baumeister, TUM

Eine neue Studie zeichnet ein düsteres Bild für die Zukunft des Waldes. Der Wald ist weltweit großen Belastungen ausgesetzt. Klimatische Extreme wie Hitze und Dürre setzen ihm zu. Eine im Fachmagazin Science erschienene Studie (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaz9463) mit Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) ist der Frage nachgegangen, wie der globale Wandel Wälder in Zukunft verändern könnte. Die beiden Hitzesommer 2018 und 2019 haben Mitteleuropas Wäldern massiv zugesetzt. Alleine in Deutschland kam es in diesen beiden Jahren zum Absterben von mehr als 200.000 Hektar Wald, was annähernd der Fläche des Saarlandes entspricht. Die Forscherinnen und Forscher zeigen die mögliche Entwicklung des Waldes auf und liefern damit eine wichtige Grundlage für Waldpolitik und Waldbewirtschaftung.

Quelle: TUM

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News · Politik · WissKomm

Thema Wissenschafts-Kommunikation im deutschen Bundestag

Die Stärkung der Wissenschaftskommunikation war am Mittwoch Thema eines Öffentlichen Fachgesprächs des Ausschusses für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung gewesen. Die Sachverständigen waren sich überwiegend darin einig, dass Wissenschaftskommunikation immer wichtiger werde, sie institutionell auch in der Forschung stärker verankert werden müsse und auch der Wissenschaftsjournalismus stärker finanziert werden solle. ZUsammengefasst hat die Anhörung des Ausschusses der Deutsche Bundestag auf seinre Palltform "Heute im Bundestag (hib)". Eingeladene Expert*innen waren:

  • Peter-André Alt, Präsident der Hochschulrektorenkonferenz (HRK)
  • Stefan Brandt, Direktor des Futurium ("Haus der Zukünfte")
  • Beatrice Lugger, Nationales Institut für Wissenschaftskommunikation
  • Antje Boetius, Direktorin des Alfred-Wegener-Instituts
  • Gerald Haug, Präsident der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
  • Steffi Ober vom Naturschutzbund Deutschland
  • Nicola Kuhrt, Mitglied im Vorstand Wissenschaftspressekonferenz (WPK) und Medizinjournalistin
  • Volker Stollorz, Redaktionsleiter und Geschäftsführer des "Science Media Center Germany"

Den gesammten Mitschnitt gibt es hier: https://www.bundestag.de/dokumente/textarchiv/2020/kw22-pa-bildung-wissenschaftskommunikation-684002

Quelle: hib

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News · Forschungsergebnis

Neue Technik: Arme zwischen Chromosomen mit molekularer Schere ausgetauscht

An der Modellpflanze Ackerschmalwand wurden mithilfe des Proteins Cas9 erstmals Chromosomen neu zusammengesetzt. Grafik: Angelina Schindele, KIT

Wie ein feines chirurgisches Instrument arbeitet die molekulare Schere CRISPR/Cas, mit der sich genetische Informationen in Pflanzen verändern lassen. Forscherinnen und Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben ist es nun erstmals gelungen, mit der CRISPR/Cas-Technologie nicht nur einzelne Gene auszutauschen, sondern ganze Chromosomen neu zusammenzusetzen. Dies ermöglicht, gewünschte Eigenschaften in Kulturpflanzen zu kombinieren. Über ihre Arbeit an der Modellpflanze Ackerschmalwand berichtet das Team um Prof. Holger Puchta in der Zeitschrift Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-020-0663-x).

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Zucker macht Braunalgen zu guten Kohlenstoff-Speichern

Die Braunalge Fucus vesiculosus wächst an felsigen Küsten wie hier auf Helgoland. Der Zellwandzucker Fucoidan ist dabei besonders wichtig um gegen die Gezeiten und Wellen zu bestehen. Foto: M. Schultz-Johansen

Braunalgen speichern große Mengen an Kohlendioxid und entziehen das Treibhausgas so der Atmosphäre. Der mikrobielle Abbau abgestorbener Braunalgenreste und die damit verbundene Rückgabe dieses gespeicherten Kohlendioxids in die Atmosphäre dauert länger als bei anderen Meerespflanzen. Forschende des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie, des MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen und weiterer Institute haben sich den Abbau-Prozess genau angesehen und sind dabei auf hochspezialisierte Bakterien gestoßen, die über hundert Enzyme nutzen müssen, um die Algen kleinzukriegenwie sie im Fachmagazin Nature Microbiology (DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-020-0720-2) berichten.

Quelle: MPI Bremen

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News · Forschungsergebnis

Wie bei Pflanzen Hilfe in Konkurrenz umschlägt

Je dichter Gewächse stehen, desto geringer sind die Chancen der einzelnen Pflanze auf gutes Gedeihen – so lautet eine allgemeine Erkenntnis in der Ökologie. Nun haben Dr. Ruichang Zhang und Professorin Katja Tielbörger vom Institut für Evolution und Ökologie der Universität Tübingen die Allgemeingültigkeit dieses Zusammenhangs in Frage gestellt. Sie haben ein neues theoretisches Modell entwickelt, in dem sich Pflanzen an einem Standort in Stresssituationen gegenseitig auch positiv beeinflussen können. Die Vorhersagen, die sich aus ihrem mathematischen Modell ergeben, fanden sie in Experimenten mit Pflanzen bis ins Detail bestätigt. Ihre Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-16286-6) veröffentlicht.

Quelle: Uni Tübingen

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News · Anwendung

Was die Deutschen 2020 über Bioökonomie denken

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

Quelle: acatech

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News · Politik

USA lockern Regularien bzgl. Genome-Editierung

Ab April 2021 wird es leichter, in den USA durch Genom-Editierung entstandene Pflanzen auf den Markt zu bringen. Neue Sorten, die auf den kleineren Veränderungen des Erbguts mittels Genom-Editierung basieren und auch auf klassischem Weg hätten gezüchtet werden können, sollen von der bisherigen Regulierung ausgenommen werden. Es wird in Zukunft also auf die fertige Pflanze und nicht mehr auf deren Entstehungsweg geschaut, berichtet Erik Stokstad in der Fachzeitschrift Science

Quelle: Science

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News · Publikation

Open Access-Artikel über Retrograde Signalling zwischen Organellen

Die Artikel eines Sonderbandes über die intrazelluläre Kommunikation zwischen Mitochondrien bzw. Chloroplasten und dem Zellkern via retrograde signalling sind frei zugänglich erhältlich in der Reihe der Philosophical Transactions B der Londoner Royal Society. Der Band wurde von Thomas Pfannschmidt, Matthew J. Terry, Olivier Van Aken und Pedro M. Quiros Anfang Mai herausgegeben.

Zum Sonderband der Philosophical Transactions B

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Das Genom des Jojobastrauches - eines einzigartigen Wachsspeichers

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

Quelle: IKP (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Baumkronen schützen Waldlebewesen vor Klimaerwärmung

Hemisphärisches Foto eines Buchenwaldes. Je dichter das Kronendach, desto stärker ist dessen kühlender Effekt im Unterholz und auf dem Waldboden. Bild: Pieter de Frenne

Das kühlende Blätterdach der Bäume schützt Waldorganismen vor Temperaturextremen. Es hat einen wichtigen Einfluss auf ihre Anpassung an die Klimaerwärmung, weist eine internationale Studie unter Leitung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL nach, die heute im Fachjournal Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba6880) erscheint. Beteiligt waren auch Forschende der Uni Jena.

Quelle: WSL

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News · Projekt

Mit verbessertem Wurzelsystem zu höherer Dürretoleranz beim Weizen

Gut 11.000 km Wurzelhaare helfen Roggenpflanzen, Wasser und Nährstoffe auch noch unter trockeneren Bedingungen aufzunehmen. Foto: B. Hackauf, JKI

Eine Forschungsallianz will den Weizen, unser wichtigstes Brotgetreide, an das sich ändernde Klima anzupassen und dürretoleranter zu machen. Dabei setzt es auf Erkenntnisse vom Roggen. Das jetzt gestarteten Projekt TERTIUS wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) gefördert. Gemeinsame Presseinformation der BLE, der Weizen-Initiative (WI) und des Julius Kühn-Instituts (JKI).

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Große Artenvielfalt – viele Heilpflanzen

Der Regenwald im Nationalpark Mount Halimun Salak auf der indonesischen Insel Java ist ein Hotspot der Artenvielfalt. Foto: Alexandra Müllner-Riehl, Uni Leipzig

Wie die Suche nach pflanzlichen Wirkstoffen mit neuartigen Strukturen und Wirkprinzipien erheblich erleichtert werden kann, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Leipzig (UL), des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) aufgezeigt. Anhand von Datenanalysen zu Verwandtschaft, Verbreitung und Inhaltsstoffen konnten sie Pflanzen ermitteln, die reich an anti-infektiven Substanzen sind. Erfasst wurden rund 7500 Pflanzenarten, denen insgesamt 16500 der in den Substanzdatenbanken notierten Metaboliten zugeordnet werden konnten. Knapp 2900 dieser Metaboliten waren nach aktuellem Wissensstand als Substanzen mit anti-infektiver Wirkung gegen Viren, Bakterien, Pilze oder Parasiten gelistet. Diese 2900 potentiellen Wirkstoffe werden von insgesamt 1600 der vorhandenen 7500 Arten produziert. Der von ihnen entworfene Ansatz ermöglicht Vorhersagen darüber, in welchen Pflanzengruppen und geografischen Gebieten eine besonders hohe Dichte an Arten mit heilenden Wirkstoffen zu erwarten ist. In derart modellierten Hotspots könnte die Suche nach neuen Medizinalpflanzen künftig gezielter erfolgen. Ihre Methode stellen sie im Fachjournal PNAS vor (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1915277117).

Quelle: Uni Leipzig

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News · Forschungsergebnis

Weihrauch programmiert Entzündungsenzym um

Ein Weihrauchbaum, aufgenommen im Oman. Foto: Moritz Verhoff

Ein Forschungsteam der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und der Louisiana State University (USA) hat den molekularen Mechanismus der entzündungshemmenden Wirkung eines Naturstoffs aus Weihrauchharz aufgeklärt. Eine Schlüsselrolle spielt dabei das Enzym 5-Lipoxygenase: Das normalerweise entzündungsfördernde Enzym wird durch den Naturstoff zu einem entzündungshemmenden Protein umprogrammiert, zeigen sie im Fachjournal Nature Chemical Biology (DOI: https://doi.org/10.1038/s41589-020-0544-7).

Quelle: FSU

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News · Politik

Corona-Krise nur mit Mathe und Naturwissenschaften zu verstehen und bekämpfen

Die COVID-19-Pandemie kann ohne mathematisch-naturwissenschaftlichen Sachverstand nicht überwunden werden. Dies betonen fünf große mathematisch-naturwissenschaftliche Fachgesellschaften in Deutschland in einem Positionspapier. Die Fachgesellschaften vertreten die Fächer Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und Geowissenschaften. Die fünf Gesellschaften weisen auf die Beiträge hin, die von den Naturwissenschaften gerade in der aktuellen Krise geleistet werden. Ob es um technische Einrichtungen wie Intensivbetten oder Beatmungsgeräte geht, um die Voraussage künftiger Fallzahlen, für die mathematische, medizinische und epidemiologische Kenntnisse gleichermaßen wichtig sind, um die Erforschung des Virus, die Entwicklung neuer Tests auf COVID-19 bzw. auf Antikörper gegen das Virus oder um die Herstellung der benötigten Schutz- und Desinfektionsmittel – überall ist naturwissenschaftlicher Sachverstand gefragt. Das gilt insbesondere für die medizinische Versorgung sowie für die Entwicklung eines Impfstoffes oder wirksamer Medikamente, an denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in aller Welt derzeit mit Hochdruck arbeiten. 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), in dem auch die DBG Mitglied ist, vertreten insgesamt mehr als 130.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. "Die COVID-19-Pandemie ist damit ein eindrückliches Beispiel für die essenzielle Bedeutung der Grundlagenforschung, deren Anwendungsrelevanz weder zeitlich noch inhaltlich vorhersagbar ist“, sagt Professorin Felicitas Pfeifer, Vizepräsidentin des VBIO.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Globaler Handel mit Soja geht auf Kosten des Klimas

Die EU importierte zwischen 2010 und 2015 insgesamt 67,6 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen, die in den brasilianischen Sojaimporten enthalten sind, China 118,1 Millionen Tonnen. Grafik und (c): Neus Escobar et. al., Global Environmental Change; DOI: 10.1016/j.gloenvcha.2020.102067

In welchem Ausmaß Anbau und Handel brasilianischen Sojas das Weltklima belasten, hängt ganz erheblich vom jeweiligen Anbaugebiet ab. Das zeigt eine aktuelle Studie, die die Universität Bonn zusammen mit Partnern aus Spanien, Belgien und Schweden durchgeführt hat. In manchen Regionen fallen demnach beim Export von Soja und Sojaprodukten mehr als 200 Mal so hohe CO2-Emissionen an wie in anderen. Die EU importierte zwischen 2010 und 2015 Soja vor allem von Standorten, in denen für den Anbau große Savannen- und Waldflächen in Ackerland umgewandelt wurde. Die Analyse ist nun in der Zeitschrift Global Environmental Change (DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2020.102067) erschienen.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Baumwachstum in den Trockenjahren 2018 und 2019

Dendrometer an den Bäumen, hier an einer Hainbuche. Sie messen im Mikrometerbereich jede Umfangsänderung des Stammes und erlauben hochaufgelöste Analysen von Klima-Wachstumsbeziehungen. Foto: Tobias Scharnweber

Welchen Einfluss hatten die beiden Trockenjahre 2018 und 2019 auf das Wachstum der regionalen Wälder? Dieser Frage gingen Forschende der Arbeitsgruppe Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik am Institut für Botanik und Landschaftsökologie der Universität Greifswald nach und vermaßen dazu das Dickenwachstum verschiedener typischer Laubbaumarten des Norddeutschen Tieflandes wie Buche, Eiche, Ahorn und Hainbuche. Die Sommer 2018 und 2019 waren extrem warm und trocken, und doch unterscheidet sich das Baumwachstum in beiden Jahren signifikant. 2018 konnten alle Baumarten von den sehr feuchten Winterbedingungen profitieren und zeigten in Norddeutschland trotz Rekordtemperaturen und Trockenheit im Sommer ein überdurchschnittliches Wachstum. Ganz anders 2019. Hier waren schon im Frühjahr die Bodenwasserspeicher leer, Buche und Hainbuche reagierten mit Wachstumseinbrüchen von bis zu 70 Prozent. Bergahorn und Eiche waren zwar nicht so stark betroffen, doch auch hier lag das Wachstum deutlich unter dem Durchschnittswert der vorhergehenden Jahre. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Environmental Research Letters (DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab865d).

Quelle: Uni Greifswald

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen Licht wahrnehmen

Phytochrom-Moleküle vermitteln Pflanzen eine Art von Sehvermögen, mit dem sie die Biochemie von Zellen und ihre Entwicklung steuern. Unklar war bislang jedoch, wie Phytochrome genau funktionieren: Wie wird das Licht aufgenommen? Was passiert danach im Molekül, wie wird das Lichtsignal weitergegeben? Die Arbeitsgruppe von Prof. Jon Hughes am Institut für Pflanzenphysiologie der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) hat nun gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Berlin in der Fachzeitschrift Nature Plants (https://www.nature.com/articles/s41477-020-0638-y) die dreidimensionalen Strukturen von verschiedenen pflanzlichen Phytochrom-Molekülen geschildert. Darin sichtbar ist das Bilin-Pigment, womit das Photon – also Licht – aufgenommen wird, auch die chemischen Verbindungen zwischen dem Bilin und dem Protein sind erkennbar. Ein Teil des Bilin-Pigments dreht, wenn es durch Lichtenergie angeregt wird. Dies ändert die Wechselwirkung mit dem Protein, sodass ein Teil seiner Struktur auseinandergerissen und neu gebildet wird. Diese Änderungen wiederum schalten die Signalweiterleitung ein.

Quelle: JLU

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News · Forschungsergebnis

Photosynthetischer Wasserstoff aus Bakterien

Gemeinsam mit Dr. Jens Appel, Vanessa Hüren und Dr. Marko Böhm (von links nach rechts) erforscht Dr. Kirstin Gutekunst, wie sich Cyanobakterien zur Produktion solaren Wasserstoffs einsetzen lassen. Foto und (c): Sarah Hildebrandt

Die Nachwuchsgruppe "Bioenergetik in Photoautotrophen" untersucht, wie sich Cyanobakterien in Wasserstoff-Fabriken verwandeln lassen. Dazu hat Dr. Kirstin Gutekunst mit ihrem Team am Botanischen Institut von Professor Rüdiger Schulz an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) einen Ansatz entwickelt, um bei der Photosynthese in Cyanobakterien entstehende Elektronen umzuleiten und den Stoffwechsel der lebendigen Organismen primär zur Herstellung von Wasserstoff anzuregen. Im Fachjopurnal Nature Energy (https://www.nature.com/articles/s41560-020-0609-6) beschreiben die Forschenden, wie sich dieser Mechanismus möglicherweise in Zukunft für biotechnologische Anwendungen nutzen lässt: Sie konnten eine Hydrogenase der lebendigen Cyanobakterien so an die Photosynthese koppeln, dass das Bakterium über lange Zeiträume solaren Wasserstoff produziert und nicht wieder verbraucht.

Quelle: CAU

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News · Anwendung · Werkzeuge

DOI als „Digitaler Personalausweis“ für Genbankmaterial

Duplikate der Muster kommen regelmäßig in den Saatguttresor "Global Seed Vault" auf Spitzbergen. Foto: IPK

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

Quelle: IPK (pdf)

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News · Politik

Konjunkturpakete müssen Leben retten, Lebensgrundlagen schützen und Natur bewahren

Forscher*innen des Weltbiodiversitätsrates IPBES fordern, dass die Konjunkturpakete anlässlich der COVID-19-Krise nicht nur die Wirtschaft ankurbeln, sondern einen transformativen Wandel anstoßen sollen, um das Risiko künftiger Pandemien zu verringern. Dieser umfasst eine grundlegende technologische, wirtschaftliche und soziale Reorganisation. Den Beitrag verfassten die Professor*innen Josef Settele, Sandra Díaz, Eduardo Brondizio und Dr. Peter Daszak als Experten-Gastbeitrag beim IPBES. Der Text baut auf Ergebnissen der verabschiedeten IPBES-Berichte auf.

Quelle: IPBES

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News · Forschungsergebnis

Was die Saugkraft der Pflanzen limitiert

Querschnitt eines anwachsenden Hohlraums im Zentrum einer Lipid-Doppelschicht in einem pflanzlichen Versorgungskanal. Grafik und (c): Matej Kanduc, Jožef-Stefan Institute, Ljubljana

Mittels Unterdruck saugen Pflanzen Wasser aus der Erde. Weshalb der Wert des Drucks dabei etwa -100 bar nicht unterschreitet, war bislang ein ungelöstes Rätsel. Eine interdisziplinäre und internationale Forschergruppe berichtet nun in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.1917195117), dass offenbar so genannte Lipidaggregate in den Pflanzensäften für das Phänomen verantwortlich sind. Simulationen und Modellrechnungen zeigen, wie sich auf Grund der Lipide wachsende Hohlräume bilden, die die Flüssigkeitssäule bei zu großen Unterdrücken abreißen lassen, meldet das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung.

Quelle: MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung

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News · Forschungsergebnis

Dramatischer Schwund an Futterpflanzen für Insekten

Ein Hornkleewidderchen sitzt auf einer Wiesenflockenblume. Foto und (c): Beat Wermelinger

Noch vor einigen Wochen war das “Insektensterben” in aller Munde. Die Wissenschaft diskutierte im Wesentlichen drei Ursachen:

  • die Zerstörung der Habitate,
  • Pestizide in der Landwirtschaft und
  • den Rückgang der Futterpflanzen für Insekten.

Ein Forschungsteam der Universitäten Bonn und Zürich sowie der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL haben nun erstmals nachgewiesen, dass im Kanton Zürich die Diversität der Futterpflanzen für Insekten in den vergangenen rund 100 Jahren dramatisch abgenommen hat. Die für ganz Mitteleuropa repräsentative Studie haben sie im Journal Ecological Applications (DOI: https://doi.org/10.1002/EAP.2138) veröffentlicht. „In den vergangenen rund 100 Jahren ist im Kanton Zürich ein genereller Rückgang an Futterpflanzen für unterschiedliche Insekten zu verzeichnen“, sagt Erstautor Dr. Stefan Abrahamczyk vom Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen der Uni Bonn.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Europäische Steppengebiete entscheidend für biologische Vielfalt

Der Esparsetten-Tragant war eine der drei untersuchten Pflanzenarten der Studie. Foto: Andreas Hilpold

Kleinflächige, isolierte europäische Steppen sind überproportional bedeutend für den Erhalt der biologischen Vielfalt Eurasiens. Zu diesem Schluss kam ein internationales Forschungsprojekt unter der Leitung der Universität Innsbruck. Die Wissenschaftler*innen publizierten ihre Ergebnisse im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15620-2). Sie lieferten damit Ergebnisse von einer groß angelegten, multidisziplinären Biodiversitätsstudie, die für eine effiziente Naturschutzplanung von zentraler Bedeutung sind.

Quelle: Uni Innsbruck

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Genomanalyse: Methode spürt Varianten auch in unvollständigen Genomen auf

Oft sind es nur winzige Varianten im Erbgut, die dafür ausschlaggebend sind, welche Merkmale ein Organismus ausprägt. Foto: MPI für Entwicklungsbiologie

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

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie beim idw

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News · Anwendung

Anbausystem zieht Salat aus behandeltem kommunalem Abwasser

Salat in hydroponischen Linien in der Pilotanlage des Forschungsteams auf dem Gelände der Kläranlage Wolfsburg-Hattorf. Foto: Isaac Vincent, Uni Hohenheim

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

Quelle: Uni Hohenheim

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Rückblick auf KW 13

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Rückblick auf KW 12

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Duftstoff der Minze hemmt Wachstum von Unkräutern

Mit ihren ätherischen Ölen hält die Minze Unkraut fern – das darin enthaltene Menthon könnte Grundlage für umweltfreundliche Bioherbizide sein. Foto: Jana Müller

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

Quelle: KIT

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News · Forschungsorte

Leibniz: Naturkundemuseum Berlin und Institut in Großbeeren evaluiert

Die Förderung des Berliner Museums für Naturkunde (MfN) und des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau e.V., Großbeeren (IGZ) sollen fortgeführt werden. Das hat der Senat der Leibniz-Gemeinschaft nach Abschluss der regelmäßigen wissenschaftlichen Evaluierung im Rahmen eines Beschlussverfahrens anstelle einer ursprünglich geplanten Präsenzsitzung beschlossen, die aufgrund der derzeitigen Kontaktbeschränkungen nicht stattfinden konnte. Der Senat empfahl Bund und Ländern, die gemeinsame Förderung des MfN fortzusetzen. Das IGZ soll dagegen in fünf Jahren erneut evaluiert werden. Beide waren gemeinsam mit drei weiteren Instituten der Leibniz-Gemeinschaft überprüft worden.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenvielfalt in Europas Wäldern nimmt ab

Der Waldsauerklee (Oxalis acetosella) wächst auf sauren Waldböden an schattigen Standorten und kommt in den nördlichen und gemäßigten Breiten Europas und Asiens vor. Foto: Jonathan Lenoir, Jules Verne University of Picardie, via iDiv

In Europas gemäßigten Wäldern werden wenig verbreitete Pflanzenarten von jenen Arten verdrängt, die stärker verbreitet sind. Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) hat nun herausgefunden, dass diese Entwicklung mit einer erhöhten Stickstoffverfügbarkeit zusammenhängt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie im Fachmagazin Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1176-8). Das internationale Forschungsteam hat dazu insgesamt 68 verschiedene Standorte in gemäßigten Wäldern Europas – darunter auch Waldstandorte in Thüringen, Brandenburg und Bayern – untersucht und analysiert, wie sich die Artenvielfalt krautiger Pflanzen im Laufe der vergangenen Jahrzehnte verändert hat. Dafür mussten die Forschenden Bestandszahlen zu 1162 verschiedenen Pflanzenarten auswerten. Der Datensatz wurde von einem internationalen Netzwerk von Waldökologen, genannt forestREplot (siehe: http://www.forestreplot.ugent.be), zusammengetragen.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Ein Blick in die Zukunft der Tropenwälder

Stamm und Sprößling eines langlebigen Pionieres (Cavanillesia platanifolia). Die riesigen Bäume machen einen Großteil der Biomasse in diesem tropischen Wald aus. Foto: Christian Ziegler

Tropische Wälder sind ein Hotspot der Artenvielfalt. Auch vor dem Hintergrund des Klimawandels spielt ihr Schutz eine besondere Rolle. Dabei ist es wichtig vorherzusagen, wie sich so artenreiche Waldbestände über Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte verändern. Um Erholung und Renaturierung tropischer Wälder zu steuern, muss man vorhersagen können, wie sich Wälder entwickeln. Dafür müssen verschiedene Parameter bekannt sein: Wie schnell wachsen die Bäume – und wie schnell sterben sie? Wie viele Nachkommen produzieren sie, die ihrerseits wiederum den Bestand der Art sichern? Dazu haben Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig (UL) und weiterer internationaler Forschungseinrichtungen diese Parameter in einem der am besten erforschten tropischen Regenwälder der Welt in Panama über die letzten knapp 40 Jahre für 282 Baumarten erfasst. Nach jahrelanger Forschung, konnten sie nun einen komplett datengetriebenen Modellierungsansatz entwickeln, mit dem man die Entwicklung artenreicher Wälder vorhersagen kann. Ihre Ergebnisse erschienen im Fachmagazin Science (https://science.sciencemag.org/content/368/6487/165). Das meldet das iDiv beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: iDiv beim idw

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Rückblick auf KW 11

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Rückblick auf KW 10

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News · Köpfe und Karrieren

Neue Leiterin des Botanischen Museums Berlin

Im lebendigen Museum - dem Botanischen Garten Berlin - leben alle Objekte. Foto: I. Haas, Botanischer Garten Berlin

Seit März 2020 leitet Dr. Sibylle Hoiman das Botanische Museum und die Abteilung Wissenskommunikation im Botanischen Garten und Botanischen Museum (BGBM) der Freien Universität Berlin. Das Botanische Museum, einzigartig in der deutschen Museumslandschaft, vermittelt und kontextualisiert die wissenschaftlichen Aktivitäten des Botanischen Gartens in Ausstellungen, Publikationen sowie in einem breit gefächerten Kultur- und Bildungsangebot.

Quelle: BGBM

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News · Forschungsergebnis

Wiedervernässung der Moore darf nicht aufgeschoben werden

Die positiven Klimaeffekte von Moorwiedervernässung werden durch das langfristige Einsparen von Kohlendioxid bestimmt, nicht durch die Freisetzung von Methan. Das zeigt ein Forschungsteam der Universitäten Rostock und Greifswald mit dem Artikel Prompt rewetting of drained peatlands reduces climate warming despite methane emissions in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-15499-z). Weltweit sei deshalb schnelles Handeln zur Wiedervernässung von Mooren nötig. Je länger damit gewartet werde, desto größer sei der Klimaschaden. Denn ein Aufschub von Moorwiedervernässungen würde über Jahrhunderte zu weiterer Erderwärmung führen.

Quelle: Uni Rostock

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News · Forschungsergebnis

Spuren eines Regenwaldes in der Westantarktis

Dieses Acrylbild zeigt die ehemaligen Umweltbedingungen, die für den Bereich der Bohrung aus dem Sedimentkern rekonstruiert werden konnten. Grafik: Alfred-Wegener-Institut, James McKay under Creative Commons licence C-BY 4.0

Ein internationales Forschungsrteam unter Leitung von Geowissenschaftler*innen des Alfred-Wegener-Institutes, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) hat ein neues und bislang einzigartiges Fenster in die Klimageschichte der Antarktis aufgestoßen. In einem Sedimentbohrkern, den die Forschenden im Februar 2017 im westantarktischen Amundsenmeer geborgen haben, fanden sie nahezu ursprünglich erhaltenen Waldboden aus der Kreidezeit, einschließlich vieler Pflanzenpollen und -sporen sowie eines dichten Wurzelnetzwerkes. Die Vegetationsüberreste belegen, dass vor etwa 90 Millionen Jahren ein gemäßigter, sumpfiger Regenwald im Küstenbereich der Westantarktis wuchs und die Jahresdurchschnittstemperatur etwa zwölf Grad Celsius betrug – ein für das Südpolargebiet außergewöhnlich warmes Klima, welches nach Auffassung der Wissenschaftler*innen nur möglich wurde, weil der antarktische Eisschild fehlte und die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre deutlich höher war als Klimamodellierungen bislang vermuten ließen. Die Studie, welche die südlichsten direkt verwertbaren Klima- und Umweltdaten aus der Kreidezeit liefert und Klimamodellierer auf der ganzen Welt vor neue Herausforderungen stellt, erschien im Fachmagazin Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2148-5).

Quelle: AWI

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News · Forschungsergebnis

Ökosystemleistungen kennen keine Grenzen

85 Prozent des Kakaos, den Deutschland importiert, stammen aus nur fünf Ländern überwiegend Westafrikas. Dessen Produktion verursacht dort z.T. erhebliche Auswirkungen auf die biologische Vielfalt. Foto: Janina Kleemann

Was haben Kakao, Zugvögel, Hochwasserschutz und Pandas gemeinsam? Viele Länder profitieren von Ökosystemleistungen, die zuvor in anderen Ländern erbracht wurden. Wo und wie Ökosystemleistungs-Ströme verlaufen, ist jedoch kaum bekannt. Wissenschaftler*innen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) konnten nun in einer im Fachjournal Global Environmental Change veröffentlichten Studie (DOI: https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2020.102051) zeigen, wie interregionale Ökosystemleistungs-Ströme aufgedeckt und quantifiziert werden können.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Trockenstress: SOS-Signal der Pflanzen entschlüsselt

Lange Trockenphasen und Dürren werden im Zuge des Klimawandels weiter zunehmen und können zu erheblichen Ernteeinbußen führen. Viele Kulturpflanzen, darunter Obstbäume, Baumwolle oder Sojabohne, reagieren bei Anzeichen von Trockenstress mit einem vorzeitigen Abwurf von Blüten und unreifen Früchten, um keine Energie für die Ausbildung von Früchten zu vergeuden, die später nicht mehr ernährt werden können. Welcher molekulare Steuerungsmechanismus dafür verantwortlich ist, hat das Team um Prof. Dr. Andreas Schaller von der Universität Hohenheim in Stuttgart nun am Beispiel der Tomatenpflanzen aufklärt. Verantwortlich ist das Peptidhormon Phytosulfokin (PSK), das bislang nur für seine wachstumsfördernden und immunmodulierenden Aktivitäten bekannt war. Ihre Ergebnisse präsentieren die beteiligten Wissenschaftler*innen in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Science (DOI: https://www.doi.org/10.1126/science.aaz5641).

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Trockensommer 2018: Bäume warfen Bucheckern vorzeitig ab

Im Herbst springen die Kapseln auf und die Bucheckern fallen heraus. Foto: Ulrich Wasem, WSL

Nicht nur ihre verdorrten Blätter liessen Buchen im heissen und trockenen Sommer 2018 frühzeitig fallen, sondern auch ihre Früchte, die Bucheckern. Diese bei Buchen bisher noch nie dokumentierte Reaktion auf Trockenheit und Hitze beschreiben Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im Fachjournal Scientific Reports (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-62073-0).

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Auch Pflanzen der Tundra folgen einem globalen Spielplan

Gemeinschaften winziger Tundrapflanzen, hier die Maiglöckchenheide, gehorchen den gleichen Überlebens- und Fortpflanzungsregeln wie Pflanzengemeinschaften in weniger extremen Gege. Foto: Dr. Alba Anadon-Rosell

Pflanzen der arktischen und alpinen Tundra haben sich an Extrembedingungen angepasst. Folgen sie dennoch den gleichen Spielregeln wie Pflanzen aus milderen Klimazonen? Welche Rückschlüsse lassen sich auf ihre Überlebenschancen angesichts der Erderwärmung ziehen? Dies untersuchte ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Greifswald anhand der bislang größten Datensammlung von Pflanzenmerkmalen der Flora der Tundra. Das Team analysierte sechs Merkmale und erkannte einen weltweit gültigen Zusammenhang zwischen der äußeren Erscheinungsform von Pflanzen und deren Ökosystemfunktionen. Die Ergebnisse des internatioalen Temas mit Beteiligung des Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Uni Greifswald sind in Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15014-4) erschienen.

Quelle: Uni Greifswald

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Rückblick auf KW 9

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Rückblick auf KW 8

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Fleischfressende Pflanze nach 220 Jahren wiederentdeckt

Drosera intermedia: Links, wie von F.G. Hayne in der Erstbeschreibung von 1798 gezeichnet und von J.S. Capieux graviert. Rechts der dazu passende, nun entdeckte Herbarbeleg aus München. Linkes Bild: SLUB Dresden/Digitale Sammlungen/Botan.471-3 (Lizenz CC-BY-4.0), rechtes Bild: SNSB-Botanische Staatssammlung München

Der Botaniker Dr. Andreas Fleischmann hat den bisher unbekannten originalen Hamburger Herbar-Beleg aus der Beschreibung des Mittleren Sonnentaus (Drosera intermedia) aus dem Jahr 1798 in München wiederentdeckt – aufgrund der Übereinstimmung der getrockneten Pflanze mit der Illustration aus der Originalpublikation und daran anknüpfenden Recherchen. Die Ergebnisse veröffentliche Fleischmann von den Staatlichen Naturwissenschaftliche Sammlungen Bayerns (SNSB) gemeinsam mit seinem Kollegen aus Brasilien nun in der Fachzeitschrift Taxon (DOI: https://doi.org/10.1002/tax.12158).

Quelle: SNSB

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News · Forschungsergebnis

Umweltpolitik hat oft unerwünschte Nebenwirkungen

Die Grafik zeigt den Flächenverbrauch der EU außerhalb ihrer Grenzen für den Anbau von Pflanzen, die nicht zum Verzehr bestimmt sind (a: Mais/Zuckerrohr; b: Ölpflanzen; c: Faserpflanzen). Grafiken (c): Martin Bruckner et al. 2019 Environ. Res. Lett. 14 045011 DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab07f5

„Gut gemeint“ ist nicht gleich „gut gemacht“: Diese Weisheit trifft auch auf Weichenstellungen in der Umweltpolitik zu. Denn allzu oft entfalten diese Nebenwirkungen, die ihrem eigentlichen Zweck sogar völlig zuwiderlaufen können. Eine aktuelle Sonderausgabe der Zeitschrift Environmental Research Letters (DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab07f5) widmet sich diesem drängenden Problem. Inhaltlich konzipiert wurde sie von Wissenschaftler*innen der Universität Bonn mit internationalen Partnern.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Algenbeobachtung per Satellit

Zehnjahresmittelwert (Juli 2002-April 2012) der PFT-Chlorophyll-a-Konzentration für (A) Kieselalgen, (B) Dinoflagellaten, (C) Haptophyten und (D) Grünalgen, die mit einem EOF-basierten Algorithmus aus CMEMS-gefassten monatlichen Rrs-Produkten (Remote Sensing Reflectance) mit neun Banden ermittelt wurden. Ein mikroskopisches Foto der repräsentativen Arten für jede Phytoplanktongruppe ist ebenfalls oben rechts auf jeder Karte zu sehen. Grafik: Hongyan Xi, AWI

Mit einem neuen Algorithmus können Forscherinnen und Forscher des Alfred Wegener Institutes (AWI) jetzt aus Satellitendaten herauslesen, in welchen Meeresgebieten bestimmte Gruppen von Algen vorherrschen. Auch lassen sich giftige Algenblüten erkennen und die Folgen der Erderwärmung für das Meeresplankton bewerten. Damit können sie weltweit auf die Wasserqualität schließen und die Folgen für die Fischerei abschätzen, wie sie im Fachjournal Remote Sensing of Environment (DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2020.111704) berichten. Die winzigen Algen in den Ozeanen sind enorm produktiv. Sie bilden die Hälfte des Sauerstoffs, den wir atmen. 

Quelle: AWI

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News · Projekt

Pflanzenschutz: Kommunikation statt Giftkeule

In Biochips kultivieren Forscherinnen und Forscher Pflanzenzellen, um die Wirkung unterschiedlicher Signalstoffe auf die Zellen zu untersuchen. Foto: Alexandra Wolf, KIT

Vermehrte Trockenheit und Hitze setzen den Pflanzen zu: So breiten sich am Oberrhein durch den Klimawandel neue Pflanzenkrankheiten aus, zum Beispiel das Esca-Syndrom, das Rebstöcke absterben lässt. An neuen Ansätzen für Pflanzenschutz ohne Herbizide und Fungizide arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern im Projekt DialogProTec. Mit Kolleginnen und Kollegen aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz forschen sie im Dialog mit Weinbauern, Landwirten und der Industrie. Das Projekt wird im grenzüberschreitenden EU-Programm Interreg Oberrhein gefördert.

Quelle: KIT

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News · Forschungsergebnis

Ertragreichere Kulturpflanzen dank Genen von uralten Hornmoosen

Hornmoose gehören zu den ältesten noch existierenden Landpflanzen. Foto: Eftychis Frangedakis, UZH

Ein internationales Team hat erstmals das Genom mehrerer Hornmoose analysiert, was neue Einblicke in die Evolution der frühesten Landpflanzen eröffnet. In der uralten Pflanzengruppe entdeckten die Forschenden unter der Leitung der Universität Zürich und des Boyce Thompson Institute Gene, um zukünftig Kulturpflanzen zu züchten, die effizienter wachsen und weniger Dünger benötigen. Das berichten sie im Fachmagazin Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-020-0618-2).

Quelle: Uni Zürich

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News · Forschungsergebnis

Anti-Stress-Programm für Chloroplasten

Zu starke Sonneneinstrahlung kann die Photosynthese treibenden Chloroplasten unter Stress setzen und letztlich zum Zelltod führen. Forschende haben einen neuen Kommunikationsweg zwischen Chloroplasten und Zellkern identifiziert, der die Zellen vor dem programmierten Zelltod schützt. Dies könnte ein Ansatzpunkt für die Erzeugung stressresistenter Nutzpflanzen sein. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden um um Privatdozentin Dr. Tatjana Kleine von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) im Fachmagazin PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1918640117). Für ihre Studie nutzten die Wissenschaftler eine Doppelmutante der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana).

Quelle: LMU

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News · Forschungsergebnis

Protein-Atlas der Modellpflanze Arabidopsis erstellt

Mit der Kartierung von über 18.000 Proteinen liegt nun ein umfangreiches Nachschlagewerk für die Modellpflanze Arabidopsis vor. Grafik: TUM-Lehrstuhl für Proteomik und Bioanalytik

Proteine sind die wichtigsten Akteure in jeder Zelle und haben eine Schlüsselstellung bei der Steuerung der Lebensvorgänge in Pflanzen. Sie sind Biokatalysatoren, leiten Signale innerhalb und zwischen Zellen weiter, bilden die Zellstruktur und vieles mehr. Unter der Federführung der Technischen Universität München (TUM) hat ein Wissenschaftsteam nun rund 18.000 der in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana vorkommenden Proteine kartiert und ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-020-2094-2) veröffentlicht. Die Ergebnisse der Forschungsarbeit wurden in einem virtuellen Atlas zusammengefasst, der Antworten darauf liefert,

  • wie viele der etwa 27.000 Gene in der Pflanze als Proteine existieren (>18.000),
  • wo sie mit welchen Phosphorylierungsmodifikationen vorliegen und
  • in welchen ungefähren Mengen sie dort auftreten.

Diese Informationen sind frei in der online Datenbank ProteomicsDB https://www.proteomicsdb.org abrufbar. "Erstmalig haben wir alle Proteine der Gewebe der Modellpflanze Arabidopsis, umfassend kartiert. Das lässt neue Einblicke in die komplexe Biologie von Pflanzen zu", erklärt Prof. Bernhard Küster, der zusammen mit Dr. Julia Mergner und dem Sprecher des Sonderforschungsbereiches 924, Prof. Claus Schwechheimer, das Projekt federfürhend an der TUM realisierte. Beteiligt waren außerdem das Helmholtz Zentrum München, die Ludwig-Maximilians-Universität München, die Universität Regensburg, die Universität Tübingen und die Cellzome GmbH in Heidelberg

Quelle: TUM

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News · Köpfe und Karrieren · Teaching Tool

Ars legendi-Fakultätenpreis geht an Pflanzenökologen

Professor Martin Wilmking (PhD) vom Institut für Botanik und Landschaftsökologie an der Universität Greifswald erhält den diesjährigen Ars legendi-Fakultätenpreis im Fach Biologie für seine exzellente Hochschullehre. Wilmking überzeugte die Jury durch die große Bandbreite seiner an die polyvalente Zuhörerschaft angepassten Vermittlungsmethoden. Um der Herausforderung durch unterschiedliches Vorwissen und verschiedene Lerngeschwindigkeiten zu begegnen, zielt Wilmking auf die Aktivierung der Studierenden und hat alle Vorlesungen in interaktive Kurse umgewandelt. Er setzt dabei unter anderem auf den Einsatz von Peergroups, den flipped classroom, innovative Prüfungsformen sowie den konsequenten Einsatz von sofortigem digitalem Feedback. Der mit je 5.000 Euro dotierte Preis wird jedes Jahr vom Stifterverband, der Gesellschaft Deutscher Chemiker, der Deutschen Mathematiker-Vereinigung, der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und dem Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) in den vier Disziplinenen Biologie, Chemie, Mathematik sowie Physik ausgelobt.

Details: VBIO

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News · Projekt

Humboldt-Stipendiat untersucht Trockentoleranz von Cyanobakterien

Dr. Nadev Oren prüft die Cyanobakterienkultur in der von ihm entwickelten Anlage. Foto: ITMZ, Uni Rostock

Um einen trockenen und heißen Lebensraum zum Beispiel in der Negev Wüste erfolgreich zu besiedeln, haben sich Cyanobakterien vielfältig angepasst. Die molekularen Grundlagen dieser Anpassungsstrategien sind bis heute allerdings nur unvollkommen verstanden. Hier setzt das Forschungsprojekt von Dr. Nadev Oren an. Seine bisherigen Untersuchungen haben ergeben, dass ein Lichtsensorsystem eine wichtige Rolle bei der Aktivierung des Trockenanpassungsprozesses spielt. „Im Fokus meiner derzeitigen Untersuchungen steht die Frage, wie das Lichtsignal die Trockenanpassung auf molekularer Ebene steuert.“ Durch ein besseres Verständnis der Trockentoleranz von Cyanobakterien könnte es langfristig gelingen, Nutzpflanzen mit verbessertem Wachstum bei hohen Temperaturen und Wassermangel zu züchten, hofft der Wissenschaftler, der für seinen 2-jährigen Aufenthalt an der Universität Rostock ein Forschungsstipendium der A. v. Humboldt Stiftung eingeworben hat. Das Forschungsprojekt resultiert aus einer langen Zusammenarbeit von Professor M. Hagemann, Abt. Pflanzenphysiologie, Universität Rostock, mit der AG von Professor A. Kaplan, Dept. Plant and Environmental Sciences, Hebrew University, Jerusalem.

Quelle: Uni Rostock

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News · Forschungsergebnis

Bäume profitieren kaum von erhöhtem CO2 bei extremer Trockenheit und Hitze

Die Versuchsanordnung: In hochtechnisierten Pflanzenkammern wurden Aleppo-Kiefern steigenden Temperaturen ausgesetzt. Foto: Plant Ecophysiology Lab, KIT

Der Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre gleicht die negative Wirkung des treibhausgasbedingten Klimawandels auf Bäume nicht aus: Je extremer Trockenheit und Hitze werden, desto weniger profitieren die Bäume von der intensiveren Versorgung mit Kohlendioxid, was Kohlenstoffwechsel und Wassernutzungseffizienz betrifft. Dies haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) bei Untersuchungen an Aleppo-Kiefern festgestellt. Über die Studie berichten sie in der Zeitschrift New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16471).

Quelle: KIT

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News

Rückblick auf KW 5

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Rückblick auf KW 4

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News · Forschungsergebnis

Produktivität von Wäldern kann trotz grosser Artenvielfalt sinken

500 Parzellen von Waldflächen mit verschiedenen und unterschiedlich vielen Baumarten. Foto: Yuanyuan Huang

In Wäldern mit grosser Biodiversität führt der gerichtete – also der nicht zufällige – Verlust von Arten zu einer starken Abnahme der Produktivität. Studien, die auf einem zufälligen Verlust basieren, führen daher möglicherweise zu unrealistischen Prognosen. Dies zeigen Daten aus einem grossen Waldprojekt in China, an dem die Universität Zürich beteiligt ist. Die Daten ihres Feldexperiments haben die Forschenden im Fachjournal Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1127-4) veröffentlicht.

Quelle: Uni Zürich

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Rückblick auf KW 2

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News

Seltene Aminosäure erstmals in Durian-Pflanze nachgewiesen

Was die Durian zum Stinken bringt, haben Forschende entschlüsselt. Nach Angaben des Leibniz-Instituts für Lebensmittel-Systembiologie an der TU München (Leibniz-LSB@TUM) haben sie die seltene Aminosäure Ethionin nun erstmals in einer Pflanze nachgewiesen. Genau gesagt, in der Frucht des Zibetbaums. Trotz ihres intensiven Geruchs ist die „Stinkfrucht“ Durian in Südostasien sehr beliebt. Wie das Wissenschaftlerteam zeigt, spielt die Aminosäure eine entscheidende Rolle für die Entstehung des typischen Duriangeruchs. Ihre Studie haben sie im Dezember im Journal of Agricultural and Food Chemistry (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.9b07065) veröffentlicht.

Quelle: Leibniz-LSB@TUM

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Palmöl-Biodiesel auf Treibhausgase auswirkt

Ölpalmenplantage mit Fluxturm zur Messung von Treibhausgasen aus einer Drohne fotografiert. Foto: Annaggadipa R. Jambi (Indonesien), 2019

Biokraftstoffe aus Pflanzenöl werden zunehmend als Alternative zu fossilen Brennstoffen verwendet, trotz der wachsenden Kontroverse über ihre Nachhaltigkeit. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat die Auswirkungen von Palmöl-Biodiesel auf Treibhausgase über den gesamten Lebenszyklus hinweg untersucht. Ergebnis: Die Verwendung von Palmöl aus neuen Plantagen, für die Wälder abgeholzt wurden, führt im Vergleich zu fossilen Brennstoffen insgesamt gesehen zu einem Anstieg der Treibhausgasemissionen. Die Bilanz ist besser, wenn das Palmöl aus Plantagen stammt, die auf bereits abgeholztem Land angelegt wurden. Darüber hinaus könnten die Emissionen durch die Einführung längerer Rotationszyklen oder neuer Ölpalmensorten mit höherem Ertrag reduziert werden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-14852-6) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Biologische Vielfalt erhöht die Effizienz des Energieaustauschs im Grünland

Artenreiche Blumenwiese. Foto: Alexandra Weigelt, TUM

Pflanzen beziehen ihre Energie aus der Sonne. Alle anderen Lebewesen müssen fressen, um zu leben. Doch wie funktioniert der Energiefluss in Ökosystemen und gibt es einen Unterschied zwischen Ökosystemen mit vielen und solchen mit wenigen Arten? Erstmals wurden in dieser Studie  nicht nur einzelne Ernährungstypen wie Pflanzenfresser in den Blick genommen, sondern die Nahrungsbeziehungen eines ganzen Ökosystems. „Die Studie zeigt, dass eine höhere Pflanzenvielfalt zu mehr gespeicherter Energie, einem größeren Energiefluss und einer höheren Energieeffizienz im gesamten Netz, also in allen Nahrungsketten, führt“, erläutert Dr. Oksana Buzhdygan von der Freien Universität Berlin, gemeinsam mit Dr. Sebastian T. Meyer von der Technischen Universität München (TUM) Erstautorin der im Fachmagazin Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-1123-8) erschienenen Studie.

Quelle: TUM

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News · Forschungsorte

Erhaltungsgarten schützt alte Apfel- und Birnensorten vor dem Aussterben

'Böblinger Straßenapfel' - eine der erhaltenswerten alten Kernobstsorten Bild: HSWT

In der Versuchsstation für Obstbau Schlachters, einem Außenstandort der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) am Bodensee, wird im Rahmen eines 10-jährigen Forschungsprojekts ein Erhaltungs- und Sichtungsgarten für die Sortenvielfalt von Kernobst aufgebaut. Zu diesem Zweck werden alte Kernobstsorten im Regierungsbezirk Schwaben ausgewählt und gesammelt. In Zusammenarbeit mit einem Pomologen wird entsprechendes Reisermaterial veredelt, aufgepflanzt und über mehrere Jahre gesichtet. Dabei erfolgt eine pomologische Bewertung der Sorten nach phänologischen, obstbaulichen, phytopathologischen und sensorischen Eigenschaften sowie eine Bewertung der Eignung für die weitere Veredelung.

Quelle: HSWT

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Methode zur Isolation von DNA bei Pflanzen eingesetzt

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

Quelle: RWTH beim idw

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News · Köpfe und Karrieren

Forschungspreis für verbesserte Sequenzierung von Getreide-Genomen

Preisträger Dr. Martin Mascher neben Laudator Prof. Dr. Klaus Pillen (links) und Prof. Dr. Jens Léon, Vorsitzender der Günter und Anna Wricke-Stiftung. Foto: Hans Eder

Dr. Martin Mascher vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) ist am Mittwoch in Tulln (Österreich) für seine umfassenden Arbeiten zur verbesserten Sequenzierung von Getreide-Genomen mit dem Günter und Anna Wricke-Forschungspreis 2020 ausgezeichnet worden. Die mit 30.000 Euro dotierte Auszeichnung wird nur alle drei Jahre verliehen. Der 34-Jährige „Martin Mascher ist ein herausragender junger Wissenschaftler, der sich durch seine innovativen Forschungsarbeiten innerhalb weniger Jahre einen ausgezeichneten Ruf als international führender Experte auf dem Gebiet der Genomsequenzierung von Getreidearten erworben hat“, bekräftigte Laudator Klaus Pillen, der Mitglied im Kuratorium der Günter und Anna Wricke-Stiftung ist.

Quelle: IPK Gatersleben

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News · Forschungsergebnis

Rarität: Düsseldorfs Wollemie blüht

Erst nach einigen Jahren bilden sich in der Baumkrone auch die weiblichen Zapfen aus. Foto: Sabine Etges

Es gibt nur wenige lebende Pflanzen, die als botanische Dinosaurier gelten: die Wollemie (Wollemia nobilis). An der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) wachsen zwei Bäume dieser australischen Koniferenart, die lange als ausgestorben galt und zu den seltensten Arten auf der Erde zählt. Und nun hat einer von ihnen im Kuppelgewächshaus des Botanischen Gartens weibliche Blüten entwickelt, eine kleine Sensation. Besucherinnen und Besucher können diese in den kommenden Monaten bestaunen.

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Arsen-Verbindungen im Boden der Reisfelder

Prof. Dr. Britta Planer-Friedrich, Dr. Carolin Kerl und Jiajia Wang M.Sc. (v.l.n.r.) vor dem Massenspektrometer in Bayreuth, mit dem der Nachweis der Thioarsenate in Reisböden gelang. Foto: José Miguel Leon Ninin

Unter welchen Bedingungen und in welchem Umfang schwefelhaltige Arsen-Verbindungen in Reisböden entstehen, haben Forschende untersucht. Mit einem neuen Messverfahren haben die Forschenden die Entstehung von schwefelhaltigen Arsen-Verbindungen auf Reisfeldern in Italien und China über lange Zeiträume beobachtet. Dabei stellte sich heraus: Die Mengen der auftretenden Thioarsenate stehen in einem signifikanten Zusammenhang mit den pH-Werten der Böden und weiteren einfach zu messenden Parametern. Diese Thioarsenate wurden bei Beurteilungen der gesundheitlichen Folgen des Reiskonsums bisher nicht berücksichtigt. Im Fachmagazin Nature Geoscience (https://www.nature.com/articles/s41561-020-0533-1) stellen die Forschenden der Universität Bayreuth, aus Italien und China ihre Ergebnisse vor und identifizieren dringenden Forschungsbedarf mit dem Ziel, die Verbraucher*innen vor gesundheitlichen Risiken zu schützen.

Quelle: Uni Bareuth

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen in Südafrika wohl stärker durch Klimawandel gefährdet als angenommen

Die Königsprotea (Protea cynaroides) ist die südafrikanische Nationalblume und eine der untersuchten Arten. Foto: Frank Schurr, Uni Hohenheim

Der Klimawandel verändert die Umweltbedingungen und das Feuerregime in der südafrikanischen Kapregion – und das könnte viele Pflanzenarten stärker in Bedrängnis bringen als bisher angenommen. Das haben Forschende der Universität Hohenheim mit einer neuen Methode herausgefunden. Dazu entwickelten einen neuen Ansatz, die ökologische Nische einer Art nicht anhand der tatsächlichen geografischen Verbreitung sondern anhand direkter demographischer Daten zu einer Art zu bestimmen. Bei vielen Arten bemerkten sie große Diskrepanzen zwischen der ökologischen Nische und der tatsächlichen Verbreitung. Als Modellpflanzen dienten ihnen 26 Arten von Silberbaumgewächsen (Proteen). Diese wohl bekannteste Pflanzengruppe Südafrikas ist an häufig auftretende natürliche Feuer angepasst. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1908684117).

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Biodiversität rechnet sich

Artenreichere Wiesen sind auch ökonomisch interessanter als Grünland aus nur einer Art. Foto: Valentin Klaus

Wenn Landwirte die Artenvielfalt auf ihren Wiesen und Weiden fördern, können sie höhere Umsätze erzielen. Zu diesem Schluss kommt ein interdisziplinäres Forschungsteam aus den Agrarwissenschaften, der Ökologie und der Ökonomie an der ETH Zürich um die Professoren Dr. Nina Buchmann und Dr. Robert Finger sowie weiteren Universitäten. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-14541-4).

Quelle: ETH Zürich

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News · Projekt

Pflanzenblätter als Verpackungsalternative zu Plastik

Fermentierter Maisbrei (Akassa) verpackt in Blätter der Pflanze Thalia welwitschii. Foto und (c): Foto: Barbara Götz

Wie lassen sich Lebensmittel länger haltbar machen, ohne auf fossilbasierte Kunststoffverpackungen zurückzugreifen? Seit 2018 hat die Regierung von Benin mit Blick auf die Umweltprobleme durch Verpackungsmüll nicht bioabbaubarer Plastiktüten verboten. Forschende der Universität Bonn entwickeln nun mit Kollegen aus dem westafrikanischen Land nachhaltige Verpackungen aus natürlichen Materialien wie Bananenblättern. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft fördert das Vorhaben „WALF-Pack“ für drei Jahre mit 350.000 Euro.

Quelle: Uni Bonn

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News · Anwendung · Politik

Wissenschaftsrat: Anwendungsorientierung in der Wissenschaft

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

Quelle: Wissenschaftsrat

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel könnte Artenvielfalt der Alpen künftig stärker beeinflussen als Landwirtschaft

Forscher*innen der Uni Wien und der BOKU haben berechnet, welche Einflüsse die Landwirtschaft und der Klimawandel in Zukunft auf die Artenvielfalt in den Alpen haben. Foto und (c): Iwona Dullinger

Intensive landwirtschaftliche Nutzung wirkt sich stark auf die Artenvielfalt aus. Der Klimawandel könnte die Landwirtschaft in Zukunft aber als Hauptursache der Biodiversitätskrise ablösen. Modellrechnungen dazu waren bislang selten, da Vorhersagen über die Entwicklung der Landwirtschaft schwierig sind. Wissenschaftler*innen der Universität Wien und der Universität für Bodenkultur haben ein kombiniertes Modell für eine Beispielregion in den österreichischen Alpen entwickelt. Die Ergebnisse bestätigen, dass der Klimawandel tatsächlich zum einflussreichsten Faktor für die Verbreitung von Arten in dieser Region werden könnte. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.14977).

Quelle: Uni Wien

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News

Blütenpflanzen in Städten besser bestäubt als im Umland

Bestäubung in Städten funktioniert besser als auf dem Land, wie ein Experiment offenbarte. Forschende fanden zwar auf dem Land insgesamt eine größere Vielfalt an Fluginsekten – in den Städten sorgten aber mehr Bienen und Hummeln für mehr bestäubte Blüten an den Testpflanzen. Mit Abstand am fleißigsten bestäubten Hummeln, die vermutlich von einer höheren Zahl geeigneter Lebensräume in der Stadt profitieren. Um Bestäubung zu fördern, empfehlen die Forschenden, die Bedürfnisse von Bienen bei der Grünflächenplanung besser zu berücksichtigen. Die Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-020-14496-6).

Quelle: iDiv

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News

Rückblick auf KW 52

Thiol-Redox-Schalter beeinflussen früheste Ereignisse der Samenkeimung 

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Vegetation der Berggebiete trocknet Alpenflüsse aus

In der Fachzeitschrift Nature Climate Change (DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-019-0676-5) berichten Forschende der ETH Zürich, dass Pflanzen in höheren Lagen während Dürren nicht verdorren, sondern prächtig gedeihen. Anhand der Simulation berechneten sie, dass die Evapotranspiration von bewaldeten Berggebieten in einer Höhenlage von 1300 bis 3000 m.ü.M im Hitzesommer 2003 in weiten Teilen der Alpen überdurchschnittlich hoch war. Die Vegetation dieser Höhenlage war also massgeblich daran beteiligt, den halb ausgetrockneten Flüssen und Bächen das Wasser abzugraben, folgern sie daraus.

Quelle: ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Molekularer Dialog in Pflanzen-Samen entschlüsselt

Embryo und Endosperm im sich entwickelnden Samen von Arabidopsis (lichtmikroskopische Aufnahme). Aufnahme: Uni Hohenheim

Unter der Samenhülle verbergen sich zwei genetisch verschiedene Organismen, die miteinander kommunizieren müssen. Dies hat mit dem besonderen Fortpflanzungsweg der Blütenpflanzen zu tun. Wie Forschende der Universitäten Hohenheim in Stuttgart, Genf, Lausanne und federführend der Universität Lyon herausfanden, basiert die Kommunikation des Embryos und des ihn umgebenden Endosperms auf Peptidhormonen. Sie funktioniert deshalb grundlegend anders als die meisten bisher erforschten Steuerungsmechanismen von Pflanzen. Ihre Ergebnisse präsentieren die beteiligten Forschenden im Wissenschaftsmagazin Science (https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaz4131).

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Naturstoff gegen Fibrose in Belladonna-Lilie entdeckt

Die Natur ist eine unerschöpfliche Quelle für therapeutisch wirksame Substanzen. Allerdings gleicht die Fahndung nach einem passenden Wirkstoff gegen eine bestimmte Erkrankung oft der berühmten Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen. Jetzt ist es einem internationalen Forscherteam aus den USA, Frankreich, Spanien, Italien und der Medizinischen Hochschule Hannover, Deutschland, gelungen, gleich zwei Verbindungen zu entdecken, die das als Fibrose bekannte krankhafte Wachstum des Herzmuskels verhindern und gleichzeitig dafür sorgen, dass sich das Herz in der sogenannten diastolischen Pumpphase entspannen und wieder mit Blut füllen kann. Das haben sie im Tiermodell belegt. Die Studie wurde von dem Institut für Molekulare und Translationale Therapiestrategien der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) durchgeführt. Die Ergebnisse hat jetzt die Fachzeitschrift Circulation (DOI: https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.119.042559) veröffentlicht.

Quelle: MHH

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News · Forschungsergebnis

Welche Regulatoren bei Eisenmangel aktiv sind

Bioinformatische Arbeitsschritte, um die cis-regulatorischen Elemente zu identifizieren. Die Ergebnisse der Studie tragen dazu bei, die genetische Regulation der Eisenmangelantwort in Pflanzen zu verstehen. Abbildung: Birte Schwarz, HHU

Eisenmangel ist ein kritischer Umstand für Pflanzen, auf den sie mit speziellen genetischen Programmen reagieren. Mit Methoden der Künstlichen Intelligenz hat ein Forschungsteam um Prof. Dr. Petra Bauer vom Institut für Botanik der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und Prof. Dr. Shin-Han Shiu vom Department of Plant Biology der MSU ein Vorhersageverfahren entwickelt und damit Kandidaten für diese spezielle cis-regulatorische Elemente (CRE) identifiziert, die in Pflanzenwurzeln bei regulatorischen Prozessen bei Eisenmangel aktiv sein können. Damit können nun regulatorische Genabschnitte vorhergesagt werden. Die Ergebnisse veröffentlichten sie in der Fachzeitschrift Plant Physiology (DOI: https://doi.org/10.1104/pp.19.00760). „Die gefundenen CREs können von Züchtern genutzt werden, um die Eisenaufnahme in neuen Pflanzensorten gezielt zu steigern“, betont Prof. Bauer. Ihre Mitarbeiterin und Erstautorin der Studie Dr. Birte Schwarz ergänzt: „So kann eine bessere Eisenversorgung gewährleistet werden und eine bessere Anpassung der Pflanzen auch an schlechte Böden.“

Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Die Welt ernähren, ohne den Planeten zu schädigen, ist möglich

Fast die Hälfte der derzeitigen Nahrungsmittelproduktion ist schädlich für unseren Planeten – sie führt zum Verlust biologischer Vielfalt, setzt den Ökosystemen zu und verschärft die Wasserknappheit. Kann das gutgehen, angesichts einer weiter wachsenden Weltbevölkerung? Eine neue Studie im Fachmagazin Nature Sustainability (https://www.nature.com/articles/s41893-019-0465-1) untersucht umfassende Lösungsvorschläge, wie man 10 Milliarden Menschen innerhalb der Belastungsgrenzen unseres Planeten ernähren kann. Eine angemessene und gesunde Ernährung für jeden Menschen bei weitgehend intakter Biosphäre erfordert nicht weniger als eine technologische und soziokulturelle Kehrtwende, resümieren die Forschenden unter der Leitung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK).

Quelle: PIK

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News · Politik

Stellungnahme: Nationale Bioökonomiestrategie muss nachhaltig sein

Am 15. Januar 2020 wurde die neue Nationale Bioökonomiestrategie veröffentlicht. Das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) sowie die Bioökonomie-Plattform am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) betonen vor diesem Hintergrund, dass die Bioökonomie kein Mittel zur Weiterführung nicht-nachhaltiger Wirtschaftsprozesse und Lebensstile sein darf.

Quelle: DBFZ

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News · Forschungsergebnis

Schnellere Vorhersage zu Gewinnern und Verlierern des Klimawandels

Forscher*innen wollen anhand des Erbguts schneller vorhersagen, wie Arten auf den Klimawandel reagieren können; im Vordergrund stehen Arten, die für ihr Ökosystem von zentraler Bedeutung sind. Foto: Barbara Feldmeyer

Forschende wollen mit einem neuen Forschungsansatz schneller und für eine größere Anzahl an Arten vorhersagen, welche Tiere und Pflanzen es schaffen können, sich an den Klimawandel anzupassen und welche nicht. Der Schlüssel ist laut den Forscher*innen des Senckenberg und des LOEWE-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik im Erbgut der jeweiligen Art zu finden. In Kombination mit ökologischen Daten sind die Ergebnisse vor allem für den Naturschutz relevant. Das Team plädiert daher dafür, zunächst Arten in den Blick zu nehmen, die für ihr jeweiliges Ökosystem von besonderer Bedeutung sind. Die Studie ist soeben im Fachjournal Evolution Letters (DOI: https://doi.org/10.1002/evl3.154) erschienen.

Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Unsere Wälder wachsen unter dem Einfluss des Klimawandels langsamer

Kiefernwälder am Ostseestrand – Foto: Karolina Janecka

Die Sommertrockenheit beeinträchtigt immer mehr das Wachstum von Buche und Eiche im Ostseeraum. Dagegen wird das Wachstum der Kiefer stärker von den Winterbedingungen beeinflusst. Dabei gibt es regionale Unterschiede. In Norddeutschland, Südschweden und Westpolen vollzieht sich der Wandel schneller als im Osten Polens und in den baltischen Staaten. Das fand ein internationales Forschungskonsortium unter Greifswalder Leitung heraus, indem es Daten von über 300 Waldstandorten auswertete. Die Ergebnisse sind in der Zeitschrift Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.14966) veröffentlicht.

Quelle: Uni Greifswald

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News · Forschungsergebnis

"Autophagie ist das Fein-Tuning zellulärer Programme"

Wenn Pflanzen sich auf veränderte Umweltbedingungen wie Dürre, extreme Temperaturen oder Krankheitserreger reagieren, leiten sie neue zelluläre Programme ein, die die passenden Proteine für die jeweilige Situation produzieren. Eine neue Forschungsarbeit eines internationalen Teams aus Dänemark, Österreich und Norwegen hat nun gezeigt, dass Pflanzen auch imstande sein müssen alte zelluläre Programme zu löschen, damit das neue Anpassungsprogramm etabliert werden kann. Dazu betreiben sie Autophagie, wobei beschädigte oder unerwünschte Zellkomponenten erkannt und anschließend recycelt werden. Sie publizierten ihre Studie im Fachmagazin EMBO Journal (DOI: https://doi.org/10.15252/embj.2019103315). „Unser Daten sind der überzeugende Beweis, dass eine der Hauptaufgaben der Autophagie das Fein-Tuning zellulärer Programme ist. Der Verlust der Autophagie hat gravierende Konsequenzen auf mehreren Ebenen. Dies hat bisher zu Verwirrung über die Rolle der Autophagie geführt,“ sagt Yasin Dagdas vom Wiener Gregor Mendel Institut (GMI) im Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: GMI im idw

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News · Forschungsergebnis

Paradigmenwechsel für Landwirtschaftsflächen mit hohem Naturschutzwert nötig

Extensiv bewirtschaftetes, artenreiches Grünland im Thüringer Wald, Deutschland. Foto: Landschaftspflegeverband Thüringer Wald e.V.

Zunehmende und intensivere Landwirtschaft hat zu vielfältigen Konflikten mit dem Naturschutz geführt. Trotz dieses weltweiten Trends weisen in der Europäischen Union etwa 30 Prozent der Agrarflächen als sogenannten High Nature Value Farmlands (HNV-Farmlands) einen hohen Naturschutzwert auf. Ein europäisches Forschungsteam mit Beteiligung der Universitäten Göttingen und Kassel sowie des Braunschweiger Thünen-Instituts für Biodiversität hat in einer aktuellen Studie die Zukunft dieser Agrarflächen untersucht. Die Forschenden entwickelten eine Reihe von Empfehlungen, wie Agrarlandschaften mit hohem Naturschutzwert durch finanzielle, soziale, politische, technische und Produkt-Innovationen über die Agrarpolitik unterstützt werden können, denn Agrarflächen mit hohem Naturwert stellen wertvolles Kapital dar. Sie ermöglichen es der Gesellschaft, aktuell existierende und zukünftige Umweltprobleme zu bewältigen. Allerdings bedürfe es eines Paradigmenwechsels, um die naturverträglich wirtschaftenden Bauernhöfe zu erhalten und die Agrarlandschaften von hohem Naturschutzwert für zukünftige Generationen zu erhalten. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Frontiers in Ecology and the Environment (DOI: https://doi.org/10.1002/fee.2116) erschienen.

Quelle: Thünen-Institut

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News · Forschungsergebnis

Vielfältige Landschaften funktionieren besser

Studiendesign: Landschaften mit unterschiedlicher Landbedeckung. Grafik: Uni Zürich

Dass Ökosysteme mit grosser Biodiversität besser funktionieren, ist bekannt. Nun zeigen Umweltwissenschaftler der Universität Zürich erstmals, dass vergleichbare Zusammenhänge auch auf Stufe von Landschaften gelten: Die Mischung von Wiesen, Wäldern, Siedlungen und Gewässern verbessern Funktion und Stabilität einer Landschaft – unabhängig von Pflanzenvielfalt, Region und Klima. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachmagazin Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-019-14002-7).

Quelle: Uni Zürich

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News · Projekt

Hochland-Steppe Ecuadors im Fokus

Das „Humboldt“-Haus in Archidona im Páramo, der Hochland-Steppe Ecuadors. In diesem Haus übernachtete der deutsche Naturforscher Alexander von Humboldt (1769 bis 1859), bevor er den Vulkan Antisana (im Hintergrund) bestieg. Foto und (c): Dietmar Quandt, Uni Bonn

Ecuador gehört zu den artenreichsten Ländern auf der Erde. Doch gerade die Hochgebirgslagen sind durch unsachgemäße Nutzung und den Klimawandel bedroht. Das „German-Ecuadorian Biodiversity Consortium“ (BIO-GEEC) will nun unter Federführung der Universität Bonn diese sensiblen Lebensgrundlagen untersuchen. Der Deutsche Akademische Austauschdienst (DAAD) und die Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) fördern das Projekt in den nächsten 18 Monaten mit rund einer Viertelmillion Euro.

Quelle: Uni Bonn

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News

Rückblick auf KW 49

Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler*innen simulieren Photosynthese

Forscherinnen modellieren Evolution der C4-Photosynthese

Untermieter-Pilz produziert Wirkstoff der Heilpflanze

Gene für die Biosynthese des Antidepressivums Hypericin in Johanniskraut entdeckt

Wie sich Blüten an ihre Bestäuber anpassen 

Gene machen Eichen robust gegen Trockenheit 

Kleine Wälder sind wichtiger als bisher angenommen

Süßkartoffel warnt ihre Nachbarn bei Befall mit einzigem Duftstoff

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Arabidopsis an hohe Lichtintensitäten anpasst

Pflanzen aktivieren bei hoher Lichtintensität Schutzmechanismen, welche die Photosynthese drosseln können. Eine Schlüsselrolle bei diesem Anpassungsprozess spielen drei V, P und Z genannten Proteine. Die Biologen Antoni Garcia-Molina und Dario Leister von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) konnten nun zeigen, dass in der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) diese drei Schlüsselproteine die Photosynthese drosseln und sich die Pflanze auch rascher an wechselnde Lichtverhältnisse anpassen konnte - sogar schneller als VPZ-Tabakpflanzen, bei denen dieser Vorgang schon früher untersucht worden war. Allerdings fanden die Münchner Biologen auch heraus, dass diese Ackerschmalwand VPZ-Pflanzen jedoch nicht schneller wuchsen – ganz im Gegenteil, wie sie im Fachjournal Nature Plants zeigen (DOI: https://www.nature.com/articles/s41477-019-0572-z). „Möglichweise stört der erhöhte Schutz gegen Lichteinstrahlung sogar andere für die Pflanze wichtige Mechanismen,“ sagt Leister. Die Forschenden folgern, dass es keine einfachen und universellen Lösungen gibt, um (Nutz-)Pflanzen künstlich auf den Klimawandel einzustellen.

Quelle: LMU

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News

Alle Wochenchroniken 2020

Alle Nachrichten aus Pflanzenforschung und Botanik 2020

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News

Rückblick auf KW 47

Selbsthemmende Gene machen neue Blatt-Formen möglich

Pflanzen “riechen” die Sexuallockstoffe eines Schadinsekts - das triggert ihre Abwehr 

Wärmere Winter erhöhen das Risiko für Frostschäden im deutschen Apfelanbau

Wie Pflanzen Stress verarbeiten

Knappes CO2 begünstigt Wasserpflanzen

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News · Forschungsergebnis

Thiol-Redox-Schalter beeinflussen früheste Ereignisse der Samenkeimung

Samenkeimung unter dem Fluoreszenzmikroskop. Aufnahme: Bettina Richter, Uni Münster

Pflanzensamen können in trockenem Zustand über Jahre ihre Energie speichern, um sie dann plötzlich freizusetzen und zu keimen. Aber wie wird die Energie im Samen verfügbar gemacht? Wie kann der Energiestoffwechsel früh und effizient gestartet werden? Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Münster hat herausgefunden, dass den Thiol-Redox-Schaltern dabei eine zentrale Bedeutung zukommt. Ihre Studie veröffentlichten die Forschenden um Prof. Dr. Markus Schwarzländer von der Uni Münster und um Andreas Meyer von der Uni Bonn im Fachmagazin PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1910501117).

Quelle: Uni Münster

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News · Forschungsergebnis

Neue Lebensgemeinschaft in der Atacama-Wüste entdeckt

Die biologische Bodenkruste auf dem Cover der Zeitschrift Geobiology, wird von zahlreichen Organismen wie Flechten, Pilzen, Cyanobakterien und Grünalgen gebildet. Foto: Uni Rostock

Forschende haben in der trockensten, nicht-polaren Wüste der Welt eine neue Organismengemeinschaft identifiziert, die in den Gebieten überlebt, in denen nahezu täglich frühmorgendlich Küstennebel liegt. Das interdisziplinäre Forschungsteam der Universitäten Rostock und Kaiserslautern, der Ludwig-Maximilians-Universität München und der Philipps-Universität Marburg veröffentlichte seine Ergebnisse über die neue Bodenkruste im Fachjournal Geobiology (DOI:  https://doi.org/10.1111/gbi.12368).

Quelle: Uni Rostock

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News · Ausbildung · Outreach

Schulexperimente für smart gesteuertes Wachstum von Pflanzen

Um Schülerinnen und Schüler praktisch an Technikthemen mit aktuellem Forschungsbezug heranzuführen, möchte ein gemeinsames biodidaktisches Projekt der Technischen Hochschule Köln und des Exzellenzclusters CEPLAS für Pflanzenzüchtungsforschung (Universitäten Köln und Düsseldorf) innovative Experiment-Setups für den Unterricht entwickeln. Das Projekt „RhizoTech – Forschend-entdeckendes Lernen und Lehren in Biologie und Technik zur Ökologie des Wurzelraums der Pflanze“ wird von der RheinEnergie-Stiftung für eine Laufzeit von drei Jahren gefördert. Der Botaniker Professor Dr. Marcel Bucher von der Universität zu Köln erklärt, dass die Schülerinnen und Schüler die Wurzeln einer Pflanze und den sie umliegenden Raum untersuchen und ansteuern werden. Zur Entwicklung einer didaktischen Einheit werden die Forscherinnen und Forscher der beteiligten Hochschulen zunächst einen Roboter-Prototypen entwickeln, dessen Sensoren sämtliche Umweltparameter in der Erde aufzeichnen sollen. Diese Informationen sollen auf Basis von Cloud-Technologie ausgewertet werden, um eine automatisierte bedarfsgerechte Bewässerung von Pflanzen herbeizuführen.

Quelle: Uni Köln

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News · Forschungsergebnis · Politik

Um die Artenvielfalt zu retten, sollten globale Probleme jetzt angegangen werden

Komplexe Systeme können nicht durch eine einzige Maßnahme nachhaltig verändert werden. © Grafik in Anlehnung an IPBES-SPM

Seit den 1970er Jahren wächst der Einfluss der Menschheit auf die Natur rasant, berichten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science (DOI: https://science.sciencemag.org/content/366/6471/eaax3100), darunter Forschende des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ). Da aber eine Reihe von eng miteinander verzahnten Einflüssen vom Klimawandel bis zu Überfischung und Landübernutzung die Umwelt in die Zange nehmen, sollten diese weltweiten Herausforderungen alle gleichzeitig an der Wurzel gepackt werden, um weitere massive globale Schäden noch zu verhindern. Und das müsste sofort geschehen, betonen die Forschenden.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Moderne und alte Weizensorten schmecken gleich gut

Aus dem Mehl verschiedener Weizensorten wurden mit gleichen Rezepten Brote gebacken und anschließend verkostet. Schon das äußere Erscheinungsbild der Brote variiert zwischen den Sorten deutlich. Foto: BeckaBeck

Moderne Weizensorten liefern grundsätzlich ähnlich aromatische Brote wie die alten Sorten. Unterschiede bestehen zwischen einzelnen Sorten – und den Anbaugebieten. Das fand ein Team aus deutschen und Schweizer Forschern unter Federführung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der Universität Hohenheim in Stuttgart heraus. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verglichen Geschmack und Geruch von Broten, die in enger Kooperation mit je einem handwerklichen Bäcker und Müller mit Mehl aus alten und aus modernen Weizensorten gebacken wurden. Außerdem beschreibt das Forschungsteam nun im Journal Food Research International (DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.108748), wie es den Geschmack und andere Broteigenschaften molekularbiologisch vorhersagen kann.

Quelle: HHU

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News · Projekt

Konsum, Handel, Artenvielfalt: Pflanzen sind auch „politisch“

„Pflanzen haben eine große politische und gesellschaftliche Bedeutung, die vielen Menschen gar nicht bewusst ist“, erklären die Projektleiter Prof. Dr. Andreas Eis und Marina Hethke von der Universität Kassel. Gemeint seien zum Beispiel das industrielle Produzieren, das Auswirken vom Konsum und Handel auf die Vielfalt, die Arbeitsbedingungen im globalen Süden oder Aspekte des Schützens und Nutzens. Um diese Themen besonders jungen Menschen näher zu bringen, sollen in einem Projekt der Universität neue Bildungsformate rund um pflanzliche Vielfalt entwickelt und getestet werden. In Kooperation mit Naturschutzakademien und Botanischen Gärten seien Veranstaltungsreihen in acht Bundesländern geplant. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das dreijährige Projekt fachlich und finanziell mit 298.325 Euro.

Quelle: DBU

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News · Forschungsergebnis

Wie natürliche Mangroven-Ökosysteme den Klimawandel eindämmen

Der im Sediment konservierte Pollen (hier unter dem Lichtmikroskop) ermöglicht es, vergangene Ökosysteme und die Klimadynamik zu enthüllen. Aufnahme: Kartika Anggi Hapsari

Mangrovenökosysteme müssen erhalten und wiederhergestellt werden, um im Kampf gegen den steigenden Kohlenstoffgehalt in der Atmosphäre erfolgreich zu sein. Das hat ein Forschungsteam der Universitäten Göttingen und Bremen sowie vom Leibniz-Zentrum für Tropische Meeresforschung in Bremen hat nun im Fachmagazin Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.14926) gezeigt, das die Kohlenstoffsenke der von Mangroven gesäumten Segara-Anakan-Lagune in Java, Indonesien, untersucht hatte. Sie gilt als eine der effektivsten Kohlenstoffsenken in Mangrovenökosystemen weltweit. Die Forscherinnen und Forscher stellten das Alter eines fünf Meter tiefen Sedimentkerns fest und untersuchten seine biogeochemische Zusammensetzung. Auch spürten sie Elemente, Pollen und Sporen auf. Sie analysierten vier verschiedene Zeiträume über eine Zeitspanne von insgesamt 400 Jahren und unterschiedliche Klimazonen hinweg.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Förderung · Projekt

Neue DFG-Forschungsgruppe analysiert pflanzliche Chemodiversität

Eine der sieben heute von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) neu geförderten Forschungsgruppen untersucht wie sich die chemischen Bestandteile in Pflanzen, die in einzelnen Arten, Geweben und während der Saison schwanken, auf deren Umwelt auswirkt. Also wie die Chemodiversität die mit den Pflanzen verbundenen Mutualisten, Antagonisten, Nahrungsnetze und letztendlich die Biodiversität beeinflussen. Die neue Forschungsgruppe will diese Chemodiversität besser verstehen, etwa inwieweit sie innerhalb von Pflanzenindividuen, zwischen Individuen einer Population und zwischen Populationen variiert. Sprecherin ist Prof. Dr. Caroline Müller von der Universität Bielefeld, die auch unsere Generalsekretärin ist.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Blüten an ihre Bestäuber anpassen

3D-Blütenmodell der vogelbestäubten Art Axinaea costaricensis aus den Costa Ricanischen Bergregenwäldern. Aufnahme und (c): Agnes Dellinger, Uni Wien

Evolutionsbiolog*innen haben dreidimensionale Blütenformen von 30 Pflanzenarten einer tropischen Pflanzengruppe (Merianieae) aus den Anden analysiert. Wie sie herausfanden haben sich Blütenformen im Laufe der Evolution modular an die unterschiedlichen Bestäuber angepasst. Das schildern Teams um Agnes Dellinger und Jürg Schönenberger von der Universität Wien im Fachjournal Communications Biology (DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-019-0697-7). Die ersten Blütenpflanzen sind bereits vor mehr als 140 Millionen Jahren entstanden und mit zumindest 300.000 Arten die mit Abstand größte Pflanzengruppe. Die Forschenden halten Modularität für den zugrunde liegenden Mechanismus, dass sich im Laufe der #Evolution Blütenformen und –größen an so unterschiedliche Bestäuber wie etwa Bienen, Fliegen, Schmetterlinge, Kolibris oder Fledermäuse anpassen konnten.

Quelle: Uni Wien

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News

Zu einer wissenschaftlich begründeten Regulierung genomeditierter Pflanzen in der EU

Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina hat gemeinsam mit der DFG und der Union der deutschen Akademien der Wissenschaften Wege zu einer wissenschaftlich begründeten, differenzierten Regulierung genomeditierter Pflanzen in der EU vorgeschlagen. Um dies zu erreichen, empfehlen sie eine Novellierung des Europäischen Gentechnikrechtes. Dazu braucht es einen von Grund auf neuen Rechtsrahmen, eine Erleichterung der Freilandforschung, eine differenzierte Diskussion der Züchtungsverfahren und Wahlfreiheit für Verbraucher*innen. Dabei seien Innovationspotentiale verantwortungsvoll auszuschöpfen.

Quelle: Leopoldina

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News · Forschungsergebnis

Forscherinnen modellieren Evolution der C4-Photosynthese

Wie Forscherinnen mit rechnergestützen Modellierungen herausfanden, entstand der C4-Zyklus der Photosynthese im Laufe der Evolution über 62-mal unabhängig voneinander in 19 verschiedenen Pflanzenfamilien. Er führt zu einer verstärkten Photosynthese. Mit Constraint-basierter Modellierung (CBM) kitzelten sie heraus, welche Faktoren zur Entwicklung der C4-Eigenschaft beigetragen haben. Das belegen Dr. Mary-Ann Blätke vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben und  Prof. Dr. Andrea Bräutigam von der Universtät Bielefeld im Fachmagazin eLife (DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.49305). Die Studie zeigt, wie wirkungsvoll CBM für die Erforschung der Evolution komplexer Eigenschaften in Pflanzen ist. Gleichzeitig ebnet die erfolgreiche Analyse des C4-Entwicklungsprozesses den Weg für eine detailliertere Untersuchung der C4-Evolution und des C4-Stoffwechsels, und beleuchtet neue Ziele für die Zucht von C4-Nutzpflanzen, wie beispielsweise Mais.Das meldet das IPK beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: IPK beim idw

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News · Forschungsergebnis

Kleine Wälder sind wichtiger als bisher angenommen

Waldfragment bei Sint-Truiden (Belgien), in dem die Ökosystemleistungen untersucht wurden. Foto: Pieter De Frenne, Uni Gent

Wäldchen umgeben von Ackerland haben pro Fläche mehr Nutzen für den Menschen als große Wälder, wie Forschende im Fachmagazin Journal of Applied Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2664.13537) beschreiben. Auch wenn kleine Wälder, manchmal kleiner als ein Fußballfeld, in der Agrarlandschaft leicht übersehen werden, können sie mehr Kohlenstoff im Oberboden speichern, sind besser für die Jagd geeignet und beherbergen weniger Zecken als große Wälder. An der Studie waren auch Forschende des Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) beteiligt.

Quelle: ZALF

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News · Politik

Anerkennung für die Forschung in Europa

Das Wort "Forschung" wird namensgebender Bestandteil des künftigen Ressorts der EU-Kommissarin Mariya Gabriel. Viele europäische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten sich dafür stark gemacht. In ihrer Rede vor dem Europäischen Parlament zur Vorstellung ihres Programms und der EU-Kommissare am 27 November 2019 gab die gewählte EU-Präsidentin Ursula von der Leyen bekannt, dass das künftige Ressort der Bulgarin Mariya Gabriel in „Innovation, Forschung, Kultur, Bildung und Jugend“ umbenannt wird. Das melden heute die mathematisch-naturwissenschaftlichen Fachgesellschaften. Ursprünglich war geplant, den Namen des Ressorts sehr verkürzt „Innovation und Jugend“ zu nennen. Dagegen regte sich vehementer Widerstand in der Wissenschaftsgemeinschaft.

Quelle: mathematisch-naturwissenschaftliche Fachgesellschaften

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News · Forschungsergebnis

Warum Grünkohl erst nach dem ersten Frost schmeckt

Bei kalten Temperaturen wandelt Grünkohl komplexe Kohlenhydrate in den Zellwänden zu kleineren Zuckermolekülen um, die allesamt süß sind und den Grünkohl besser schmecken lassen. Foto: Jacobs University

Erst nach dem ersten Frost beginnt in Norddeutschland die Grühkohlzeit. Warum Grünkohl erst dann schmeckt war bislang wissenschaftlich nicht beantwortet. Die Arbeitsgruppen von Prof. Nikolai Kuhnert von der Jacobs University in Bremen und von Prof. Dirk Albach von der Universität Oldenburg hat sie nun gefunden und in dem Fachjournal Food Research International (DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.108727) publiziert. Demnach wandelt die Pflanze bei kalten Temperaturen komplexe Kohlenhydrate der Zellwände zu kleineren Zuckermolekülen um, die allesamt süß sind und den Grünkohl somit besser schmecken lassen. Insbesondere die Zucker Fructose, Melibiose, Maltose und Raffinose wurden in den der Kälte ausgesetzten Pflanzen in erhöhten Konzentrationen gefunden. Grünkohl ändert damit Eigenschaften der Zucker, die den Gefrierpunkt in den Blättern senken.

Quelle: Jacobs University

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News · Ausbildung · Forscheralltag · VBIO

Frist zur Gentechnik-Fortbildungspflicht um 5 Jahre verschoben

Beauftragte für Biologische Sicherheit (BBS) können aufatmen: Die Regelung in § 28 Abs. 3 GenTSV (neu) zur Fortbildungspflicht für alle Projektleiter*innen und Beauftragte für Biologische Sicherheit (BBS), die eine bislang unbefristet geltende Fortbildung nach §15 GenTSV (alt) gemacht haben, müssen spätestens bis zum 28. Februar 2026 eine Aktualisierung der Fortbildung gemäß § 28 Abs. 3 GenTSV (neu) absolviert haben und diese Aktualisierung im 5-Jahresrhytmus wiederholen. Das meldet der VBIO nach seiner Anfrage beim zuständigen Bundesministerium. 

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Wann Pflanzen blühen

Bei idealer Stickstoffversorgung (ON) blühen Pflanzen bereits sehr früh im Vergleich mit weniger Bodenstickstoff (LN) durch die Bildung des Blühzeitregulators SOC1 in der Sprossspitze (gelber Stern). Bild: V. Wahl, New Phytologist

Neben Licht, Temperatur, Alter und Energiegehalt hat auch der Stickstoffgehalt im Boden Auswirkungen auf den Zeitpunkt der Blütenbildung. Das habern Forschende des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam Golm herausgefunden, im Juli im Fachmagazin New Phytologist beschrieben (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15812) und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie

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News

Rückblick auf KW 45

Sinkende Erträge und steigende Arsenbelastung gefährden die Versorgung mit Reis

Wie umweltverträglichere Palmöl-Produktion gelingt

Kohlenstoffbilanz im tropischen Regenwald des Amazonas

Beitrag der Küsten zum Klimawandel womöglich unterschätzt

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News

Neue DFG-Fachkollegien für Pflanzenwissenschaften

Das vorläufige Ergebnis Fachkollegienwahl der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) steht fest. In den Pflanzenwissenschaften wurden gewählt:

Nachzulesen in den von der DFG veröffentlichten Ergebnislisten unter den Fach-Nr. 202-01 bis 202-07.

Quelle: DFG (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Selbsthemmende Gene machen neue Blatt-Formen möglich

Mikroskopie-Bild eines jungen Blattes des Behaarten Schaumkrauts mit entstehenden Nebenblättern (Zellumrisse: grau). Das hier in roter Farbe dargestellte RCO-Protein ist an den Stellen aktiv, an denen neue Nebenblätter entstehen. Dort verringert es das Zellwachstum, so dass die Nebenblätter voneinander getrennt bleiben. Aufnahme und (c): Neha Bhatia und Peter Huijser

Für die Evolution sind Gene besonders wichtig, die die Entwicklung eines Lebewesens von der Eizelle bis zum ausgewachsenen Organismus steuern. Veränderungen dieser Gene führen bei Pflanzen und Tieren häufig zu einem neuen Erscheinungsbild. Da Entwicklungsgene jedoch meist mehrere Vorgänge beeinflussen, bergen Mutationen das Risiko von "Kollateralschäden". Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln haben nun herausgefunden, dass Gene die potenziellen Nebenwirkungen einer Mutation reduzieren, indem sie sich selbst hemmen. Auf diese Weise können neue Formen entstehen, berichtet das Team um Prof. Dr. Miltos Tsiantis im Fachmagazin Current Biology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.10.040).

Quelle: MPI für Pflanzenzüchtungsforschung

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News · Outreach · Politik

Stärkere Einmischung von Wissenschaftlern in Politik erwünscht

Quelle: Umfrage im Auftrag von WiD

Sollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sich in öffentliche Debatten einmischen, wenn die Politik Forschungsergebnisse nicht ausreichend beachtet? Seit dem politischen Engagement vieler Forschender im Rahmen der Fridays for Future-Proteste wird diese Frage intensiv diskutiert – und im Wissenschaftsbarometer 2019 thematisiert, das seit 2014 von Wissenschaft im Dialog gGmbH (WiD) erhoben wird. Drei von vier Befragten finden es richtig, dass Forschende sich öffentlich äußern, wenn Politikerinnen und Politiker wissenschaftliche Erkenntnisse nicht berücksichtigen. Mehr als die Hälfte der Befragten (55 Prozent) denkt, dass politische Entscheidungen wissenschaftsbasiert sein sollten. Fragt man ganz explizit danach, ob es zu den Aufgaben von Forschenden gehört, sich in die Politik einzumischen, bejaht das die Hälfte der Deutschen. Für 29 Prozent gehört das hingegen nicht zum Auftrag von Wissenschaftlern.

Quelle: WiD

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News · Köpfe und Karrieren

Ausgezeichnet: Pflanzenwelt des Baltikums in Bernstein

Die Paläobotanikerin Dr. Eva-Maria Sadowski erhält für ihre Dissertation an der Universität Göttingen den Wolfgang-Strutz-Promotionspreis. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung zeichnet damit ihre Arbeit über die in Bernstein konservierte Pflanzenwelt des Baltikums aus. Sadowski ist seit März 2019 am Museum für Naturkunde in Berlin tätig und eine von zwei Preisträgerinnen dieses Jahr. Die feierliche Preisverleihung findet heute Abend in Frankfurt statt.

Quelle: Uni Göttingen

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News

Rückblick auf KW 44

Bakterienbrand-resistente Reissorten und neuer Diagnose-Kit

Parasit manipuliert Algenstoffwechsel für eigene Ausbreitung

Ursachen für Insektenrückgang auf Landschaftebene 

Moose verraten Ötzis letzte Reiseroute 

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News · Forschungsergebnis

Horizontaler Gentransfer von Bakterien half Pflanzen das Land zu erobern

Die sequenzierten Genome zweier Zieralgen brachten drei erstaunliche Ergebnisse zutage: Die Alge Spirogloea muscicola bildet nicht nur eine neue Unterklasse (Spirogloeophycidae) innerhalb der Zierlagen, sondern entpuppte sich auch die nächste lebende Verwandte von Landpflanzen, wie z.B. Moose, Farne oder Samenpflanzen. Die Genome dieser und einer weiteren terrestrisch lebenden Zieralge hielten noch noch eine weitere Überraschung bereit. „Wir fanden nicht nur Gene, die sonst nur bei Landpflanzen vorkommen, sondern konnten für zwei Genfamilien nachweisen, dass sie von Bodenbakterien durch horizontalen Gentransfer in die Algen gelangten“, erklärt Prof. Dr. Michael Melkonian von der Universität Duisbur-Essen (UDE). Diese Gene spielen heute eine wichtige Rolle bei der Antwort von Pflanzen auf Trockenstress. Das internationale Team von Wissenschaftlern unter Leitung von Prof. Melkonian veröffentlichte seine Ergebnisse im Fachmagazin Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.019).

Quelle: UDE

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News · Forschungsergebnis

Domestizierung der Gattung Erythroxylum

Die Gattung Erythroxylum ist vor allem für ihre Verwendung in Coca-Cola oder als Kokain bekannt. Foto und Grafik: D’Auria, Schmidt & Chavez, IPK

Eine interdisziplinäre Übersichtsarbeit beleuchtet die Domestizierungsgeschichte der Pflanzengattung Erythroxylum und untersucht zahlreiche mögliche positive Anwendungsgebiete von Erythroxylum, etwa als Arzneimittel. Die Überblicksarbeit veröffentlichten Wissenschaftler*innen um Dr. John D’Auria vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Zusammenarbeit mit Kolumbianischen Forschenden in der Zeitschrift Molecules (DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24203788). Sie hoffen, durch die Beleuchtung der vielen – positiven – potentiellen Anwendungsgebiete von Erythroxylum-Arten einen neuen Dialog über die kontroverse Gattung anzustoßen.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Wie Glycolat aus Algenblüten abgebaut wird und den weltweiten Kohlenstoff-Kreislauf beeinflusst

Auf Satellitenbildern wirken die Algenteppiche mit ihren hellen Schlieren wie Kunstwerke. Allein in der etwa 70.000 Quadratkilometer umfassenden Deutschen Bucht entstehen bei der Algenblüte im Frühjahr etwa zehn Millionen Tonnen Biomasse. Bild und ©: NASA

Mikrobiologinnen und -biologen haben einen vor 56 Jahren beschriebenen Stoffwechselweg, den β-Hydroxyaspartat-Zyklus, wiederentdeckt, der eine wichtige Rolle beim mikrobiellen Abbau der Algenbiomasse im Ozean spielt. In diesem wird Glycolsäure verstoffwechselt, das als direktes Nebenprodukt der Photosynthese im Phytoplankton entsteht. Die Aufklärung der genauen Abläufe auf molekularer Ebene bis hin zum Nachweis der weltweiten Verbreitung liefern wertvolle Informationen für künftige Berechnungen der Kohlendioxid-Bilanz der Weltmeere. Ihre Publikation veröffentlichten die Forschenden der Max-Planck-Institute für terrestrische Mikrobiologie in Marburg und für marine Mikrobiologie in Bremen (MPI Bremen) im Fachjournal Nature (DOI 10.1038/s41586-019-1748-4). Das MPI bietet auf seiner Website auch ein Erklärvideo an.

Quelle: MPI Bremen

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News · Forschungsergebnis

Was uns hindert Naturschutz-Forschung in der Praxis anzuwenden

Naturschutzwissenschaftler*innen fordern ein stärkeres Engagement in der Zusammenarbeit von Wissenschaft und Gesellschaft, wie beispielsweise in Umweltbildungs- und Trainingsprogrammen. Foto und (c): Bea Maas, Uni Wien

Eine Million Arten sind vom Aussterben bedroht, viele davon bereits in den nächsten Jahrzehnten. Das sind mehr als jemals zuvor gemessen. Dieser beispiellose Verlust der Artenvielfalt gefährdet wertvolle Ökosysteme und das menschliche Wohlergehen. Doch was hindert uns daran, Erkenntnisse aus der Naturschutzforschung in die Praxis umzusetzen? Zu diesem Thema hat die Fachzeitschrift Biological Conservation eine Sammlung von 14 Beiträgen veröffentlicht. Ein Team um Bea Maas vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien zeigt im Leitartikel (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320719315708), warum fachübergreifende Zusammenarbeit entscheidend für den Schutz der globalen Artenvielfalt ist.

Quelle: Uni Wien

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News

Rückblick auf KW 43

Über den Ursprung der Artenvielfalt im Pflanzenreich

Meeresalgen verdauen PET-Plastik mittels Bakterienenzym  

Lichtschutz nach Art der Kieselalge

Wälder auf dem Radar 

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News · Forschungsergebnis

Kohlenstoffbilanz im tropischen Regenwald des Amazonas

Durch die Verknüpfung des Waldmodells FORMIND mit Daten des Satelliten ICESat wurde eine detaillierte Biomassenkarte erstellt. Rot eingefärbte Regionen zeigen Gebiete mit besonders viel Biomasse. Grafik: Rödig et al., UFZ, Global Ecol Biogeogr. 2017

Die Regenwälder der Erde binden große Mengen an Kohlenstoff in ihrer Biomasse und sind damit eine entscheidende Kohlenstoffsenke. Aktuelle Schätzungen, wie viel Kohlenstoffdioxid in den tropischen Regenwäldern des Amazonasgebiets gebunden ist, gehen aber weit auseinander. Wissenschaftler*innen am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich mithilfe von neuesten Satellitendaten sehr viel genauer als bislang die Biomasse in den Regenwäldern abschätzen lässt. Damit lassen sich die Folgen von Dürren und Waldbränden für das Amazonasgebiet exakter beschreiben als zuvor, schreiben sie in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI: https://www.nature.com/articles/s41467-019-13063-y).

Quelle: UFZ

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News · Veranstaltung

Herausforderungen für die Pflanzenzüchtung der Zukunft

Öffentliche Veranstaltung am 20. November in Düsseldorf. Bild: CEPLAS

Beim Thema Klimawandel wird ein wichtiger Aspekt dabei meist vernachlässigt: die Auswirkungen auf unsere Nutzpflanzen und damit die Sicherstellung unserer Ernährung. Es ist bekannt, dass sich schon kleine Temperaturunterschiede extrem auf die Gesundheit und den Ernteertrag unserer Nutzpflanzen auswirken können. Wie also sollen Weizen, Mais und Co. in Zukunft mit den sich verändernden Klimabedingungen klar kommen? Was kann und muss die Pflanzenforschung und -züchtung tun, um die Versorgung mit pflanzenbasierten Rohstoffen auch zukünftig zu gewährleisten? Welche Lösungsansätze gibt es bereits? Diesen und weiteren Fragen beantworten Wissenschaftler der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

  • Michael Schmitt, Physikalische Chemie, Organisator der Ringvorlesung "Klimawandel und ich"
  • Benjamin Stich, Quantitative Genetik und Genomik der Pflanzen,
  • Andreas Weber, Institut für Biochemie der Pflanzen, Sprecher des Clusters of Excellence on Plant Sciences (CEPLAS)

auf der Veranstaltung "Hitzesommer, Überschwemmungen & Co. Vor welchen Herausforderungen steht die Pflanzenzüchtung der Zukunft?". Am 20. November 2019, 18-21 Uhr, im Goethe-Museum, Anton-und-Katharina-Kippenberg-Stiftung, Jacobistr. 2, 40211 Düsseldorf. Bitte melden Sie sich dazu bei CEPLAS an.

Quelle: CEPLAS

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News · Projekt

Schonende Unkrautbekämpfung für empfindliche Arzneipflanzen

Das Start-Up Pheno-Inspect ist für die drohnenbasierte Kameraerkennung zuständig. Sie stellt die Grundlage für eine digitale Unkrauterkennung und den Einsatz autonomer Systeme dar. Foto und (c): Philipp Lottes/Pheno-Inspect

Wie sich Arzneipflanzen unter Verzicht auf Herbizide und möglichst bodenschonend anbauen lassen, werden Forschende vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn untersuchen, indem sie mechanische Konzepte mit modernen Konzepten der Unkrauterfassung und Unkrautbekämpfung zusammenbringen. Das Verbundvorhaben „Optimech“ wird in den nächsten drei Jahren vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft sowie von der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe mit rund 1,1 Millionen Euro gefördert. Die Untersuchungen finden mit Forschungspartnern in Bayern und Thüringen sowie mit Praxisbetrieben statt.

Quelle: Uni Bonn

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News

Rückblick auf KW 42

„Rauchmelder“ in Pflanzen steuert auch das Wachstum von Wurzelhaaren

Artenvielfalt nutzt der Landwirtschaft

Blasentang zeigt gekoppelte Reaktionen auf Umweltveränderungen

Flechten: Teamwork macht den Unterschied

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News · Politik

Leopoldina empfiehlt Regierung ambitioniertere CO₂-Bepreisung und Wissenschafts-Gremium

Die nationale Wissenschaftsakademie Leopoldina kommentiert das Klimaschutzpaket der Bundesregierung. Diese hatte auf die Diskussionen über die Jahrhundertherausforderung Klimawandel reagiert und am 9. Oktober ein Klimaschutzpaket verabschiedet. Es soll bewirken, dass Deutschland seinen Beitrag zu den Zielen des Pariser Klimagipfels von 2015 leisten kann. Anlässlich des nun anstehenden Gesetzgebungsverfahrens zur Umsetzung des Klimaschutzpaketes veröffentlicht die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina heute einen Kommentar zu den von der Bundesregierung skizzierten Maßnahmen. Darin bezieht sie sich auf ihre bereits im Juli 2019 veröffentlichte Stellungnahme "Klimaziele 2030: Wege zu einer nachhaltigen Reduktion der CO₂-Emissionen". Im heutigen Kommentar empfiehlt sie, ein ambitionierteres System der CO₂-Bepreisung einzuführen als derzeit von der Bundesregierung geplant. Zudem solle ein unabhängiges wissenschaftliches Gremium eingerichtet werden, ausgestattet mit einem starken Mandat, um die Fortschritte im Klimaschutz kontinuierlich zu begutachten.

Quelle: Leopoldina

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News · Köpfe und Karrieren

ERC-Starting Grant: Der Stress der Pflanzen beim Landgang

Prof. Dr. Jan de Vries erhält einen ERC-Grant. Foto: Universität Göttingen

Der Biologe Prof. Dr. Jan de Vries von der Universität Göttingen hat einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Für einen Zeitraum von fünf Jahren fördert der ERC sein Projekt Terrestrialization: stress signalling dynamics in the algal progenitors of land plants (TerreStriAL) mit rund 1,5 Millionen Euro. Mit der Förderung werden de Vries und sein Team einen Schlüsselfaktor, der den Landgang vor mehr als 500 Millionen Jahren ermöglichte, näher beleuchten: den Umgang mit Stressfaktoren, die spezifisch für das Leben an Land sind. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzen dabei einen systembiologischen Ansatz: Hierfür werden Genome von spezifischen Algen, wie der Sternalge Zygnema aus der Sammlung von Algenkulturen der Universität Göttingen, entschlüsselt.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Ursachen für Insektenrückgang auf Landschaftebene

Vom Artenschwund betroffen sind vor allem Wiesen in der Nähe von stark landwirtschaftlich genutzten Flächen. Foto: Dr. Ulrike Garbe, LfU Brandenburg

Die Ursachen für das beobachtete Insektensterben und den Artenschwund sind auf Landschaftsebene zu finden. Auf vielen Flächen tummeln sich heute etwa ein Drittel weniger Insektenarten als noch vor einem Jahrzehnt. Dies geht aus einer Untersuchung eines von der Technischen Universität München (TUM) angeführten internationalen Forschungsteams hervor. Vom Artenschwund betroffen sind vor allem Wiesen, die sich in einer stark landwirtschaftlich genutzten Umgebung befinden – aber auch Wald- und Schutzgebiete, berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-019-1684-3). Die Studie wurde in einem deutschlandweiten Verbundprojekt, den Biodiversitäts-Exploratorien, durchgeführt. Die offene Forschungsplattform wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert. Beteiligt waren Ökolog*innen der Universitäten Bern, Darmstadt, Düzce (Türkei), Freiburg, Göttingen, Marburg, Salzburg, TU München und Würzburg sowie des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena und die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL (Birmensdorf, Schweiz).

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Bakterienbrand-resistente Reissorten und neuer Diagnose-Kit

Reis-Terrassen in Sapa, Vietnam: Reis ist die weltweit wichtigste Nahrungspflanze, die vor allem für die Ernährung in Asien und Afrika eine überlebenswichtige Rolle spielt. Foto: Sarah M. Schmidt, HHU

Das Healthy-Crops-Forschungskonsortium (http://www.healthycrops.org) entwickelt Werkzeuge, um Bakterienbrand von Reis zu bekämpfen. In der jüngsten Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Biotechnology veröffentlichen das von Humboldt-Professor Wolf B. Frommer an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) geleitete Team zwei Studien (DOI: https://doi.org/10.1038/s41587-019-0268-y und  https://doi.org/10.1038/s41587-019-0268-y), in denen sie sowohl neue, multiresistente Reissorten vorstellen als auch ein Diagnose-Kit, um neue Varianten des Krankheitserregers zu erkennen. Dieses Kit wurde speziell für Kleinbauern in Südasien und Afrika entwickelt.

Quelle: HHU

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News

Genetic engineering panel discussion report: Blessing or curse

Das Marburger Team für den Studentenwettbewerb zur Synthetischen Biologie iGEM (The International Genetically Engineered Machine Competition), die jedes Jahr im amerikanischen Boston ausgetragen wird, lud im September alle Interessierten zu der öffentlichen Podiumsdiskussion "Podiumsdiskussion Gentechnik: Fluch oder Segen?". Auf dem Podium waren nicht nur Biochemiker, wie Prof. Dr. Lars Oliver, und Pflanzenwissenschaftler, wie Prof. Dr. Andreas Weber, sondern auch Menschen aus Wirtschaft, Ethikforschung und Gentechnik-Kritiker. An der Uni Marburg gab die von den Marburger Studierenden organisierte Veranstaltung der Öffentlichkeit einen Einblick in die verschiedenen Züchtungsmethoden, die Standpunkte der verschiedenen Interessengruppen und die Stolpersteine in der aktuellen Rechtsprechung. Von der Veranstaltung berichtet iGEM-Marburg-Mitglied Lars Bröker in English.

Quelle: iGEM Marburg Team

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News · Forschungsergebnis

Meeresalgen verdauen PET-Plastik mittels Bakterienenzym

Unterm Mikroskop schaut sie unscheinbar aus, die Kieselalge Phaeodactylum tricornutum; versehen mit einem Bakterienenzym, vermag sie auch zum Abbau von Plastik beizutragen. Foto: Rabea Meyberg, Uni Marburg

Ein Bakterienenzym versetzt Mikroalgen in die Lage, Plastikmüll im Salzwasser abzubauen. Das haben Marburger Zellbiologinnen und -biologen herausgefunden, indem sie Bakteriengene übertrugen und damit eine Kieselalge mit dem Enzym PETase versahen, das PET-Kunststoff abbaut. Das Team um den Marburger Nachwuchsgruppenleiter Dr. Daniel Moog veröffentlichte die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Microbial Cell Factories (DOI: https://doi.org/10.1186/s12934-019-1220-z). Die Autorinnen und Autoren prüften, ob das abgesonderte Enzym tatsächlich PET und einen verwandten Kunststoff abbaut. Sie kultivierten zu diesem Zweck die Algen in Gefäßen, die zerkleinertes Plastik enthielten. Die Gruppe stellte fest, dass das Material Furchen und Löcher aufweist, wenn es dem Enzym ausgesetzt ist, das die Algen absondern; zurück bleiben harmlose Abbauprodukte.

Quelle: Uni Marburg

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News · Forschungsergebnis

Über den Ursprung der Artenvielfalt im Pflanzenreich

Vielfalt: Grünalge Lacunastrum gracillimum, weibliche Zapfen eines Nacktsamers, Gnetum gnemon, and Kirschblüte, Prunus domestica (v.l.). Foto: Michael Melkonian and Walter S. Judd

Mehr als 500.000 Pflanzenarten gibt es auf der Welt. Sie alle haben einen gemeinsamen Vorfahren. Wie sich aus einer einzigen Art diese enorme Vielfalt entwickeln konnte, hat ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung

In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature (https://www.nature.com/articles/s41586-019-1693-2) präsentieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Ergebnisse eines weltweit einmaligen Projekts zur Evolution der Pflanzen. Hierfür haben sie 1.147 Pflanzenarten genetisch analysiert und so den bis heute umfangreichsten Stammbaum der Grünen Pflanzen erstellt. "Die Entstehung und Entwicklung der einzelnen Spezies liegt teils mehrere Hundert Millionen Jahre zurück. Dennoch haben wir heute die Möglichkeit zurückzublicken und zu schauen, was damals passiert ist", sagt der Pflanzenwissenschaftler Prof. Dr. Marcel Quint vom Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften der MLU.

Quelle: MLU

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News

Rückblick auf KW 40

Neuen Waldschäden richtig vorbeugen

Neue Erkenntnisse zur genomischen Signatur der Koevolution

Erreger-Genom des Sojabohnenrostes entschlüsselt 

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Politik · Veranstaltung

Klimaextreme erfordern risikobewusste nachhaltige Entwicklung – jetzt!

Konferenzteilnehmer*innen auf Schloss Herrenhausen. Foto: David Carreño Hansen für VolkswagenStiftung

Berichte über klimatische Extremereignisse wie Dürren, Hitzewellen, Starkregen oder heftige Stürme sind mittlerweile Bestandteil der täglichen Nachrichten. Über 130 Expert*innen aus Forschung und Praxis unterschiedlicher Disziplinen, einschließlich Vertreter*innen von UN-Organisationen, der Weltbank sowie Versicherungen, unterstrichen bei einer Konferenz in Hannover, dass Klimaextreme zu den größten Bedrohungen für das menschliche Wohlergehen und die nachhaltige Entwicklung gehören. Die Konferenzteilnehmer*innen aus mehr als 30 Ländern betonten unisono, dass ein stärkerer Fokus auf Risikobewusstsein bei der Umsetzung der 17 von den Vereinten Nationen festgelegten Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs, der Agenda 2030) notwendig ist, um die mit Klimaextremen verbundenen gesellschaftlichen Gefahren deutlich zu reduzieren. Um dies zu fördern, müssen das Übereinkommen von Paris zur Bekämpfung des Klimawandels, die SDGs und das Sendai Rahmenwerk für Katastrophenvorsorge 2015 - 2030 zusammengeführt werden. Die Herrenhäuser Konferenz Extreme Events – Building Climate Resilient Societies, gefördert von der VolkswagenStiftung, fand vom 9. bis 11. Oktober 2019 in Hannover statt.

Quelle: MPI f Biogeochemie

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News · Forschungsergebnis

Permafrostregion setzt mehr und mehr CO2 frei

Messstation auf “Samoylov Island” im zentralen Lena-Delta in Sibirien. Foto: Torsten Sachs, GFZ

Eine große Überblicksstudie erfasst die arktischen Kohlendioxid-Emissionen aus mehr als 100 Messstationen. Das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ ist mit einer Station im sibirischen Lena-Delta beteiligt. Der Studie in Nature Climate Change (https://www.nature.com/articles/s41558-019-0604-8) zufolge übersteigen die winterlichen Emissionen bereits heute schon die Kohlenstoffaufnahme während der Vegetationsperiode.Das meldet das GFZ beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: GFZ beim idw

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News

Rückblick auf KW 39

Pflanzen erobern ehemalige Gletscherflächen überraschend schnell

Risiko für gleichzeitige Dürreperioden in Weizenanbaugebieten steigt

Neutronentomographie zeigt, wie Wurzeln "trinken"

Mit Genschere zu nikotinfreiem Tabak

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News

Rückblick auf KW 38

Alpenflora im Klimawandel: Pflanzen reagieren mit "Verspätung"

Überraschende Details der Photosynthese

Wie Algen pinke Pigmente herstellen  

Mittelhäufige Pflanzenarten sind am stärksten zurückgegangen

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News

Rückblick auf KW 37

Resistente Bohnen dank moderner Pflanzenzüchtung

Alpine Ökosysteme im Klimawandel: Auf den Boden kommt es an

„Wasser pflanzen“ ist möglich und könnte Dürre und Trockenheit entgegenwirken

Globaler Samenhandel verbreitet Schadorganismen

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News · Forschungsergebnis

Artenvielfalt nutzt der Landwirtschaft

Eine mit Pollen beladene Hosenbiene an einer Wegwarte: Zahlreiche Bienenarten tragen zur Bestäubung in Agrarlandschaften bei. Foto: Ingolf Steffan-Dewenter, Uni Würzburg

Rund 20 Prozent der Agrarflächen weltweit bringen heute weniger Erträge als vor 20 Jahren. Schuld daran sei der Mensch, so die Welternährungsorganisation FAO: Er habe nicht genug für den Schutz des Artenreichtums getan. Der Mensch müsse für eine möglichst große Biodiversität sorgen, um sich die Gratis-Dienstleistungen der Natur nachhaltig zu sichern. Es genüge nicht, auf einige wenige Arten als Bestäuber oder Schädlingsbekämpfer zu vertrauen. Dieses Fazit zieht nun auch ein internationales Forschungsteam im Fachmagazin Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aax0121). Die mehr als 100 beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben 89 Studien ausgewertet, in denen der Zusammenhang zwischen Landnutzung, Biodiversität und den Gratis-Dienstleistungen der Ökosysteme erforscht wurde. Die Studien fanden an fast 1500 Standorten weltweit statt. Durchgeführt wurde diese Meta-Studie federführend von Matteo Dainese (jetzt Eurac Research, Bozen), Emily Martin und Ingolf Steffan-Dewenter vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg.

Quelle: JMU Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Blasentang zeigt gekoppelte Reaktionen auf Umweltveränderungen

Gesunder Blasentang. Foto: Uli Kunz

Mehr kurzzeitige Hitzewellen, langfristig Erwärmung und Versauerung, zunehmende Überdüngung und Sauerstoffarmut – marine Ökosysteme sind vielfältigen Veränderungen ausgesetzt. Ebenso vielfältig sind die Reaktionen der im Meer lebenden Organismen auf einzelne dieser Faktoren. Biologinnen und Biologen des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel konnten jetzt erstmals bei einer Großalge nachweisen, dass ihre Antwort auf unterschiedliche Umweltveränderungen positiv und negativ gekoppelt sein können – was zu einer Beschleunigung oder Ausbremsung ihrer Anpassung führt. Die Studie ist jetzt in der Fachzeitschrift Scientific Reports (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-51099-8) erschienen.

Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Flechten: Teamwork macht den Unterschied

Gewöhnliche Bartflechte (Usnea dasopoga) aus den Bayerischen Alpen. Foto: A. Beck, SNSB-BSM

Flechten leisten im Verborgenen oft Erstaunliches: Sie produzieren unter anderem Stoffe, die für die Pharmazie von großem Interesse sind. Forschende der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) sowie der TU München konnten erstmalig einen Stoffwechselprozess in intakten, lebenden Bartflechten darstellen, der zur Produktion solcher sogenannten sekundären Flechtenstoffe führt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler*innen vor Kurzem in der Zeitschrift New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15968).

Quelle: SNSB-BSM

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News · Köpfe und Karrieren · Projekt

ERC-Grant für Potsdamer Gletscher-Algenforscherin

Liane G. Benning des Deutschen GeoForschungsZentrums GFZ hat den Grant mit dem Projekt „DEEP PURPLE“ eingeworben. Sie will herausfinden, wie Schneealgen die Eisschmelze auf Grönland beeinflussen. Gemeinsam mit Kollegen erforscht sie Zusammenhang zwischen Geologie, Geochemie, Biologie und Klima anhand der zunehmenden Algenblüte auf arktischen Schnee- und Eisflächen. Auf Grönland untersuchen die Teams aus Aarhus, Bristol und Potsdam, wie die Gletscheralgen wachsen und mit ihrem eisigen Lebensraum interagieren. Die rosa- bis purpurfarbenen Mikroorganismen verdunkeln die Oberfläche der Eisschilde und beschleunigen damit das Abschmelzen der Gletscher.

Quelle: GFZ

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News · Veranstaltung

querFELDein TALKS: Interaktive Podiumsdiskussion

Unter dem Titel „Dürre Aussichten? Landwirtschaft im Klimawandel“ findet am 16. Oktober um 18:00 Uhr eine interaktive Podiumsdiskussion im Haus der Leibniz-Gemeinschaft in Berlin statt. Auf dem Podium diskutieren Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft, Praxis und Politik gemeinsam Vorschläge für eine klimarobustere Landwirtschaft der Zukunft.
Teilnehmende der Podiumsdiskussion:

  • Dr. Hermann Onko Aeikens, Staatssekretär im Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
  • Dr. Christiane Paulus, Abteilungsleiterin für „Naturschutz und nachhaltige Landnutzung“ im Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU)
  • Prof. Frank Ewert, Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V.
  • Prof. Ottmar Edenhofer, Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK)
  • Dr. Anton Hofreiter, Fraktionsvorsitzender der Bundestagsfraktion Bündnis90/Die Grünen
  • Dr. Kirsten Tackmann, Agrarpolitische Sprecherin der Bundestagsfraktion Die LINKE
  • Benedikt Bösel, Landwirt und Geschäftsführer Schlossgut Alt Madlitz

Die Veranstaltung ist kostenlos eine Anmeldung ist jedoch erforderlich.

Quelle: ZALF

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News · Politik

Quo vadis Landwirtschaft?

Die Kommission Landwirtschaft am Umweltbundesamt (KLU) schlägt für fünf Bereiche eine Neuausrichtung hin zu einer nachhaltigeren Agrarwirtschaft vor:

  • bei den Nährstoffüberschüssen
  • beim Ernährungssystem
  • im internationaler Agrarhandel
  • der Entwicklung des ländlichen Raumes
  • in der Digitalisierung.

Quelle: Umweltbundesamt

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News · Forschungsergebnis

Globaler Süden leidet am stärksten unter Klimawandel und Landnutzung

Bis zum Jahr 2050 könnten bis zu fünf Milliarden Menschen von Wasserverschmutzung, Küstenstürmen oder unbestäubten Nutzpflanzen bedroht sein – ein Großteil davon in Entwicklungsländern. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie im Fachmagazin Science (DOI: 10.1126/science.aaw3372), die von einem internationalen Forscherteam verfasst wurde, darunter ein Forscher des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv). Die Forschenden erstellten eine hochauflösende globale Karte, welche die Leistungen der Natur für den Menschen darstellt. Diese sogenannten Ökosystemleistungen sind durch die vom Menschen verursachte Schädigung der Ökosysteme und der Biodiversität bedroht. Die neue Karte kann helfen, politische Entscheidungen zum Schutz der Natur zu verbessern – sowohl lokal als auch global.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen sich vor Pilzen abschotten

Pflanzen schützen sich vor Pilzen und anderen Krankheitserregern (Pathogenen), indem sie ihre Stomata verschließen. Bild: Michaela Kopischke

Wie die Pflanze den Pilz erkennt und über welche molekulare Signalkette das Chitin des Pilzes zum Verschließen der pflanzlichen Stomata führt beschreiben Würzburger und Münchner Forschende in der Zeitschrift eLife (DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.44474.001).

Quelle: Uni Würzburg

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News · Politik

Neuen Waldschäden richtig vorbeugen

Durch Borkenkäfer abgetötete Fichten am Lusen im Nationalpark Bayerischer Wald. Ökologen plädieren dafür, diese Form des Totholzes vermehrt im Wald zu belassen. Foto: Simon Thorn, Uni Würzburg

Ökolog*innen der Universität Würzburg plädieren für eine andere Lösung, als die, welche die Bundesregierung gegen das „Waldsterben 2.0“ anstrebt. Die Bundesregierung möchte abgestorbene Bäume aus den Wäldern schaffen und in großem Stil aufforsten. Die Wissenschaftler plädieren dagegen für einen radikalen Wandel. Im Fachmagazin Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaz3476) schlagen die Waldökologen Simon Thorn, Jörg Müller und Alexandro Leverkus von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) vor, Totholz nicht restlos zu entfernen und nicht im großen Stil wiederaufzuforsten. Ihnen zufolge sollten auf natürlich entstehenden Lichtungen unterschiedlichste einheimische Baumarten nachwachsen. Die Subventionen für die Forstwirtschaft sollten besser eine vielfältige Baum- und Altersstruktur sowie zeitweilig existierende Lichtungen fördern. Diese Strategie komme wirtschaftlich wichtigen Baumarten und stark bedrohten Insekten gleichzeitig zugute.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Erreger-Genom des Sojabohnenrostes entschlüsselt

Einem weltweiten Konsortium mit Beteiligung der RWTH Aachen und der Universität Hohenheim in Stuttgart ist es nun gelungen, das komplexe Genom des Erregers des Sojabohnenrostes vollkommen zu entschlüsseln. Die Mitglieder des Konsortiums hoffen, dass durch die Erkenntnisse neue Strategien entwickelt werden können, um den Schaderreger zu bekämpfen, der zu Ertragsverlusten von bis zu 90 Prozent führen kann. Alle verfügbaren Daten sind öffentlich abrufbar unter https://mycocosm.jgi.doe.gov/Phapa1/Phapa1.home.html.

Quelle: RWTH Aachen

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News

Rückblick auf KW 36

Vielfalt erhöht die Widerstandskraft  

Plantagen binden CO2 und bringen Regen in die Wüste 

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News

Rückblick auf KW 35

Klimawandel bedroht genetische Vielfalt der europäischen Pflanzenwelt

Neuer Biosensor gewährt Einblick in pflanzliche Stressreaktion

Frühes Leben auf der Erde durch Enzym limitiert

Wie Pflanzen sich zwischen Wachstum und Verteidigung entscheiden

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News · Politik

EU: Wissenschaft unter dem Dach von Innovation und Jugend?

Ab November 2019 nimmt die neue EU-Kommission ihre Arbeit auf. Um die Wissenschaft soll sich dann die Bulgarin Mariya Gabriel kümmern. Sie soll – steht es in ihrem  Mandatsschreiben – sicherstellen, dass Bildung, Forschung und Innovation dazu beitragen, größere Ziele der EU zu erreichen. Sie firmiert dabei allerdings nicht wie ihr Vorgänger Carlos Moedas als „European Commissioner for Research, Science and Innovation“, sondern als Kommissarin für „Innovation und Jugend“. Viele europäische Wissenschaftler*innen sind beunruhigt, dass damit die Bereiche Bildung und Forschung nicht mehr explizit in den Ressortnamen vertreten sind. Der Titel "Innovation und Jugend" betone die wirtschaftliche Verwertbarkeit vernachlässige aber deren Grundlage, nämlich Bildung und Forschung. Bildung werde auf "Jugend" reduziert, sei aber für alle Altersgruppen unverzichtbar ist. In einem offenen Brief fordern mittlerweile über 10.000 Wissenschaftler*innen die EU-Kommission auf, den Titel für Kommissar Gabriel in "Bildung, Forschung, Innovation und Jugend" zu ändern. Zugleich fordern sie das Europäische Parlament auf, diese Namensänderung zu beantragen, bevor es die Kandidaten für das Amt des Kommissars bestätigt. Der offene Brief kann noch bis zum 8. Oktober mitgezeichnet werden. Der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) hat sich gemeinsam mit den großen mathematisch-naturwissenschaftlichen Fachgesellschaften an die EU-Akteure gewendet und die explizite Nennung des Begriffs "Forschung" als Zuständigkeitsbereich der Kommission gefordert.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Risiko für gleichzeitige Dürreperioden in Weizenanbaugebieten steigt

Falls die weltweiten Treibhausgasemissionen weiterhin unvermindert ansteigen, könnte das Risiko für extreme Dürreperioden, die zentrale Weizenanbaugebiete gleichzeitig treffen, bis zum Ende des Jahrhunderts auf das drei- bis vierfache ansteigen. Zu diesem Ergebnis kommt eine internationale Studie mit Beteiligung der Universität Göttingen. Selbst bei einer deutlichen Reduktion der CO2- und anderen Treibhausgasemissionen wird sich das Risiko nach Ansicht der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verdoppeln. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aau2406) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Neutronentomographie zeigt, wie Wurzeln "trinken"

Die zeitaufgelöste 3D-Neutronentomographie zeigt den Aufstieg von deuteriertem Wasser im Wurzelsystem einer Lupinenpflanze. Foto und (c): C. Tötzke, Uni Potsdam

Mit ultraschneller 3D-Neutronenbildgebung konnte ein Team von Forschenden aus Potsdam, Berlin und Grenoble den Transport von Wasser im Boden und die anschließende Aufnahme durch die Wurzeln von Lupinen visualisieren. Die ultrakurze Neutronentomographie, die am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH (HZB) entwickelt wurde, erzeugt alle 1,5 Sekunden eine vollständige 3D-Aufnahme und ist damit siebenmal so schnell wie zuvor. Die im Fachjournal Optics Express (DOI: https://doi.org/10.1364/OE.27.028640) veröffentlichten Erkenntnisse sind hilfreich, um die Wasser- und Nährstoffaufnahme von Nutzpflanzen besser zu verstehen. Die Messungen fanden an der Neutronenquelle des Instituts Laue Langevin in Grenoble, Frankreich statt. Die Methode ist auch für die Analyse von Transportprozessen in anderen Materialien interessant.

Quelle: HBZ

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News · Forschungsergebnis

Mit Genschere zu nikotinfreiem Tabak

Biochemiker*innen der TU Dortmund haben mittels Genome Editing Tabakpflanzen gezüchtet, die kaum mehr nachweisbare Spuren des abhängigmachenden Stoffes Nikotin enthalten. Das Portal Bioökonomie stellt die Studie der Forschenden Felix Stehle und Julia Schachsiek vor, das im Juni im Fachjournal Plant Biotechnology (DOI: https://doi.org/10.1111/pbi.13193) erschienen war.

Quelle: Bioökonomie

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News · Projekt

„Pheno-Inspect“ beschleunigt die Pflanzenzucht

Philipp Lottes (links) und Prof. Dr. Cyrill Stachniss von der Universität Bonn mit einer Drohne, die Pflanzenbestände aus der Vogelperspektive aufnimmt. Foto und (c): Barbara Frommann, Uni Bonn

Wie ist es um das Wachstum bestellt? Haben Schädlinge und Krankheiten zugeschlagen? Setzen die vermehrten Dürren den Pflanzen zu? Wer neue Sorten züchtet, muss an ihnen aufwändig Daten zu diesen Fragen erheben. Das Startup „Pheno-Inspect“ der Universität Bonn will die Pflanzenzüchtung beschleunigen. Die Kameras einer Drohne nehmen die Pflanzenbestände auf, und eine Software wertet mit Methoden der Künstlichen Intelligenz automatisch deren Eigenschaften aus. Dadurch zeigt sich sehr rasch, ob die Neuzüchtung von Erfolg gekrönt ist. Das Vorhaben wird im Programm „START-UP-Hochschul-Ausgründungen“ mit rund 270.000 Euro gefördert.

Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Alpenflora im Klimawandel: Pflanzen reagieren mit "Verspätung"

Die Alpenmargerite am Berg Similaun in Italien. Foto und (c): Stefan Dullinger, Uni Wien

In den Bergen wandern die Kälte-angepassten Pflanzen und Tiere in höhere Regionen, um den steigenden Temperaturen auszuweichen. Unklar ist aber, ob Gebirgspflanzen schnell genug sind, um mit dem Klimawandel Schritt zu halten. Ein Team von Ökolog*innen der Universität Wien und der Schweizer WSL um Sabine Rumpf und Stefan Dullinger hat diese Frage in den Alpen untersucht und herausgefunden, dass die Natur mit "Verspätung" reagiert – sowohl beim Aussterben von Populationen an inzwischen zu warmen Standorten als auch beim Besiedeln ehemals zu kalter. Verzögertes Aussterben ist vor allem bei Arten der höchsten Lagen verbreitet, berichten sie im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-12343-x).

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Überraschende Details der Photosynthese

Athina Hristou und Danja Schünemann (rechts) haben tiefe Einblick in die Vorgänge in Pflanzenzellen gewonnen. Foto und (c): Marquard, RUB

Bei der Photosynthese spielen verschiedene Proteine eine Rolle, die in der Pflanzenzelle entstehen und an den Ort der photosynthetischen Prozesse innerhalb der Zelle transportiert werden müssen. Ein Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Athina Hristou und Prof. Dr. Danja Schünemann hat zusammen mit Kollegen und Kolleginnen des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie Potsdam-Golm bei der Untersuchung der Details dieser Prozesse überraschende Unterschiede zu den entsprechenden Vorgängen in Bakterien vorgefunden, worüber sie im Fachmagazin The Plant Cell berichten (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.19.00169).

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Eine Frage der Konzentration

Die Ackerschmalwand wurde bereits in den 1940er Jahren als Modellpflanze in der Genetik etabliert. Foto: Thomas Kunz

Pflanzen können mit Hilfe von pluripotenten Stammzellen ein Leben lang komplette neue Organe bilden. Solche Stammzellen entwickeln sich bei Bedarf zu jedem beliebigen Zelltyp eines Organismus. Die Arbeitsgruppe um den Pflanzenbiologen Prof. Dr. Thomas Laux von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg hat untersucht, wie die Balance zwischen Stammzellen und spezialisierten Zellen bei Pflanzen reguliert wird. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Konzentration so genannter ARGONAUTE-Proteine wie AGO1 und ZLL/AGO10. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse im Fachmagazin Plant Communications (DOI: https://doi.org/10.1016/j.xplc.2019.100002) veröffentlicht; Erstautor ist Dr. Fei Du.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel: Es gibt zu wenig realistische Ökosystem-Experimente

In der Global Change Experimantal Facility (GCEF) des UFZ erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler seit 2013 die Folgen der künftig zu erwartenden Klima- und Landnutzungsänderungen. Foto und (c): André Künzelmann, UFZ

Wenn es um die Folgen des Klimawandels für Ökosysteme geht, gibt es bisher noch eine große Wissenslücke. Die meisten Experimente dazu sind unrealistisch, weil sie nicht auf gängigen Klimavorhersagen für die jeweilige Region basieren. Deshalb gibt es bisher fast keine verlässlichen Daten dazu, wie Ökosysteme in Zukunft aussehen werden. Zu diesem überraschenden Schluss kommt ein Team von mitteldeutschen Biodiversitätsforschern der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig in der Fachzeitschrift Global Change Biology (DOI:  https://doi.org/10.1111/gcb.14797). Für die Arbeit hat es die verfügbaren Studien zu dem Thema ausgewertet. Die Forschenden fordern, gemeinsame Standards für künftige Experimente einzuführen.

Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Alpine Ökosysteme im Klimawandel: Auf den Boden kommt es an

Welche alpinen Pflanzen vom Klimawandel profitieren, hängt stark vom Boden ab, der Wasser und Nährstoffe zur Verfügung stellt. Der Bayrische Enzian ist von vielen Schweizer Berggipfeln verschwunden. Foto: Frank Hagedorn, WSL

Die Alpenflora verändert sich rasant mit dem Klimawandel. Die Böden sind dabei ein entscheidender Faktor, sie speichern etwa die grössten CO2-Mengen. Wie sich alpine Böden in einer wärmeren Zukunft ändern, ist jedoch weitgehend unbekannt. Das sollte geändert werden, betonen Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im Fachjournal Science (DOI: https://www.doi.org/10.1126/science.aax4737).

Quelle: WSL

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News · Ausbildung · Politik

1.000 neue Tenure-Track-Professuren

Wie die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) vergangenen Donnerstag meldete, werden 1.000 zusätzliche Tenure-Track-Professuren für den wissenschaftlichen Nachwuchs bewilligt. Manche Unis erhalten nur 2 und andere 28 Professuren. In einem wissenschaftsgeleiteten Verfahren hat das Auswahlgremium heute 532 Tenure-Track-Professuren an 57 Hochschulen zur Förderung ausgewählt.

Quelle: GWK  (pdf)

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News · Veranstaltung

Öffentlicher Vortrag: Neue Techniken in der Pflanzenzüchtung

Prof. Dr. Ulla Bonas. Foto: Christoph Rieken, Leopoldina

Pflanzengenetikerin Professorin Ulla Bonas (Uni Halle-Wittenberg), zugleich Vize-Präsidentin der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina (Halle) und Wissenschaftliche Direktorin des Alfried Krupp Wissenschaftskollegs (Greifswald), spricht am 16. September 2019, 19 Uhr, in einem öffentlichen Vortrag während unserer Botanikertagung über "Neue molekulare Techniken in der Pflanzenzüchtung" im Audimax der Universität Rostock auf dem Campus Ulmenstraße. Pflanzen werden seit etwa 12.000 Jahren gezüchtet und ständig genetisch verändert, um beispielsweise die Erträge und Stressresistenz zu erhöhen oder sie stabiler gegen Krankheiten zu machen. Neben spontan auftretenden Mutationen wurden in den letzten 150 Jahren Pflanzenlinien nach Mutagenese, also durch Bestrahlung oder chemische Agenzien auf neue und erwünschte Eigenschaften selektiert. Während durch solche DNA-Sequenzänderungen Mutationen im gesamten Genom entstehen ("Schrotschussprinzip"), hat die gerichtete Einführung spezifischer Mutationen durch neue molekulare Techniken die Pflanzenzüchtung im letzten Jahrzehnt revolutioniert. Was die so genannten "programmierbaren Genscheren" bewirken, darüber wird Professorin Bonas in ihrem Vortrag sprechen.

Quelle: Uni Rostock (beim idw)

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News · Forschungsergebnis

Globaler Samenhandel verbreitet Schadorganismen

Eichel der im Westen Nordamerikas beheimateten Oregon-Eiche (Quercus garryana) mit Pilzbefall und Frassschäden durch Rüsselkäferlarven. Bild: Iva Franić, CABI

Der weltweite Handel mit Baumsamen ist nicht so sicher wie bisher angenommen. Forschende der Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), des CABI und weiterer Institutionen zeigen, dass mit dem Saatgut auch zahlreiche schädliche Insekten und Pilze verbreitet werden. Diese stellen ein grosses Risiko für Bäume und Waldökosysteme dar, berichten die Forschenden im Fachmagazin Ecological Applications (DOI: https://doi.org/10.1002/eap.1971).

Quelle: WSL

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News · Politik · Projekt

Positionspapier: Wälder intensiver an den Klimawandel anpassen

Trockenschäden an Buchen in Thüringen. Foto: Franz Kroiher

Der Deutsche Verband Forstlicher Forschungsanstalten (DVFFA) hat ein Positionspapier veröffentlicht, mit dem er die Diskussion um die Anpassung der Wälder an den Klimawandel versachlichen will, die nach zwei heißen und trockenen Sommern vor allem von Extrempositionen bestimmt ist. Die Wissenschaftler*innen plädieren für eine rasche und aktive Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Dadurch sollen auch zukünftig die vielfältigen Anforderungen der Gesellschaft an den Wald erfüllt werden, vom Rohstoff Holz über den Klimaschutz und die Erhaltung der Biodiversität bis zur Erholung. Im Rahmen der Waldanpassung müssen alle waldbaulichen Möglichkeiten genutzt werden, um Mischbestände mit Baumarten und Herkünften zu begründen, die sowohl an das herrschende als auch zukünftige Klima angepasst sind. Dabei sollten neben Pflanzung und Saat auch natürliche Prozesse der Wiederbewaldung und Naturverjüngung genutzt werden. Die Klimaanpassung der Wälder ist unverzichtbar, meldet das Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei.

Quelle: Thünen

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News · Forschungsergebnis

Vielfalt erhöht die Widerstandskraft

Fünf-Baumarten-Mischung auf einem Feld des Sardinilla-Experiments. Foto: Florian Schnabel, Uni Freiburg

Wälder mit einer hohen Artenvielfalt sind produktiver und stabiler gegenüber Stressoren als solche, die gleichförmig zusammengesetzt sind: Diesen Befund haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Freiburg anhand von Daten aus dem weltweit ältesten Freilandexperiment zur Diversität tropischer Baumarten bestätigt. Die ausgewerteten Jahresdaten zu Umfang und Höhe der Bäume, die als Indikatoren für die Produktivität und Stabilität des Ökosystems gelten und aus dem 2001 in Panama gestarteten Sardinilla-Experiment stammen, sind aus dem Zeitraum von 2006 bis 2016. Das Team mit Doktorand Florian Schnabel hat seine Ergebnisse im Fachjournal Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.14792) veröffentlicht.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Plantagen binden CO2 und bringen Regen in die Wüste

Wo Jojoba-Plantagen am effektivsten dazu beitragen können, dem Klimawandel entgegenzuwirken, haben Forschende untersucht. Foto: Oliver Branch, Uni Hohenheim

Großflächige Plantagen in Wüstenregionen haben gleich mehrere Vorteile. An welchen Stellen sie am effektivsten dem Klimawandel entgegenwirken, das haben Dr. Oliver Branch und Prof. Dr. Volker Wulfmeyer von der Universität Hohenheim in Stuttgart mit einem neuen, globalen Index herausgefunden, den sie im Fachjournal PNAS vorstellen (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1904754116). Die wesentlichsten Effekte von Plantagen bestehen darin, dass sie die mittlere Temperatur senken und Niederschlag auslösen können. Diese besondere Bio-Geoengineering-Methode ist in Bezug auf die Klimakrise interessant, da die Plantagen so der Ausbreitung der Wüsten entgegenwirken können. Zum anderen binden die Pflanzen Kohlenstoffdioxid und helfen so dabei, Kohlenstoff zu speichern.

Quelle: Uni Hohenheim

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News

Rückblick auf KW 32

Artenvielfalt schwindet schneller als bislang angenommen

Evolutionäre Dynamiken

Wie die Photosythese Wasser spaltet 

Kleine Ackerflächen fördern die Biodiversität

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Projekt

EU fördert Vorbereitung europäischer Infrastruktur zur Langzeit-Forschung an Ökosystemen

Quantifizierung des Gasaustauschs verschiedener Baumarten / SMEAR II, Hyytiälä- Forststation, Universität Helsinki (Finnland). Foto: Juho Aalto

Mit der finanziellen Förderung von zwei Projekten in Höhe von insgesamt 14 Millionen Euro schlägt die EU ein weiteres wichtiges Kapitel in der Entwicklung einer dauerhaften Infrastruktur für die Langzeit-Ökosystemforschung in Europa auf. Diese Projektfinanzierung wird sowohl bedeutende organisatorische Fortschritte ermöglichen als auch die wissenschaftliche Arbeit an den Standorten und Plattformen von eLTER erheblich vorantreiben. Insgesamt sind 34 Partner aus 24 Ländern an diesen Projekten beteiligt. Den Kern der europäischen Forschungsinfrastruktur eLTER RI (European Long-Term Ecosystem, critical zone and socio-ecological Research Infrastructure) werden ca. 250 ausgewählte Standorte bilden, die alle biogeografischen Gebiete in Europa abdecken und in denen biologische, biogeochemische, hydrologische und sozio-ökologische Daten nach gemeinsamen Standards erhoben und analysiert werden, berichtet das daran beteiligte und in Leipzig ansässige Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ).

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis · Politik

Anthropogener Klimawandel unbestritten

Dass der Klimawandel von Menschen verursacht wird, ist in der Fachwelt nahezu unbestritten. Darauf verweist die Bundesregierung in einer Antwort (19/12631) auf eine Kleine Anfrage der AfD-Fraktion (19/12228). Die Bundesregierung ist laut Antwort inzwischen der Auffassung, "dass 99 Prozent der Wissenschaftler, die Fachaufsätze zum Klimaschutz veröffentlichen, der Überzeugung sind, dass der Klimawandel durch den Menschen verursacht ist". Die AfD-Fraktion hatte in der Anfrage unter anderem auf Aussagen von Bundesumweltministerin Svenja Schulze (SPD) Bezug genommen, die im Mai 2019 im Bundestag gesagt habe, dass "97 Prozent der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler" sagten, der Klimawandel sei menschengemacht, und nach weiteren Studien gefragt, bersichtet Heute im Bundestag (hib) .

Quelle: hib

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News · Forschungsergebnis

Klimawandel bedroht genetische Vielfalt der europäischen Pflanzenwelt

Die Forscher haben die Anpassungsfähigkeit von Arabidopsis-Pflanzen an den Klimawandel in Gewächshäusern untersucht. Die Art wird unter dem immer trockener werdenden Klima rund um das Mittelmeer ihre genetische Vielfalt verlieren. Foto und ©: M. Exposito-Alonso, MPI f. Entwicklungsbiologie

Der Klimawandel gefährdet das Überleben vieler Pflanzenarten in Europa. Ein Team aus Wissenschaftlern, das von Forschern des Max-Planck-Instituts für Entwicklungsbiologie in Tübingen koordiniert wurde, hat herausgefunden, dass nur wenige Individuen der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) die notwendigen Genvarianten besitzen, um dem im Jahr 2050 in Europa herrschenden Klima trotzen zu können, wie sie im Fachmagazin Nature berichten (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1520-9). Dieser Befund lässt sich sehr wahrscheinlich auch auf andere Pflanzenarten übertragen. Mit Hilfe der Ergebnisse können Forscher vorhersagen, wo eine Art am meisten von den Folgen des Klimawandels betroffen sein wird.

Quelle: MPI für Entwicklungsbiologie

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News · Forschungsergebnis

Neuer Biosensor gewährt Einblick in pflanzliche Stressreaktion

Mikroskopiebilder (FRET-Verfahren) zeigen drei Regionen einer Wurzel und jeweils die Phosphatidylsäure unter Salzstress im zeitlichen Verlauf (v.l.n.r.). Unterschiedliche Farben zeigen Veränderungen. Aufnahmen: W. Li et al., Nature Plants, Uni Münster

Es sind winzige Signalmoleküle, die bedeutende Rollen für die Vorgänge in Lebewesen spielen. Wie genau diese Stoffe funktionieren, ist aber häufig noch unbekannt. Ein internationales Team von Forschenden haben zusammen mit Lukas Wallrad und Jörg Kudla von der Uni Münster eine Methode entwickelt, mit der sie einem wichtigen Botenstoff in Pflanzen besser auf die Spur kommen können – der Phosphatidylsäure. Mit einem neuen Biosensor verfolgen sie die Aktivität der Phosphatidylsäure erstmals räumlich und zeitlich nach. Die Methode ist auch für die Untersuchung von Pflanzen interessant, die sich in Stresssituationen befinden, zum Beispiel salzigen Böden ausgesetzt sind. Die Studie ist in Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-019-0497-6) erschienen.

Quelle: Uni Münster

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News · Forschungsergebnis

Inventur beim Immunabwehrprozess der Pflanze

Beispiel einer erkrankten kleinen Ackerschmalwand. Foto und (c): MPI für Entwicklungsbiologie

Die Werkzeuge, mit denen Pflanzen krankheitsverursachende Mikroben erkennen und bekämpfen, wurden jetzt von einem Team internationaler Forscherinnen und Forscher katalogisiert. Die Ergebnisse sind im Fachjournal Cell publiziert (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.07.038).

Quelle: MPI f Entwicklungsbiologie

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenschutz: neuartiger Impfbaukasten entwickelt

Einfach, schnell und flexibel: Künftig könnten Pflanzen deutlich leichter gegen Viren geimpft werden. Ein neues Verfahren dafür haben Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) und des Nationalen Forschungsrats in Italien (CNR) entwickelt. Damit lassen sich schnell passgenaue Wirkstoffe gegen verschiedene Krankheitserreger identifizieren und produzieren. Über ihre Arbeit berichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Nucleic Acids Research (DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkz678).

Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Dem Geheimnis kranker Kartoffeln auf der Spur

Eine Spore von Phytophthora dringt in die Blatt-Epidermiszelle einer Arabidopsispflanze ein, deren Immunsystem zuvor durch Mutationen geschwächt wurde. Foto: Lore Westphal, IPB

Die Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel ist eine der bedeutendsten Pflanzenkrankheiten unserer Zeit, verursacht deren Erreger, Phytophthora infestans, doch weltweite Ernteausfälle von etwa 20 Prozent im Jahr. Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle analysieren die Mechanismen der Krankheitsentstehung und fragen sie sich nicht nur, warum der Erreger seine Wirtskartoffelpflanze krank macht, sondern auch, warum er die meisten anderen Pflanzen nicht besiedeln und krank machen kann. Diese sogenannte Nichtwirtsresistenz gegen den Befall von Phytophthora wird an der Modellpflanze  Arabidopsis thaliana untersucht. Nun konnten die Hallenser Forschenden um Professor Sabine Rosahl zwei neue Substanzen isolieren, die eine wichtige Rolle bei der Abwehr von Phytophthora spielen. Eine der neu entdeckten Indol-Verbindungen wirkt dabei nicht direkt auf den Erreger, sondern sorgt vermutlich als Signalstoff für die Verstärkung der pflanzlichen Abwehrreaktion. Der Befund wurde in der Fachzeitschrift Journal of Biological Chemistry (DOI: https://doi.org/10.1074/jbc.RA119.007676) veröffentlicht.

Quelle: IPB

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News · Forschungsergebnis

Gestresste Pflanzen müssen Eisen im Griff haben

Pflanzen müssen viele verschiedene Nährstoffe aufnehmen, deren Verfügbarkeit oft variiert. In Mangelphasen aktivieren sie andere genetische Programme, besonders für den Umgang mit Eisen. Grafik: Rumen Ivanov, HHU

Wenn Landpflanzen die Nahrung schwindet, müssen sie auf diesen Stressfaktor reagieren. Pflanzenforscher*innen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) haben anhand von vorhandenem Datenmaterial untersucht, welche Gene diese im Stressfall aktivieren und wofür sie stehen. Ihre Ergebnisse publizierte das Team um Pflanzenforscherin Dr. Tzvetina Brumbarova und Pflanzenforscher PD Dr. Rumen Ivanov vom HHU-Institut für Botanik in der Fachzeitschrift iScience (DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2019.07.045).

Quelle: HHU

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News · Veranstaltung

Meeresleuchten: Biolumineszente Algen in einer Ostsee des Wandels

Meeresleuchten, hervorgerufen durch die Alge Alexandrium ostenfeldii, ist seit rund 20 Jahren verstärkt in der Ostsee zu beobachten. Foto: Daniel Erikson, SYKE, IOW

Beim kommenden „Warnemünder Abend“ am 15. August 2019 wird  Dr. Anke Kremp über winzige Algen berichten, die bei massenhaftem Auftreten Meeresleuchten in der Ostsee hervorrufen. Die Meeresbiologin vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) erläutert darin u.a. mögliche Gründe für ihr vermehrtes Auftreten. Zusätzlich haben in dieser Woche Besucher des „Warnemünder Abends“ die Möglichkeit, im Anschluss an den Vortrag die Installation „Breath“ des finnischen Fern Orchestra anzuschauen, in der es ebenfalls um Leuchtalgen aus der Ostsee geht (s.a.: Nachricht dazu). Beginn ist 18:30 Uhr, der Eintritt ist frei.

Quelle: IOW

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News · Forschungsergebnis

Evolutionäre Dynamiken

Die Forschenden haben die genetischen Grundlagen phänotypischer Variabilität bei der Modellgruppe der Kreuzblütler und dem Phänotyp Blattform untersucht. Dargestellt ist ein repräsentativer Ausschnitt von Blattformtypen. Foto und ©: Forschungsgruppe Koch

Das Erbgut bestimmt nicht nur Aussehen, Entwicklung und Anpassungsstrategien des jeweiligen Individuums, sondern trägt auch weitreichende Informationen über vergangene Veränderungen und Anpassungen des Phänotyps in sich. Diesen evolutionären Veränderungsprozess haben Forschende der Uni Heidelberg und des Max-Planck-Instituts für Züchtungsforschung in Köln anhand von Modellorganismen aus der Familie der Kreuzblütler untersucht und dabei die Blattform in den Blick genommen. Mit modernen Sequenzierungstechnologien und einem neuen Forschungsansatz – einem zwischenartlichen Genomvergleich – konnten sie im Erbgut verwandter Arten Gene identifizieren, die direkten Einfluss auf eine besondere Art der Erbgutmodifikation und damit die Evolutionsraten haben. Sie publizierten ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-019-0486-9).

Quelle: Uni Heidelberg

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News · Forschungsergebnis

Wie die Photosythese Wasser spaltet

Die Studie zeigt, wie der Komplex aktiviert wird und die kontrollierte Aufnahme von Wasser aus der Umgebung des Proteins abläuft. Grafik und (c): MPI CEC

Ein internationales Forschungsteam hat neue Ergebnisse zum Ablauf der Wasserspaltung in der natürlichen Photosynthese publiziert. Es untersuchte ein photosynthetisches Enzym, das für die biologische Wasserspaltung im sogenannten Photosystem II verantwortlich ist. Die Studie zeigt, wie dieser Komplex aktiviert wird und die kontrollierte Aufnahme von Wasser aus der Umgebung des Proteins abläuft. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Enzym atmet, um die Wassermoleküle aufzunehmen“, sagt Nick Cox, ehemaliger Gruppenleiter in der Abteilung von Prof. Wolfgang Lubitz am Mülheimer Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC). „Auf halben Weg durch den Reaktionszyklus beginnt das Enzym sich zu dehnen wie eine Ziehharmonika und ermöglicht damit die Bindung eines Wassermoleküls an den Mangan-Cluster.“ Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden im Fachjournal PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1817526116). Das berichtet das MPI CEC beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: MPI CEC beim idw

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News · Forschungsergebnis

Artenvielfalt schwindet schneller als bislang angenommen

Weltkarte der Biodiversitäts-Hotspots: Die Karte zeigt den Einfluss von Klimawandel und Landwirtschaft in den Hotspots bis zum Jahr 2050. Die rot gefärbten Bereiche sind dabei besonders gefährdet – zum Beispiel die Philippinen, Madagaskar oder die Karibischen Inseln. Blaue Hotspots sind nicht oder nur wenig gefährdet. Karte: Uni Hamburg

Die Zerstörung wichtiger Lebensräume für Pflanzen und Tiere weltweit schreitet noch schneller und in größerem Ausmaß voran als bislang angenommen. Das zeigt die neue Untersuchung eines internationalen Forschungsteams, an dem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Hamburg beteiligt sind. Die Forschenden haben Prognosen für 33 artenreiche und gleichzeitig besonders bedrohte Gebiete weltweit erstellt, für die sogenannten „Hotspots“ der Biodiversität.
„Alle Hotspots zusammen entsprechen nur 2,5 Prozent der Erdoberfläche, beherbergen aber über 50 Prozent aller Pflanzen- und Wirbeltierarten der Erde“, erklärt Livia Rasche vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) an der Universität Hamburg. Erstmals berücksichtigte die Hauptautorin der Studie die Auswirkungen der beiden wichtigsten Faktoren: Landwirtschaft und Klimawandel. Die Ergebnisse erschienen jetzt in der Fachzeitschrift Conservation Letters (DOI: https://doi.org/10.1111/conl.12668).

Quelle: Uni Hamburg

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News · Forschungsergebnis

Kleine Ackerflächen fördern die Biodiversität

Eine heterogene und artenreiche Agrarlandschaft mit einem Mosaik unterschiedlicher und kleiner Ackerflächen wie hier beim spanischen Lleida. Foto: Uni Göttingen

Kleine Felder und vielen Arten von Nutzpflanzen fördern die Biodiversität in Agrarlandschaften. Vor allem eine Verkleinerung der Ackerflächen unter sechs Hektar führt zu einer stark erhöhten Artenvielfalt, weil auf diese Weise viele Insekten-, Vogel- und Pflanzenarten unterschiedliche Ressourcen nutzen können. Auch fördert eine Landschaft mit vielen Rändern die Lebensraum-Vernetzung. Das ist das Ergebnis einer Studie in acht Regionen in Europa und Nordamerika, an der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen beteiligt waren. Die Arbeit wurde am 29. Juli in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1906419116) veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: Uni Göttingen

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News

Rückblick auf KW 29

Wie der Klimawandel Beziehungen stört

Wie Gene aus Blattzellen das Wurzelwachstum beeinflussen

Flechten der Atacama-Wüste können Wasserbedarf aus Luftfeuchtigkeit decken

Immunsystem von Tabak-Pflanzen funktioniert anders als bei Arabidopsis

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News

Rückblick auf KW 28

Trends in der Landwirtschaft bedrohen Ernährungssicherheit

Älteste vollständig erhaltene Lilie entdeckt

Diese Gerste trotzt Hitze, Salz und Dürre

Venusfliegenfalle spürt sogar Moskitos

Neue Kieselalgen-Gattung entdeckt 

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News · Forschungsergebnis

Salizylsäure-Synthese in Pflanzen aufgeklärt

Prof. Ivo Feußner lässt sich den Wachstumsstand der Pflanzen von Dmitrij Rekhter zeigen. Foto: Philipp Niemeyer

Die schmerzlindernde Wirkung von Salizylsäure, die heute leicht modifiziert als Aspirin verkauft wird, ist seit Jahrtausenden bekannt. Salizylsäure ist nicht nur ein Medikament, sondern auch ein Stresshormon der Pflanzen, das für die Abwehr schädlicher Krankheitserreger unerlässlich ist. Unbekannt war jedoch, wie Pflanzen dieses Hormon erzeugen. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Uni Göttingen hat nun gemeinsam mit der University of British Columbia in Vancouver die Biosynthese der Salizylsäure aufgeklärt und deren Synthese in der Zeitschrift Science (https://science.sciencemag.org/content/365/6452/498.abstract) erläutert.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Anwendung · In den Medien

Algen als Biokraftwerke

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

Quelle: Deutschlandfunk

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News · Forschungsergebnis

Wie Grünflächen in Städten das Wohlbefinden fördern

Grünanlagen mit Rasenflächen und Bäumen tun Stadtbewohnern gut – warum das so ist, haben Forschende nun auf neuronaler Ebene untersucht. Foto: Gabi Zachmann, KIT

Grünflächen in der Innenstadt können das Wohlbefinden im Alltag von Stadtbewohnerinnen und -bewohnern unmittelbar verbessern. Das zeigt eine interdisziplinäre Studie, an der das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) beteiligt war. Demnach profitieren von den Grünflächen vor allem Menschen, bei denen die Gehirnkapazität, negative Gefühle selbst zu regulieren, vermindert ist. Die Studie, die Epidemiologie, Psychologie, Neuroimaging und Geoinformatik verbindet, ist in der Zeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht (DOI: 10.1038/s41593-019-0451-y).

Quelle: KIT

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News · Ausbildung · Projekt

Bayerischer Verbundkolleg „Life Sciences und Grüne Technologien"

Feuchtwiese im mittelfränkischen Altmühltal, dem Projektgebiet von Baumanns Forschungsarbeit. Der abgebildete Große Wiesenknopf ist nur noch selten auf normalen Wiesen zu finden. Foto: M. Rudner, HSWT

Das jüngste Verbundkolleg des Bayerischen Wissenschaftsforums—BayWISS hat die erste Doktorandin aufgenommen: Esther Baumann startet im BayWISS-Verbundkolleg „Life Sciences und Grüne Technologien" in die Verbundpromotion. Die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) als Sitzhochschule, die Technische Hochschule Deggendorf und die Universität Bayreuth tragen das Verbundkolleg gemeinsam. Es fördert kooperativ betreute Promotionen innerhalb Bayerns im Bereich Lebenswissenschaften, die einen starken Anwendungsbezug und das Ziel nachhaltiger Entwicklung vorweisen.

Quelle: HSWT

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News · Forschungsergebnis

Keimfähigkeitstest für Saatgutbanken entwickelt

Ein neuer einfacher und zuverlässiger Keimfähigkeitstest erleichtert das Management von Saatgutbanken: In jeder Vertiefung wird ein Same auf Keimfähigkeit untersucht. Foto: Klaus Mummenhoff, Uni Osnabrück

Die Vielfalt von Wild- und Nutzpflanzen schwindet rasant. Eine der Möglichkeiten, pflanzliche Biodiversität zu bewahren, sind Saatgutbanken. Das Management solcher Sammlungen ist aufwendig: Die eingelagerten Samen müssen regelmäßig auf ihre Keimfähigkeit untersucht werden. Bisherige Tests sind unzuverlässig. Die Biologen der Universität Osnabrück Dr. Said Mohammed, Dr. Samik Bhattacharya und apl. Prof. Dr. Klaus Mummenhoff haben nun einen Keimfähigkeitstest etabliert, der diese Nachteile nicht aufweist und berichten darüber in der renommierten Fachzeitschrift Trends in Plant Science (DOI: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2019.05.014).

Quelle: Uni Osnabrück

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News · Politik

Institutionen fordern Modernisierung des europäischen Gentechnik-Gesetzes

117 Forschungseinrichtungen, darunter Direktoren aus der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), appellieren an die neu gewählten Institutionen, Hemmnisse bei Zucht neuer Pflanzensorten zu beseitigen. In der konventionellen Pflanzenzüchtung dauert es meist verhältnismäßig lange neue Pflanzensorten mit günstigen Eigenschaften zu züchten. Präzisionszüchtung mit Genscheren wie CRISPR-Cas kann dies dagegen deutlich beschleunigen. Die derzeitige Auslegung der Europäischen Gesetzgebung verhindert jedoch den Einsatz der Genom-Editierung in der Europäischen Union. Europäische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler appellieren nun an das neu gewählte Europäische Parlament und die Europäische Kommission, die Nutzung neuer Methoden für die züchterische Verbesserung von Kulturpflanzen zu vereinfachen, um die Entwicklung einer nachhaltigen Landwirtschaft in Europa zu ermöglichen.

Quelle: MPG

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News · Forschungsergebnis

Wie die Natur Wasserstoff produzierende Enzyme baut

Wie Wasserstoff produzierende Enzyme, die sogenannten Hydrogenasen, während ihrer Biosynthese aktiviert werden, hat ein Team der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der University of Oxford herausgefunden. Wie sie im Fachmagazin PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1908121116) zeigen, wie der Kofaktor – ein Teil des aktiven Zentrums und zugleich das Herzstück des Enzyms – ins Innere eingeschleust wird.

Quelle: RUB

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News · Projekt

Flora des Böhmerwaldes

Der Blick auf den Großen Arbersee zeigt die landschaftlichen Besonderheiten des Böhmerwaldes, wo noch weitläufige Wälder und Feuchtgebiete zu finden sind. Foto: Wolfgang Diewald, SNSB-BSM

Das nun gestartete Forschungsprojekt „Flora des Böhmerwaldes“ soll die Pflanzenvielfalt in diesem biologisch einzigartigen Gebiet umfassend erforschen, weil bislang nur wenig über die pflanzliche Artenvielfalt vor Ort bekannt ist. Die dabei gesammelten Daten über die aktuelle und historische Verbreitung sowie Häufigkeit der Gefäßpflanzenarten des Böhmerwaldes werden nach Auswertung durch Experten der Öffentlichkeit zugänglich gemacht - auf einem gemeinsamen Onlineportal in tschechischer und deutscher Sprache. Kooperationspartner des Projekts sind die Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) mit dem SNSB IT-Zentrum und der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM), der Lehrstuhl für Botanik der Südböhmischen Universität Budweis sowie die beiden Nationalparke Bayerischer Wald und Šumava.

Quelle: SNSB

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News · Förderung · Politik

DFG: Entscheidungen in der Exzellenzstrategie

Die Exzellenzkommission wählt zehn Exzellenz-Universitäten und einen Exzellenzverbund aus, gibt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute nachmittag bekannt. Ausgewählt wurden (in alphabetischer Reihenfolge):

  • Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
  • Verbund Berlin
  • Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
  • Technische Universität Dresden
  • Universität Hamburg
  • Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
  • Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Universität Konstanz
  • Ludwig-Maximilians-Universität München
  • Technische Universität München
  • Eberhard Karls Universität Tübingen

Sie erhalten ab dem 1. November 2019 jährlich insgesamt 148 Millionen Euro Förderung.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Wie Gene aus Blattzellen das Wurzelwachstum beeinflussen

Pflanzen verfügen über vielfältige und komplexe Kommunikationswege und das aus gutem Grund. Kommunikationsfehler oder „false news“ könnten die Pflanzen nämlich im schlimmsten Fall mit dem Tod bezahlen. Ein Team des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) hat gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern einen völlig neuen Mechanismus der internen Kommunikation bei Pflanzen aufgezeigt. „Wir konnten erstmalig zeigen, dass eine Cytosinbasen Methylierung auch bei der mRNA eine Funktion hat. Diese Modifikation führt dazu, dass bestimmte mRNA Moleküle, die in Blättern produziert werden, über das Phloem bis in die Wurzel transportiert werden. Diese mRNAs werden in bestimmte Wurzelzellen transportiert und dort in funktionelle Proteine übersetzt. Das wiederum reguliert das Wurzelwachstum“, erläutert Dr. Friedrich Kragler den Mechanismus, den das Team im Fachmagazin Current Biology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.06.042) vorstellt.

Quelle: MPI-MP

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News · Forschungsergebnis

Flechten der Atacama-Wüste können Wasserbedarf aus Luftfeuchtigkeit decken

In den Nebeloasen finden sich viele Kakteen, auf denen sich Flechten angesiedelt haben. Foto: Patrick Jung, TUK

Die Atacama-Wüste in Chile zählt zu den trockensten Orten der Erde. Um hier zu überleben, nutzen Flechten Nebel, Tau und hohe Luftfeuchtigkeit. Letztere alleine reicht einigen von ihnen aus, um Photosynthese zu betreiben. Dies ist zumindest bei denjenigen Flechten der Fall, die etwa auf Kakteen sitzen. Ihre Verwandten auf dem Boden können dies nicht. Das ist das Ergebnis einer Studie, die Forschende um Dr. Patrick Jung von der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) beim Online-Portal MicrobiologyOpen (DOI: https://doi.org/10.1002/mbo3.894) veröffentlicht haben. Diese Flechten können daher länger aktiv sein. Bei ihrer Arbeit in der chilenischen Wüste haben die Forschenden auch eine neue Flechtenart entdeckt und beschrieben.

Quelle: TUK

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News · Forschungsergebnis

Immunsystem von Tabak-Pflanzen funktioniert anders als bei Arabidopsis

Was passiert in Pflanzen auf molekularer Ebene, wenn sie sich gegen Schädlinge zur Wehr setzen? Bisher ging man davon aus, dass dabei in allen Pflanzen in etwa die gleichen Prozesse ablaufen. Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) untersuchten nun die Abwehrprozesse in der wilden Tabakart Nicotiana benthamiana. Dazu überprüften sie, ob im Tabak dieselben Gene für das Immunsystem verantwortlich sind wie in der bislang gut untersuchten Arabidopsis-Pflanze und schalteten diese mit der Gen-Schere CRISPR/Cas9 gezielt aus. Außerdem tauschten sie die Gene zwischen beiden Spezies aus. Danach überprüften sie, ob die Pflanzen noch auf Schädlinge reagieren. Während ein TNL-Rezeptor aus dem Tabak auch in der Ackerschmalwand funktionierte, traf das nicht auf die Gene des Proteinkomplexes zu, wie sie in der Fachzeitschrift The Plant Cell (DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.19.00099) zeigen.

Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Neue Kieselalgen-Gattung entdeckt

Fünf lebende Zellen der Kieselalge Gomphonella olivacea mit braunem Chloroplast; 4 Zellen in Seitenansicht und 1 Zelle in Schalenansicht. Maßstab: 10µm = 0,01 mm. Foto: Forschungsgruppe Diatomeen, BGBM

Nach heutigem Wissensstand umfasst die neue Kieselalgen-Gattung Gomphonella 30 Arten, die weltweit überwiegend in Süßwasserseen leben. Die Artenvielfalt von Gomphonella wurde durch den schlechten wissenschaftlichen Kenntnisstand bisher unterschätzt, weshalb sie für Gewässerqualitätsuntersuchungen im Rahmen der EU Wasserrahmenrichtlinie in Zukunft bedeutend werden könnte. Die Ergebnisse der Studie der Forschungsgruppe Diatomeen am Botanischen Garten und Botanischen Museum Berlin (BGBM), Freie Universität Berlin wurden gerade in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Plant Ecology and Evolution (DOI: https://doi.org/10.5091/plecevo.2019.1603) veröffentlicht.

Quelle: BGBM

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News · Forschungsergebnis

Welches Gen das Richtungswachstum der Wurzel steuert

Pflanzen, deren Wurzeln robuster sind und tiefer wachsen, können mehr Kohlenstoff für einen längeren Zeitraum unterirdisch speichern. Auf diese Weise kann CO2 in der Atmosphäre reduziert werden. Bis jetzt war unklar, welche genetischen und molekularen Mechanismen regeln, welche Teile des Bodens von Wurzeln auf der Suche nach Nährstoffen durchsucht werden. Nun haben Forschende des Wiener Gregor Mendel Instituts für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und des kalifornischen Salk-Instituts ein Gen identifiziert, das bestimmt, ob Wurzeln in die Tiefe oder oberflächlicher wachsen. Die Forschungsergebnisse zum Gen namens (EXOCYST70A3 wurden im Fachmagazin Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.06.021) publiziert.

Quelle: GMI (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Älteste vollständig erhaltene Lilie entdeckt

Cratolirion bognerianum. Aufnahme: Carola Radke, MfN

In der Fachzeitschrift Nature Plants (https://www.nature.com/articles/s41477-019-0468-y.epdf) hat ein internationales Forscherteam unter Leitung von Clément Coiffard, Museum für Naturkunde Berlin (MfN), die älteste vollständig erhaltene Lilie publiziert: Cratolirion bognerianum. Damit lässt sich nachweisen, dass einkeimblättrige Pflanzen erstaunlicherweise bereits vor 115 Millionen Jahren alle für sie typischen Merkmale aufwiesen und die tropischen Blütenpflanzen bereits sehr vielfältig waren. Damit ergeben sich neue Forschungsfragen über die Rolle der Tropen in der Entwicklung damaliger und heutiger Ökosysteme.

Quelle: MfN

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News · Forschungsorte · Förderung · WissKomm

Leibniz-Einrichtungen evaluiert: IPK in Gatersleben weiter gefördert

Die Förderung von vier Leibniz-Einrichtungen soll fortgeführt werden hat der Senat der Leibniz-Gemeinschaft heute beschlossen. Unter ihnen das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben (IPK). Wie in der Stellungnahme des Senats zu lesen ist, ist die Institution neben ihrer erfolgreichen Aufklärung grundlegender Prinzipien der Evolution, Entwicklung und Anpassungsfähigkeit wichtiger Kulturpflanzen, wie Gerste und Weizen, auch wegen ihrer Beratungsleistungen für Politik und Behörden wichtig. Zum Beispiel zu den neuen Methoden der Pflanzenzüchtung und zum Erhalt der genetischen Vielfalt. Der Senat begrüßt, dass sich das Institut auch stark in der Wissenschaftskommunikation engagiert und in seinem green lab jährlich 5.000 Besucherinnen und Besucher, insbesondere Schulgruppen, informiert.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft

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News

Das Geheimnis effizienter Kohlendioxid-Umwandlung

Wie schaffen es Enzyme, Kohlendioxid aus der Luft zu binden? Und warum können manche schneller und besser CO2 umwandeln als andere? Forscherinnen und Forscher des Max-Planck-Instituts für terrestrische Mikrobiologie konnten nun einen Teil des Geheimnisses lüften: Anhand eines Turbo-CO2-Umwandlers zeigten sie, dass vier Aminosäuren für die Bindung von CO2 wichtig sind. Mit dieser Erkenntnis gelang es ihnen, neue Enzyme zur CO2 Umwandlung zu entwickeln - ein wichtiger Schritt hin zur Anwendbarkeit synthetischer Photosynthese, wie sie im Fachmagazin PNAS (DOI: https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1901471116) berichten.

Quelle: MPI f. terrestrische Mikrobiologie

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News

Rückblick auf KW 25

Neue Weizensorten für widrige Anbaubedingungen 

Genom der Weisstanne entschlüsselt

Wie entbehrliche B-Chromosomen vorrangig vererbt werden

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Projekt

Mehr Insektenvielfalt auf Äckern und Weiden

Wiesenkräuter wie die Witwenblume bieten nicht nur Honigbienen, sondern auch Wildinsekten reichhaltige Nahrung. Foto: Uni Oldenburg

Wie lassen sich landwirtschaftliche Flächen für Insekten attraktiver machen, ohne dass der Ertrag abnimmt? Das untersuchen Biologinnen und Biologen u.a. der Universität Oldenburg um Prof. Dr. Dirk Albach, Leiter der Arbeitsgruppe Biodiversität und Evolution der Pflanzen, Direktor des Botanischen Gartens und Sprecher unserer Sektion Biodiversität und Evolutionsbiologie in einem EU-Projekt. Das EU-Projekt BEESPOKE (Benefitting Ecosystems through Evaluation of food Supplies for Pollination to Open up Knowledge for End users) soll neue Methoden, Saatmischungen und Empfehlungen für Landwirte entwickeln, damit die Insektenvielfalt auf Äckern und Wiesen wieder zunimmt. Die Projektpartner führen dazu rund 70 Feldversuche für zahlreiche verschiedene Nutzpflanzen durch. Im deutschen Teilprojekt, an dem neben der Universität Oldenburg auch das Grünlandzentrum Niedersachsen/Bremen beteiligt ist, geht es um Weiden und Grünland. Das Europäische Interreg-Programm „Nordsee“ fördert das Projekt über dreieinhalb Jahre mit 4,1 Millionen Euro. Insgesamt sind 16 Partner aus sechs Nordsee-Anrainerstaaten beteiligt, die Leitung liegt beim britischen Game & Wildlife Conservation Trust.

Quelle: Uni Oldenburg

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News · Forschungsergebnis

Wie Aufforstung das Klima beeinflussen kann

Die Karte zeigt die gesamte verfügbare Fläche, auf der Bäume wachsen können (aktueller Waldbestand und für Wiederaufforstung geeignete Fläche). Grafik: Crowther Lab, ETH Zurich

Die weltweite Aufforstung von Wäldern wäre auf einer Fläche von 0,9 Milliarden Hektar möglich und könnte so zwei Drittel der vom Menschen verursachten CO2-Emissionen aufnehmen. Dies wäre die effektivste Massnahme gegen den Klimawandel. Zu diesem Schluss kommt eine aktuell in Science (DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.aax0848) publizierte Studie der ETH Zürich.

Quelle: ETH Zürich

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News · Förderung · Köpfe und Karrieren

Katja Becker wird Präsidentin der DFG

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bekommt erstmals eine Präsidentin. Die Biochemikerin und Medizinerin Prof. Dr. Katja Becker von der Justus-Liebig-Universität Gießen wurde am Mittwoch, dem 3. Juli 2019, von der Mitgliederversammlung der DFG in Rostock als erste Wissenschaftlerin in das Spitzenamt der größten Forschungsförderorganisation und zentralen Selbstverwaltungseinrichtung für die Wissenschaft in Deutschland gewählt. Becker ist seit 2014 bereits DFG-Vizepräsidentin und tritt ihr neues Amt am 1. Januar 2020 für zunächst vier Jahre an. Sie folgt damit auf den germanistischen Mediävisten Prof. Dr. Peter Strohschneider, der seit 2013 DFG-Präsident ist und nach zwei Amtsperioden turnusmäßig ausscheidet.

Quelle: DFG

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News · Anwendung

Phytoprove gewinnt 2. Preis bei Gründerwettbewerb

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

Quelle: Senckenberg

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News

Rückblick auf KW 22

Die Wurzeln der Apfelbäume

Dominoeffekt beim Artensterben gefährdet Biodiversität zusätzlich

Kartoffel-Züchtung mit neuen Methoden beschleunigen

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News · Forschungsergebnis

Roter Schnee hat einen neuen Namen

Die Alge, die am häufigsten im roten Schnee vorkommt (siehe „Blutrote Schneealge ist Alge des Jahres 2019“ unserer Sektion Phykologie), muss einer neuen Gruppe zugeordnet werden. Das haben Forschende mittels genetischer Analysen von 42 Proben rotgefärbten Schnees von vielen Fundorten auf der ganzen Welt nachgewiesen. Wie Lenka Procházková und Kolleginnen von der Charles Universität in Prag und Thomas Leya vom Fraunhofer IZI-BB in Potsdam im Fachjournal FEMS Microbiology Ecology (DOI: https://doi.org/10.1093/femsec/fiz064, OpenAccess) zeigen, sind die Hauptverursacher des roten Schnees einer bisher unbeschriebenen Gattung mit zwei neuen Arten zuzuordnen. Diese werden Sanguina nivaloides und Sanguina aurantia genannt. Der bisherige Name Chlamydomonas nivalis sollte aufgrund der neuen genetischen Erkenntnisse in Zukunft nicht mehr verwendet werden. Die Sektion Phykologie präsentiert außerdem eine Aufnahme, wie die beiden Algen den Schnee rot sowie orange färben.

Quelle: Sektion Phykologie 

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News · Forschungsergebnis

Feuer schwächen tropische Regenwälder jahrelang

Eine Studie giing erstmals der Frage nach, inwieweit Wälder in der Lage sind, sich von Stressfaktoren wie Feuer und Dürre zu erholen. An der Tanguro Ranch Forschungsstation im brasilianischen Amazonas konnten die Wissenschaftler*innen beobachten, dass die Wälder knapp zehn Jahre nach den letzten Bränden immer noch verfallen. Die Bestände waren anfälliger für Sturmschäden, vor allem an den Waldrändern und ihre Biomasse war deutlich geringer. Die in der Fachzeitschrift Global Change Biology veröffentlichte Studie (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.14659) wurde von Prof. Susan Trumbore, Dr. Mirco Migliavacca und Olaf Kolle vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie mit verfasst.

Quelle: MPI für Biogeochemie

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News · Outreach · Publikation

Wie Kannenpflanzen ihre Opfer anlocken und verdauen

Tellereisen, Leimruten, Fallgruben – insektenfressende Pflanzen haben sich ungewöhnliche Techniken einfallen lassen, um an zusätzliche Nährstoffe zu gelangen. Was Axel Mithöfer vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie (MPICE) in Jena an ihnen erforscht und wie Kannenpflanzen aus Südostasien ihre Opfer anlocken und verdauen, schildert er im Heft "MaxPlanckForschung" auf den Seiten 60-66, das viele schöne Fotos enthält.

Quelle: MPICE (pdf)

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News · Politik

Fachgespräch zu Genome Editing

Pflanzenforscherinnen und Pflanzenforscher kamen auf Initiative von WGG (Fachgesellschaft im VBIO) und VBIO im Juni mit Vertretern des BMU und des BfN zu einem Fachgespräch zum Thema Genome Editing zusammen. Ein Augenmerk lag dabei auf den Auswirkungen des EuGH-Urteils zur Freisetzungsrichtlinie 2001/EG auf die wissenschaftliche Forschung. Dabei wurde deutlich, dass die grundlagenorientierte Forschung nicht auf eine Prüfung genomeditierter Pflanzen unter Freilandbedingungen verzichten kann. Eine deutliche Fokussierung auf eine stärkere Produktbewertung erscheint derzeit wenig realistisch, resümiert der VBIO.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Genom der Weisstanne entschlüsselt

Das erstmals sequenzierte Genom stammt von einer Weisstanne in einem Wald in Birmensdorf (Kanton Zürich, Schweiz). Der Baum ist eher ein unscheinbarer Vertreter seiner Art. Foto: Christian Rellstab, WSL

Die Weisstanne ist eine wichtige Baumart für den Wald der Zukunft im Klimawandel. Um sie besser erforschen zu können, hat ein internationales Team unter Mitwirkung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) nun das umfangreiche Erbgut einer Zürcher Weisstanne entschlüsselt und im Fachjournal Genetics (DOI: https://doi.org/10.1534/g3.119.400083) publiziert.

Quelle: WSL

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News · Köpfe und Karrieren

Humboldt-Stipendiatin am Greifswalder Botanik-Institut

Dr. Alba Anadon Rosell. Foto: Magnus Schult, Uni Greifswald

Dr. Alba Anadon-Rosell hat ein Humboldt-Forschungsstipendium für Postdoktoranden erhalten. Sie wird für zwei Jahre von Prof. Dr. Martin Wilmking und seinem Team in der Arbeitsgruppe „Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik“ am Institut für Botanik und Landschaftsökologie betreut. Alba Anadon-Rosell kommt aus Barcelona, Spanien, und beschäftigt sich mit der phänotypischen Plastizität klonaler Sträucher in Tundra-Ökosystemen.

Quelle: Uni Greifswald

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News · Projekt

Agrarsystem zwischen konventionell und ökologisch

Das neue Verbundprojekt „LaNdwirtschaft 4.0 Ohne chemisch‐synthetischen PflanzenSchutz“ (NOcsPS) soll die Vorteile der konventionellen und der ökologischen Landwirtschaft miteinander vereinen und deren jeweiligen Nachteile so weit wie möglich reduzieren. Dazu werden in den sogenannten NOcsPS‐Anbausystemen auf chemische Pflanzenschutzmittel verzichtet jedoch Mineral- anstelle von organischem Dünger eingesetzt. Beteiligt sind neben dem Koordinator Uni Hohenheim auch das Julius Kühn-Institut (JKI) und die Uni Göttingen.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Neue Weizensorten für widrige Anbaubedingungen

Anbau des Weizensortiments auf dem Versuchsfeld des JKI in Quedlinburg. Foto: A. Serfling, JKI

„Es ist ein Mythos, dass alte Sorten unter extensiven Bedingungen besonders gut abschneiden. Das haben unsere Versuche gezeigt“, sagt Dr. Holger Zetzsche vom Julius Kühn-Institut (JKI) in Quedlinburg. Die neuesten Sorten lieferten die höchsten Erträge und eine durchschnittliche Ertragssteigerung von etwa 32 kg/ha pro Jahr. Das JKI ist Partner in einem Großprojekt, bei dem 191 Weizensorten an sechs Standorten unter verschiedenen Bedingungen über drei Jahre angebaut wurden. Einer dieser Standorte war der JKI-Hauptsitz in Quedlinburg, der mit seiner Schwarzerde über den besten Ackerboden im Projekt verfügte. Wie die Forschenden herausfanden, sind moderne Weizen-Sorten auch unter schwierigen Bedingungen im Vorteil. Die Ergebnisse veröffentlichte das Team gemeinsam mit ihren Kolleg*innen aus Gießen und Hannover, Kiel, Bonn und dem Australischen Queensland im Fachjournal Nature Plants (DOI: http://doi.org/10.1038/s41477-019-0445-5).

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Signale aus der Pflanzenzelle

Die Aktivität des Ionenkanals TPC1 in der Vakuolenmembran (gelb) ist für die elektrische Erregbarkeit der Vakuole essentiell. Bild: Dawid Jaslan, Uni Würzburg

Was die elektrische Kommunikation der Pflanzen angeht, haben Forschende der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg jetzt eine Wissenslücke geschlossen. Sie fanden heraus, dass der Ionenkanal TPC1 an der elektrischen Erregbarkeit der Pflanzenzelle beteiligt ist. Die Vakuolen von Pflanzenzellen lassen sich elektrisch erregen. Bislang war nicht genau bekannt, welche Funktion dieser Kanal, der auch beim Menschen vorkommt, überhaupt erfüllt. Sie publizierten ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Communications (DOI: doi.org/10.1038/s41467-019-10599-x). Der Züchtung eröffnet das auf lange Sicht vielleicht neue Wege zu Pflanzen, die resistenter gegen Schädlinge, Hitze oder Trockenheit sind – diese Eigenschaften wären angesichts des Klimawandels von Vorteil.

Quelle: Uni Würzburg

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News

Rückblick auf KW 21

Wie Blattformen entstehen

Weltweite Verteilung von Phytoplankton

MPG fordert: "Gen-edtitierte Pflanzen nicht mehr als gentechnisch verändert einstufen"

Jeff Schell-Preise für zwei Pflanzenforschende

Alle Nachrichten dieser Woche

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News

Erste Bekanntmachung der neuen „Forschungsinitiative zum Erhalt der Artenvielfalt“ veröffentlicht

Als Beitrag zur neuen „Forschungsinitiative zum Erhalt der Artenvielfalt“ vom dritten  dritten Rahmenprogramm zur Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA) startete am 6. Juni 2019 der erste Förderaufruf zum Thema „Wertschätzung und Sicherung von Biodiversität in Politik, Wirtschaft und Gesellschaft“. Es werden dringend Ansätze benötigt, um die Nachhaltigkeit von Nutzung der Natur zu erfassen und die Kosten für deren möglicherweise notwendige Wiederherstellung gerechter zu verteilen. Universitäten und Forschungseinrichtungen sind aufgerufen, zusammen mit Praktiker*innen aus Kommunen, Ländern, Unternehmen und Zivilgesellschaft (Vereine, Verbände) Forschungsanträge zu stellen. Antragsfrist für eine einjährige erste Phase zur Erarbeitung eines inter- und transdisziplinären Projektvorschlags (Co-Design und Co-Produktion) ist der 13. September 2019. Die Forschungsförderung erfolgt wettbewerblich in zwei aufeinander aufbauenden Phasen.

Quelle: FONA

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News · Forschungsergebnis

Gen gegen Wurzelfäule in Schneckenklee identifiziert

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle konnten in der Modellpflanze Medicago truncatula (Gestutzter Schneckenklee) ein Gen identifizieren, das eine Schlüsselrolle bei der Abwehr von Krankheitserregern spielt, die bei Pflanzen Wurzelfäule verursachen. Die Studie wurde in Kooperation mit Forschern aus Cambridge und Potsdam in Plant Physiology (DOI: https://doi.org/10.1104/pp.19.00278) veröffentlicht und liefert wichtige Erkenntnisse für die Landwirtschaft.

Quelle: IPB Halle

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News · Politik

Wissenschaftliche Konsultation zur deutschen Nachhaltigkeitspolitik

Forschende aller Fachrichtungen sind gefragt mitzumachen. Foto: Wissenschaftsplattform Nachhaltigkeit 2030

Ab sofort haben Forschende aus allen Fachrichtungen eine neue Möglichkeit, sich an der Weiterentwicklung der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie zu beteiligen. Dafür hat die Wissenschaftsplattform Nachhaltigkeit 2030 (wpn2030) die Online-Konsultation „Eine Frage der Wissenschaft: Die Nachhaltigkeitsstrategie auf dem Prüfstand“ aufgesetzt. Bis zum 31. Juli 2019 können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre Erkenntnisse, Vorschläge und Ideen einspeisen. Sieben Leitfragen setzen sich mit der für 2020 anstehenden Weiterentwicklung der Strategie auseinander:

  1. Warum ist die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie in manchen Bereichen “off track”?
  2. Misst die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie den Wandel, den wir (messen) wollen?
  3. Welche Konflikte zwischen den Zielen können gelöst, welche Synergien genutzt werden?
  4. Fördert die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie lokal und global nachhaltige Entwicklung?
  5. Wie kann die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie besser funktionieren?
  6. Wie zukunftsfähig ist die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie?
  7. Wie kann die Wissenschaft besser zur Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie beitragen?

„Mit der Online-Konsultation wollen wir Wissenschaft und Politik eine neue Möglichkeit bieten, wirksamer für nachhaltige Entwicklung zusammenzuarbeiten“, betonen die Co-Vorsitzenden der wpn2030, Dirk Messner, Patrizia Nanz und Martin Visbeck.

Quelle: Wissenschaftsplattform Nachhaltigkeit 2030

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News · Veranstaltung

Vom Ursprung zur Zukunft – wie Mikroalgen das Land erobern

Mikroalgen unter dem Mikroskop. Aufnahme und copyright: Frank Fox, MZCH

Mikroalgen sind mit dem bloßen Auge kaum zu erkennen. Sie sind häufig die Ersten, die neue Lebensräume besiedeln und somit als Pioniere eine besondere Rolle spielen. Im Rahmen der „Fenster in die Wissenschaft 2019“ haben Bachelor-Studierende der Biologie eine Ausstellung entwickelt. Sie zeigt, wie es Mikroalgen vor 500 Millionen Jahren gelang, das Land zu besiedeln und welche Möglichkeiten sie bieten, unser heutiges Leben zu bereichern. Das Team um Dr. Klaus von Schwartzenberg vom Fachbereich Biologie der Universität Hamburg eröffnet die Ausstellung mit einem Wissenschaftssonntag am 2. Juni 2019, von 13.00 bis 16.00 Uhr im Loki Schmidt Haus, Hamburg. Der Eintritt ist frei. Die Ausstellung wird im Loki Schmidt Haus bis 29. März 2020 zu sehen sein.

Quelle: Uni Hamburg

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News · Veranstaltung

Vortrag: Wie Metaorganismen funktionieren

Im öffentlichen Abendvortrag referiert Professor Dr. Dr. h. c. Thomas Bosch (Universität Kiel) im Rahmen der Vortragsreihe „Molekulare Grundlagen des Lebens“ über das Funktionieren von Metaorganismen. Eine neue Generation von Technologien deckt eine große Zahl von Mikroben auf, die mit Pflanzen, Tieren und dem Menschen in einer engen und oft funktionellen Beziehung stehen. Störungen dieser Partnerschaft haben bei allen Organismen einschließlich des Menschen erhebliche Konsequenzen. Wir sehen Tiere und den Menschen daher als Metaorganismen und verstehen darunter komplexe Lebensgemeinschaften aus vielen Arten, die sich während der vergangenen Millionen Jahre gemeinsam entwickelt haben. Das Funktionieren dieser multi-organismischen Einheit entscheidet über Gesundheit oder Krankheit und ist damit ein zentraler Aspekt in Biologie und Medizin. Am 3. Juni 2019 von 18:00 - 19:30 Uhr am Alfried Krupp Wissenschaftskolleg in Greifswald.

Quelle: Alfried Krupp Wissenschaftskolleg Greifswald

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News · Anwendung

Künstliche Intelligenz beflügelt Proteomforschung

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

Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Dominoeffekt beim Artensterben gefährdet Biodiversität zusätzlich

Die Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Pflanzenarten und ihren Bestäubern verstärken die negativen Effekte des Klimawandels. Wie Forschende der Universität Zürich (UZH) in einer Studie im Fachjournal Scientific Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aav2539) zeigen, liegt die Gesamtzahl der vom Aussterben bedrohten Arten dadurch deutlich höher, als in bisherigen Modellen vorausgesagt. Die positiven wechselseitigen Interaktionen waren bei der Entstehung der Vielfalt des Lebens auf der Erde entscheidend. Zum Knackpunkt werden sie allerdings, wenn das Aussterben einer Art dominoartig weitere, von ihr abhängige Arten auslöscht und es zu einer sogenannten Ko-Extinktion kommt. Um dies zu untersuchen, analysierte das Forscherteam die Netzwerke zwischen blühenden Pflanzen und ihren Insektenbestäubern in sieben unterschiedlichen Regionen Europas.

Quelle: UZH

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News · Forschungsergebnis

Die Wurzeln der Apfelbäume

Obst in Urform: Die wilden Äpfel im zentralasiatischen Tienschan-Gebirge gehören zu den wichtigsten Vorfahren unserer heutigen Äpfel. Einst dienten Wildäpfel als Nahrung für große Säugetiere, die zum Ende der letzten Eiszeit ausstarben. Später sorgte der Mensch über die Seidenstraße dafür, dass sich Apfelbäume in vielen Regionen Eurasiens verbreiteten. Foto und © Prof. Dr. Martin R. Stuchtey

Eine Studie wirft ein neues Licht auf die Evolution und Kulturgeschichte des Apfels: Das Obst entwickelte bereits vor der Zucht durch Menschen große Früchte, die großen Tierarten als Nahrung dienten. Die Früchte hatten sich demzufolge bereits vor der letzten Eiszeit entwickelt um große Säugetiere anzulocken und darüber ihren Samen zu verbreiten. Später brachten Händler*innen die Bäume zusammen mit anderen Nutzpflanzen über die Seidenstraße in viele Gegenden Eurasiens. Das berichten Forschende aus dem Max-Planck-Institut für Menschheitsgeschichte in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Frontiers in Plant Science (DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00617).

Quelle: MPI für Menschheitsgeschichte

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News · Forschungsergebnis

Wie Blattformen entstehen

Mittels Mikroskopie und Computeranalyse können Forschende die Entstehung eines Blattes im Detail verfolgen. Grafik und ©: MPI f. Pflanzenzüchtungsforschung

Wie unterschiedlich Blätter aussehen können, lässt schon ein Blick auf den Salatteller oder in den Garten erkennen. Spinatblätter zum Beispiel besitzen glatte Ränder und sind vergleichsweise einfach gestaltet, während Petersilienblätter tief gekerbt und aus einzelnen Untereinheiten zusammengesetzt sind. Wie Entwicklungsgene das Zellwachstum beeinflussen und solch großen Unterschiede hervorrufen können, haben Forschende vom Kölner Max-Planck-Institut (MPI) für Pflanzenzüchtungsforschung ermittelt. Mit ihrem Wissen konnten die Forschenden um Prof. Dr. Miltos Tsiantis die einfachen Blätter der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) in komplexe Blätter ähnlich denen des Behaarten Schaumkrauts (Cardamine hirsuta) umwandeln, einer verwandten Pflanze mit aus Untereinheiten zusammengesetzten Blättern. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.011).

Quelle: MPG

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News · Politik

MPG: "Gen-edtitierte Pflanzen nicht mehr als gentechnisch verändert einstufen"

Die rasante Entwicklung von CRISPR‐Cas und anderen Techniken zur Genom‐Editierung werfen eine Vielzahl wissenschaftlicher, rechtlicher und ethischer Fragen auf. Die Max-Planck-Gesellschaft möchte die Expertise ihrer Wissenschaftler*innen in die wissenschaftliche und gesellschaftliche Debatte einbringen. In einem Positionspapier hat sie deshalb ihren Standpunkt zur Genom-Editierung formuliert. Sie lehnt darin unter anderem die Veränderung der menschlichen Keimbahn auf Basis des gegenwärtigen Wissenstandes ab. Außerdem fordert sie, die europäische Gesetzgebung an den aktuellen Forschungsstand anzupassen und Pflanzen mit editiertem Erbgut nicht mehr als gentechnisch verändert einzustufen, wenn diese den natürlichen Mutageneseprozess nachahmen.

Quelle: MPG

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News · Projekt

Nahrungspflanzen und Insektendiversität

In Deutschland gibt es immer weniger Insekten. Diese besorgniserregende Entwicklung, die seit Jahrzehnten zu beobachten ist, gefährdet auch die Artenvielfalt in Naturschutzgebieten. Grundlegende Fragen zur Ursache des Insektenschwundes sind nach wie vor ungeklärt. Vor diesem Hintergrund startet der NABU mit der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) und sieben weiteren Partnern ein umfassendes Forschungsprojekt. Das Ziel des Projektes DINA (Diversität von Insekten in Naturschutz-Arealen) ist es, erstmals wissenschaftlich basiert die Insektenvielfalt in Naturschutzgebieten zu erfassen und zu dokumentieren. Von der JLU ist apl. Prof. Dr. Birgit Gemeinholzer vom Institut für Botanik beteiligt. Sie erforscht im Teilprojekt „Untersuchung der Pollen- und Insektendiversität in Naturschutzgebieten“, welche Nahrungspflanzen von den Insekten genutzt werden. Das Projekt wird durch das Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in Höhe von 4,2 Millionen Euro gefördert, auf das Teilprojekt der JLU entfallen rund 212.000 Euro. Träger ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Quelle: JLU

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News · Forschungsergebnis

Trocken- und Regernwälder regenerieren unterschiedlich

Die vom Menschen dominierte Landschaft im Zentrum Panamas zeigt das Fortschreiten der Regeneration von Wäldern auf Rinderweiden (Vordergrund) zu älteren Sekundärwäldern (Hintergrund). Foto: Dylan Craven

Die Wälder in den Tropen werden in alarmierender Geschwindigkeit abgeholzt, um Platz für Landwirtschaft und Weideland zu schaffen. Die gute Nachricht ist, dass sie auf natürliche Weise nachwachsen können, wenn die Felder verlassen werden. Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Uni Göttingen hat herausgefunden, dass verschiedene Regenwaldtypen sich auf unterschiedliche Art regenerieren. Dies hat Folgen für die Wiederherstellung der Wälder, die Artenvielfalt und die Ökologie. Dazu hatten 85 Forscherinnen und Forscher aus 16 Ländern Originaldaten von 50 Standorten, 1400 Parzellen und mehr als 16000 Bäumen in tropischen Wäldern in ganz Lateinamerika gesammelt. Ihre Ergebnisse publizierte das internationale Team im Fachjournal Nature Ecology and Evolution (DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41559-019-0882-6).

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Pflanzliche Stammzellen halten die Luft an

Ein Baum kann die Erdatmosphäre mittels der Photosynthese mit über 120 Kilogramm Sauerstoff jährlich anreichern. Allerdings benötigen Pflanzen auch selber Sauerstoff für ihre Energieversorgung. Pflanzenorgane wie Wurzeln oder verholzte Sprosse, die keine Photosynthese betreiben, sind darum anfällig für ungenügende Sauerstoffversorgung, die zu eingeschränkter Produktivität oder gar Ernteausfällen führen kann. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Rheinisch-Westfälisch Technischen Hochschule Aachen (RWTH), der Scuola Superiore Sant'Anna in Pisa, der Universität Kopenhagen sowie der Universität Heidelberg haben jetzt im Fachjournal Nature (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1203-6) nachgewiesen, dass niedrige Sauerstoffkonzentrationen nicht ausschließlich eine Belastung für Pflanzen sind, sondern zu den Schlüsselbedingungen für die Regulation des Wachstums zählen. Die verminderte Sauerstoffverfügbarkeit trägt also zur Pflanzenentwicklung bei.

Quelle: RWTH

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News · Forschungsergebnis

Wälder tragen weniger zum Klimaschutz bei als vermutet

Dieser Stumpf im Russischen Altai Gebirge ist der Überrest einer Lärche, die bereits im ersten Jahrtausend nach Christus wuchs. Foto: U. Büntgen, WSL

Wenn das Erdklima wärmer wird, wachsen zwar die Bäume schneller. Aber die Zeitspanne, in der sie Kohlenstoff speichern, die so genannte Kohlenstoff-Verweilzeit, wird sich verringern. Das zeigen Forschende mit Beteiligung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) in einer im Fachjournal Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-10174-4) veröffentlichten Studie. Das könnte ein Dämpfer für den Klimaschutz sein: Mit zunehmenden Temperaturen wachsen Bäume zwar schneller, sie sterben aber auch jünger. Dabei wird der in ihnen gespeicherte Kohlenstoff wieder in den Kohlenstoffkreislauf – und letztlich in die Atmosphäre – zurückgeführt. "Wenn sich der Planet erwärmt, wachsen die Pflanzen schneller. Das legt den Schluss nahe, dass man mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre entfernen könnte, indem man mehr Bäume pflanzt", sagt Erstautor Professor Ulf Büntgen von der University of Cambridge und der WSL. Tatsächlich setzen zahlreiche Klimaschutz-Programme wie beispielsweise die Bonn Challenge darauf, dass durch Aufforstung Klimagase aus der Atmosphäre gebunden werden und der Klimawandel gebremst wird. "Aber das ist nur die halbe Wahrheit. Die andere Hälfte wurde bisher kaum berücksichtigt: dass schnell wachsende Bäume Kohlenstoff über kürzere Zeiträume speichern."

Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Lebensmittel produzieren und Artenvielfalt erhalten

Eine strukturreiche Agrarlandschaft wie hier in Rumänien kann die Artenvielfalt fördern. Foto: Laura Sutcliffe

In Naturschutz und Landwirtschaft gibt es zwei gegensätzliche Konzepte, wie eine hohe Artenvielfalt und eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion zu verbinden sei: Naturschutz soll in Produktionslandschaften integriert oder in Form von reinen Schutzgebieten segregiert werden, um auf den Produktionsflächen maximale Erträge zu ermöglichen. Forscherinnen und Forscher der Universität Göttingen plädieren für integrative Lösungsansätze, die Naturschutz und landwirtschaftliche Produktion in nachhaltig bewirtschafteten Agrarlandschaften vereinbaren. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift People and Nature (DOI: https://doi.org/10.1002/pan3.21) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Rotalge kann Freunde anlocken und Feinde abwehren

Biolog*innen des Plymouth Marine Laboratory (UK) und des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zeigen bei der Rotalge Agarophyton vermiculophyllum, dass sie mittels chemischer Stoffe auf ihrer Oberfläche gezielt Mikroben ansiedelt, die sie gegen Krankheiten schützen. Sie schildern dies in der Fachzeitschrift Journal of Ecology (DOI: https://doi.org/10.1111/1365-2745.13193).

Quelle: GEOMAR

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News · Projekt

Gelbe Lupine soll Ackerfläche zurückerobern

Eine anfällige (links) und eine resistente Lupine zehn Tage nach Inokulation mit Colletotrichum lupini. Foto: Brigitte Ruge-Wehling, JKI

Doch Anfang der 1990er Jahre kam der Anbau Gelber Lupinen (Lupinus luteus) nahezu zum Erliegen. Schuld daran ist eine Pilzkrankheit, die Anthraknose, die zu massiven Ernteausfällen führte. Der Anthraknose-Erreger infiziert auch das Saatgut. Die Züchtungsforscher des JKI im mecklenburgischen Groß Lüsewitz und ihre Projektpartner haben sich zum Ziel gesetzt, die Gelbe Lupine züchterisch so zu verbessern, dass sie für Landwirte wieder attraktiv wird. Vor allem ökologisch wirtschaftenden Landwirten könnte dies zu Gute kommen, da diese kein Import-Soja an ihre Tiere verfüttern dürfen und auf alternative Eiweißquellen angewiesen sind. Dabei zielen die Forscher nicht nur auf Anthraknoseresistenz, sondern auch auf eine Steigerung des Ertrags, der bisher bei der Gelben Lupine geringer ist als bei den anderen Lupinen-Arten. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das im April gestartete Projekt „InnoLuteus“ mit rund einer Million Euro, das von Dr. Brigitte Ruge-Wehling vom Julius Kühn-Institut (JKI) geleitet wird.

Quelle: JKI

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News · In den Medien

Wie aus Algen klimaneutrale Baumaterialien enstehen

Der Deutschlandfunk stellt ein Münchner Forschungsprojekt vor, in dem mithilfe von Salzwasseralgen Treibhausgas aus der Atmosphäre entzogen und dauerhaft gebunden wird. Daraus entstehen Öl und Carbonfasern. Mit diesem neuen Ansatz hat es ein Professor in den Bericht des Weltklimarats geschafft.

Quelle: Deutschlandfunk

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News · Forschungsergebnis

"Die wesentlichen Treiber des Artensterbens sind menschengemacht“

Die Artenvielfalt nimmt weltweit dramatisch ab. Etwa eine Million der derzeit bekannten rund 8 Millionen Arten an Tieren und Pflanzen ist im Laufe der nächsten Jahrzehnte vom Aussterben bedroht, wenn der Mensch seine Lebensweise nicht gravierend ändert. Dieses Fazit hat der Weltbiodiversitätsrat (IPBES) gestern in seinem Globalen Zustandsbericht der Öffentlichkeit vorgestellt. Helmholtz-Wissenschaftler waren daran maßgeblich beteiligt und haben heute die Hintergründe und Konsequenzen für Deutschland vorgestellt. Zu Land, zu Wasser und in der Luft wird die Zahl der pflanzlichen und tierischen Arten von Jahr zu Jahr geringer. „Die immer stärkere Nutzung von Böden und Meeren, der Klimawandel und die Umweltverschmutzung sind menschengemacht und einige der wesentlichen Treiber des Artensterbens,“ sagt Josef Settele vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Halle. Er ist einer der drei Vorsitzenden des Globalen Zustandsberichts des Weltbiodiversitätsrats. Die Pflanzenproduktion ist dem Bericht zufolge seit 1970 um rund 300 Prozent gestiegen, die Holzproduktion um 45 Prozent. „Jedes Jahr werden weltweit rund 60 Milliarden Tonnen erneuerbare und nicht erneuerbare Rohstoffe aus der Natur gewonnen – das entspricht nahezu einer Verdopplung seit 1980“, sagt Ralf Seppelt (UFZ Leipzig), Landschaftsökologe und Leitautor im Kapitel „Szenarien und Wege in eine nachhaltige Zukunft“. Mehr als ein Drittel der Landoberfläche und fast 75 Prozent der Süßwasserressourcen würden derzeit für die Pflanzen- oder Viehproduktion genutzt. „Wir stoßen hier allmählich an natürliche Grenzen des Machbaren.“

Quelle: Helmholtz

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News · Ausschreibung

Webvideo-Wettbewerb Fast Forward Science

Der Webvideo-Wettbewerb Fast Forward Science geht in die nächste Runde. Bis zum 22. Juli 2019 sucht Wissenschaft im Dialog die gelungensten Webvideos zum Thema Wissenschaft. Forscherinnen und Forscher, Studierende, Schülerinnen und Schüler, YouTuberinnen und YouTuber sowie Wissenschaftsenthusiasten können ab dem 6. Mai 2019 ihre Videos auf YouTube hochladen und einreichen. Die besten Beiträge werden mit insgesamt 20.000 Euro prämiert. Belohnt werden Videos, die Forschung verständlich machen, Lernen und Lachen verbinden oder wissenschaftliche Zukunftsvisionen entwickeln. Die Challenge „Super Fast“ bringt in diesem Jahr zudem eine neue Plattform ins Spiel: Innerhalb von 24 Stunden sollen Instagram-Stories zu einem vorgegebenen Thema produziert werden. Diese Sonderrunde beginnt mit der Bekanntgabe des Themas am 18. Mai 2019 um 12 Uhr.

Quelle: Fast Forward Science

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News · Forschungsergebnis

Photosynthese und Chlorophyll wirken enger zusammen als bekannt

Wie Forschende der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) in der Zeitschrift Communications Biology (DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-019-0395-5) zeigen, ist der Stoffwechselweg von Chlorophyll von einem funktionsfähigen photosynthetischen Elektronentransport abhängig. Das Team um Dr. Pawel Brzezowski und Prof. Dr. Bernhard Grimm und Forschende vom Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) in Frankreich beschreibt den neuen und entscheidenden regulatorischen Zusammenhang zwischen der Chlorophyllbiosynthese und der Photosynthese anhand von Mutanten der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii, die einen Defekt in dem Elektronentransfer der photosynthetischen Elektronentransportkette aufwiesen.

Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Stammzellen-Programm zur Wundheilung reaktiviert

Die unterschiedlichen Zelltypen einer Wurzelspitze teilen sich fortwährend und stammen von einigen wenigen Stammzellen in der Stammzellnische am untersten Ende der Wurzelspitze ab (weiße Zellen). Grafik: Lukas Hörmayer, IST Austria

Bereits spezialisierte Wurzelzellen können ihren Zellteilungsmodus ändern, um zerstörte Nachbarzellen mit korrektem Zelltyp zu ersetzen. Das beschreiben Forschende des Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) nun im Fachmagazin Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.04.015). Wird pflanzliches Gewebe verletzt oder zerstört, füllen angrenzende Zellen die Lücke mit ihren Tochterzellen. Welche Zellen sich jedoch teilen, um die Wunde zu heilen und wie sie es schaffen, den korrekten Zelltypus des verletzten Gewebes zu produzieren, war bislang nicht bekannt. Wie die Wissenschafter*innen nun zeigen, repaireren vorwiegend die Nachbarzellen an der Innenseite der Wunde das kaputte Gewebe, indem sie Stammzellen-ähnliche Eigenschaften annehmen.

Quelle: IST Austria

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News · Forschungsergebnis

Zwei Margeriten-Gattungen auf unterschiedlichen evolutionären Wegen

Die Gattung Leucanthemum (Europäische Margeriten, links) baute in den letzten 1,6 Millionen Jahren einen umfangreichen Polyploidkomplex auf. Foto: Dr. Roland Greiner. Die nah verwandten nordafrikanischen Margeriten (Rhodanthemum, rechts) bildeten zwar ebenfalls viele Arten heraus, blieben aber auf dem diploiden Niveau. Foto: Florian Wagner

Die Entstehung neuer Arten durch Vervielfachung des Chromosomensatzes (Polyploidisierung) trug zur pflanzlichen Biodiversität auf unserer Erde bei. Etwa 30 bis 35 Prozent aller Blütenpflanzen, darunter viele Nutzpflanzen wie Weizen, Kartoffel, Baumwolle, Raps, Mais oder Kaffee, haben mehrere Chromosomensätze. Die Frage, warum manche Pflanzengruppen durch Polyploidisierung evolvieren, während andere davon völlig unberührt bleiben, stellten sich jetzt Forschende der Universität Regensburg und der Freien Universität Berlin. Wie sie im Fachmagazin New Phytologist (DOI:  https://doi.org/10.1111/nph.15784) beschreiben, fördert eine hohe genetische Divergenz und häufige zwischenartlicher Hybridisierung die Polyploidisierung. Im Falle der europäischen Margeriten führten beide Phänomene zur Entstehung eines Polyploid-Komplexes, der Arten mit 2- bis 22-fachen Chromosomensatz umfasst. Nach Ansicht der Forschenden spielten dabei auch geologische Gegebenheiten während des Wechsels von Warm- und Kaltzeiten in den vergangenen 1,6 Millionen Jahren eine wichtige Rolle.

Quelle: Uni Regensburg

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News · Ausbildung · Politik

Positionspapier zur bayerischen Oberstufe ohne Biologie und Chemie

Der Landesverband Bayern des VBIO (in dem auch die DBG MItglied ist) hat zusammen mit anderen naturwissenschaftlichen Verbänden einen dringenden Appell an den Bayerischen Staatsminister für Kultus Prof. Piazolo gerichtet, die Naturwissenschaften in der Oberstufe im neuen neunjährigen Gymnasium zu stärken. Denn im Moment sieht es so aus, als ob Biologie und Chemie kaum noch eine Rolle spielen sollen nach der Rückkehr zum neunjährigen Gymnasium. "Wir können uns weder einen Fachkräftemangel im MINT-Bereich noch eine auf fehlendem Grundwissen basierende Technikfeindlichkeit leisten." Neben dem VBIO haben den Appell unterzeichnet: Der Deutsche Verein zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts (MNU),  die Gesellschaft Deutscher  Chemiker (GDCh) und der Verband der Chemielehrer Bayerischer Gymnasien (VCBG). Unterstützer des Appels sind die Berufsvertretung Deutscher Biologen (BDBiol), die European Countries Biologists Association (ECBA), das Zentrum zur Förderung des mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichts (Z-MNU, Bayreuth) und das Forum Technologie der Bayerischen Akademie der Wissenschaften.

Quelle: VBIO

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News

Rückblick auf KW 14

Pflanzenhormon Auxin kann das Wachstum auch hemmen

Wie sich Pflanzen vor Erregern schützen

Herkunft des Safran-Krokus ins griechische Attika zurückverfolgt

Ars legendi-Fakultätenpreis für Pflanzenphysiologen 

Alle Nachrichten dieser Woche

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News

IPBES stellt am 6. Mai Bericht zur Biodiversität der Welt vor

Der Weltbiodiversitätsrat IPBES (Intergovernmental Platform on Biodiversity and Ecosystem Services) wird in einer internationalen Pressekonferenz am 6. Mai den ersten globalen Zustandsbericht seit dem Millennium Ecosystem Assessment von 2005 vorstellen. Das Globale Assessment wird eine Gesamtübersicht zum Zustand der biologischen Vielfalt und der Leistungen der Ökosysteme weltweit liefern. Zwischen 2016 und 2018 hatte der Weltbiodiversitätsrat bereits zwei thematische (Landdegradation, Bestäuber), einen methodischen (Szenarien und Modelle) sowie vier regionale Berichte (Afrika, Amerika, Asien/Pazifik, Europa/Zentralasien) veröffentlicht. Vom 29. April bis 6. Mai 2019 treffen sich in Paris die 132 Mitgliedsstaaten des Weltbiodiversitätsrates IPBES, um das Globale Assessment zu verabschieden. Das meldet das daran beteiligte Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ).

Quelle: UFZ

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News · Politik

Macht Agrarimporte aus Brasilien nachhaltig!

Das fordern Wissenschaftler*innen sowie idigene Gruppen Brasiliens in einem offenen Brief an die Europäische Kommission, der im Fachmagazin Science (DOI: 10.1126/science.aaw8276) veröffentlicht wurde. Unter der derzeitigen Regierung Brasiliens sei das Pochen auf nachhaltigen Handel noch dringender geworden. Mitinitiiert von Forschenden am Geographischen Institut der Humboldt-Universität zu Berlin (HU), wurde die Petition bisher von mehr als 600 Forschenden aus allen Ländern der Europäischen Union sowie von 300 indigenen Gruppen Brasiliens unterzeichnet.

Quelle: HU Berlin

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News · Veranstaltung

Symposium: Form und Wachstum von Pflanzen

Das International Symposium on Plant Growth and Form der DFG-Forschergruppe Plant Morphodynamics (FOR2581) wird vom 9. bis 11. September 2019 am Center for Organismal Studies (COS) der Uni Heidelberg stattfinden. Die Themen der organisierenden Pflanzenforscher*innen, Computerspezialist*innen und Physiker*innen umfassen:

  • Mechanics and patterning of plants growth
  • Quantifying cell and tissue growth
  • Modelling plant growth
  • Evolution of plant form

Die Registrierung ist bereits möglich; Abstracts sind bis Mitte Juli erwünscht.

Zur Website der Tagung

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News · Forschungsergebnis

Wie Licht Gehirnaktivitäten anstoßen kann

Max Dreier, Klaus Gerwert und Stefan Tenningkeit (von links) betrachten die Darstellung eines Proteins. Foto und © Kramer, RUB

Die Optogenetik erlaubt es, Gehirnprozesse mit Licht zu steuern. Sie beruht auf der Nutzung lichtgesteuerter Proteine wie dem Channelrhodopsin-2, einem Ionenkanal, der sich bei Lichteinwirkung öffnet und damit zelluläre Prozesse aktivieren kann. Seine Arbeitsweise haben Forschende der Ruhr-Uni-Bochum (RUB) gemeinsam mit Kolleg*innen der Humboldt-Universität zu Berlin nun in der Fachzeitschrift PNAS dargelegt (DOI: 10.1073/pnas.1805868115). Der eingesetzte Ionenkanal wurde einst durch Grundlagenforschung an der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii entdeckt.

Quelle: RUB

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News · Projekt · Veranstaltung

Forschung an „Wieder-Auferstehungs-Pflanzen“

Professor Stefan Porembski (Mitte) betrachtet in den Gewächshäusern des Botanischen Gartens mit den Promotionsstudierenden Juliane Rexroth und Julius Köhler sogenannte Austrocknungspflanzen. Foto: Thomas Rahr, Uni Rostock

Dürre und Wassermangel werden in Zukunft besonders für die Landwirtschaft weltweit zum Problem. Die Erträge sinken in absehbarer Zeit. Im Botanischen Garten der Universität Rostock mit seinen spezifischen Gewächshäusern wird an sogenannten „Wieder-Auferstehungs-Pflanzen“ geforscht, die besonders gut an extreme Trockenheit angepasst sind. Professor Stefan Porembski, Direktor der Rostocker Einrichtung, leitet das Projekt, das die Rostocker Botaniker*innen haben dieses Thema jetzt mit brasilianischen Wissenschaftler*innen auf einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Workshop diskutiert.

Quelle: Uni Rostock

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News · Politik · VBIO

Dachverband VBIO veröffentlicht Jahresbericht

Jahresbericht 2018. Cover, VBIO

Jetzt ist er online abrufbar, der jüngste Jahresbericht des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland e.V. (VBIO). Er gewährt Einblick in die Aktivitäten und Positionen des Dachverbandes der Biowissenschaften und zeigt, dass der Biologenverband auch 2018 ein überzeugender Ansprechpartner für Politik, Presse und Wissenschaft gewesen ist und um seine Expertise gebeten wurde. Im zurückliegenden Jahr hat er Veranstaltungen zu Access and Benefit Sharing organisiert und sich zur wissenschaftsfreundlichen Regelung des Nagoya Protokolls positioniert. Darüber hinaus bezog der Verband Stellung zum Koalitionsvertrag Von der Biologie zur Innovation sowie zu den Themen Genome Editing und Synthetische Biologie. Die DBG ist eine der 26 dem VBIO beigetretenen biowissenschaftlichen Fachgesellschaften.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Vielfalt kann ökologische und ökonomische Vorteile bringen

Zwischenfruchtanbau wie hier im Landkreis Celle ist Teil der Diversifizierung in der Landwirtschaft. Foto: Julia Rosa-Schleich

Eine Diversifizierung in der Landwirtschaft durch lange Fruchtfolgen oder Strukturelemente wie Hecken und Blühstreifen ist für die Artenvielfalt und viele ökologische Prozesse von Vorteil, oft aber auch mit Kosten für Landwirtinnen und Landwirte verbunden. Welche Maßnahmen sowohl mit ökologischen als auch mit ökonomischen Vorteilen verbunden sind, haben Forschende der Uni Göttingen mit einer systematischen Literaturrecherche untersucht. „Längere Fruchtfolgen, Mischkulturen, Untersaaten, Zwischenfrüchte, pfluglose Bodenbearbeitung, Agroforstsysteme und Strukturelemente wie Blühstreifen oder Hecken erhöhen erheblich die Artenvielfalt, können aber auch den Ertrag stabil halten und damit das Ertragsrisiko mindern“, sagt Erstautorin Julia Rosa-Schleich aus der Abteilung Agrarökologie. „Eine solche Diversifizierung kann auch den Schädlings- und Unkrautdruck verringern, so dass der Landwirt dann Kosten für Bekämpfungsmaßnahmen einsparen kann.“. Maßnahmen zur Diversifizierung können auch kombiniert werden wie bei der Verbindung von Nutztierhaltung mit Ackerbau, der konservierenden Bodenbearbeitung oder der Ökologischen Landwirtschaft. Die Ergebnisse erschienen in der Fachzeitschrift Ecological Economics (DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2019.03.002).

Quelle: Uni Göttingen

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News · Veranstaltung

Öffentliche Führung am Pflanzenphysiologie-Institut

Von Juni bis September findet an jedem ersten Samstag im Monat die öffentliche Führung "Komm ins Beet" am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPIMP) statt. Sie beginnen jeweils um 14.00 Uhr im Wissenschaftspark Potsdam-Golm. Das MPIMP bittet um Anmeldung per Telefon oder E-Mail (bis jeweils Freitagabend 17 Uhr). Das MPIMP gibt einen Einblick in die Geschichte der Pflanzenzüchtung und berichtet über aktuelle Forschungsprojekte des Instituts. Dazu besucht es das Sommergewächshaus und die Freiflächen. Die Termine sind am

  • 1.6.2019: von 14:00 bis 15:30 Uhr (Anmeldeschluss: 31.5.2019)
  • 6.7.2019: von 14:00 bis 15:30 Uhr (Anmeldeschluss: 5.7.2019)
  • 3.8.2019: von 14:00 bis 15:30 Uhr (Anmeldeschluss: 2.8.2019)
  • 7.9.2019: von 14:00 bis 15:30 Uhr (Anmeldeschluss: 6.9.2019)

Quelle: MPIMP

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News · Forschungsergebnis

Kaninchen gefährden Pflanzenvielfalt auf Teneriffa

Aufnahmen im Gelände zur Populationsdichte der Kaninchen in den oberen Lagen des Kanaren-Kiefernwalds. Anhand einer Vielzahl solcher Ringaufnahmen konnte die Populationsdichte der Kaninchen durch zählen ihrer Exkremente über die gesamte Insel ermittelt werden. Im Bild: Victor Bello-Rodríguez von der Universität La Laguna auf Teneriffa zu sehen. Standort auf rund 1900 Meter Höhe. Bildrechte: Severin Irl

Inseln tragen wegen der vielen nur dort heimischen Arten überproportional zur globalen Biodiversität bei. Diese Arten sind aber auch besonders vom Aussterben bedroht. Eine Studie in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (DOI: http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2019.0136) zeigt nun erstmals auf der Skala einer ganzen, sehr vielfältigen Insel, nämlich Teneriffa, dass diese Arten von eingewanderten Pflanzenfressern bevorzugt werden. Das internationale Forschungsteam von Prof. Severin Irl vom Institut für Physische Geographie der Goethe-Universität Frankfurt hat nun erstmals die gesamte und sehr vielfältige Kanareninsel Teneriffa beprobt und bestätigt, dass endemische Arten stärker von Kaninchen gefressen werden als nicht-endemische.

Quelle: Uni Frankfurt

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News · Forschungsergebnis

Meta-Analyse: Ertragssteigerung vs. Biodiversitätsverlust

Die Intensität der Landnutzung lässt sich anhand verschiedener Indikatoren ableiten (z.B. manuelle Bearbeitung von Ackerland oder Verzicht auf Pestizide -> niedrige Intensität / Nutzung großer Maschinen und chemischem Dünger -> hohe Intensität). In den drei dominierenden Produktionssystemen (Lebensmittel, Futtermittel, Holz) erhöht die Intensivierung den Ertrag (+ 20,3%, roter Pfeil), führt jedoch auch zu einem Artenverlust (-8,9%, blauer Pfeil). Foto: UFZ

Um den Ertrag bewirtschafteter Nutzflächen zu steigern, wird die Landnutzung intensiviert. In welchem Maß der Ertrag dabei zunimmt, und wie hoch gleichzeitig der Verlust der biologischen Vielfalt ausfällt, darüber ist bislang kaum etwas bekannt. Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern fragte sich, "wieviel Natur verlieren wir durch höhere Erträge?" und hat nun unter Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) Daten weltweiter Forschungsarbeiten ausgewertet, in denen sowohl Ertrag als auch Biodiversität vor und nach Intensivierungsmaßnahmen untersucht wurden. Die Forschenden mahnen, dass auch landwirtschaftlich genutzte Flächen Tier- und Pflanzenarten einen wertvollen Lebensraum bieten und dem häufig zu wenig Beachtung geschenkt werde. Bislang wurden die Auswirkungen intensivierter Landnutzung meist nur von einer Seite betrachtet: entweder mit Blick auf den Ertragszuwachs oder den Biodiversitätsverlust. Daher haben die Forschenden nun beide Seiten betrachtet und dazu etwa 10.000 thematisch relevante Studien gesichtet. Nur 115 Studien haben tatsächlich beide Parameter auf den gleichen Flächen untersucht. In den drei untersuchten Produktionssystemen (Lebensmittel, Futtermittel, Holz) erhöht eine Intensivierung zwar den Ertrag (+20%), führt aber gleichzeitig zu einem Artenverlust (-9%). Ihre Meta-Analyse haben sie jetzt im Fachmagazin Global Change Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.14606) veröffentlicht.

Quelle: UFZ

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen-Vielfalt erhöht Insekten-Vielfalt

Die Strukturvielfalt in einer Wiese - etwa durch hohe und niedrige Pflanzen - beeinflusst die Vielfalt der dort lebenden Insekten. Foto: Alex Fergus

Je mehr Pflanzenarten in Wiesen und Wäldern leben, desto mehr Insektenarten finden dort Lebensraum. Mehr Pflanzenarten erhöhen aber nicht nur die Zahl der Insektenarten, sondern auch die Zahl ihrer Individuen. Gleichzeitig wird die tierische Vielfalt nicht nur von der pflanzlichen Artenvielfalt bestimmt, sondern auch von der pflanzlichen Strukturvielfalt. Dies sind Ergebnisse einer internationalen Zusammenarbeit unter Führung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), die in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09448-8) veröffentlicht sind. Sie haben Konsequenzen für die insektenfreundliche Bewirtschaftung von Wiesen und Wäldern.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Erbgut des Pasta-Weizens kartiert

Ein internationales Konsortium hat die vollständige Genomsequenz des Hartweizens (Triticum durum) veröffentlicht. Ihre Arbeit liefert nicht nur Einblicke in die Entwicklung dieses Getreides hin zur heutigen Kulturpflanze, sondern zeigt auch Möglichkeiten auf, die Pflanze durch gezielte Züchtung zu optimieren. Federführend beteiligt an der Publikation im Fachmagazin Nature Genetics (DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-019-0381-3) waren Forschende des Helmholtz Zentrums München, des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben sowie italienische und kanadische Institutionen.

Quelle: Helmholtz München

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News · Köpfe und Karrieren

Fotos der Ars-Legendi-Preisverleihung

Caren Linnemann hielt die Laudatio und VBIO-Präsidiumsmitglied Prof. Karl-Josef Dietz (mitte) gratulierte dem Preisträger des Ars-Legendi-Fakultätenpreises im Fach Biologie Dr. Markus Pietrowski (ganz rechts). Foto: Kay Herschelmann

Alle Fotos: bitte "Weiterlesen" anklicken.

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News · Veranstaltung

Faszination für Pflanzen-(wissenschaften)

Der fünfte "Faszination für Pflanzen"-Tag (Fascination of Plants Day, #FoPD 2019) im Mai (siehe Faltblatt, pdf) wird wieder von Pflanzenwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern unterstützt (pdf-Datei). Ziel ist es möglichst viele Menschen für Pflanzen und die Bedeutung der Pflanzenwissenschaften für nachhaltige Land- und Forstwirtschaft, Nahrungsmittel und Energieträger, Pflanzenzüchtung, nachhaltige Produktion biobasierter Stoffe, wie Papier, Bauholz, oder Medikamente, oder die Rolle von Pflanzen in Naturschutz, Biodiversität und Pflanzenökologie zu begeistern. Dazu eingeladen sind alle von Schulen, über Botanische Gärten, Museen, landwirtschaftliche Betriebe, bis hin zu Produzenten, Forschungsinstituten und Universitäten. Wenn auch Sie eine Veranstaltung, einen Tag der offenen Tür, einen Laborrundgang, ein Experiment oder ähnliches anbieten möchten, sind sie herzlich eingeladen. Bitte melden Sie sich dazu bei dem Pflanzenforscher*in Ihres Landes (pdf-Datei). Anregungen und Ideen bietet eine Übersicht, in der die 1019 Veranstaltungen in 52 Ländern des Jahres 2017 zusammengestellt sind (pdf-Datei). Die Veranstaltungen laufen unter der Schirmherrschaft der Europäischen Pflanzenwissenschaftsorganisation (European Plant Science Organisation, EPSO), deren assoziiertes Mitglied die DBG ist.

Quelle: Fascination of Plants Day

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenhormon Auxin kann das Wachstum auch hemmen

Erhöhte Auxinkonzentration (blaue Bereiche) an der konkaven Seite des apikalen Hakens eines Keimlings von Arabidopsis thaliana. Aufnahme: Marçal Gallemí Rovira und Eva Benkova group, IST Austria

An der Innenseite der gekrümmten Sprossachse eines Pflanzenkeimlings hemmt die Anhäufung von Auxin das Zellwachstum – entgegengesetzt der bekannten wachstumsanregenden Wirkung von Auxin in vielen anderen Teilen der Pflanze. Das berichten Forschende vom Institute of Science and Technology (IST) Austria im Fachjournal Nature (DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41586-019-1069-7) Die ausgelöste wachstumshemmende Signalkaskade erkläret die Bildung jener typischen Krümmung der Sprossachse, welche der jungen Pflanze nach der Keimung hilft, die Bodendecke zu durchbrechen.

Quelle: IST

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News · Forschungsergebnis

Herkunft des Safran-Krokus ins griechische Attika zurückverfolgt

Crocus cartwrightianus, der wilde, in Griechenland beheimatete Vorfahre des Gewürz-Krokus. Foto: Frank Blattner, IPK Gatersleben

Der Vorfahre des Safran-Krokus (Crocus sativus), aus dessen Narben das teuerste Gewürz der Welt gewonnen wird, stammt aus Attika. Das berichten Forschende vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) im Fachjournal Molecular Phylogenetics and Evolution (DOI: https://doi.org/10.1016/j.ympev.2019.03.022). Wie sie zeigten, entstand Safran im griechischen Attika durch die Kombination zweier verschiedener Genotypen der wilden Krokus-Art Crocus cartwrightianus. Über die Herkunft des Safran-Krokus wird schon lange spekuliert, da dieses Wissen Pflanzenzüchtern ermöglichen würde, genetische Diversität in die sonst genetisch uniforme Pflanzenart zu bringen. Denn der Safran-Krokus ist eine triploide und männlich-sterile Pflanze, weshalb sie lediglich vegetativ aus Tochterknollen vermehrt werden kann. Deshalb kann die Qualität des Safrans bislang kaum durch das Kreuzen verschiedener Kulturvarietäten verbessert werden. Somit sind alle modernen Safran-Pflanzen genetisch nahezu identisch. Die  Forschungsergebnisse eröffnen nun neue Möglichkeiten. Die Ergebnisse dieser Untersuchung wurden durch eine unabhängige, komplementierende Studie der TU Dresden bestätigt (wir berichteten).

Quelle: IPK (pdf)

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News

SPP: Evolutionäre Anpassung der Pflanzen an Veränderung

Neuer Forschungsschwerpunkt: molekulare Voraussetzungen zur Landeroberung der Pflanzen. Grafik: Rensing, MAdLand-SPP

Eines der beiden neuen DFG-Schwerpunktprogramme (SPP) in den Life Sciences wird erforschen, welche molekularen Anpassungen im Laufe der Evolution stattfanden, die den Landgang der Pflanzen ermöglichten. Unter dem Titel Molecular Adaptation to Land: plant evolution to change "MAdLand" (http://madland.science/) werden Arbeitsgruppen mehrerer Universitäten interdisziplinär und durch Einsatz innovativer Methoden zusammenwirken. Sprecher ist Prof. Dr. Stefan Rensing von der Uni Marburg. Der Antrag konnte sich damit als einer von 14 bewilligten der insgesamt 50 eingereichten Initiativen durchsetzen. Diese besonders aktuellen bzw. sich gerade etablierenden Forschungsgebiete werden für sechs Jahre finanziert und fördern vor allem den wissenschaftlichen Nachwuchs.

Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

„Neue Züchtungs-Technologien können Welternährung verbessern“

Neue Züchtungstechnologien können helfen, die Landwirtschaft in Entwicklungsländern ertragreicher zu machen. Dieses Foto zeigt Kleinbauern in Malawi, die Erbsen vor ihrem Gehöft schälen. Foto: S. Koppmair, Uni Göttingen

Neue Technologien in der Pflanzenzüchtung können einen wichtigen Beitrag dazu leisten, den Welthunger zu bekämpfen und die globalen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen – das hat ein internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Göttingen aufgezeigt. Vor allem die Genomeditierung mit Verfahren wie CRISPR/Cas könne helfen, die Landwirtschaft ertragreicher und umweltfreundlicher zu machen. Die Forschenden mit Beteiligung der Georg-August-Universität Göttingen plädieren dafür, diese neuen Technologien verantwortungsvoll zu nutzen und zu fördern. Das Positionspapier wurde in der Fachzeitschrift Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aav6316) veröffentlicht. „Auch in der Vergangenheit haben Pflanzenzüchtung und andere Agrartechnologien erheblich dazu beigetragen, die Welternährung zu verbessern“, sagt Prof. Dr. Matin Qaim, Agrarökonom an der Universität Göttingen, der an dem Papier beteiligt ist. Allerdings hätten sich durch den erhöhten Chemieeinsatz auch Umweltprobleme ergeben. Zukünftige Technologien müssten diese Umweltprobleme reduzieren und die Landwirtschaft gleichzeitig robuster gegen Klimastress machen, fordert er. Prognosen zeigen, dass vor allem Kleinbauern in Afrika und Asien unter dem Klimawandel leiden werden.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

"Big Data" für die Artenvielfalt

Big Data spielt auch bei der Erforschung von Biodiversität eine immer größere Rolle. Göttinger Forscher zeigen nun wie dieses Potential besser genutzt werden kann. Foto und Grafik: Holger Kreft

„Big Data“ und Analysen im großen Maßstab sind für die Biodiversitätsforschung entscheidend, um herauszufinden, wie Pflanzen- und Tierarten weltweit verteilt sind und wie Ökosysteme funktionieren. Wie man die Daten etwa aus Sammlungen, biologischen Fachbüchern und lokalen Datenbanken am besten zusammenfügt, um sie ins digitale Zeitalter zu überführen und für die Forschung nutzbar zu machen, haben Forscherinnen und Forschende der Universität Göttingen am Beispiel von Pflanzenarten untersucht. „Die Auflösung der Daten ist entscheidend für die Aussagekraft und Verlässlichkeit von Studien zur Biodiversität“, sagt Erstautor Dr. Christian König aus der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie. Der grundsätzliche Kompromiss dabei: Je detaillierter die Daten, desto geringer die Verfügbarkeit und Repräsentativität auf globalem Maßstab – und oft sind die Datenlücken dort besonders groß, wo die Artenvielfalt besonders hoch ist. Die Forschenden belegen diesen Zusammenhang anhand von zwei Fallstudien, in denen sie globale Muster in der Wuchsform und Samengröße von Pflanzenarten auf Grundlage unterschiedlicher Datentypen modellieren. Ihre Ergebnisse publizierten sie in der Fachzeitschrift PLOS Biology (DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000183).

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Niedrige Mutationsrate der Vielwurzeligen Teichlinse

Großaufnahme der Vielwurzeligen Teichlinse. Von den Wasserlinsen untersuchten die Forschenden Proben aus 68 Gewässern weltweit. Foto: Klaus J. Appenroth

Warum die Entengrützen-Art Vielwurzelige Teichlinse (Spirodela polyrhiza) eine geringe genetische Vielfalt trotz großer Populationsgröße aufweist: Eine niedrige Mutationsrate trägt hierzu bei. Die Ergebnisse haben die Forschenden von der Uni Münster und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena im Fachjournal Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09235-5) publiziert. Sie sind wichtig für Erkenntnisse zur Evolution von Pflanzen sowie für die Nutzung der Pflanzen in der Grundlagenforschung und Industrie.

Quelle: Uni Münster

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News · Forschungsergebnis

Welche Tiere die fleischfressende Wasserfalle erbeutet

Die fleischfressende Wasserfalle fängt alles, was in die Falle passt und den Schnappmechanismus auszulöst. Foto: Plant Biomechanics Group Freiburg

Erstmals detailliert ist nun die „Speisekarte“ der fleischfressenden Wasserfalle (Aldrovanda vesiculosa) rekonstruiert worden. Wie die Forschenden der Uni Freiburg zeigen, weist die Pflanze keinerlei Beutetierpräferenz auf. Sie fängt alles, was in die Falle passt und den Schnappmechanismus auszulösen vermag. Die Ergebnisse hat das Team der Biolog*innen Dr. Simon Poppinga, Anna Westermeier und Prof. Dr. Thomas Speck in Kooperation mit Forschenden der Ruhr-Universität Bochum sowie des Instituts für Botanik der Tschechischen Akademie der Wissenschaften in Třeboň nun im Open-Access-Journal Integrative Organismal Biology (DOI: https://doi.org/10.1093/iob/oby012) veröffentlicht.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Wie verletzte Pflanzenzellen ihre Nachbarn warnen

Einzelne Wurzelzellen der Ackerschmalwand wurden mit einem hochfokussierten Laserstrahl verwundet, um die Immunreaktion der Pflanzen zu untersuchen. Foto: Uni Basel

Was passiert wenn eine Pflanze verletzt wird, schildert ein internationales Forschungsteam um Prof. Thomas Boller der Universitäten Basel und Gent in der Fachzeitschrift Science  (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aar7486): Bei Verletzungen reagieren Pflanzen mindestens genauso schnell wie Tiere und Menschen. Sie besitzen ein hochentwickeltes zelluläres Kommunikationssystem, das innerhalb von Sekunden Alarm schlägt. Dabei setzen die Pflanzenzellen ein spezifisches Hormon frei, um Prozesse der Wundheilung und Infektionsabwehr in Gang zu bringen. Als Modellpflanze diente in der vorliegenden Studie die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana). Die Erkenntnisse über das pflanzliche Immunsystem kann für neue Ansätze im nachhaltigen Pflanzenbau genutzt werden.

Quelle: Uni Basel

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen-Wirkstoff bremst aggressiven Augenkrebs

Das Forscherinnenteam um Prof. Evi Kostenis (Mitte), Prof. Dr. Gabriele M. König (links) und Suvi Annala (rechts) mit einer Korallenbeere. Foto: Volker Lannert, Uni Bonn

Pharmazeut*innen und Mediziner*innen haben bei einer bereits seit 30 Jahren bekannten Substanz aus den Blättern der Korallenbeere (Ardisia crenata) eine neue Fähigkeit entdeckt: Sie vermag die Teilungsaktivität der Zellen in Augentumoren zu unterbinden. In seinen Blättern beherbergt die Pflanze Bakterien, die ein natürliches Insektizid produzieren – ein Gift mit dem kryptischen Namen FR900359, abgekürzt FR. In der Fachzeitschrift Science Signaling (DOI: https://doi.org/10.1126/scisignal.aau5948) stellen die Forschenden der Universitäten Bonn und Magdeburg gemeinsam mit US-Kolleg*innen ihre Ergebnisse vor. Die Pflanze ist übrigens alles andere als selten: Zur Weihnachtszeit steht sie in vielen Gartencentern.

Quelle: Uni Bonn

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News · Projekt

Entwicklung Vogelgrippe-Impfstoff in Pflanzen

Produktion von Vogelgrippe-Antigen-Oligomeren in den Blättern der Tabakpflanze Nicotiana benthamiana. Schema: Hoang Trong Phan

Forschende des Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben haben in jahrelanger Zusammenarbeit mit dem Institute of Biotechnology (IBT) Hanoi eine Methode zur Produktion von Vogelgrippe-Vakzinen in Pflanzen entwickelt. Nun geht es in einem neuen Projekt um die praktische Anwendung der Ergebnisse der Grundlagenforschung und um die Entwicklung von preiswerten und stabilen Vogelgrippe-Vakzinen, um ggf. kommende Vogelgrippe-Epidemien abzuwenden. Das Projekt wird durch die Translatorik-Förderlinie der Else Kröner-Fresenius-Stiftung gefördert.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Projekt

Lupinen für Vielfalt im Energie-Pflanzenanbau

Gemischter Anbau von blau blühenden Anden-Lupinen mit Mais. Foto: Steffen Roux, JKI

Das Julius Kühn-Institut erprobt den kombinierten Anbau von Energiepflanzen und Leguminosen, wie Lupinen. Das soll den Düngereinsatz in Fruchtfolgen reduzieren, die Bodenqualität verbessern und macht die Felder attraktiver für nützliche Insekten. Im jetzt neu gestarteten Forschungsprojekt „LuMi-opt“ untersuchen Forschende des Julius Kühn-Instituts, wie sich die Vorzüge von Lupinen im Energiepflanzenanbau nutzen und u. a. die Stickstoffgaben beim Anbau von Energiemais reduzieren lassen. Dazu säen sie beispielsweise Mais zusammen mit Anden-Lupinen (Lupinus mutabilis) im Gemenge aus. An vier Standorten in Deutschland werden die Effekte des Kombi-Anbaus untersucht. Das Projekt wird gefördert über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) mit einer Gesamtsumme von 796.000 Euro. Es läuft vom 15. März 2019 bis zum 14. März 2022. Die Anbauversuche starten im März und April 2019.

Quelle: JKI

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News · Projekt

Wenn aus Viehweiden plötzlich Wüsten werden

Welche Erfahrungen haben Farmer vor Ort zu Kipppunkten der Desertifikation? Dr. Diego Menestrey, Ethnologe an der Universität zu Köln, im Gespräch mit einem namibischen Farmer. Foto und ©: Anja Linstädter, Uni Bonn

Wie kann es in Trockengebieten passieren, dass Ökosysteme unter wachsendem Nutzungsdruck plötzlich „umkippen“? Wo vorher Weidegras üppig wuchs, bleibt dann nur der blanke Boden zurück – mit drastischen Folgen für die Ernährungssicherung. Ein internationales Team aus Forschenden unter Federführung der Universität Bonn erforscht in Namibia die ökologischen und sozialen Einflussfaktoren auf solche Kipppunkte der Wüstenbildung. Nun startet das NamTip genannte Projekt zu den ökologischen Kipppunkten in Namibias Weideländern, das in den nächsten drei Jahren vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit mehr als drei Millionen Euro gefördert wird.

Quelle: Uni Bonn

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News · Politik · Veranstaltung

70 Jahre Grundgesetz: Allianz-Kampagne zur Wissenschaftsfreiheit

„Wissenschaft, Forschung und Lehre sind frei“ heißt es in Artikel 5 des Grundgesetzes, das vor 70 Jahren in Deutschland in Kraft trat. Die Wissenschaft nimmt den Jahrestag zum Anlass, über die Erfolgsgeschichte, die Chancen, aber auch die Gefährdungen dieser Freiheit zu debattieren und zu fragen, welche Verantwortung daraus erwächst. „Freiheit ist unser System. Gemeinsam für die Wissenschaft“ ist – angestoßen von der Max-Planck-Gesellschaft – eine Initiative der Allianz der zehn großen deutschen Wissenschaftsorganisationen. Ziel ist es, in einer Reihe von Veranstaltungen, Reden, Debatten und Meinungsbeiträgen die Bedeutung der Unabhängigkeit von Forschung und Lehre zu betonen, sich gleichzeitig kritisch mit eigenen Entwicklungen auseinanderzusetzen sowie mögliche Gefahren für die Wissenschaftsfreiheit (siehe: wissenschaftsfreiheit.de) in den Blick zu rücken. Die zehn Mitglieder der Allianz sind: Alexander von Humboldt-Stiftung, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Deutscher Akademischer Austauschdienst, Deutsche Forschungsgemeinschaft, Fraunhofer-Gesellschaft, Helmholtz-Gemeinschaft, Hochschulrektorenkonferenz, Leibniz-Gemeinschaft, Max-Planck-Gesellschaft, Wissenschaftsrat.

Quelle: Leopoldina

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News · Forschungsergebnis

Meta-Analyse: Ertragsstabilität biologischer vs. konventioneller Landwirtschaft

Weizenfeld auf der ökologisch bewirtschafteten Versuchsstation Viehhausen der TUM. Foto: Samuel Knapp, TUM

Für die Landwirtschaft zählt nicht nur die Höhe des Ertrages, auch die Stabilität der Erträge über mehrere Jahre ist wichtig. Wie sich biologische und konventionelle Landwirtschaft in diesem Punkt unterscheiden, zeigt eine Meta-Analyse eines Teams der Technischen Universität München (TUM) und von Agroscope in Zürich. Insgesamt verwendeten die Forschenden 165 direkte Vergleiche aus 39 publizierten Studien. Wie erwartet, bestätigte die ihre im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-018-05956-1) veröffentlichte Analyse, dass biologische Bewirtschaftung geringere Erträge erbringt als konventionelle Landwirtschaft, im Mittel über alle Kulturen fielen sie um 16 Prozent niedriger aus. Auch die Schwankungen der Erträge waren bei beiden Verfahren über die Jahre sehr ähnlich. „Das hört sich zwar beruhigend an, hat jedoch einen Haken“, sagt Samuel Knapp vom Lehrstuhl für Pflanzenernährung der TUM. „Weil die absoluten Ertragsschwankungen ähnlich sind, wirken sich die Schwankungen bei den geringeren Erträgen der Biolandwirtschaft stärker aus. Die sogenannte relative Ertragsstabilität ist im Biolandbau somit geringer.“

Quelle: TUM

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News · Veranstaltung

Beiträge für den 12. Bundesalgen-Stammtisch

Wie können algenbasierte Produkte langfristig als eine wichtige Säule der Bioökonomie etabliert werden? Darum geht es beim 12. Bundesalgenstammtisch – dem Treffpunkt für alle, die sich aus Sicht von Wissenschaft und Industrie mit Entwicklung und Anwendung von (Mikro-)Algen beschäftigen. Die veranstaltende DECHEMA sucht Beiträg für nachhaltige und effiziente Lösungsansätzen entlang der Algen-Wertschöpfungskette – von der Nährstoffzufuhr über das Reaktordesign, die Aufarbeitung und die Markteinführung der Produkte.

Quelle: DECHEMA

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News · Forschungsergebnis

Genetische Herkunft der Safran-Pflanze geklärt

Blüte des Safran-Krokus mit drei orangefarbenen Fruchtblättern. Bild: Sarah Breitenbach und FISH-Chromosomenanalyse, TU Dresden

Die genetische Herkunft des teuersten Gewürzes der Welt, des Safran-Krokus, haben Forschende der TU Dresden enträtselt. Die Pflanze ist eine triploide Hybridd-Art, ist steril und kann nicht gezüchtet werden. Obwohl seit mehr als 3.500 Jahre im Anbau, stammen alle weltweit kultivierten Pflanzen nur aus Tochterknollen. Seit fast 100 Jahren wird kontrovers diskutiert, was die möglichen Elternarten des Safran-Krokus sind. Würde man die Elternarten kennen, könnte man Veränderungen durch Neuzüchtung in das Krokus-Genom einbringen. Der Safran-Krokus stammt nach ihrer Forschung nur von einer Art ab, der Krokus-Wildart Crocus cartwrightianus, die in Griechenland vorkommt. Durch Sequenzierung des Safran-Krokus-Genoms und die vergleichende Chromosomenanalyse (Fluoreszenz-in situ-Hybridisierung, FISH) von verschiedenen Krokus-Arten konnten die Dresdner Biolog*innen aufzeigen, dass Genome von zwei Individuen der Krokus-Wildart Crocus cartwrightianus verschmolzen sind, die auf chromosomaler Ebene leichte Unterschiede besitzen. Ihre Ergebnisse publizierte das Team um Prof. Dr. Thomas Schmidt im Fachmagazin New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.15715).  

Quelle: TU Dresden

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Neue molekulare Visualisierungs-Methode basiert auf CRISPR/Cas9

Zellkern der Fleckbohne mit Telomer-spezifischen Signalen (in rot), welche mit Hilfe der CRISPR/Cas9-basierten REGN-ISL Methode detektiert wurden. Grafik: Takayoshi Ishii, Andreas Houben, IPK

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

Quelle: IPK (pdf)

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News · Köpfe und Karrieren

Ars legendi-Fakultätenpreis für Physiologie-Kurs

Preisträger der mit 5.000 Euro dotierten Auszeichnung Markus Piotrowski. Foto, Klaus Hagemann, RUB

Der Ars legendi-Fakultätenpreis für exzellente Hochschullehre in der Biologie geht in diesem Jahr an den Privatdozenten Dr. Markus Piotrowski von der Ruhr-Universität Bochum. Piotrowski ist ein Pionier bei der Etablierung von eLearning-Konzepten in der laborbiologischen Lehre und hat an der Uni Bochum den pflanzenphysiologischen Kurs „PpÜ goes digital“ designt und umgesetzt. In diesem eLearning-Angebot werden interaktiv die Grundlagen experimentellen Arbeitens vermittelt, Arbeitsweisen in Tutorial Videos vorgestellt und online Antestate geschrieben. Die Studierenden sind von diesem Angebot als Vorbereitung auf die laborpraktischen Übungen, auch hinsichtlich der zeitlichen Flexibilität und der Wiederholbarkeit, begeistert. „Die positiven Erfahrungen erzielen bereits eine Multiplikatorwirkung in der Gesamtfakultät“, hob die Jury hervor. Die anderen Ars legendi-Fakultätenpreise für exzellente Hochschullehre in Mathematik geht an Robert Rockenfeller von der Universität Koblenz-Landau, der für Chemie an Lena Daumann von der Ludwig-Maximilians-Universität München und der für Physik Burkhard Priemer von der Humboldt-Universität zu Berlin, meldet der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO). Die Preisverleihung findet am 4. April 2019 um 17 Uhr in der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften (BBAW) statt.

Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Baumdiversität in Wäldern stabilisiert Interaktionen zwischen Arten

Mit zunehmender Vielfalt der Baumarten kommen mehr Blattlaus- und Zikadenarten vor. Foto: AG Klein, Uni Freiburg

Der Rückgang der biologischen Vielfalt und der damit einhergehende Verlust von Pflanzenarten haben viele Auswirkungen auf unsere Ökosysteme. Das wurde bisher durch Studien im so genannten Offenland, also in nicht überbauten oder von Gehölzvegetation dominierten Gebieten, gezeigt. Jetzt konnte ein Team von Biologinnen und Biologen der Universität Freiburg nachweisen, dass der Verlust von Baumarten in Wäldern Insektenlebensgemeinschaften und deren Interaktionen untereinander und mit Pflanzen destabilisiert. Somit ist die Baumdiversität in Wäldern wichtig, um die Nahrungsnetze von Insekten zu stärken. Ihre Ergebnisse präsentieren sie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Proceedings of the Royal Society B. (DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2018.2399).

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Biodiversitätskrise: Nur technischer Fortschritt in der Landwirtschaft reicht nicht

Das rasante Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstum zerstört die biologische Vielfalt – vor allem in den Tropen. Das berichtet ein Forscherteam unter der Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in Nature Ecology & Evolution (DOI:  https://doi.org/10.1038/s41559-019-0824-3). Schuld daran sei die wachsende Nachfrage nach Agrarprodukten, die immer neue Anbauflächen verlangt. Zwar werde die Landwirtschaft durch technische Fortschritte immer effizienter, doch die wachsende Zahl an Menschen macht diese Erfolge wett. Klar ist: Eine wirksame Naturschutzpolitik braucht Konzepte gegen Bevölkerungswachstum und für nachhaltigen Konsum.

Quelle: iDiv

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News · Anwendung

14 Millionen Pflanzen-Nachweise in Bayern erfasst

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

Quelle: STMUV

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News · Forschungsergebnis

Wie zelleigene Redakteure genetische Fehler korrigieren

Yingying Yang, Mareike Schallenberg-Rüdinger und Bastian Oldenkott setzen eine Kultur des Bakteriums E. coli an, die das RNA-Editing aus dem Laubmoos Physcomitrella imitieren kann. Foto und ©: Lisa Reinmuth, Uni Bonn

Fast alle Landpflanzen beschäftigen ein Heer von molekularen Redakteuren, die Fehler in ihrer Erbinformation berichtigen. Forschende haben nun Teile dieser Maschinerie des sog. RNA-Editing in das Bakterium E. coli übertragen, um sie genauer zu untersuchen. Die Redakteure (sog. PPR-Proteine) erkennen den Fehler. Um ihn zu beheben, rufen sie dann eine Art RNA-Tippex zu Hilfe – ein Enzym namens Cytidin-Desaminase. Die Forschenden zeigten, "dass diese Gruppe von PPR-Proteinen die RNA des Bakteriums editieren kann“, sagt Dr. Mareike Schallenberg-Rüdinger vom Institut für Zelluläre und Molekulare Botanik der Uni Bonn. „Sie benötigt dazu also keine separate Desaminase," erklärt Schallenberg-Rüdinger, Senior-Autorin der Studie und Mitarbeiterin bei Professor Dr. Volker Knoop. Wenn die Forschenden dagegen auch nur eine der wichtigen Tippex-Aminosäuren veränderten, büßte das PPR-Protein seine Korrekturfähigkeit ein. Ihre Ergebnisse bestätigen eine These zur Funktionsweise dieses verbreiteten und komplexen Reparatur-Mechanismus. Ihre Ergebnisse publizierten sie in der Zeitschrift Communications Biology (DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-019-0328-3). Das meldet die Uni Bonn beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: idw

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News · Publikation

Statusbericht biologischer Pflanzenschutzes erschienen

Die Larve der Florfliege, Blattlauslöwe genannt, ist der natürliche Feind von Blattläusen. Hier saugt ein Blattlauslöwe gerade eine Blattlaus aus. Foto: Annette Herz, JKI

Der biologische Pflanzenschutz soll gestärkt werden, so das erklärte politische Ziel von Bundesregierung und Bundesländern. Der vorliegende fünfte Statusbericht des Julius Kühn-Instituts (JKI) enthält eine Übersicht der bedeutendsten biologischen Verfahren und Schätzdaten zur Anwendung in den Jahren 2013 und 2014. Biologische Verfahren bekämpfen Schädlinge und Krankheitserreger meist mit einer hohen Selektivität. Das JKI erfasst diese Daten aus der Praxis in regelmäßigen Abständen.

Quelle: JKI

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News · Forschungsergebnis

Mechanismus zum Abbau von Chloroplasten-Proteinen

Dr. Raphael Trösch untersucht den Abbau von Rezeptoren in der Membran von Chloroplasten. Foto: Koziel, TUK

Wie bei Chloroplasten membrangebundene Rezeptoren abgebaut werden, hat ein internationales Team erstmals im Fachmagazin Science (DOI: https://doi.org/10.1126/science.aav4467) veröffentlicht. Gemeinsam mit dem Team um die beiden Erstautoren der Studie, Qihua Ling und William Broad von der Universität in Oxford, hat Dr. Raphael Trösch von der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) bei Zellen der Pflanze Ackerschmalwand untersucht, wie der Abbau-Prozess von den Rezeptoren aussieht, die die Photosynthese-Proteine erkennen. Die Menge der Rezeptoren könnte bei der Plastiden-Differenzierung eine Rolle spielen. Interessant sind die Ergebnisse etwa für die biotechnologische Produktion von Pigmenten in Plastiden.

Quelle: TUK

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News · Projekt

Klettern wie Efeu

Roboter sollen lernen, so sicher wie Efeu zu klettern. Foto: cmfotoworks/stock.adobe.com, Pressestelle Uni Freiburg

Ein interdisziplinäres Projektteam will Roboter entwickeln, die wie Pflanzen klettern und sich an ihre Umgebung anpassen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Projekts GrowBot müssen dazu zunächst klären, warum können Efeu, Wilder Wein und Waldrebe klettern? Wie hoch ist ihr Energieverbrauch? Und ist es möglich, Roboter zu bauen, die sich wie diese Pflanzen verhalten und fortbewegen? Die neuen Roboter können in Zukunft zum Beispiel im Städtebau eingesetzt werden, um Sensoren anzubringen oder archäologische Untersuchungen zu unterstützen. Beteiligt an dem Projekt, das von der Europäischen Kommission im Rahmen der Horizon 2020 Programmlinie FET (Future and Emerging Technologies) für die nächsten vier Jahre mit rund sieben Millionen Euro finanziertist wird, ist ein Team um den Biologen Prof. Dr. Thomas Speck von der Uni Freiburg.

Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Wie Pilze zum Filter für die Pflanzenausbreitung werden

Nicht nur Unterschiede in Klima und Geologie, sondern auch die Verfügbarkeit von Symbionten wie dem Mykorrhiza-Pilz beeinflussen die Pflanzenvielfalt, wie hier an der trockenen Ostküste Teneriffas. Foto: Holger Kreft, Uni Göttingen

Die Symbiose von Pflanzen und Pilzen – sogenannte Mykorrhiza – hat einen großen Einfluss auf die weltweite Ausbreitung von Pflanzenarten. Die Symbiose wirkt wie ein Filter für die Ausbreitung der Pflanzen. „Neue Daten zur Verbreitung von Pflanzenarten in1100 Insel- und Festlandregionen erlauben zum ersten Mal, den Einfluss dieser [Symbiose-]Interaktion zu untersuchen“, sagt Dr. Patrick Weigelt aus der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie der Uni Göttingen, der an der Studie mitgearbeitet hat, ebenso wie Forschende der Uni Wien. Das Ergebnis: Mykorrhiza-Pflanzen-Interaktionen sind natürlicherweise seltener auf Inseln, da eine gegenseitige Abhängigkeit bei der Kolonisierung von entlegenen Inseln ein Nachteil ist. Die Studie hat Das internationale Forscherteam in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-019-0823-4) veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

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News

Rückblick auf KW 6

Phytomodificine - neue sekundäre Pflanzenstoffe entdeckt

Synthetisches Peptid macht Schnittblumen länger haltbar

Hecken gut für Erdbeerfrüchte

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News · Forschungsergebnis

Blütchenfruchtbarkeit des Weizens genetisch entschlüsselt

Ährchenmorphologie der Brot Weizen-Sorte Bobwhite und eines transgenen Derivats, das ein GNl1-RNAi­Konstrukt enthält. Foto und Grafik: Kazuhiko Sugimoto, Taiichi Ogawa

Ein hoher Kornertrag ist eine anstrebenswerte Eigenschaft in Getreidearten. Die Fruchtbarkeit der Ährchen, der kleine Blutenbstand in der Getreideähre ist ein entscheidender Faktor, welcher die Anzahl der Körner pro Blütenstand in Getreiden mitbestimmt. Nun hat eine Gruppe Forschender aus Japan, Deutschland und Israel im Weizen den genetischen Locus Grain Number Increase 1 (GNI1) entdeckt, welcher einen beachtlichen Einfluss auf die Blütenfruchtbarkeit hat. GNI-A1 kodiert einen Homöodomäne Leucin-Zipper Klasse I (HD-Zip I) Transkriptionsfaktor. Die Expression des Gens hemmt das Wachstum der Rachilla und beeinträchtigt somit die Blütchenfruchtbarkeit. Eine Mutation von GNI-A1 führte zu einer Genvariante mit eingeschränkter Funktion. Die Gruppen - unter ihnen ein Team von Dr. Thorsten Schnurbusch des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK Gatersleben), stellt ihn im Fachjournal PNAS (DOI: doi.org/10.1073/pnas.1815465116) vor.

Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Feenkreise entzaubert

Die Feenkreise betrachtet aus der Luft. Sie bilden in diesem ariden Gebiet eine zusätzliche Wasserquelle, denn das Regenwasser fließt zu den Gräsern am Rand. Foto: Stephan Getzin

Feenkreise sind runde Lücken im ariden Grasland, die sehr gleichförmig über die Landschaft verteilt sind und nur entlang der Namib-Wüste im südlichen Afrika und in Australien vorkommen. Um die Entstehungsursache dieser außergewöhnlichen räumlichen Muster ranken sich verschiedene Theorien, von giftigen Wolfsmilchgewächsen oder aufsteigenden Gasen bis hin zu Ameisen, Termiten oder pflanzlicher Konkurrenz um spärliche Wasservorkommen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen, aus Australien und Israel sind der Ursache nun mit Bodenuntersuchungen und Drohnenaufnahmen auf den Grund gegangen. Die in den Fachjournalen Ecosphere (DOI: doi.org/10.1002/ecs2.2620) und Journal of Arid Environments (DOI: doi.org/10.1016/j.jaridenv.2019.01.017) veröffentlichten Ergebnisse lassen vermuten, dass die Feenkreise in Australien durch Prozesse wie die Verwitterung der Böden durch Starkregen, extreme Hitze und Verdunstung entstanden sind. Die umfangreich erhobenen Daten der Forscherinnen und Forscher sprachen gegen einen kausalen Zusammenhang zu unterirdischen Termitenbauten.

Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Lückenlose Weltkarte der Baumarten-Vielfalt

Beispiel für ein Gebiet mit besonders hoher Variation an Waldtypen – und entsprechend hoher regionaler Artenvielfalt – ist das bergige Waldgebiet Harenna in Äthiopien. Foto: Laica ac from UK, CC BY-SA 0.2

Die biologische Vielfalt (Biodiversität) unseres Planeten ist eine unserer wichtigsten Ressourcen. Allerdings kennen wir von den meisten Orten der Erde nur einen kleinen Ausschnitt dieser Vielfalt. Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) ist es nun gelungen, aus versprengten Daten eine Weltkarte der Biodiversität zu erstellen. Auf dieser ist die Anzahl von Baumarten dargestellt. Dazu nutzten sie ein neues statistisches Modell um weiße Flächen zu füllen. Mithilfe der neuen Karte konnten die Forschenden untersuchen, welche Einflussfaktoren die globale Baumartenvielfalt bestimmen. Das Klima spielt eine zentrale Rolle; zudem hängt die Vielfalt der Arten, die man in einem bestimmten Gebiet feststellt, aber auch von der räumlichen Skala der Betrachtung ab. Dies berichten die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Ecology and Evolution (DOI: https://doi.org/doi:10.1038/s41559-019-0799-0). Die neue Methode könnte unter anderem helfen, den weltweiten Artenschutz zu verbessern.

Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Wildgräser enthalten fremde Gene

Das Wildgras Alloteropsis semialata in einer bewaldeten Savanne in Sambia, das zwei Genfragmente der Art T. triandra ins Genom integrierte. Foto und © PA Christin & LT Dunning, Uni Bern

Um sich an die Umwelt anzupassen, übernehmen Gräser bestimmte Gene von verwandten Arten – und dies auf direktem Weg von Pflanze zu Pflanze, ohne Evolution über mehrere Generationen. In einer neuen Studie hat ein internationales Team unter Mitarbeit von Forschenden des Instituts für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern das Genom des Wildgrases Alloteropsis semialata sequenziert und festgestellt: Das Genmaterial enthält fast 60 Gene, welche die Pflanze über den sogenannten horizontalen Gentransfer erworben hat. Diese Gene wurden ohne Fortpflanzung direkt von Gras zu Gras übertragen und stammen von mindestens neun verschiedenen anderen Grasarten. Die Studie wurde im Journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) publiziert (DOI: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1810031116). Im Gegensatz zum horizontalen Gen-Austausch zwischen Bakterien ist der Vorgang beim Transfer zwischen Pflanzen noch ungeklärt. Einen wichtigen Zusammenhang zeigen die Ergebnisse aber bereits jetzt auf: "Menschen verändern mit Gentechnik gezielt die DNA von Pflanzen. Bisher wussten wir jedoch nicht, dass dies Gräser auf natürliche Weise ebenfalls tun", erklärt Christian Parisod, Mitautor und Professor am Institut für Pflanzenwissenschaften. Die Forschung dazu wird uns in Zukunft dabei helfen, zu verstehen, wie Gene aus gentechnisch veränderten Pflanzen in Wildarten oder andere nicht gentechnisch veränderte Pflanzen übertragen werden. So können Lösungen erarbeitet werden, um die unkontrollierte Übertragung von gentechnisch verändertem Erbgut besser einzudämmen."

Quelle: Uni Bern

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News

Rückblick auf KW 5

Wie Pflanzen mit Eisenmangel umgehen

Was Raps so bitter macht

Funktionieren Mais und Gerste mit Weizen-Resistenzgen im Feld?

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News · Forschungsergebnis

Wie Ameisen die Fressfeinde von Akazien aufspüren

Die Akazien-Ameise Crematogaster mimosae verteidigt ihren Wohn-Baum gegen Angreifer. Foto und © Felix Hager, RUB

Afrikanische Akazien haben viele Feinde, die ihere Blätter fressen, dem Stamm die Rinde abziehen, Äste abbrechen oder den ganzen Baum umstürzen. Um sich zu schützen, gehen viele Akazien eine mutualistische Beziehung mit Ameisen ein. Afrikanische Akazien stellen Ameisen sozusagen als Bodyguards ein. Diese beschützen sie gegen Fressfeinde wie Elefanten, Giraffen oder Antilopen und erhalten im Gegenzug Unterschlupf und Nahrung von den Bäumen. Wie die Ameisen die Säugetiere detektieren, haben Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB) in Afrika untersucht. Wie sie im Fachjournal Current Biology (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.01.007) berichten nutzen die Insekten dafür Vibrationen und können dabei Vibrationen durch Säugetiere und Wind unterscheiden.

Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

China und Indien Spitzenreiter beim Begrünen der Erde

Zweischneidig: Grund für das zunehmende Grün sind Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft – die sowohl Dünger als auch vermehrte Bewässerung brauchen. Foto: Markus Breig, KIT

Die Erde wird grüner – und eine wesentliche Rolle für den seit Jahrzehnten beobachteten Zuwachs von Blattwerk und Biomasse spielt die intensive Agrar- und Forstwirtschaft des Menschen. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forschungsteam mit Beteiligung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nach der Auswertung hochauflösender Satellitenbilder der Erde. Ihre Studie „China and India lead in greening of the world through land-use management“ stellen die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Sustainability vor (DOI: doi.org/10.1038/s41893-019-0220-7).

Quelle: KIT

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News · Forschungsorte · Projekt

Neue Forschungsstelle für gartenbauliche Kulturpflanzen

Der Thüringer Minister für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft, Wolfgang Tiefensee, überbrachte heute symbolisch den Förderbescheid des Landes für das Projekt „Forschungsstelle für gartenbauliche Kulturpflanzen Erfurt“ an der erfurter Fachhochschule, das bereits am 1. Januar startete. In enger Kooperation mit der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden sich die Forschungen mit Fragen aus den heutigen und zukünftigen Herausforderungen des Gartenbaus beschäftigen. In vier Forschungsschwerpunkten wird innovationsorientierte, strategische Grundlagenforschung zu Fragestellungen betrieben werden, die sich aus der Züchtung, Vermehrung und Produktion gartenbaulicher Kulturpflanzen ergeben. Das Projekt hat folgende vier Schwerpunkte:

  • Molekulargenetische Grundlagen der Pflanzenzüchtung
  • Wechselwirkung von Pflanzen und Mikroorganismen im nachhaltigen Anbau
  • Steuerung von Entwicklungs- und Wachstumsprozessen
  • epigenetische Prozessen in der Pflanzenvermehrung

Quelle: FH Erfurt

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News · Forschungsergebnis

Phytomodificine - neue sekundäre Pflanzenstoffe entdeckt

Mit Hilfe einer hochauflösenden Flüssigkeits-Chromatographie (HPLC) wurden die neu entdeckten Alkaloide aus dem Immergrün am Institut für Pflanzenbiologie isoliert und charakterisiert. Foto: Dirk Selmar, TU Braunschweig

Im Kleinen Immergrün (Vinca minor) haben Forschende eine neue Kategorie sekundärer Naturstoffe entdeckt. Diese Substanzen werden in gestressten Pflanzen aus anderen, bereits vorhandenen komplexen Naturstoffen durch Modifikationen gebildet. Sie sind daher weder den Phytoanticipinen (“präformierte Naturstoffe“, die von Natur aus in Pflanzen vorhanden sind) noch den Phytoalexinen (die erst reaktiv auf einen Pathogenbefall aus einfachen Vorstufen neu synthetisiert werden) zuzuordnen. Das Kleine Immergrün ist eine Arzneipflanze, die eine Reihe unterschiedlicher Indol-Alkaloide enthält, die in der Krebstherapie eine wichtige Rolle spielen. Ein Forscherteam um Professor Dirk Selmar von der TU Braunschweig hat die neue Klasse in der Fachzeitschrift Phytochemistry (DOI: doi.org/10.1016/j.phytochem.2018.12.015) vorgestellt. Selmar ist Sprecher unserer Sektion Angewandte Botanik.

Quelle: TU Braunschweig

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News · Forschungsergebnis

Hecken gut für Erdbeerfrüchte

Fressende Rapsglanzkäfer in den Blüten von Erdbeerpflanzen. Foto: Denise Castle

Aufgrund ihres Angebots an Blütenpflanzen und Nistmöglichkeiten stellen Hecken und Waldränder wichtige Lebensräume für bestäubende Insekten dar. Ein Team aus den Abteilungen Funktionelle Agrobiodiversität und Agrarökologie der Uni Göttingen hat untersucht, ob Hecken und ihre Verbindung zu Waldrändern sich positiv auf die Bestäubung von Erdbeeren auswirken. Wie sie im Fachmagazin Agriculture, Ecosystems & Environment (DOI: doi.org/10.1016/j.agee.2019.01.003) schildern, steigt sowohl das Gewicht als auch die Qualität der Erdbeerfrüchte, wenn die Erdbeerpflanzen an Hecken platziert sind. Damit zeigten die Forschenden, dass Hecken wichtige Lebensräume in der Agrarlandschaft sind, die die Verbindung zwischen Lebensräumen und angrenzenden Kulturpflanzen erhöhen und zur Fruchtquantität und Qualität beitragen können, auch wenn damit mehr Fraßinsekten in der Nachbarschaft sind.

Quelle: Uni Göttingen

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News

Rückblick auf KW 4

Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast

Tabakpflanzen schicken hungrige Raupen zur Konkurrenz

Kälte bringt nur ausgewachsene Pflanzen zum Blühen

Zusatzantrieb für die Photosynthese

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzen mit Eisenmangel umgehen

Die Düsseldorfer Autoren der Studie (v.l.): Prof. Dr. Petra Bauer, Dr. Regina Gratz, Dr. Tzvetina Brumbarova. Foto: Christoph Kawan, HHU

Forschende haben eine neue Schaltzelle gefunden, mit der Pflanzen ihre Reaktionen auf Eisenmangel steuern. Die Forscherinnen und Forscher um Prof. Dr. Petra Bauer und ihre Mitarbeiterin Dr. Tzvetina Brumbarova von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und um Prof. Dr. Jörg Kudla und Prof. Dr. Uwe Karst an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) haben die Mechanismen und die Dynamik eines Proteins namens „FIT“ bei der Eisenaufnahme untersucht und zelluläre Informationsprozesse aufgedeckt, welche auf FIT einwirken. Demnach löst Eisenmangel Kalzium-Signale aus, die den FIT-Regulationsmechanismus maßgeblich beeinflussen. Das mit der Kalziumdetektion zusammenhängende Enzym CIPK11 interagiert mit dem FIT-Protein und markiert dieses. Letztlich kann die Pflanze durch diese FIT-Aktivierung die Eisenaufnahme über die Wurzeln und die Eisenspeicherung in den Samen steuern. Die Ergebnisse ihrer Forschungen an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana veröffentlichten sie heute in der Fachzeitschrift Developmental Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2019.01.006).

Quelle: HHU

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News · Projekt

Wie Mikroben pflanzeneigene Abwehrkräfte gegen Extremwetter stärken

Wie Weizen durch die Bildung von flüchtigen organischen Substanzen in klimabedingten Stresssituationen vor Krankheiten und Schädlingsbefall besser geschützt werden kann, untersucht ein Konsortium aus vier außeruniversitären Forschungsinstituten  in den kommenden drei Jahren unter Koordination des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Projekt VolCorn wollen die natürlichen Abwehrkräfte der Pflanze, die im Zusammenhang mit den an der und in der Pflanze lebenden Mikroben stehen, noch besser verstehen und gezielt nutzen. Ziel des Projektes ist es, jene sogenannten Volatile Organic Compounds, kurz VOCs, zu identifizieren, die vom Gesamtsystem Pflanze-Mikrobiota gebildet werden, um vor Stresseinwirkungen zu schützen. Im März startet das Projekt VolCorn, das im Rahmen des Leibniz-Wettbewerbs 2019 mit rund einer Million Euro von der Leibniz-Gemeinschaft gefördert wird.

Quelle: ZALF

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News · Forschungsergebnis

Funktionieren Mais und Gerste mit Weizen-Resistenzgen im Feld?

Von Maisbeulenbrand befallener, nicht-transgener Mais im Feld. Foto: Uni Zürich

Pflanzenforschende der Universität Zürich haben transgene Mais- und Gerstenlinien entwickelt, die dank dem Lr34-Resistenzgen aus Weizen widerstandsfähiger gegen mehrere Pilzkrankheiten sind. Nach den erfolgreichen Versuchen im Gewächshaus wollen die Forschenden die Pflanzen nun im Freiland prüfen: am Agroscope-Standort in Zürich-Reckenholz. Die Gruppe von Beat Keller, Professor am Institut für Pflanzen- und Mikrobiologie der Universität Zürich (UZH), erforscht seit vielen Jahren das Immunsystem von Getreidesorten, mit dem sich die Pflanzen gegen Schädlinge und Krankheiten zur Wehr setzen. Ziel ist, die vielfältigen Wechselwirkungen von Pflanzen und Pathogenen besser zu verstehen. Gleichzeitig können die widerstandsfähigeren Linien in der Pflanzenzucht genutzt werden, da Pilzkrankheiten häufig zu grossen Ernteverlusten führen. Die UZH-Forschenden wollen wissen, ob das Weizen-Resistenzgen auch bei Mais und Gerste funktioniert. Versuche im Labor und im Gewächshaus haben gezeigt, dass mit Lr34 ausgestattete Mais- und Gerstenlinien besser geschützt sind gegen mehrere Pilzkrankheiten. "Nun wollen wir die Resistenzwirkung unter Feldbedingungen testen. Wir haben daher beim Bundesamt für Umwelt einen Freilandversuch am Agroscope-Standort in Zürich-Reckenholz beantragt", sagt Teresa Koller, Leiterin der geplanten Feldversuche. Deren Durchführung ist vorgesehen von Frühling 2019 bis Herbst 2023.

Quelle: UZH

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News · Veranstaltung

Botanischer Garten Kiel feiert 350. Gründungsjubiläum

Gaben den Startschuss für das Jubiläumsprogramm (von links):Dr. Martin Nickol (Kustos), Michael Braun und Susanne Petersen (Technische Leitung), Prof. Dietrich Ober (Direktor) und CAU-Präsident Prof. Lutz Kipp. Foto: CAU

Anlässlich seiner Gründung vor 350 Jahren finden im Botanischen Garten Kiel an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) über das ganze Jahr zahlreiche Jubiläumsaktionen, bunte und geflügelte Programmpunkte und lehrreiche Veranstaltungen statt.  Zusammen mit den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Gartens sei ein umfangreiches Programm mit rund 50 Terminen entstanden, betonte Professor Dietrich Ober, Direktor des Botanischen Gartens: „Für die bewährten Formate wie Freundeskreisvorträge konnten wir Sprecherinnen und Sprecher aus verschiedenen Teilen Europas gewinnen. Diese Vorträge sind anlässlich des Jubiläums in diesem Jahr für die Öffentlichkeit kostenfrei". Hinzu kommen zahlreiche Seminare, Lehrwanderungen und Sonderführungen. In den Seminaren geht es um das praktische Erleben, zum Beispiel wie Stauden fachgerecht vermehrt und Saat fachgerecht geerntet und gelagert werden. Die rund 50 Veranstaltungen im Botanischen Garten Kiel sind im Programmheft zusammengestellt (pdf).

Quelle: Uni Kiel

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News · Forschungsergebnis

Tabakpflanzen schicken hungrige Raupen zur Konkurrenz

Die Erstautorin der Studie, Dr. Pia Backmann, in der Wüstenlandschaft „Großes Becken“ (Great Basin Desert) in Utah, USA, dem Lebensraum des Wilden Tabaks. Foto: Danny Kessler

Ihren Fraßfeinden davonrennen können Pflanzen nicht. Doch viele Arten produzieren chemische Substanzen, die hungrigen Krabbeltieren nicht gut bekommen. Auf diese Weise setzt sich auch der Wilde Tabak (Nicotiana attenuata) gegen die Raupen des Tabakschwärmers (Manduca sexta) zur Wehr. Dass es sich dabei für eine Pflanze lohnen kann, die Plagegeister einige Tage zu ertragen bevor sie die Abwehr startet, zeigt eine neue Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern des Forschungszentrums iDiv, der Universität Jena und des UFZ. Denn auf diese Weise wechseln die Raupen genau dann zu einer benachbarten Pflanze, wenn sie so richtig Appetit bekommen – was Pflanze Nummer eins einen Vorteil im innerartlichen Konkurrenzkampf verschafft, folgern sie im Fachmagazin The American Naturalist (DOI: https://doi.org/10.1086/700577).

Quelle: iDiv

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News

Kälte bringt nur ausgewachsene Pflanzen zum Blühen

In der mehrjährigen Alpen-Gänsekresse stellt ein ausgefeilter genetischer Mechanismus sicher, dass nur die älteren Pflanzen im Winter Blütenknospen bilden. Foto S. Wötzel, © MPI f. Pflanzenzüchtungsforschung

Nach einem kalten Winter zeigen blühende Pflanzen den Frühlingsbeginn an. Viele Pflanzen brauchen die vorangegangene Kälte, um Knospen zu bilden und zu blühen. Durch die Kälteperiode wissen sie, dass der Winter vorüber ist. Allerdings blühen nur ältere Pflanzen unter diesen Bedingungen, während sehr junge Pflanzen oft nicht auf die Kälteeinwirkung reagieren. Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtung in Köln haben untersucht, wie das Alter der Pflanzen deren Empfänglichkeit für Winterkälte beeinflusst. Demzufolge bestimmt die Aktivität des Proteins SPL15 das Alter, in dem mehrjährige Pflanzen in Kälte blühen. Einjährige Pflanzen bilden dieses Protein ebenfalls, können aber auch unabhängig davon blühen, wenn die Tage länger und wärmer werden. Auf molekularer Ebene ist es unterschiedlich geregelt, wann ein- und mehrjährige Pflanzen zu blühen beginnen. Durch die Übertragung eines einzelnen Gens von einer mehrjährigen auf eine einjährige Art konnten die Forschenden das Blühverhalten grundlegend verändern, wie sie im Fachmagazin Science (DOI: dx.doi.org/10.1126/science.aau8197) berichten.

Quelle: MPI für Pflanzenzüchtung

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News · Forschungsergebnis

Zusatzantrieb für die Photosynthese

Kryo-EM Struktur des Komplex aus CcmM (rot) und Rubisco (grün) in flüssigen Tröpfchen (gelb). Die Ausbildung des Netzwerks ist der erste Schritt der Carboxysombiogenese in Cyanobakterien. Illustration: Huping Wang, Andreas Bracher © MPI für Biochemie

Forschende haben die Bildung von Carboxysomen untersucht – einer Struktur, die die Effizienz der Photosynthese in wasserlebenden Bakterien steigert. Sie wandeln Wasser und Kohlenstoffdioxid (CO2) mit Hilfe von Sonnenlicht in Zucker und Sauerstoff um. Entscheidend für diese Reaktion ist das Enzym Rubisco, das für die Fixierung von CO2 aus der Atmosphäre verantwortlich ist. Rubisco, das als das am häufigsten auf der Erde vorkommende Enzym gilt, arbeitet allerdings langsam und ineffektiv. Statt CO2 zu fixieren, kann Rubisco auch mit Sauerstoff reagieren, wobei auch viel Energie verloren geht. Cyanobakterien nutzen das Helferprotein CcmM, um Rubisco einzufangen. Mit Hilfe der Kryo-EM gelang den Forschenden der Nachweis, dass CcmM nicht die kleine Untereinheit des Rubisco ersetzt, sondern Rubisco-Proteine über einen unerwarteten Mechanismus miteinander verknüpft. Die Ergebnisse der Forschenden des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried bei München gemeinsam mit Kollegen von der Australian National University sind im Fachjournal Nature (DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-0880-5) veröffentlicht und könnten zur Entwicklung von Pflanzen mit einer effizienteren Photosynthese und somit höheren Ernteerträgen führen.

Quelle: MPI für Biochemie

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News · Forschungsergebnis

Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast

Aufnahme von zwei Zellklonen (in grün), die jeweils aus einer einzigen Kambium-Stammzelle stammen und sowohl zum Xylem (Holzteil) als auch zum Phloem (Bastteil) beigetragen haben. Bildnachweis: Dongbo Shi

Für einen der wichtigsten Wachstumsprozesse auf der Erde – die Holzbildung – sind sogenannte zweigesichtige Stammzellen verantwortlich: Sie bilden nicht nur den Ausgangspunkt für die Entstehung von Holz, sondern auch für die Erzeugung von pflanzlichem Bast, indem sie sich abwechselnd zu Holz- und Bastzellen weiterentwickeln. Das konnte ein Team von Forschenden unter der Leitung von Dr. Thomas Greb, Heisenberg-Professor an der Uni Heidelberg, mithilfe neuer experimenteller Werkzeuge zeigen. Die Forschenden vom Centre for Organismal Studies (COS) haben dazu bestimmte Zelltypen in der Wachstumsschicht von Pflanzen, dem Kambium, markiert und untersucht und ihre Ergebnisse im Fachjournal Development (DOI: https://doi.org/10.1242/dev.171355) veröffentlicht, in dem auch ein englisches Interview mit zwei der Autoren erschien (DOI: https://doi.org/10.1242/dev.174979).

Quelle: Uni Heidelberg

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News · Anwendung

Biodiversität: Gefäßpflanzen-Forscher*innen gesucht

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

direkt zur Umfrage

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News · Forschungsergebnis

Mais-Kiwellin entwaffnet Aktivität eines Pilzeffektors

Das Protein Kiwellin wird als Abwehrreaktion auf die Aktivität des Enzyms Cmu1 gebildet. Abbildung: Gert Bange, Uni Marburg

Pflanzen werden ständig von Krankheitserregern befallen. Um sich selbst zu schützen, produzieren sie eine Reihe von Abwehrproteinen. Kiwelline sind eine Familie von sekretierten Pflanzenproteinen, die in vielen Pflanzenarten vorkommen. Ihre biologische Funktion ist jedoch weitgehend unbekannt. Eine Ausnahme bildet Kwl1 aus der Kiwi-Frucht, welches als humanes Allergen fungiert. Ein Team vom Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie um Prof. Dr. Regine Kahmann hat zusammen mit Forschenden vom LOEWE Zentrum für Synthetische Mikrobiologie (Synmikro) in Marburg um Prof. Dr. Gert Bange und vom Fachbereich Biologie der Philipps-Universität Marburg erstmals eine biologische Funktion eines Pflanzen-Kiwellins beschrieben. Sie haben ein Mais-Kiwellin gefunden, das spezifisch die Chorismat-Mutaseaktivität des Ustilago-maydis-Effektors Cmu1 hemmt, wie sie im Fachjournal Nature (DOI: doi.org/10.1038/s41586-018-0857-9) berichten. Die Ergebnisse zeigen, dass Kiwelline zur Pflanzenabwehr gegen Pilzerreger beitragen.

Quelle: MPI für terrestrische Mikrobiologie

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News · Forschungsergebnis

Pflanzliche Antioxidantien gewinnen an Bedeutung

Der menschliche Organismus ist ständig sogenannten freien Radikalen ausgesetzt, die für den Körper eine Belastung darstellen. Nehmen diese überhand, spricht man von oxidativem Stress, der Krankheiten begünstigen kann. Während dieser in der Vergangenheit mit Hilfe von antioxidativen Vitaminen und Mineralien behandelt wurde, setzen Wissenschafter*innen nun vermehrt auf den Einsatz von Phytochemikalien, also sekundäre Pflanzenstoffe. Das hat eine Analyse von knapp 300.000 wissenschaftlichen Arbeiten eines Teams um den Molekularbiologen Atanas G. Atanasov von der Uni Wien ergeben. Die Ergebnisse sind kürzlich in der Fachzeitschrift Oxidative Medicine and Cellular Longevity erschienen.

Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Fossile coralline Rotalgen sind 300 Millionen Jahre älter als gedacht

Die neu entdeckte coralline Rotalge namens Aguirrea fluegelii in einem Dünnschliff aus 430 Millionen Jahre altem Gestein. Bild: Sebastian Teichert, FAU

Bislang gingen Paläontologen davon aus, dass es coralline Rotalgen seit 130 Millionen Jahren gibt, also seit dem Zeitalter der Dinosaurier. Diese Einordnung muss nun revidiert werden: Forschende vom GeoZentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) beschreiben zusammen mit Kolleg*innen von der australischen La Trobe University im Fachmagazin Palaeontology (DOI: doi.org/10.1111/pala.12418) Fossilien, die belegen, dass coralline Rotalgen bereits vor 430 Millionen Jahren existierten. „Durch unseren Fund müssen wir einen ganz neuen Blick auf den Fossilbericht werfen“, erklärt Dr. Sebastian Teichert. Denn bis jetzt galt ein höheres Alter der corallinen Rotalgen als so unwahrscheinlich, dass Fossilien, die in älteren Gesteinsschichten als der Kreidezeit gefunden wurden, allein wegen ihres Alters meist gar nicht erst als coralline Rotalgen in Betracht gezogen wurden.

Quelle: FAU

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News

Wiley und Projekt DEAL unterzeichnen Einigung zu „Open Access“

John Wiley & Sons, Inc., ein weltweit führendes Unternehmen in Forschung und Lehre, gab heute eine bundesweite Partnerschaftsvereinbarung mit dem Projekt DEAL bekannt, das fast 700 akademische Einrichtungen in Deutschland als Konsortium repräsentiert. Gegen eine jährliche Gebühr ermöglicht diese richtungsweisende geschlossene Dreijahresvereinbarung allen Projekt DEAL-Institutionen den Zugang zu den wissenschaftlichen Journals von Wiley zurück bis ins Jahr 1997. Forscher an Projekt DEAL-Institutionen können Artikel als „Open Access“ in Wiley Zeitschriften veröffentlichen. Das berichtet die Hochschulrektorenkonferenz (HRK).

Quelle: HRK

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Monitoring-Zentrum zur Biodiversität geplant

Die Bundesregierung will im Frühsommer 2019 ein Konzept zur Einrichtung eines wissenschaftlichen Monitoring-Zentrums zur Biodiversität verabschieden. Für das Zentrum sei von einer Aufbauphase von ein bis zwei Jahren auszugehen, bevor die volle Arbeitsfähigkeit hergestellt sein wird, schreibt die Bundesregierung in einer Antwort (19/6683) auf eine Kleine Anfrage der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen (19/6283). Fragen zum Mittelbedarf und zum Inhalt des Konzepts für das Zentrum könnten aktuell noch nicht beantwortet werden, schreibt die Bundesregierung.

Quelle: Bundestag (hib)

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News · Forschungsergebnis

Neuer Lichtsensor in zwei Algen entdeckt

In dieser mehrzelligen Volvox-Alge wurde der neuartige Lichtsensor 2c-Cyclop mit Fluoreszenz grün markiert. Er zeigt sich in Membranen um den Zellkern herum. Bild: Eva Laura von der Heyde

Einen ungewöhnlichen neuen Lichtsensor haben Forschende in zwei Grünalgen entdeckt, in der einzelligen Chlamydomonas reinhardtii sowie wie in der mehrzelligen Volvox carteri. Bei dem neuen Photorezeptor handelt es sich um eine Guanylylcyclase. Dieses Enzym kann den Botenstoff cGMP synthetisieren. Bei der Guanylylcyclase aus den Algen hemmt Licht diese Aktivität, wodurch sich die cGMP-Konzentration verringert – und genau das passiert auch im Auge des Menschen, sobald dort die Rhodopsine Licht absorbieren. Reguliert wird der neu entdeckte Sensor, dem die Forschenden den Namen „Two Component Cyclase Opsin“ oder kurz kurz 2c-Cyclop gaben, von Licht und vom Molekül ATP. In der Fachzeitschrift BMC Biology (DOI:  doi.org/10.1186/s12915-018-0613-5) weisen die Forschungsgruppen von Professor Armin Hallmann (Uni Bielefeld) und Professor Georg Nagel (Uni Würzburg) dessen Funktion nach und charakterisieren ihn mittels mehrerer Methoden. Die Aufklärung neuer Rhodopsine dürfte auch die sog. Optogenetik voranbringen, denn mit diesen Photorezeptoren lässt sich die Aktivität lebender Gewebe und Organismen durch Lichtsignale beeinflussen.

Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Überdominanz-Hypothese belegt

Die drei Farbvarianten des Schwarzen Kohlröschens (Gymnadenia bzw. Nigritella rhellicani). Fotos: Roman Kellenberger, Uni Zürich

Mischerbige Pflanzen haben einen Selektionsvorteil gegenüber reinerbigen und vermehren sich besser. Mit dieser Hypothese der sogenannten Überdominanz wird seit 1951 das Vorkommen verschiedener Erscheinungsformen eines Organismus in einer Population erklärt. Nun haben Forschende der Universitäten Hohenheim, Zürich, Wien und Cambridge die fast 70 Jahre alte genetische Überdominanz-Hypothese an einer natürlichen Population bestätigt. Das Forschungsobjekt: Das Schwarze Kohlröschen (Gymnadenia rhellicani), eine nach Vanille duftende Alpen-Orchidee. Auf der Seiser Alm in Südtirol ist sie nicht nur in ihrer dunklen Variante zu finden. Wie die Forschenden in der Fachzeitschrift Nature Communications (DOI: doi.org/10.1038/s41467-018-07936-x) schildern, differieren sie in den Cyanidin-Farbstoffen. Diese sind einer unterschiedlich starken Expression der Gene für das Enzym Anthocyan-Synthase zurückzuführen, die wiederum von einem Transkriptionsfaktor reguliert werden. Außerdem zeigen die Forschenden, dass Bienen die dunklen Blüten bevorzugen, Fliegen die weißen, und die roten werden von beiden Bestäubern aufgesucht.

Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forschungsergebnis

Kambodschas Tropenwälder weichen Plantagen

Die Tropenwälder Kambodschas weichen immer häufiger industriell betriebenen Plantagen. Foto: Patrick Hostert, HU Berlin

Über 2,2 Millionen Hektar – 24% der kambodschanischen Waldfläche – sind zwischen 2001 und 2015 zerstört worden. Das haben Forschende mit Hilfe hoch aufgelöster Satellitendaten ausgemessen. Sie berechneten, dass fast ein Viertel des gerodeten Landes zur Anpflanzung einer nicht in Kambodscha heimischen Gummibaumart (Hevea brasiliensis) zur Kautschukproduktion verwendet wurde. Während die Kautschukpreise bis Anfang der 2000er Jahre immer um die Marke von 1 US-Dollar pro Kilogramm pendelten, betrug der Spitzenpreis 2011 mehr als 6 US-Dollar. Die Analysen der Forschenden um Kenneth Grogan, eines Autorenteams der Universität Kopenhagen und der Humboldt-Universität zu Berlin belegen den starken Zusammenhang zwischen der Entwaldungsrate und dem Handelswert von Kautschuk in einer im Dezember in der Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlichten Studie (DOI: doi.org/10.1038/s41477-018-0325-4). Wie die Humboldt-Universität (HU) beim Informationsdienst Wissenschaft (idw) berichtet, zeigen die Forschenden auch, wie eng Landnutzung und tropische Entwaldung mit weltweit steigendem Konsum und politischen Rahmenbedingungen zusammenhängen. Kambodschas Wälder werden wohl weiter schrumpfen, solange die Politik Kambodschas an einer Förderung agroindustrieller Kautschukplantagen festhält, folgern die Forschenden.

Quelle: HU Berlin beim idw

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News · Sektionen

Seit 200 Jahren bekannt und noch voller Rätsel: Die blutrote Schneealge ist Alge des Jahres 2019

Die leuchtend roten Schneefelder, die die Blutschneealgen enthalten, erstrecken sich über weite Flächen, wie hier auf dem Doktorbreen-Gletscher in Spitzbergen im August 2004. Foto: Thomas Leya

Die Alge Chlamydomonas nivalis, die auf der ganzen Welt Schnee blutrot zu färben vermag, haben Forschende zur Alge des Jahres gewählt. Auch 200 Jahre nach einer Expedition, bei der Kapitän John Ross auf einer Polarfahrt den Roten Schnee zeichnete und den Verursacher im Mikroskop zu erkennen suchte, gibt die Alge weiterhin Rätsel auf. Schneealgenexperte Dr. Thomas Leya vom Potsdamer Fraunhofer IZI-BB erklärt, warum das so ist und wo der winzige Einzeller zu entdecken ist. Leya ist Mitglied der Sektion Phykologie, in der die Algenforscher der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) organisiert sind, die Chlamydomonas nivalis zur Alge des Jahres 2019 gewählt haben.

Quelle: Sektion Phykologie

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News

Rückblick auf KW 51

Älteste Fossilien dreier Pflanzengruppen identifiziert

Struktur und Funktion von Photosynthese-Komplex I aufgeklärt

Neuer Typ einer biologischen Uhr mit modulierbarer Frequenz

Der Trockenheit trotzen

Sulfat macht Pflanzen widerstandsfähiger gegenüber Wassermangel

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News

Rückblick auf KW 50

Mehr Energiepflanzen sind für Natur so schädlich wie Klimawandel

Schaumkresse genetisch an schwermetall-verseuchte Böden angepasst

Pflanzen-Spermien: Die Evolution begann mit einer einzigen molekularen Veränderung

Bäume in kalten Regionen ertragen Dürre schlecht 

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News · Veranstaltung

Gentechnik & Ökolandwirtschaft - warum nicht?

Die Humboldt-Universität zu Berlin und das Museum für Naturkunde Berlin (MfN) lädt alle Interessierten ein, sich im Ambiente des Sauriersaals in die faszinierende Welt der Wissenschaft entführen zu lassen. Am Freitag, den 15. März 2019, spricht Professor Dr. Dr. hc. Urs Niggli vom Forschungsinstitut für biologischen Landbau und fragt: "Gentechnik & Ökolandwirtschaft - warum nicht?" Der Vortrag startet um 19:30 Uhr und wird bis 22:00 Uhr gehen. Der Eintritt ist frei, um Anmeldung wird gebeten.

Quelle: MfN

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News · Forschungsergebnis

Struktur und Funktion von Photosynthese-Komplex I aufgeklärt

Jacqueline Thiemann und Marc Nowaczyk interessieren sich für Proteinkomplexe in Cyanobakterien, die sie an der Ruhr-Universität in großen Tanks halten. Foto und © Marquard, RUB

Ein internationales Team Forschender hat die Struktur und Funktionsweise des photosynthetischen Komplex I aufgeklärt. Der Membranprotein-Komplex spielt eine wichtige Rolle in der dynamischen Anpassung von Elektronentransportprozessen bei der Photosynthese. "Die Ergebnisse schließen eine der letzten großen Wissenslücken im Verständnis der fotosynthetischen Elektronentransportwege“, sagt der Privatdozent Dr. Marc Nowaczyk, der die Bochumer Projektgruppe Cyanobacterial Membrane Protein Complexes leitet. Die Kooperationspartner des Max-Planck-Instituts für Biochemie, der Osaka University und der Ruhr-Universität Bochum (RUB) berichten über die Arbeiten zusammen mit Kolleginnen und Kollegen weiterer Einrichtungen in der Zeitschrift Science.
Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Der Trockenheit trotzen

Im Querschnitt durch die Nadel einer Kiefer sind zwei Poren an der Oberfläche erkennbar. Diese Stomata regulieren die Wasserverdunstung und die Kohlendioxid-Aufnahme. Illustration: Miriam Isaac-Renton

Warum die Toleranz gegenüber Trockenheit bei Bäumen aus dem borealen Nordwesten Kanadas gering ist, hat ein internationales Team aus Kanada, Deutschland und der Schweiz gezeigt, dem auch Prof. Dr. Heinrich Spiecker von der Professur für Waldwachstum der Universität Freiburg angehört. Dazu hat es Informationen genutzt, die in Jahrringen von Kiefern gespeichert sind. Die Wälder dieser Region sind nicht in der Lage, dem in Zukunft erwarteten häufigeren Auftreten von Trockenheit standzuhalten, weil sie ihre Stomata nicht schließen, mit denen die Nadeln ihren Wasserverlust regulieren. Die Ergebnisse des Teams zeigen aber auch eine mögliche Lösung des Problems, wie es in der Fachzeitschrift Nature Communications berichtet: Kiefern aus südlicheren Breiten sind widerstandsfähiger gegenüber Trockenheit. Die Toleranz der Wälder kann daher erhöht werden, wenn diese Bäume auch etwas weiter nördlich gepflanzt werden.
Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Keine Pause bei globaler Erwärmung – angebliche Verlangsamung entwirrt

Die fortschreitende Klimaerwärmung ist heute offensichtlich: Die vergangenen vier Jahre waren die wärmsten seit Beginn der Wetteraufzeichnungen, der jüngste Sommer brachte Wetterextreme auf der gesamten Nordhalbkugel, der Forschungsstand ist eindeutig. Noch vor ein paar Jahren jedoch wurde von manchen Medien und einigen Experten eine vermeintliche Pause der globalen Erwärmung diskutiert – obwohl es nie statistische Belege für eine nennenswerte Verlangsamung gegeben hat, wie neue Forschung jetzt bestätigt. Eine Gruppe internationaler Forschender - darunter vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) - hat die Verwirrung um die angebliche Erwärmungspause gründlich analysiert und dazu zwei Artikel im Fachjournal Environmental Research Letters publiziert.
Quelle: PIK

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News

Rückblick auf KW 49

Weizen nutzt Abwehrstoffe multifunktional

Pflanzen erben das Wissen, wo oben und unten ist, von der Mutter

Pflanzenhormon Jasmonsäure verschließt Blattporen

Pflanzenzüchter erproben Open-Source Saatgut Lizenz

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News

Rückblick auf KW 48

Europäischer Strategieprozess zur Pflanzenforschung

Vielzitierte Pflanzenforscher*innen

Hohe Baum-Mortalität in Mitteleuropa

Beim Genome Editing muss nun die Politik ran

Wie Lärchen den hohen Norden Sibiriens erobern 

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News · Veranstaltung

Tri-National Arabidopsis Meeting

Das trinationale Treffen der Arabidospis-Community wird vom 10. - 12. April 2019 an der ETH Zürich stattfinden. Erwartet werden rund 250 Forschende hauptsächlich aus Europa. Anerkannte Plenarredner*innen stehen bereits fest (siehe Flyer, pdf). Vom Frühbucherrabatt kann man nur noch bis 31. Dezember 2018 profitieren, Abstracts und Poster können bis 15. Januar angemeldet werden. Das Organisationskommitee besteht aus

  • Manuela Dahinden,
  • Stefan Grob,
  • Wilhelm Gruissem,
  • Kinga Rutowicz,
  • Clara Sanchez-Rodriguez,
  • Diana Santelia,
  • Kentaro Shimizu,
  • Sara Simonini,
  • Olivier Voinnet.

Details auf der Tagungswebsite

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News · Forschungsergebnis

Nahrungsmittel-Produktion und Klimaschutz

Soll die globale Erwärmung entsprechend des Klimaschutzabkommens von Paris auf höchstens 1,5°C begrenzt werden, dann müssen nicht nur die Emissionen deutlich verringert werden. Ambitionierte Klimaschutzstrategien setzen zusätzlich auf die gezielte Nutzung von Land zur vermehrten Aufnahme und Speicherung von Kohlenstoff, etwa durch großräumige Aufforstung oder die Produktion von Bioenergie. Allerdings wird sich auch der weltweite Nahrungsmittelbedarf bis zum Jahr 2050 wahrscheinlich mehr als verdoppeln. Die Konkurrenz um fruchtbares Land steigt also weiter. Diesem Dilemma widmet sich eine neue Studie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU), die in der Zeitschrift Nature erschienen ist. Sie geht der grundlegenden Frage nach, welche Veränderungen in der Landnutzung zum Klimaschutz beitragen, indem sie einerseits dem weltweiten Nahrungsmittelbedarf gerecht werden und anderseits Treibhausgasemissionen entgegenwirken.  
Quelle: HU Berlin

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News · Outreach · Tagungsbericht

Wissenschaft im Zeitalter von „Fake News“

Der Ausdruck „Fake News“ ist zu einem geflügelten Wort geworden. Er steht für gefälschte Nachrichten, die in manipulativer Absicht im Netz gestreut werden – meist mit einer unterschwelligen politischen Botschaft verbunden. Immer öfter gerät dabei die Wissenschaft ins Visier der „Fake News“. Die Vertrauenskrise der Wissenschaft war Anlass für das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), unter dem Motto „Alles Fake? Wissenschaft im Zeitalter der vielen Wahrheiten“ am 15. November 2018 seine 7. Stakeholder-Konferenz mit namhaften Referent*innen im Hörsaal der Kaiserin-Friedrich-Stiftung in Berlin-Mitte abzuhalten. Das BfR hat dazu eine Zusammenfassung auf seiner Website publiziert und präsentiert einen Link zu den Videoaufzeichnungen.
Quelle: BfR (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Mehr Energiepflanzen sind für Natur so schädlich wie Klimawandel

Um das 1,5 Grad Ziel zu erreichen müssten auf bis zu 4,3 Prozent der globalen Landflächen Energiepflanzen wie beispielsweise Mais angebaut werden. Foto: Christian Hof

Eigentlich profitiert die Natur vom Klimaschutz, für den die Bioenergie lange als Heilsbringer galt. Um das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen, wird aber davon ausgegangen, dass Bioenergie-Pflanzen großflächig angebaut werden müssen. Neuen Modellen zufolge werden dadurch insgesamt mehr Lebensräume von Wirbeltieren vernichtet als von einem abgeschwächten Klimawandel profitieren, berichten Forschende des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, der TU München und der Durham University soeben im Fachblatt Proceedings of the National Academy of Sciences. Der vermeintliche Vorteil eines solchen Klimaschutzes käme daher den Arten nicht zugute.
Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Bäume in kalten Regionen ertragen Dürre schlecht

Mit Kälte haben sie kein Problem, aber bei grosser Trockenheit machen sie schlapp: Küstenkiefern im hohen Norden Kanadas können sich nicht an Dürre anpassen. Dies ergab die Studie eines einzigartigen Langzeitexperiments. Bei diesem wurden vor über 30 Jahren Kiefernsämlinge aus nördlichen, feucht-kalten Regionen an einen wärmeren Standort verpflanzt und so ein Erwärmungsszenario simuliert. Der Befund könnte auch für Schweizer Bergwälder gelten. Die Ergebnisse haben die Forschenden an denen auch die Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL beteiligt war im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.
Quelle: WSL

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News

Rückblick auf KW 47

Arktis bis Tropen: einmalige Datenbank zur Vegetation der Erde

Warum sich Phytoplankton im Meer ungleich verteilt

Spezialisierter Transport zur Stickstoff-Versorgung

Ozeanversauerung begünstigt Vermehrung einer giftigen Alge

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenhormon Jasmonsäure verschließt Blattporen

3D-Modell des GORK Kalium-Ionenkanals aus Schließzellen der Ackerschmalwand. Wird die Pflanze verwundet, startet in den Schließzellen die Jasmonsäure-Signalkette, die den GORK-Kanal aktiviert. Bild: Dirk Becker

Das Pflanzenhormon Jasmonsäure übernimmt auch eine Funktion, die bislang unbekannt war: Es sorgt dafür, dass sich die Blattporen schließen, sobald Blätter verletzt werden. Für die Pflanze könnte das ein Notsignal sein. Den molekularen Mechanismus hat nun der Pflanzenforscher Prof. Dr. Dirk Becker vom Lehrstuhl für Molekulare Pflanzenphysiologie und Biophysik der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) gemeinsam mit Kolleg*innen aus Münster, Heidelberg, dem französischen Lyon, dem spanischen Valencia, München-Freising, im Fachjournal Developmental Cell geschildert. Wie sie schreiben, spielt der Kaliumkanal GORK wesentliche Rolle. Das Forschungsteam identifizierte außerdem die Protein-Phosphatase ABI2 als einen Hemmstoff des Jasmonsäure-Signals in Schließzellen. Das Protein wirkt der Kinase-vermittelten Kanalaktivierung entgegen.
Quelle JMU

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News · Forschungsergebnis

Weizen nutzt Abwehrstoffe multifunktional

Wird Weizen von Blattläusen befallen, produziert er eine weniger giftige Form von Benzoxazinoiden, die die Bildung von Kallose reguliert. Kallose hindert Blattläuse am Saugen. Foto: Beibei Li und Tobias Züst / Universität Bern, Schweiz

Getreidepflanzen können Giftstoffe direkt zur Verteidigung gegen Schmetterlingsraupen einsetzen, sie aber auch zur Steuerung von Abwehrmechanismen gegen Blattläuse verwenden. Die Multifunktionalität von Benzoxazinoiden wurde von Forschenden der Uni Bern und des Teams um Tobias Köllner vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie nun im Fachjournal Science Advances vorgestellt. Benzoxazinoide wirken einerseits als Giftstoffe gegen Schmetterlingsraupen, und andererseits führen sie indirekt die Bildung von Kallose herbei, die dazu beiträgt, Leitgefäße abzudichten, und so Blattläusen das Saugen zu erschweren. Als Schalter zwischen diesen unterschiedlichen Funktionen identifizierten die Forschenden ein Methyltransferase-Enzym, das über Raupenfraß aktiviert wird und das es Weizenpflanzen ermöglicht, ihre Abwehr auf den jeweiligen Befall einzustellen.
Quelle: MPI  für chemische Ökologie

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen erben das Wissen, wo oben und unten ist, von der Mutter

PIN2 befindet sich nur am oberen Ende jeder Zelle und markiert die Polarität (Magenta). Foto und ©: Matouš Glanc

In Pflanzen hängt die Polarisierung des gesamten Organismus davon ab, dass jede einzelne Zelle weiß, wo oben und wo unten ist und dementsprechend polarisiert wird. Eine Zellteilung stört jedoch diese Polarisierung. Wie die Polarität wiederhergestellt wird, war bislang unbekannt. Nun haben Forschende des Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) einen Teil des Rätsels gelöst: Sie fanden heraus, dass Pflanzenzellen von ihrer Mutterzelle das Wissen darüber erben, wo oben und unten ist. Die Studie, geleitet von Jiří Friml, Professor am IST Austria, und mit Erstautor Matouš Glanc, PhD Student in der Friml-Gruppe, und Matyáš Fendrych, früher Postdoc in der Friml-Gruppe und heute Assistenzprofessor an der Karlsuniversität in Prag, erscheint heute in Nature Plants.
Quelle: IST Austria

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News · Forschungsergebnis

Wie Lärchen den hohen Norden Sibiriens erobern

Seen liegen zwischen den lichten Lärchenwäldern in Sibirien. Foto: Stefan Kruse, AWI

Forschenden des Alfred-Wegener-Institutes (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung ist es erstmals gelungen, die historische Entwicklung nordsibirischer Lärchenwälder in den zurückliegenden 9000 Jahren zu rekonstruieren. So konnten sie bestimmen, welche Faktoren die Verbreitungsgrenzen verschiedener Lärchenarten und damit auch die Kohlendioxid-Aufnahmekapazität der Wälder ausmachen - eine Frage mit unmittelbarer Relevanz für mögliche zukünftige Verschiebungen der Verbreitungsgebiete der Lärchen. Demnach entscheidet nicht die Lufttemperatur allein darüber, welche der drei sibirischen Lärchenarten in einer Region dominiert. Ausschlaggebender ist der biologische Wettbewerb zwischen den Arten, sowie die Frage, welche Art diese Fläche historisch als erste besiedelt hat. Die neue Studie erscheint heute im Fachmagazin Scientific Reports.
Quelle: AWI

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News · Förderung · Politik

Europäischer Strategieprozess zur Pflanzenforschung

Prof. Dr. Andreas Weber (l.) und Prof. Dr. Peter Westhoff arbeiten an einer europäischen Roadmap zur Pflanzenzüchtungsforschung. Foto: Jörg Reich, HHU

Um die Ernährung der massiv wachsenden Weltbevölkerung angesichts des Klimawandels sicherstellen zu können, steht auch die Pflanzenforschung vor großen Herausforderungen. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts CropBooster-P wollen Forschende eine Roadmap dafür erstellen. Dazu haben sich unter Federführung der niederländischen Universität Wageningen Institute aus acht europäischen Ländern zusammengeschlossen: Belgien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Italien, Niederlande, Rumänien, Vereinigtes Königreich. Die zu formulierende europaweite Forschungsstrategie für die nachhaltige Sicherung der Ernährung soll vielversprechende Forschungsansätze und Methoden eruieren. In Deutschland sind Prof. Dr. Andreas Weber und Prof. Dr. Peter Westhoff von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) beteiligt. „Die HHU gestaltet damit eine EU-weite Blaupause für die zukünftige Forschungsförderung der Gemeinschaft in den Bereichen Pflanzen- und Agrarwissenschaften mit“, so Professor Westhoff. „Ziel ist es, daraus ein europäisches Flaggschiffprojekt für unser Forschungsgebiet zu entwickeln, so wie es etwa das Human Brain Project ist“, ergänzt Professor Weber. An der HHU sollen konkret aktuelle und zukünftige Methoden und Techniken zur Ertrags- und Nährwertsteigerung von Pflanzen wie Mais, Raps und Weizen untersucht werden.
Quelle: HHU

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News · Anwendung

Pflanzenproteine für Fleischfreunde

Der Fleischtextur auf der Spur: Die Mikrocomputertomographie (µCT) macht die Produktstruktur sichtbar. Abb.: Patrick Wittek, KIT

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

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News · Köpfe und Karrieren

Vielzitierte Pflanzenforscher*innen

Viele Mitglieder der DBG zählen zu den meistgenannten Wissenschaftler*innen ihrer Forschungsdisziplin. Sie haben laut der Analyse von Clarivate Analytics (Web of Science) die meisten, hoch-zitierten wissenschaftlichen Veröffentlichungen publiziert. Clarivate hat die Liste für das Jahr 2018 heute publiziert. Wir gratulieren allen Genannten ganz herzlich und freuen uns sehr, sie in unseren Reihen zu wissen. Unter ihnen ist auch unser Präsident, Prof. Dr. Karl-Josef Dietz! Die Analyse, die Clarivate Analytics nun zum fünften Mal publiziert hat, nennt neben den Forschungsgebieten („Plant & Animal Science“) auch die Institutionen, an denen die Forschenden arbeiten.
Quelle: Clarivate

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News · Forschungsergebnis

Hohe Baum-Mortalität in Mitteleuropa

Baummortalität durch Borkenkäfer und Windwurf im Nationalpark Berchtesgaden. Foto: Cornelius Senf

In letzter Zeit häufen sich Meldungen über tote Bäume in den Wäldern Mitteleuropas. Eine soeben in der Fachzeitschrift Nature Communications publizierte Studie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) dokumentiert stark steigende Baummortalität in Mitteleuropas Wäldern in den letzten 30 Jahren. Dazu hatten Forschende der HU und der Universität für Bodenkultur in Wien die Baummortalität in Deutschland, Österreich, Polen, Tschechien, der Slowakei und der Schweiz untersucht. Die Wissenschaftler*innen um Cornelius Senf und Rupert Seidl konnten anhand von 720. 000 manuell interpretierten Satellitenbildern zeigen, dass sich die Mortalität in Mitteleuropas Wäldern in den letzten dreißig Jahren verdoppelt hat. War 1985 im Schnitt noch ein halbes Prozent der Waldfläche pro Jahr von Mortalität betroffen, so waren es 2015 bereits ein Prozent pro Jahr. Insgesamt ist somit jährlich eine Waldfläche von rund 3. 000 km2 betroffen, das entspricht in etwa der Fläche des Saarlands. Basierend auf den nun vorliegenden Daten ist erstmals klar, dass die aktuelle Welle der Baummortalität jene des „Waldsterbens“ vor 30 Jahren deutlich übersteigt, mahnen die Forschenden.
Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Warum sich Phytoplankton im Meer ungleich verteilt

Künstlerische Wiedergabe von Phytoplanktonarten, die eine ungleichmäßige Verteilung bilden. Bild: Marco Mazza MPIDS

Warum Algen im Meer trotz dessen Grenzenlosigkeit ungleichmäßig verteilt sind, habe Forschende vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) nun im Fachjournal PNAS erklärt. Die ungleichmäßige räumliche Verteilung ist insofern überraschend, als es der intuitiven Erwartung entgegensteht, dass die milden Turbulenzen, die in Gewässern allgegenwärtig sind, Mikroorganismen ehr vermischen und relativ gleich verteilen. Demnach werden die Ungleichmäßigkeiten in Algenblüten durch leichte Turbulenz ausgelöst. „In unserer Arbeit haben wir festgestellt, dass milde Turbulenz subtil mit der Schwimmfähigkeit des Phytoplanktons wechselwirken und so zu räumlich ungleichmäßigen Verteilungen der Zellen führen können.“, sagt Rebekka Breier als Hauptautorin der Göttinger Studie.
Quelle: MPIDS

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News · Forschungsergebnis

Arktis bis Tropen: einmalige Datenbank zur Vegetation der Erde

"sPlot" ist die erste globale Vegetationsdatenbank. Grafik: Francesco Maria Sabatini, MLU

Welche Pflanzenart wächst wo, mit welcher anderen zusammen – und warum? Um die Vielfalt der globalen Vegetation sinnvoll zu beschreiben, braucht es nur wenige Eigenschaften jeder Art. Das zeigt ein Team unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig. In einer neuen Studie in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution präsentieren sie die weltweit erste, globale Vegetationsdatenbank mit über 1,1 Millionen kompletten Pflanzenartenlisten für alle Ökosysteme auf dem Festland. Diese wurden von Hunderten von Forschenden aus aller Welt in den vergangenen Jahrzehnten erhoben. "Jeder Punkt in unserer Datenbank ist ein realer Ort mit genauen Koordinaten und Angaben über alle Pflanzenarten, die dort zusammen leben", erklärt  Prof. Dr. Helge Bruelheide vom Institut für Geobotanik der MLU und Co-Direktor von iDiv. Die Datenbank soll künftig auch weiteren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zur Bearbeitung ihrer eigenen Themen zur Verfügung stehen.
Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Spezialisierter Transport zur Stickstoff-Versorgung

Schematische Darstellung des symplastischen und apoplastischen Transportwegs von Ammonium in die Wurzel bei niedriger (oben) und hoher Konzentration. Grafik: IPK Gatersleben

Um in Triebe, Blätter und Früchte zu gelangen, müssen Nährstoffe aus dem Boden aufgenommen und durch die Wurzel in andere Pflanzenteile transportiert werden. Pflanzen stehen hierfür zwei Transportwege zur Verfügung. Der Weg von Zelle zu Zelle (symplastischer Transport) und der Weg durch Zellzwischenräume (apoplastischer Transport). Forschende vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben haben herausgefunden, welcher der beiden Wege unter welchen Bedingungen der bessere ist. Bei ausreichender Nährstoffversorgung, ist der Weg über die Zellzwischenräume der effizientere. Dadurch werden Spross und Blätter schneller mit Nährstoffen versorgt, berichtet das Team um Prof. Dr. Nicolaus von Wirén im Fachjournal PLOS Biology.
Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Tropische Bäume in den Anden weichen dem Klimawandel aus

Artenreicher tropischer Bergregenwald im Reserva San Francisco Ecuadors auf 2000 Meter Höhe. Foto: Jürgen Homeier, Uni Göttingen

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

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News

Neuer Wirkstoff aus Regenwald-Lianen

Von der Pflanze zum Wirkstoff: Ancistrolikokin E3 hemmt das Wachstum und die Kolonie-Bildung von Bauchspeicheldrüsenkrebszellen. Grafik: Sévérin Muyisa und Suresh Awale, Uni Würzburg

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

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News · Anwendung

Algen liefern Vorstufe für Kohlefasern aus Treibhausgas

Die Armierung mit Kohlefasern verleiht der Steinplatte eine extrem hohe Festigkeit und ermöglicht damit effiziente Konstruktionen. Foto: A. Battenberg, TUM

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

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Vielfalt der Gersten-Sorten molekular charakterisiert

Illustrierte Vielfalt unterschiedlicher Gerste Muster. Grafik: IPK Gatersleben

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

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News · Forschungsergebnis

Algenenzym: Welchen Weg Protonen nehmen

Wie genau bestimmte Algenenzyme Wasserstoff produzieren, war bisher Gegenstand von Spekulationen. Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB) ist es gemeinsam mit Kollegen der FU Berlin erstmals gelungen, den Weg der Protonen bis ins aktive Zentrum dieser [FeFe]-Hydrogenasen exakt nachzuvollziehen. Ihre Ergebnisse, die sie in der Zeitschrift Nature Communications publizierten, könnten es ermöglichen, die effizienten, aber anfällige Biokatalysatoren chemisch stabiler nachzubauen.
Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Epigenetische Veränderungen in Arabidopsis vererbt

Foto: Selektionsexperimente mit Arabidopsis zeigen, dass auch epigenetische Veränderungen selektioniert und vererbt werden können. Foto: uzh

Durch epigenetische Veränderungen entstehen neue Eigenschaften, ohne dass die Gensequenz verändert wird. Pflanzen können sich so rasch an Umweltveränderungen anpassen. Pflanzenbiologen der Universität Zürich belegen nun, dass auch epigenetische Variation bei der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) selektioniert und vererbt werden kann. Zudem zeigt das Team von Ueli Grossniklaus vom Institut für Pflanzen- und Mikrobiologie in der Fachzeitschrift Nature Communications, dass neu selektierte Eigenschaften - wichtig für eine möglichst gute Samenverbreitung - für mindestens zwei bis drei Generationen auch ohne Selektion stabil vererbt werden. "Epigenetische Variation trägt somit ohne Mutationen im Genom dazu bei, dass sich Pflanzen rasch an neue Umweltbedingungen anpassen können", erklärt Grossniklaus. Dies könnte die Möglichkeiten in der Zucht von Kulturpflanzen erweitern.
Quelle: Uni Zürich

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News · Köpfe und Karrieren

Forscherin hat Pflanzenhormon Auxin im Visier

Professorin Dr. Jutta Ludwig-Müller von der TU Dresden will das Zusammenspiel von Pflanzen mit ihrer Umwelt verbessern. Daher portraitierte das Portal Bioökonomie die Pflanzenphysiologin und beschreibt ihre Forschung über das Phytohormon Auxin und dessen Rolle bei Pflanzenkrankheiten. Ein Praktikum während des Studiums hatte ihr Interesse an hormongesteuerten Wachstumsvorgängen in Pflanzen geweckt.
Quelle: Bioökonomie.de

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News

Rückblick auf KW 43

Große Zellen für kleine Blätter

Dürreretolerante Pflanze verhält sich ähnlich wie Samen

Genetische Basis für Wasserlinsen als neue Kulturpflanze

Ein Lebermoos könnte Hanf in der Medizin schlagen

Rhodiola-Wirkstoff verbessert Gedächtnisleistung im Alter 

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Abkürzung im globalen Schwefelkreislauf

Professor Georg Pohnert entdeckte mit seinem Team eine neue, von Algen produzierte schwefelhaltige chemische Verbindung. Foto: Jan-Peter Kasper, FSU

Forschende haben gemeinsam mit US-Aerikanern in dem schon lange bekannten Schwefel-Kreislauf eine unerwartete Abkürzung entdeckt: Bestimmte einzellige Algen und Bakterien, die als Teil des Planktons im Meer existieren, produzieren eine bislang unbekannte chemische Verbindung namens Dimethylsulfoxoniumpropionat, kurz DMSOP. Daraus konnten sie Informationen über den globalen Schwefelkreislauf ableiten und enorme Mengen im Schwefelfluss neu erklären. Auch wenn jede Mikroalge für sich nur winzige Mengen dieser Verbindung produziert, summiert sich die Menge auf mehrere Teragramm, also mehrere Milliarden Kilogramm pro Jahr. Mit den Befunden der Jenaer Chemiker lässt sich somit der Schwefelkreislauf der Erde besser nachvollziehen, was wichtige Erkenntnisse für Atmosphären- und Klimamodelle liefert. Über ihre Entdeckung berichten das Team um Prof. Dr. Georg Pohnert von der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) Jena in der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins Nature (DOI: 10.1038/s41586-018-0675-0).
Quelle: FSU

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News

Rückblick auf KW 42

Pflanzen stoßen das Treibhausgas Lachgas in klimarelevanten Mengen aus

Wie Pflanzen ihren grünen Farbstoff Chlorophyll binden

Gerste: Mehr Nährstoffe und Widerstandskraft durch größeres Wurzelsystem

Pflanzenhormon Strigolacton ebenet Weg zu Space Farming

Akelei: Blütenpracht durch genetische Anpassung

Dürre und Hitzeanfälligkeit bei Mais und Weizen

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News · Ausbildung · Politik

Workshop zum Nagoya-Protokoll

Seit rund 4 Jahren ist das Nagoya-Protokoll in Kraft. Die Zielsetzung ist ein Interessensausgleich zwischen den Ursprungsländern genetischer Ressourcen und den Ländern, in denen diese Ressourcen genutzt werden. Was bedeutet das Nagoya-Protokoll für die praktische akademische Forschung? Welche Erfahrungen wurden gemacht und wohin wird die Reise gehen? Werden zukünftig auch digitale Sequenzinformationen unter das Nagoya-Protokoll fallen? Diese und weitere Fragen werden in den Impulsvorträgen ausgewiesener Experten beleuchtet. Anschließend wird in drei parallelen Arbeitsgruppen anhand von konkreten Beispielen Wissen für die Praxis vermittelt, aber auch vertiefend über bisherige Erfahrungen und zukünftige Entwicklungen diskutiert. Der Workshop wird vom Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin e.V. (VBIO), gemeinsam mit VBU und DECHEMA am 3. Dezember 2018 im DECHEMA-Haus, Frankfurt am Main, organisiert. Er kostenfreie Workshop steht auch Mitgliedern der Fachgesellschaften es VBIO offen, wie der DBG.
Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Große Zellen für kleine Blätter

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines jungen Blattes einer unveränderten (links) und einer mutierten Variante des Gartenschaumkrauts (rechts). Aufnahme und ©: Peter Huijser, MPI

Forschende haben ein Protein zur Steuerung von Blattwachstum und -form identifiziert. Im Herbst stechen nicht nur die Farben, sondern auch die verschiedenen Größen und Formen von Blättern ins Auge. Aber was lässt die Blätter verschiedener Pflanzen so unterschiedlich werden? Forschende vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln haben nun im Fachjournal Genes and Development beschrieben, wie ein Protein namens LMI1 unterschiedliche Blattformen hervorbringen kann.
Quelle: MPI

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News · Forschungsergebnis

Genetische Basis für Wasserlinsen als neue Kulturpflanze

Die Wasserlinse S. polyrhiza auf Nährmedium (links), Seitenansicht (mitte), und miotische Chromosomen, von denen sechs Paare durch chromosomenspezifische Sonden markiert sind (rechts). Foto: Phuong Thi Nhu Hoang, IPK

Mit Hilfe unterschiedlicher Ansätze der Genomsequenzierung erstellten Forschende zwei Genomkarten für die Wasserlinsenart Spirodela polyrhiza. Jedoch differierten diese Karten stark. Eine von einem deutsch/amerikanischen Forscherteam unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben im Fachjournal The Plant Journal veröffentlichte und überarbeitete Genomkarte schafft nun eine verlässliche Grundlage für zukünftige Forschungskonzepte der kleinsten Blütenpflanzen mit großem Nutzpflanzen-Potenzial.
Quelle: IPK (pdf)

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News · Köpfe und Karrieren

Neues Kosortium für Gewebeentwicklung

Ein Forschungsteam namens DECODE will die genetischen Grundlagen der Gewebeentwicklung aufklären. Dafür hat das Konsortium nun einen der begehrten ERC Synergy Grants des Europäischen Forschungsrates (ERC) erhalten. Der Pflanzenforscher Professor Jan Lohmann vom Centre for Organismal Studies (COS) der Uni Heidelberg arbeitet bei DECODE mit Kollegen des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) und des European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg zusammen. Sie wollen entschlüsseln, welche Gene oder Genkombinationen für die Entwicklung und Funktion eines Gewebes nötig sind und wie sich dieses Repertoire von Zelle zu Zelle, aber auch unter verschiedenen Umweltbedingungen verändert. Dazu werden die Forscher zwei der wichtigsten Modellsysteme in den Lebenswissenschaften, die Wurzel der Ackerschmalwand Arabidopsis und den Darm der Fruchtfliege Drosophila, untersuchen. Mithilfe der Genschere CRISPR/Cas9 wollen sie Gene gezielt und zeitlich kontrolliert ausschalten und die daraus resultierenden Defekte untersuchen. Für das Projekt stehen Fördermittel in Höhe von rund 10,6 Millionen Euro zur Verfügung.
Quelle: Uni Heidelberg

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News · Förderung · Köpfe und Karrieren

Neues Konsortium für interne Kommunikation bei Pflanzen

Dr. habil. Friedrich Kragler. Foto: MPI-MP, Lox und Bergmann

Forschende des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie in Golm, der Universität Hamburg und des John Innes Centre in Großbritannien erhalten einen sogenannten Synergy Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC), und werden gemeinsam mehr als 6 Millionen Euro für ihre Forschung erhalten. In ihrem Projekt mit dem Titel Plant Mobile RNAs: Function, Transport and Features, kurz PLAMORF, untersucht das Konsortium den Langstreckentransort bestimmter Kommunikationsmoleküle in den Leitbündeln der Pflanzen. Die Projektteams mit jeweils zwei bis vier Wissenschaftler*innen wird von Dr. habil. Friedrich Kragler vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Golm, Prof. Dr. Julia Kehr von der Universität Hamburg und Prof. Dr. Richard Morris vom John Innes Centre in Großbritannien geleitet. Das Konsortium ist eine der 27 Gruppen, die vom ERC eine der begehrten Förderungen im Rahmen des Forschungsgropgrammes Horizon 2020 ergattern konnte.
Quelle: MPI für Molekulare Pflanzenphysiologie

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News · Politik

9-Punkte-Plan gegen das Insekten- und Bestäuber-Sterben

Die Wildbiene Halictus scabiosae. Foto: A. Haselböck

Mit weltweit circa 1 Million bekannten Arten gehören die Insekten zu den erfolgreichsten Organismengruppen auf unserem Planeten. Trotzdem sind in Mitteleuropa mittlerweile viele Insektengruppen massiv bedroht und so stark im Rückgang begriffen, dass man von einem weitreichenden Insektensterben sprechen kann. Unter dem Motto „Fakten, Ursachen, Lösungen“ haben sich heute im Naturkundemuseum Stuttgart renommierte Forschende aus ganz Europa mit Vertretern aus Politik, Wirtschaft und Naturschutz getroffen, um mögliche Lösungsansätze zu diskutieren, wie die Uni Hohenheim berichtet. Diese Lösungsansätze haben die Forschenden am Ende des Symposiums in einem gemeinsamen 9-Punkte-Plan präsentiert.
Quelle: Uni Hohenheim

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News · Veranstaltung

Evolutionsforscher tagen in Kiel

Rund 80 internationale Forschende tagen im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms (SPP) 1819 „Schnelle Evolutionäre Anpassung“ im Kieler Wissenschaftspark. Das von der Universität Hohenheim geleitete SPP beschäftigt sich mit der Erforschung der Mechanismen und Auswirkungen schneller evolutionärer Anpassungen zwischen verschiedenen Organismen, von der Pflanze bis zum Menschen. Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), die sich unter dem Dach des Kiel Evolution Center (KEC) mehr und mehr zu einem Schwerpunkt der deutschen Evolutionsbiologie entwickelt, ist mit mehreren Arbeitsgruppen an diesem umfangreichen Forschungsprojekt beteiligt. Die evolutionären Wechselwirkungen zwischen Nutzpflanzen und Schädlingen, die Entwicklung von Behandlungsresistenzen verschiedener Krankheitserreger oder die Auswirkungen einer sich verändernden Meeresumwelt auf die Zusammensetzung der dort lebenden Mikroorganismen sind nur einige der Themen, die an den drei Konferenztagen diskutiert werden.
Quelle: CAU

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen stoßen das Treibhausgas Lachgas in klimarelevanten Mengen aus

Die untersuchten, sterilen Tabakpflanzen in der Klimakammer. Foto: Steffen Greiner, Uni Heidelberg, COS

Lachgas ist ein Treibhausgas, das Ozonschicht und Erdklima beeinflusst. Bislang haben Experten angenommen, dass dieses Gas mit der chemischen Formel N2O für Distickstoffmonoxid vorwiegend durch Mikroben im Boden gebildet wird. Um den N2O-Ausstoß von Pflanzen zu ermitteln, haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler 34 verschiedene Pflanzen unter kontrollierten, geschlossenen Laborbedingungen untersucht. Dazu gehörten zum Beispiel Tabak, Mais oder Lavendel. Um eine Verunreinigung mit bakteriell erzeugtem Lachgas zu vermeiden, wurden die Experimente zum Teil unter sterilen Bedingungen durchgeführt. Das Ergebnis der Studie des interdisziplinären Forscherteams der TH Bingen und der Uni Heidelberg: Die Flora der Erde setzt Lachgas in klimarelevanten Mengen frei und trägt so zum Treibhauseffekt bei. Im Gegensatz zu der vom Menschen verursachten Klimaerwärmung ist dieser Prozess jedoch Teil eines natürlichen Effekts, bewerten die Forschenden ihre Ergebnisse im Fachjournal New Phytologist.
Quelle: Uni Heidelberg

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News · Forschungsergebnis

Akelei: Blütenpracht durch genetische Anpassung

Die 11 Akelei-Arten, deren Genome die Forschenden sequenzierten und miteinander verglichen. GMI

Die Sequenzierung der Genome von elf verschiedenen Akeleien lässt tief in Evolution blicken. Die genetische Verwandtschaft war bei den elf Pflanzen trotz großer geografischer Entfernung sehr hoch, berichten die Forschenden im Fachmagazin eLife. Was die Pflanzenforscher unter der Führung von Daniele Filiault aus dem Labor von Magnus Nordborg des Gregor Mendel Instituts (GMI) für Molekulare Pflanzenbiologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften jedoch erstaunte, war die Tatsache, dass sich eines der sieben Akelei-Chromosomen völlig anders entwickelt hat als der Rest. Zusammengefasst stellt diese Arbeit den Forschern Instrumente zur Verfügung um zu verstehen, wie die adaptive Radiation diese unglaubliche Blütenvielfalt bei der Akelei hervorgebracht hat.
Quelle: GMI

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News · Forschungsergebnis

Dürre und Hitzeanfälligkeit bei Mais und Weizen

Mit dem Klimawandel werden Extremwetter häufiger, die Hitze oder Dürre verursachen, unter denen die Pflanzen leiden. Foto: Wilfried Mirschel, ZALF

Wer Nutzpflanzen züchtet muss wissen, ob sie anfälliger für Hitze oder Dürre sind. Denn deren Schutzmechanismen gegen Trockenstress können sich stark von denen gegen Überhitzung unterscheiden und sich sogar gegenseitig ausschließen. Dr. Heidi Webber vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) hat nun mit einem internationalen Team untersucht, ob sich beobachtete Ertragsausfälle von Körnermais und Winterweizen zwischen 1984 und 2009 durch Hitze bzw. Dürre erklären lassen. Die daraus gewonnenen mathematischen Modelle wendeten sie dann für eine Prognose bis 2055 an. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erträge von Körnermais zurückgehen werden, während die von Winterweizen steigen, was angesichts steigender Mengen von CO2 erwartet wurde. Es wurde angenommen, dass ein Anstieg von CO2 Mais dürreresistenter werden lässt. Die im Fachmagazin Nature Communications erschienene Studie deutet jedoch darauf hin, dass in extrem trockenen Jahren erhöhtes CO2 keinen Nutzen bei Dürreausfällen bringen wird. Eine Anpassung an den Klimawandel, sei es durch Züchtung, zunehmende Bewässerung, Umstellung auf neue Kulturen oder Versicherung gegen Verluste, ist daher von entscheidender Bedeutung. Die Erkenntnis, dass Dürre das größte Risiko für Ackerkulturen darstellt, kann Landwirten und politischen Entscheidungsträgern bei der Auswahl der Optionen helfen. Hier sieht Webber den besonderen Mehrwert der neuen Erkenntnisse.
Quelle: ZALF

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News · Veranstaltung

Algen Modelsysteme im Aufwind

Das Symposium Algal Model Systems on the rise: understanding and exploiting the algae to land plant transistion fokussiert auf die Evolution der Charophyta und die Präadaptationen, welche den Landgang ermöglichten. Dazu laden die Organisatoren Henrik Buschmann (Osnabrück) und Andreas Holzinger (Innsbruck) am 30. Juni 2019 ins spanische Sevilla. Das Treffen der Forschenden ist als Satelliten-Symposium vor der Haupttagung der Society for Experimental Biology (SEB 2.-5. Juli) konzipiert und wird von der DBG gefördert. Der inhaltliche Fokus liegt auf

  • Molecular biology of charophyte algae
  • Phylogenomics
  • Cell biology and EvoDevo of algae
  • CRISPR and transformation technology
  • Synthetic biology of algae
  • Terrestrialization and pre-adaptation

Quelle: SEB

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News · Forschungsergebnis

Gene für Blütenfarbe im Löwenmäulchen identifiziert

Löwenmäulchen. Foto: David Field

In die Pyrenäen blühen Löwenmäulchen der Art Antirrhinum majus teils magentafarben, teils gelb. Zwischen den Farbräumen gibt es einen Streifen mit gemischten Blühfarben. Warum es dort die seltenen Hybrid-Zonen gibt, und sich die Farbmuster langfristig nicht mischen, haben Forschende vom Institute of Science and Technology Austria (IST Austria) im Fachjournal PNAS dargelegt. In DNA-Sequenzierungsdaten fanden sie die Gene, die für den Farbunterschied zwischen den Blüten verantwortlich sind. Die Farbfelder bleiben erhalten, weil Bienen es vorziehen, die häufigste Blütenfarbe zu bestäuben. Diese Auswahl zugunsten der häufigsten Blütenfarbe führt zu einer scharfen Trennung der Farb-Populationen und verhindert den Austausch von Genen, die sich in der Nähe der Blütenfarbe-Gene befinden.
Quelle: IST Austria

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News · Forschungsergebnis

Wurzelextrakt lässt Würmer länger leben

Ein Wurzelextrakt des Vielblütigen Knöterichs (Polygonum multiflorum) lässt den Fadenwurm C. elegans länger leben und schützt ihn vor oxidativem Stress. Das zeigen Forschende der Ernährungswissenschaften in der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Sie liefern damit wissenschaftliche Belege für die Wirksamkeit dieses Extraktes, der vor allem in der traditionellen chinesischen Medizin und als Nahrungsergänzungsmittel verwendet wird. Gleichzeitig beschreiben sie erstmals die molekularen Signalwege, die der Wirkung des Extraktes zu Grunde liegen könnten. Ihre Studie erschien in der Fachzeitschrift Plants.
Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Artenreiche Wälder speichern doppelt so viel Kohlenstoff wie Monokulturen

Die Untersuchungsflächen des Experiments BEF-China liegen in einem Berggebiet 400 Kilometer westlich von Shanghai. Foto: UZH

Artenreiche subtropische Wälder können doppelt so viel Kohlenstoff aufnehmen wie Monokulturen. Dies berichtet ein internationales Forscherteam im Fachjournal Science (DOI: 10.1126/science.aat6405). Die Studie wurde im Rahmen eines einmaligen Feldexperiments durchgeführt, das unter Federführung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Chinese Academy of Sciences betrieben wird. Es besteht aus eigens angelegten Wäldern in China mit insgesamt über 150.000 Bäumen. Die vor rund zehn Jahren angepflanzten Wälder unterscheiden sich in der Anzahl ihrer Baumarten. Die gewonnenen Ergebnisse sprechen aus Sicht der Forschenden dafür, bei Wiederaufforstungen viele verschiedene Baumarten zu verwenden. Damit könne sowohl Arten- als auch Klimaschutz betrieben werden.
Quelle: iDiv

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen wachsen immer früher und binden weniger anstatt mehr CO2

Satellitenbeobachtungen zeigen, dass warme Frühjahre zu mehr Produktivität der Vegetation im Frühling, aber in vielen Regionen zu geringerer Produktivität im Sommer und Herbst führen. Grafik: TU Wien

Der Wachstumsschub im Frühling beginnt bei Pflanzen immer früher, ergaben Satelliten- und Feldmessungen in Kombination mit Modellierungen. Doch anders als gedacht wird dadurch deutlich weniger CO2 von den Pflanzen aufgenommen. Bislang dachte man, dass dieses Phänomen den Klimawandel ehr verlangsamt, weil bei der Photosynthese mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden und mehr Biomasse produziert würde. Wie nun mit Hilfe der Satellitendatenauswertungen der TU Wien gezeigt werden konnte, trifft das aber nicht zu. Im Gegenteil: In vielen Gegenden der 41 Millionen Quadratmeter großen Untersuchungsfläche in nördlichen Ökosystemen führt ein warmer und vorverlegter Frühling sogar zu einem geringeren Pflanzenwachstum. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden im Fachmagazin Nature (DOI: 10.1038/s41586-018-0555-7) gemeinsam mit Forschenden der Uni Augsburg, anderen Teilen Deutschlands sowie aus den USA, Japan, der Schweiz, Großbritannien, Australien, China und  Frankreich.
Quelle: TU Wien

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News · Politik · Publikation

Wie die HRK Veröffentlichungen in „Raubzeitschriften“ eindämmen will

In einer heute verabschiedeten Stellungnahme des Senats der Hochschulrektorenkonferenz (HRK) zu sogenannten Raubverlagen bekennen sich die Hochschulen zu ihrer Verantwortung für die wissenschaftliche Qualitätssicherung. Konkret empfiehlt die HRK in ihrer Stellungnahme vier Punkte, mit denen Hochschulen die Standards des wissenschaftlichen Publizierens verteidigen und Qualitätssicherungsprozesse verbessern können.
Quelle: HRK

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News

Rückblick auf KW 37

Neuer Genregulations-Mechanismus entdeckt

Wann Pflanzen und Mikroorganismen kooperieren oder konkurrieren

Pflanzengenetiker zum EuGH-Entscheid "wissenschaftlich nicht nachvollziehbar"

Schwerpunkt-Programm Rhizosphäre gestartet

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News · Forschungsergebnis

Stressreaktion und flüchtige Substanzen in Echtzeit gemessen

Klimakammer an der Universität Freiburg. Foto: Klaus Polkowski

Mit einer neuen Methodenkombination haben Forschende in Echtzeit den Weg einzelner Atome und die Geschwindigkeit des Einbaus in flüchtige organische Verbindungen (BVOC) oder Kohlendioxid verfolgt. Dazu haben sie die Stoffwechselwege der mediterranen Pflanze Halimium halimifolium analysiert, bekannt als Gelbe Zistrose. Sie untersuchten, wie Pflanzen durch die Synthese von flüchtigen Abwehrstoffen auf Klimaextreme reagieren. In zwei Klimakammern war zu bestimmen, wieviel Kohlendioxid in der Photosynthese von den Pflanzen aufgenommen oder abgegeben wird. Außerdem konnte gemessen werden, was die Pflanze zusätzlich an biogenen flüchtigen organischen Elementen in die Luft abgibt, darunter Schutz- und Duftmoleküle. Ihre Ergebnisse stellten die Forschenden der Uni Freiburg um Prof. Dr. Christiane Werner und Lukas Fasbender, deren Arbeit durch den Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrates gefördert wurde, im Onlinefachmagazin PLOS One vor. Die Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis der Regulationsmechanismen im pflanzlichen Kohlenstoffwechsel und der BVOC-Biosynthese.
Quelle: Uni Freiburg

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News · Förderung

Zwei neue Exzellenz-Cluster der Pflanzenforschung

Zwei der 57 neuen von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Exzellenz-Cluster liegen in der Pflanzenforschung (im engeren Sinn), wie die DFG bekannt gab. Das Projekt “SMARTe Pflanzen für die Anforderungen von morgen“ wurde im Verbund der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und der Universität zu Köln eingebracht, an dem auch das Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung sowie das Forschungszentrum Jülich beteiligt sind. Es ist Nachfolger des ersten, im Jahr 2012 gestarteten "Cluster of Excellence on Plant Sciences" CEPLAS. Das zweite Projekt „‏PhenoRob – Robotik und Phänotypisierung für Nachhaltige Nutzpflanzenproduktion“ wurde von der Uni Bonn beantragt. Förderbeginn für die neuen Exzellenzcluster ist der 1. Januar 2019.
Quelle: DFG (alle bewilligten Cluster als pdf-Datei)

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News

Klimawandel dürfte Ökosysteme massiv beschädigen

Das Portal Pflanzenforschung berichtet über die drastischen Prognosen von Forschenden, die aus Klimaereignissen der Vergangenheit auf die kommenden Veränderungen in Ökosystemen schließen. In den kommenden 100 Jahren erwarten die Forschenden eine Bedrohung von Ökosystem-Dienstleistungen wie sauberes Wasser und Kohlenstoffspeicherung. Ein massives Artensterben halten sie für sehr wahrscheinlich. Schadinsekten bedrohen darüber hinaus die Ernten in ungeahntem Ausmaß. Dazu hat das Portal die Ergebnisse dreier verschiedener Studien zusammengefasst, die in den Fachzeitschriften Science (2) und Trends in Ecology & Evolution (1) erschienen sind.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Genom-Verdoppelung treibt Evolution von Pflanzen voran

Die Schaumkresse (Arabisodpsis ) entstand aus einer natürlichen Kreuzung von A. halleri und A. lyrata. Foto: Lucas Mohn, UZH

Pflanzen, die aus zwei Arten entstanden sind, haben einen verdoppelten Chromosomensatz. Dies ermöglicht in der neuen Art große genetische Veränderungen und macht sie anpassungsfähiger verglichen mit ihren Eltern. Forschende vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich (UZH) haben dies nun anhand der natürlich vorkommenden Schaumkresse Arabidopsis kamchatica nachgewiesen und ihre Ergebnisse heute im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht. Die doppelt oder mehrfach vorhandenen Genkopien erlauben es der Pflanze, vorteilhafte Mutationen zu übernehmen und gleichzeitig eine ursprüngliche Kopie wichtiger Gene beizubehalten. Wie nützlich das doppelte Genom für A. kamchatica ist, zeigt sich an ihrer großen Verbreitung - sowohl bezüglich Breitengraden wie auch Höhenlagen - verglichen mit ihren Elternpflanzen (A. halleri und A. lyrata). Ihr Lebensraum reicht von Taiwan, Japan über Fernost-Russland bis hin nach Alaska und dem pazifischen Nordwesten der USA.
Quelle: UZH

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News

Rückblick auf KW 36

Maniok mit verbesserter Stärke dank CRISPR/Cas9

Neuer Eisentransporter bei Getreide-assoziierten Bakterien entdeckt

Kalzium-Taxis: Transportproteine für Photosynthese identifiziert

Verringerung der Stickstoffeinträge verhindert Algenblüten in Seen

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News · Veranstaltung

Mit Informatik biologische Vielfalt untersuchen und erhalten

Beim Jena-Experiment, das während der Tagung besucht wird, fallen zahlreiche Daten an, die mit informationstechnischen Mitteln gesammelt und ausgewertet werden. Foto: Anne Günther, FSU

Mit Hilfe neuer Technologien und Systeme sollen mehr Langzeitstudien erstellt und Wechselwirkungen zwischen Organismen analysiert werden, um die Biodiversität zu untersuchen und zu erhalten. Daraus ergibt sich eine immer größer werdende Datenmenge, deren Auswertung nur gemeinsam mit der Informatik gelingen kann. Welche Verfahren sich dafür am besten eignen, darüber diskutieren rund 250 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an der Schnittstelle von Ökologie und Informatik arbeiten, vom 24. bis 29. September 2018 bei einer internationalen Konferenz an der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU). Die 10th International Conference on Ecological Informatics – ICEI2018 findet zum ersten Mal in Deutschland statt. Sie thematisieren u.a. neue Errungenschaften der Ökoakustik, Biorobotik und im maschinellen Lernen, berichtet die FSU beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Einbahnstraße für das Salz

Quinoa speichert Salz in den Blasenhaaren auf ihren Blättern. Foto: Jennifer Böhm, Uni Würzburg

Quinoa hat es als Nahrungsmittel in europäische Supermärkte geschafft. Die robuste Pflanze gedeiht auch auf versalzten Böden. Forschende der Uni Würzburg schildern nun im Fachjournal Current Biology, wie sie das Salz entsorgt.
Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Plötzlicher Kälteeinbruch vor 12700 Jahren am Mittelmeer

Aus den Baumringen in diesen fossilen Kiefern haben die Forscherinnen und Forscher wertvolle Informationen über den plötzlichen Kälteeinbruch vor rund 12.000 Jahren gewonnen. Foto: Cécile Miramont, Uni Aix-Marseille

Vor knapp 13000 Jahren wurden südfranzösische Kiefern Zeugen eines Kälteeinbruchs, den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jetzt in enormer Detailliertreue rekonstruiert haben. Die im Fachjournal Scientific Reports publizierten Ergebnisse zeigen, wie rasch das Klima umschlagen kann und was für Folgen so ein abrupter Wandel auf die Vegetation haben kann. Dazu verknüpfte das Team klassische Baumringdickenmessungen mit Analysen der stabilen Isotope von Kohlenstoff und Sauerstoff der Baumjahrringe. Hauptautorin ist Maren Pauly vom Deutschen GeoForschungsZentrum in Potsdam (GFZ), zum Team gehörten Forschende aus der Schweiz, Frankreich, Großbritannien und Berlin.
Quelle: GFZ

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News

Rückblick auf KW 35

Moleküle der Blätter als Marker für Mykorrhiza-Pilze 

Biologische Globalisierung bedroht entlegene Inseln 

Auch Evolutionsgeschichte der Pflanzen beeinflußt Biomasseproduktion  

Wie der Wald mit dem Hitzesommer zurechtkommt 

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News

Rückblick auf KW 34

Warum sich Bäume Gene "ausborgen"  

Trockentolerante Braugerste entwickelt  

Artenreiche Wälder kompensieren die Klimabelastungen besser  

Bedeutung des „Ozeanwetters“ für Ökosysteme 

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News · Forschungsergebnis

Genregulations-Mechanismus entdeckt

Bei Trockenheit verstärkt das Protein SERRATE in Ackerschmalwand-Pflanzen das Ablesen der Gene, die die Pflanze unter Stress benötigt. Foto: Sascha Laubinger, Uni Oldenburg

Forschende haben einen genetischen Mechanismus gefunden, der es Pflanzen ermöglicht, schnell auf Stress wie Kälte oder Wassermangel zu reagieren. Wie molekulargenetische Experimente mit der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) ergaben, verstärkt das SERRATE genannte Eiweiß die Aktivität derjenigen Gene, die eine Pflanze unter Stress benötigt. Eine Analyse der entsprechenden Daten in Fruchtfliegen (Drosophila melanogaster) deutet darauf hin, dass dieser Mechanismus universell in allen höheren Lebewesen ähnlich ablaufen könnte. Die Ergebnisse publizierte das Forscherteam um den Oldenburger Pflanzengenetiker Professor Sascha Laubinger vom Lehrstuhl Evolutionäre Genetik der Pflanzen im Fachmagazin eLife. Die Ergebnisse der Studie sind interessant, um stressresistente Pflanzensorten zu entwickeln.
Quelle: Uni Oldenburg

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News · Forschungsergebnis

Wann Pflanzen und Mikroorganismen kooperieren oder konkurrieren

Wie Pflanzen und Mikroorganismen zusammenleben bestimmt, wie Dünger wirkt und ob Pflanzen und Mikroorganismen ehr miteinander kooperieren oder um die vorhandenen Nährstoffe konkurrieren. Das hat ein internationales Team mit Beteiligung des Ökologen Andreas Richter vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien herausgefunden. Wie sie in einer Studie im Fachjournal Nature Ecology & Evolution berichten, haben Pflanzen und Mikroorganismen einen sehr unterschiedlichen Bedarf an Nährstoffen: Pflanzen brauchen relativ gesehen mehr Stickstoff, während Mikroorganismen eher Phosphor benötigen. Das erklärt, warum Düngung oft ganz unterschiedliche Auswirkungen auf die Primärproduktion hat.
Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Neuer Eisentransporter bei Getreide-assoziierten Bakterien entdeckt

Maispflanzen können den Eisen-Gramibactin-Komplex zur verstärkten Chlorophyllsynthese nutzen (4 dunkle Blätter rechts). Kontrollversuche mit eisenfreiem Siderophor führen zu helleren Blättern (links). Foto: Ron Hermenau, Leibniz-HKI

Ein neu entdecktes Siderophor („Eisenträger“) namens Gramibactin haben Forschende entdeckt. Das Molekül wird von Bakterien gebildet, die im Wurzelbereich von Mais und Weizen leben, bindet schwerlösliches Eisen aus der Umgebung und bringt es in den bakteriellen Stoffwechsel ein. Auch die Getreidepflanzen profitieren davon, da sie das von den Bakterien mobilisierte Eisen aufnehmen und mehr Chlorophyll bilden können. Gramibactin bindet Eisen auf eine aus der Natur bisher nicht bekannte Art. Die im Fachjournal Nature Chemical Biology veröffentlichte Studie des Forscherteams um Christian Hertweck vom Leibnizer - Hans-Knöll-Institut (HKI) in Jena beleuchtet das komplexe Zusammenspiel des Wurzelmikrobioms mit der Wirtspflanze und dessen Bedeutung für die menschliche Ernährung.
Quelle: HKI

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Maniok mit verbesserter Stärke dank CRISPR/Cas9

Maniokfeld in Thailand: In weiten Teilen Südostasiens wird Maniok zur Gewinnung von Stärke für die Industrie angebaut. Foto: Hervé Vanderschuren, ETH Zürich

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

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News · Outreach

Jeder zweite Deutsche kennt „Biodiversität“ oder „Biologische Vielfalt“

47 Prozent der deutschen Bevölkerung haben im Sommer 2018 schon einmal die Begriffe „Biodiversität“ oder „Biologische Vielfalt“ gehört oder gelesen. Im Jahr 2007 waren es erst 26 Prozent der deutschen Bevölkerung, wie eine Befragungsreihe des Vereins BioFrankfurt unter 2000 ausgewählten Personen ergeben hat. Zwei von drei Personen in Deutschland denken ferner, dass der Rückgang der Biologischen Vielfalt ein großes Problem für die Menschheit ist, ähnlich dem Problem des Klimawandels. Im Jahr 2007 war es erst knapp die Hälfte der Deutschen. Das berichtet die Uni Frankfurt mittels InformationsdienstWissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Nahrungsmittel für die Stadt – aus der Stadt

Infographic on major food challenges and global trends. Graph and ©: Fraunhofer IAO

Während die globale Bevölkerung in Städten stetig wächst, schrumpft die ohnehin knappe Anbaufläche für Lebensmittel und Ressourcen. Diese Kluft könnte durch Urban Farming überbrückt werden, indem Nahrung innerhalb der Stadt erzeugt wird. In einer Studie untersucht das Fraunhofer IAO, welches Potenzial Lebensmittel- und Algenproduktion vor Ort für die Stadt birgt. Eine neue Studie des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), die im Rahmen der Morgenstadt-Initiative durchgeführt wurde, untersuchte bestehende Initiativen und Modellvorhaben innerstädtischer Anbautechnologien für Lebensmittel und Mikroalgen und zeigt Potenziale für Kommunen und Unternehmen auf. IAO bietet einen kostenlosen Download der Studie „Urban Farming“ in englischer Sprache http://publica.fraunhofer.de/documents/N-506944.html
Quelle: IAO

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News · Köpfe und Karrieren

Sofja-Kovalevskaja-Preis für Evolutionsforscher

Mit einem Preisgeld von rund 1,6 Millionen Euro zeichnet die Alexander-von-Humboldt-Stiftung den japanischen Evolutionsbiologen Dr. Kenji Fukushima aus. Er baut mit dem Geld eine neue Arbeitsgruppe an der Uni Würzburg auf. Fukushima ist Spezialist für die Evolution fleischfressender Pflanzen und gilt international als Forschertalent. Darum hat ihn die Alexander-von-Humboldt-Stiftung als neuen Träger ihres Sofja-Kovalevskaja-Preises 2018 ausgewählt. Insgesamt sechs Personen erhalten den Preis in diesem Jahr. Wie die Uni Würzburg meldet, wird er vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert. Feierlich überreicht werden die Auszeichnungen dann am 22. November 2018 in Berlin.
Uni Würzburg 

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News · Forschungsergebnis

Wie der Wald mit dem Hitzesommer zurechtkommt

Mit verschiedenen Massnahmen wie dem vorzeitigen Abwerfen der Blätter versuchen Bäume, sich vor extremer Trockenheit zu schützen. Bild: Dr. Urs Weber, Uni Basel, Departement Umweltwissenschaften

Zwischen April und August haben die Schweiz und große Teile Mitteleuropas die regenärmsten Sommermonate seit Messbeginn 1864 erlebt. Besonders der Wald scheint unter der Trockenheit zu leiden: Bereits im August haben die Bäume begonnen, sich braun zu verfärben. Eine Studie deutet nun darauf hin, dass die heimischen Bäume besser als erwartet mit der Trockenheit umgehen können. Das haben Forschende der Universität Basel um Prof. Dr. Ansgar Kahmen auf Basis einer dreijährigen Studie in der Fachzeitschrift Journal of Ecology beschrieben. Eingeschlossen war darin auch das Jahr 2015, welches ebenfalls durch einen extrem heißen und trockenen Sommer gekennzeichnet war. Sie fanden keine Anzeichen dafür, dass der lang anhaltende Porenschluss zu einer Reduktion der Zuckerspeicher im Baum führen würde. Die Forschenden schließen daraus, dass die Bäume durch effizienten Porenschluss und durch ausreichende Zuckerreserven physiologisch erstaunlich gut gerüstet sind, um extreme Trockenheitsereignisse wie den Sommer 2015 zu überleben. Erste Daten aus dem Hitzesommer 2018 bestätigen diese Ergebnisse. Doch für eine Entwarnung ist es noch zu früh.
Quelle: Uni Basel

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News · Forschungsergebnis

Moleküle der Blätter als Marker für Mykorrhiza-Pilze

Stoffwechselprodukte (blau) aus den oberirdischen Teilen einer Pflanze verraten die erfolgreiche Symbiose mit Wurzelpilzen (pink). Grafik: Ming Wang, MPI für chemische Ökologie in Jena

Bestimmte Stoffwechselprodukte in Blättern können nun als Marker für Wurzelpilze genutzt werden. Das ermöglicht es nun, Pflanzenwurzeln in großer Zahl auf die in ihnen lebenden Mykorrhiza-Pilze zu testen, ohne sie zu zerstören. Bislang mussten Pflanzen dazu auszugraben und ihre Zellen entweder einer molekularen oder mikroskopischen Analyse unterzogen werden. Die neuen Marker und Methoden für die Erkennung auf Mykorrhiza-Besiedlung der Wurzeln haben Forschende um Ian Baldwin vom Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena gemeinsam mit KollegInnen des Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) und der britischen University of Cambridge nun im Fachjournal eLife beschrieben. Dies könnte die Züchtung effizienterer und stressresistenterer Sorten für eine nachhaltigere Landwirtschaft erheblich erleichtern.
Quelle: MPI f Chemische Ökologie in Jena

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News · Forschungsergebnis

Auch Evolutionsgeschichte der Pflanzen beeinflußt Biomasseproduktion

Untersuchtes Grasland. Foto: Prof. Dr. Holger Kreft, Uni Göttingen

Wie viel Biomasse auf Grasland entsteht, ist für das Ökosystem und das Klima von entscheidender Bedeutung. Neben dem Artenreichtum spielt auch die Evolutionsgeschichte der Pflanzen eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, die jährlichen Schwankungen der Biomasseproduktion vorauszusagen. Das hat ein internationales Forschungsteam herausgefunden für das die Forscherinnen und Forscher die Ergebnisse von 39 Grasland-Experimenten auswerteten. „Auf Grasland mit hohem Artenreichtum und hoher evolutionsgeschichtlicher Vielfalt war die Biomasseproduktion stabiler", sagt Dr. Dylan Craven von der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie der Universität Göttingen, Erstautor der Studie. Die Forschenden waren von diesen Ergebnissen überrascht, weil sie erwartet hatten, dass Gemeinschaften, deren Pflanzen vielfältige Wachstumsraten haben, eine stabilere Biomasseproduktion haben würden. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution erschienen.
Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Trockentolerante Braugerste entwickelt

Privatdozent Dr. Ali Ahmad Naz hat die Studie geleitet. Foto und ©: Said Dadshan, Uni Bonn

Forschende haben eine Gerstenlinie entwickelt, die Dürreperioden sehr viel besser übersteht als herkömmliche Sorten. In aufwändigen Experimenten kreuzten sie dazu Braugerste mit einer wilden Gerstenart aus Israel, die in den trockenen Halbwüsten wächst und bei Bedarf große Mengen der Aminosäure Prolin zu produzieren vermag. Die nun neu entwickelte Kreuzungs-Linie verkraftet Wassermangel sehr viel besser als die Kulturgerste, ohne dass es ansonsten sichtbare Unterschiede gäbe. „Das zeigen zumindest unsere Experimente in den institutseigenen Gewächshäusern“, betont Dr. Ali Ahmad Naz, Privatdozent am Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn. „Wir wollen unsere Pflanze nun Züchtern für weitere Feldversuche zur Verfügung stellen.“ Verlaufen diese erfolgreich, könnten Landwirte von der neu entwickelten Linie erheblich profitieren. Doch auch aus einem anderen Grund ist die neue Sorte erfolgversprechend: „Prolin ist ein wichtiger Ausgangsstoff für Medikamente“, erklärt Naz. „Für die pharmazeutische Industrie dürften unsere Pflanzen daher ebenfalls von Interesse sein.“ Die Studie erscheint im Fachjournal Plant Physiology.
Quelle: Uni Bonn

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News · Forschungsergebnis

Warum sich Bäume Gene "ausborgen"

Westliche Balsampappeln am Ufer eines Flusses in British Columbia, Canada. Foto und ©: Christian Lexer, Uni Wien

Alle Tier- und Pflanzenarten sind auf genetische Vielfalt angewiesen, um sich an lebensbedrohliche Umweltänderungen anpassen zu können. Mutationen alleine wären eine extrem langsame Quelle der überlebenswichtigen "adaptiven" Genvarianten, vor allem bei langlebigen Organismen. Eine Arbeitsgruppe um Christian Lexer von der Universität Wien konnte nun gemeinsam mit kanadischen WissenschafterInnen anhand von Pappelarten nachweisen, dass adaptive Genvarianten auch von Genaustausch mit verwandten Arten stammen können. Die Ergebnisse sind kürzlich in den Fachjournalen Molecular Ecology und Biology Letters erschienen und werden aktuell am zweiten Internationalen Weltkongress für Evolutionsbiologie in Montpellier diskutiert.
Quelle: Uni Wien

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News · Forschungsergebnis

Bedeutung des „Ozeanwetters“ für Ökosysteme

Seetang (Fucus) ohne (links) und unter dem Einfluss einer Hitzewelle in einem kontrollierten Benthokosmen-Experiment. Foto: Martin Wahl, GEOMAR

Der Klimawandel beeinflusst in zunehmendem Maße auch die Ozeane. Temperatur und Meeresspiegel steigen, der Säuregrad des Meerwassers nimmt zu, der Sauerstoffgehalt verringert sich. Diese Prozesse haben auch einen Einfluss auf die marinen Ökosysteme und werden deshalb intensiv untersucht. Eine internationale Gruppe mariner Ökologen, an dem auch das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel beteiligt war, warnt davor, nur den Einfluss dieser langfristigen Änderungen („Ozeanklima“) zu betrachten. Insbesondere rasche Fluktuationen physikalischer, chemischer und biologischer Faktoren haben einen sehr großen Einfluss auf die Lebewelt im Meer. Dieses „Ozeanwetter“ wird extremer, ist aber in bisherigen Studien kaum berücksichtigt, berichten die Forschenden im Fachjournal Nature.  
Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Bienen brauchen vielfältige Pflanzenlandschaft

Das Bienensterben aufhalten, ist ein Ziel von Wissenschaftlern. Forschende unter Leitung der Universität Würzburg zeigen im Fachjounal Scientific Reports, dass eine vielfältige Pflanzenlandschaft den Bienen hilft, stabile Populationen aufrecht zu erhalten.
Quelle: Uni Würzburg

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News · Projekt

Kleine Pflanzen gegen große Wellen

Schlickgras im Wellenkanal. Foto: UHH/MIN/Latos

Pflanzen der Salzmarschen wie das Schlickgras und die Strandsimse schützen Küsten vor der stürmischen See und dämpfen die heranrollenden Wellen. Doch was passiert mit der Vegetation, wenn im Zuge des Klimawandels Sturmfluten häufiger auftreten oder stärker werden? Und wie wirkt sich dies auf die Erosion der Küsten aus? Diesen Fragen geht derzeit ein internationales Forscherteam in einem einzigartigen Experiment im Großen Wellenkanal des Forschungszentrums Küste (FZK), einer gemeinsamen Einrichtung der Leibniz Universität Hannover und der Technischen Universität Braunschweig, nach. Die Ergebnisse können zeigen, welche Folgen die Veränderungen des Klimas auf die wertvolle Küstenschutzfunktion der Tidemarschen haben.
Quelle: Uni Hannover

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News · Forschungsergebnis

Erster Transkript-Atlas sämtlicher Weizengene erweitert die Perspektiven für Forschung und Züchtung

Das vollständige Genom des Weizens (Triticum aestivum) wurde heute im Fachmagazin Science veröffentlicht. Diese Sequenz ist das „Ankergenom“ für die Erfassung der vollständigen genetischen Vielfalt der Weltnahrungspflanze Weizen. Eine zweite Publikation im gleichen Magazin beschreibt erste Möglichkeiten, die sich daraus für Wissenschaftler und Praktiker ergeben. Unter Führung des John Innes Center in Norwich (England) (siehe Press Release) waren Wissenschaftler aus sieben Ländern und 17 Forschungseinrichtungen an der Studie beteiligt. Aus Deutschland waren es Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben und des Helmholtz Zentrums in München.
Quelle: IPK (pdf)

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News · Köpfe und Karrieren

Nils Stein an Uni Göttingen berufen

Dr. Nils Stein, Leiter der Arbeitsgruppe „Genomik genetischer Ressourcen“ mit Universitätspräsidentin Prof. Dr. Ulrike Beisiegel bei der Vertragsunterzeichnung in Göttingen. Foto: Uni Göttingen

Viel hat Dr. Nils Stein in seinem wissenschaftlichen Leben bisher erreicht. Er war an der Genomsequenzierung wichtiger Kulturarten – Gerste, Roggen und Weizen – in leitender Funktion beteiligt. Sein Wissen kommt nun den Studierenden der Uni Göttingen zugute. Nils Stein wurde heute mit Wirkung zum 1. September 2018 zum W3-Professor für „Genomik pflanzengenetischer Ressourcen“ ernannt. Die Professur ist als Brückenprofessur angelegt. Sie verbindet die Georg-August-Universität Göttingen mit dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben. Das meldet die Uni Göttingen beim Informationsdienst Wissenschaft (idw)
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Pflanzen und Tiere dirigieren ihr Zusammenleben gemeinsam

Foto: Blüte mit dem sie bestäubenden Nektarvogel. Foto und Copyright: Eike Lena Neuschulz

Ökosysteme sind gewaltige Netzwerke, in denen Tier- und Pflanzenarten vielfältig miteinander zusammenhängen. Dieses Teamwork zwischen den Arten ist besonders bei Bestäubung und Samenausbreitung wichtig. Wie eine Studie unter der Leitung von Senckenberg-WissenschaftlerInnen zeigt, entscheiden klimatische Bedingungen darüber, ob Pflanzen- oder Tierarten das Zusammenspiel in diesen Netzwerken bestimmen. "In Ökosystemen mit hohem Niederschlag sind die Pflanzen typischerweise sehr unterschiedlich und weisen eine hohe funktionelle Vielfalt auf. Je höher diese funktionelle Vielfalt ist, desto stärker können sich ihre tierischen Partner spezialisieren. Die Pflanzen sind damit hier für die Spezialisierung der Tiere maßgeblich“, erklärt Dr. Jörg Albrecht, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum, Erstautor einer neuen Studie zu diesem Thema. Für die Vielfalt der Tiere ist dagegen die Durschnittstemperatur wichtiger als der Niederschlag. Im Rahmen der Studie hatten Albrecht und seine Kollegen aus Deutschland, der Schweiz und Tansania fünf Jahre lang knapp 15.000 Interaktionen zwischen Pflanzen, ihren tierischen Bestäubern und Samenausbreitern beobachtet und ausgewertet. Die Studie ist nun im Fachmagazin Nature Communications erschienen.
Quelle: Senckenberg

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News

Rückblick auf KW 30

Blattläuse manipulieren ihren Pflanzensaft

Europäischer Gerichtshof beurteilt Genome Editing als GMO

An Land vor unserer Zeit

Raubverleger und Pseudo-Zeitschriften

Flechten und Moose tragen zum globalen Wasserkreislauf bei

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News · Forschungsorte

Jubiläum: 20 Jahre Klima- und Landwirtschaftsforschung

Weltweit einmalig: die Klimafolgenforschungsstation in Linden-Leihgestern. Foto: Wolfgang Obermaier

Wie wirkt sich die steigende atmosphärische Kohlendioxid-Konzentration auf Grünland aus? Mit dieser Frage beschäftigen sich Pflanzenökologinnen und -ökologen der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) seit mehr als 20 Jahren. Das Besondere daran: Sie forschen nicht im Labor oder im Gewächshaus sondern im Freiland. Die Luft über den Versuchsflächen wird dabei so mit Kohlendioxid (CO2) angereichert, dass die Pflanzen einer Konzentration ausgesetzt sind wie wir sie etwa Mitte des Jahrhunderts erwarten. Verändern sich die auftretenden Arten und der Ernteertrag? Dies sind wichtige Fragen für die Landwirtschaft der Zukunft. Einige Ergebnisse dieser weltweit einmaligen Klimafolgenforschung im Freiland werden am 23. August 2018 bei einer Jubiläumsfeier und am 26. August 2018 beim Tag der offenen Tür in der Umweltbeobachtungs- und Klimafolgenforschungsstation am Steinweg in Linden-Leihgestern von 11 bis 16 Uhr präsentiert.
Quelle: JLU

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News · Forschungsergebnis

Schrumpfender Lebensraum stört Zusammenspiel der Arten

Kalkmagerrasen bei Göttingen. Foto: Abteilung Agrarökologie

Agrarökologen der Universität Göttingen haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universitäten Gießen und Würzburg nachgewiesen, dass sich Pflanzen- und Insektengemeinschaften durch die Verkleinerung von Kalkmagerrasen ändern und so auch die Struktur von Nahrungsnetzen zwischen diesen Arten beeinflussen. Mit diesen Ergebnissen kann vorhergesagt werden, wie stabil diese Netze sind, wenn der Lebensraum weiter eingeschränkt wird. Die Studie ist in der Fachzeitschrift Nature Ecology & Evolution erschienen.
Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Erbgut des Teufelszwirn enthält auch Fremd-DNA

Der parasitäre Teufelszwirn (Cuscuta campestris) befällt verschiedene Pflanzen und verursacht hohe Ernteschäden. Jetzt wurde erstmals das Erbgut des Parasiten analysiert und im Fachmagazin Nature Communications publiziert. Demnach hat der Ernteschädling 1.736 Gene weniger als „normale“ Pflanzen, die er als Parasit auch nicht benötigt. So fehlen ihm beispielsweise Gene, die andere Pflanzen für die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Boden brauchen. Ab und zu verleibt er sich sogar die fremde DNA seines Wirtes ein (horizontaler Gentransfer). Wie das Portal Pflanzenforschung berichtet, waren an der Entschlüsselung des Genoms Forschende der RWTH AAchen und des Forschungszentrums Jülich beteiligt.
Quelle: Pflanzenforschung

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News · Forschungsergebnis

Frostschutz in lebenden Eis-Algen studiert

Einkristalle in einer Lösung von Frostschutzproteinen bei unterschiedlichen Temperaturen. Foto: Maddalena Bayer-Giraldi, AWI

Forschende haben neue Wirkungsphänomene von Frostschutzproteinen aus Eisalgen im Fachjournal PNAS vorgestellt. Sie haben den Frostschutzmechanismus von im Meereis lebenden Mikroalgen aus der Perspektive des physikalischen Kristallwachstums angeschaut, nicht wie bisherige Studien auf Basis der biochemischen Vorgänge. Dazu beobachtete das Team vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) gemeinsam mit internationalen Kollegen in lebenden #Eisalgen namens Fragilariopsis cylindrus Form und Wachstum der Eiskristalle. Diese im ewigen Eis überlebende Alge, hatten Algenforscher der Sektion Phykologie in der DBG zur Alge des Jahres 2011 gekürt.
Quelle: AWI

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News

Rückblick auf KW 29

Auxin vermittelt zwischen Mutterpflanze und Embryo

Pflanzliche Mutter-Kind-Kommunikation

Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit

Umweltressourcen nachhaltig nutzen

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News · Forschungsergebnis

Neuartiges Antibiotikum auf Ackerschmalwand entdeckt

Forschende haben eine neuartige, antibiotisch wirksame chemische Substanzen entdeckt – an einem für diese Zwecke bisher kaum erforschten Ort: der Blattoberfläche eines weit verbreiteten Ackerunkrauts. Dazu untersuchten sie mehr als zweihundert Bakterienstämme, die sich alle auf der in Europa häufig vorkommenden Wildpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis) finden. Ihre Ergebnisse zeigen, dass sich in diesem Mikrokosmos viele noch unbekannte Naturstoffe verbergen, die neue Medikamente ermöglichen könnten, berichten die Forschenden eines Projektes des Schweizer Nationalfonds (SNF) im Fachjoutnal Nature Microbioloy.
Quelle: SNF

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News · Publikation · Reputation

Der Handel mit Wissenschaft in Zeiten von Fake-News

Open Access ist wichtig und schafft Transparenz. Predatory Journals und die aktuelle Berichterstattung darüber mehren Zweifel an der Integrität von Wissenschaft. Sie bergen aber noch eine viel größere Gefahr: wirkliche Fake Science, die gezielt lanciert werden kann und die Reputation der Wissenschaft beschädigt. Daher emfiehlt die Direktorin des Nationalen Instituts für Wissenschaftskommunikation (NaWik) Beatrice Lugger mehrere Quellen, wie man sich als WIssenschaftlerIn davor schützt und beschreibt was die schwarzen Schafe unter den Journals anrichten in einem Artikel bei Merton Magazin, dem Online-Magazin des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft.
Quelle: Merton Magazin

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News

Rückblick auf KW 28

Algengenom zeigt: Feste Zellwand bereitete Landgang vor

Evolution neuer Paarungstypen  

Nachruf auf die Strand-Schmiele

SBSTTA 22: Digitale Sequenz Information - Keine Einigung in Sicht

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News · Forschungsergebnis

An Land vor unserer Zeit

Quirl einer Armleuchteralge mit Reproduktionsorganen. Der für Algen komplizierte Körperbau deutet die relativ nahe Verwandtschaft zu den Landpflanzen an. Foto: Florian Rümpler, Uni Jena

Wie weit muss man in der Evolutionsgeschichte zurückgehen, um herauszufinden, wann die Weichen für die Besiedlung des Festlandes durch Pflanzen gestellt wurden? Die Antwort darauf fand ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, welches das Genom der Armleuchteralge Chara braunii entschlüsselte - deren Vorfahren bereits vor 500 Millionen Jahren lebten. An der Deutung der Genomsequenz der Grünalge, die viel näher mit den Landpflanzen verwandt ist als die meisten anderen Algen, beteiligten sich mehr als 30 Forschende und steuerten unter der Leitung des Marburger Biologen Prof. Dr. Stefan Rensing ihre je eigene Expertise bei (die DBG berichtete über die Publikation in Cell), darunter Prof. Dr. Günter Theißen und Dr. Florian Rümpler von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. "Alle Landpflanzen, wie Moose, Farne, Nacktsamer und Blütenpflanzen, stammen von einem gemeinsamen Vorfahren ab. Das Festland wurde also von Pflanzen nur einmal erfolgreich besiedelt", erklärt Genetiker Theißen. "Das Landleben bedeutet verglichen mit dem im Wasser mehr Stress, zum Beispiel durch die Gefahr auszutrocknen, schwerer an Nährstoffe zu kommen und stark erhöhte Strahlenbelastung, insbesondere durch UV-Licht. Dass die entsprechenden genetischen Merkmale, das zu überstehen, schon bei Chara braunii vorlagen, ist eine weitreichende Erkenntnis."
Quelle: Uni Jena

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News · Forschungsergebnis

Pflanzliche Mutter-Kind-Kommunikation

Das Hormon Auxin sammelt sich in dem Bereich des Samens an, in dem der Embryo mit dem mütterlichen Gewebe verbunden ist. Grafik: Thomas Laux, Uni Freiburg

Ein internationales Team hat nachgewiesen, dass Mutterpflanzen den Aufbau ihrer Embryonen über das Hormon Auxin beeinflussen. Im Modellorganismus Arabidopsis kommuniziert die Mutterpflanze über dieses Signalmolekül mit ihrem Nachwuchs und leitet die ersten Schritte von dessen Entwicklung an. Die Studie des Team um den Freiburger Pflanzenbiologen Prof. Dr. Thomas Laux veröffentlichten die Forscherinnen und Forscher im Fachjournal Nature Plants. Da die Forscher um Laux ähnliche Ergebnisse auch im Mais fanden, gehen sie davon aus, dass der entdeckte Mechanismus bei Pflanzen weitverbreitet ist. Ihre Ergebnisse können dazu beitragen, dass in Zukunft Pflanzen effektiver gezüchtet und beispielsweise widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse werden.
Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Wie sich Pflanzen an Klimaveränderungen anpassen

Forschende haben am Beispiel der Acker-Schmalwand untersucht, welche genetischen Variationen eine Anpassung an wärmere Temperaturen erlaubt. Dafür setzten sie 174,000 Samen von Pflanzen aus dem Norden an zwei unterschiedlichen Orten im Süden Spaniens. Wie sie herausfanden überlebten zwar viele Pflanzen aus dem Norden, aber diejenigen, die aus einer wärmeren Region stammten, blühten am schnellsten und produzierten auch mehr Samen. In regenreichen Jahren waren jedoch die spätblühenden Pflanzen erfolgreicher. “Dass Pflanzen immer früher blühen, ist ein globaler Trend als Antwort auf den Klimawandel. Mit dieser Studie zeigen wir, dass frühes Blühen einen Überlebensvorteil hat, und dass es mit der Genetik der Pflanzen zu tun hat”, beschreibt Moises Exposito-Alonso vom Max-Planck-Institut (MPI) für Entwicklungsbiologie in Tübingen die Ergebnisse der Studie, die im Fachjournal Evolution erschien.
Quelle: MPI 

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Umweltressourcen nachhaltig nutzen

Karten der Ökosysteme der 31 beteiligten Länder zu erstellen, war eines der Projektziele. Foto: PhyGeo, LUH

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

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News · Tagungsbericht

IAMO Forum: Large-scale agriculture – for profit and society?

Eröffnungsveranstaltung des des IAMO Forums 2018 mit Prof. Dr. Alfons Balmann. Foto: Markus Scholz, © IAMO

Die weltweite Zunahme sehr großer Agrarunternehmen setzt in der Landwirtschaft neue Maßstäbe und führt zu vielfältigen Diskussionen. Welche unternehmerischen Herausforderungen, Chancen und gesellschaftliche Auswirkungen mit diesen Entwicklungen in der Landwirtschaft und ländlichen Räumen verbunden sind, wurde auf dem IAMO Forum 2018 mit dem Titel Large-scale agriculture – for profit and society? diskutiert. Mehr als 160 Teilnehmende aus insgesamt 19 Nationen tauschten sich vom 27. bis 29. Juni 2018 in Halle (Saale) über wissenschaftliche Erkenntnisse und landwirtschaftliche Praktiken aus. Einen ausführlichen Tagungsbericht bietet das Leibniz-Institut für Agrarentwicklung in Transformationsökonomien (IAMO) auf seiner Website.
Quelle: IAMO

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News · In den Medien

Wege zur künstlichen Photosynthese

Die Süddeutsche Zeitung stellt die Ansätze vor, mit denen Forschende die Photosynthese imitieren und sogar zu übertreffen suchen. Sie orientieren sich am Vorbild der Pflanzen, die ihre gesamte Energie aus Wasser, Luft und Sonnenlicht gewinnen. Von einfach konstruierten Photozellen, Wasserstoffproduktion und der Hestellung komplexer organischer Verbindungen berichtet Kathrin Zinkant.
Quelle: Süeddeutsche

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News · Forschungsergebnis

Algengenom zeigt: Feste Zellwand bereitete Landgang vor

Der Stammbaum der Landpflanzen weist die Armleuchteralgen als nahe Verwandte aus. Diese teilen sich mit den Landpflanzen viele Eigenschaften, zum Beispiel eine spezielle Form der Zellteilung. Illustration: Debbie Maizels, Cell

Wie Pflanzen das Land eroberten, zeigt sich in ihren Genen: Die Erbanlagen von Armleuchteralgen enthalten zahlreiche evolutionäre Neuerungen, die es ihren Vorläufern ermöglichten, sich auf dem Trockenen breit zu machen. Das hat ein internationales Konsortium herausgefunden, indem es den Genbestand von Brauns Armleuchteralge (Chara braunii) entschlüsselte und mit dem Genom von Landpflanzen verglich. Insbesondere für die Bildung der Zellwand greift die Alge auf Erbanlagen zurück, wie sie auch bei Landpflanzen vorkommen, schreibt das Konsortium unter der Federführung des Marburger Pflanzenwissenschaftlers und Zellbiologen Professor Dr. Stefan Rensing im Fachjournal Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.06.033). „Unsere Daten zeigen: Eine Reihe von Genen, die in der wissenschaftlichen Literatur bisher als Landpflanzen-typisch galten, finden sich schon bei den Armleuchteralgen“, sagt Rensing. Daneben gibt es bei Brauns Armleuchteralge auch Neuerungen, die unabhängig von denen der Landpflanzen entstanden. Dem Forschungskonsortium gehören mehrere DBG-Mitglieder an.
Quelle: Uni Marburg

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News · Forschungsergebnis

Algen belegen, wie warmes Ozeanwasser in letzter Eiszeit Gletscher abschmolz

Eisberg mit Bändern eingeschlossenen Gesteines. Foto: Thomas Ronge, AWI

Eine Gletscherschmelze auf der einen Seite der Erde kann auf der anderen Seite des Globus ebenfalls Gletscher in Bewegung bringen. Das zeigt eine aktuelle Arbeit von AWI-Forschern, die eiszeitliche Ablagerungen von Meeresalgen untersucht und gestützt auf diese Daten Klimaberechnungen durchgeführt haben. Dabei aufgedeckte Prozesse sind beunruhigend: Bei weiterer Erwärmung der Ozeane können sie auch zum Abbau heutiger polarer Eismassen und zu einem raschen Anstieg des Meeresspiegels führen. Mit Hilfe einer Sauerstoff-Isotopen-Analyse der Überreste von alten Kieselalgen-Panzern aus den Sedimenten am Meeresboden konnten die Forschenden feststellen, zu welchen Zeiten das Wasser an der Meeresoberfläche durch Gletscherschmelze stark ausgesüßt war. Über die im Fachmagazin Nature (DOI: doi.org/10.1038/s41586-018-0276-y) veröffentlichte Studie sagt die Geowissenschaftlerin Edith Maier vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI): „Unsere Ergebnisse sind auch für die Zukunft relevant, weil sie deutlich machen, wie stark sich Klimaeffekte auf der einen Seite der Erde auf andere Gebiete auswirken können.“
Quelle: AWI

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News · Politik

SBSTTA 22: Digitale Sequenz Information - Keine Einigung in Sicht

Dass die Beratungen über die Aufnahme Digitaler Sequenz Information (DSI) in das sog. Nagoya-Protokoll bei der Twenty-second meeting of the Subsidiary Body on Scientific, Technical and Technological Advice (SBSTTA 22) schwierig werden würden, war dem Ökologen Dr. Axel Paulsch vom Institut für Biodiversität (IBN) klar. Aber - wie er im Blog beim Netzwerkforum für Biodiversität in Deutschland (NeFo) berichtet - fanden die Zusammengekommenen zu gar keiner Einigung, obwohl man auch in kleinen Gruppen in Hinterzimmern darum gerungen hat. Dass es schwierig werden würde, einen gerechten Vorteilsausgleich im Protokoll der CBD (Convention of Biological Diversity) zu finden, war schon zuvor klar. Denn einerseits soll es um einen gerechten Vorteilsausgleich bei der Nutzung genetischer Ressourcen gehen für biodiversitätsreiche Länder. Wenn nun aber auch digitale Sequenzinformationen in die Vereinbarungen aufgenommen werden, gefährdet das die freie wissenschaftliche Grundlagenforschung und damit die Biodiversitätsforschung selbst (die DBG berichtete mehrfach).
Quelle: NeFo

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News · Politik

Internationalisierung von Hochschulen: Jetzt erst recht!

Die weltpolitische Lage und die wissenschaftspolitische Landkarte verändern sich in den letzten Jahren dynamisch: Aufstrebende Wissenschaftsnationen bieten neue Kooperationsmöglichkeiten in Lehre und Forschung, der internationale Wettbewerb nimmt zu. Gleichzeitig erschwert eine zunehmende Wissenschaftsskepsis bis hin zu Wissenschaftsfeindlichkeit in Staaten innerhalb und außerhalb Europas den grenzüberschreitenden Austausch und die internationale Zusammenarbeit. Daher mahnt der Wissenschaftsrat zur vermehrten Internationalisierung der Hochschulen. Der Rat ist das Gremium, das die Bundesregierung und die Regierungen der Länder berät in Fragen der inhaltlichen und strukturellen Entwicklung der Hochschulen, der Wissenschaft und der Forschung.
Quelle: Wissenschaftsrat

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News · Forschungsergebnis

Hitzewellen können Küstenökosysteme verändern

Seegras (Zostera marina) in Pflanztöpfen in einem der 12 Benthokosmen an der Kiellinie während eines Langzeitexperiments zur Auswirkung von Hitzewellen auf Küstenökosystem. Foto: Christian Pansch, GEOMAR (CC BY 4.0)

Modellrechnungen sagen als Folge des Klimawandels eine Zunahme von Extremereignissen wie zum Beispiel Hitzewellen voraus. Mit einem Langzeit-Experiment in der Kieler Benthokosmen-Versuchsanlage haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel klare Hinweise gefunden, dass bereits Ereignisse von wenigen Tagen oder Wochen Länge Küstenökosysteme langfristig verändern können. Die Ergebnisse der Studie haben sie im Fachjournal Global Change Biology (DOI: doi.org/10.1111/gcb.14282) veröffentlicht.
Quelle: GEOMAR

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News

Rückblick auf KW 26

Symbiose-Steuerung zwischen Algen und Nesseltieren

Neuer Wirkungsmechanismus des Pflanzenhormons Auxin nachgewiesen

Genetik der Ananas-Familie entschlüsselt

Selbstheilende Samenkapseln 

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News · Tagungsbericht

Wertschöpfung in Agrar- und Ernährungsbranche wird digitaler

Referentinnen und Organisatoren der AgriFood 4.0 mit Ministerin Barbara Otte-Kinast (Mitte). Foto: Kokenge, KFoto

Schnitzel produzierende 3D-Drucker und künstliche Intelligenz im Kühlschrank sind nur zwei Entwicklungen, die die traditionsreiche Lebensmittelbranche signifikant verändern können. Die Digitalisierung wird großen Einfluss darauf haben, wie Lebensmittel zukünftig hergestellt und nachgefragt werden. Datengestützte Technologien werden sich immer mehr durchsetzen und auch Auswirkungen auf die Agrar- und Ernährungswirtschaft zeigen. Welche Chancen und Risiken damit verbunden sind, haben Fachleute und die niedersächsische Landwirtschaftsministerin Barbara Otte-Kinast auf der Konferenz AgriFood 4.0 am 2. Juli 2018 in Vechta mit 120 Teilnehmenden diskutiert.
Quelle: Uni Vechta

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News · Projekt

Der Zwischenfrucht-Mix machts

Mit Zwischenfruchtmischungen will ein Forscherkonsortium Böden langfristig fruchtbarer machen und neue Anbausysteme entwickeln, die zur Ertragssteigerung beitragen, berichtet das Portal Bioökonomie über die Kooperation der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT), des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik & Kulturpflanzenforschung (IPK), der Leibniz Universität Hannover, der Justus Liebig Universität Giessen und der Deutsche Saatveredelung AG (DSV) im Projekt namens CATCHY (https://www.bonares.de/catchy-de).
Quelle: Bioökonomie

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News · Politik

Forscher warnen vor negativen Folgen der internationalen Biodiversitäts-Konvention

In einem heute im Fachmagazin Science veröffentlichten Positionspapier (DOI: 10.1126/science.aat9844) kritisieren knapp 180 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 35 Ländern die internationale Biodiversitätskonvention (engl. Convention on Biological Diversity). Sie argumentieren, dass das Übereinkommen die Erforschung biologischer Vielfalt einschränkt, die internationale Zusammenarbeit beeinträchtigt und den Zugang zu genetischen Ressourcen und die Wissenschaft behindert. Damit sei diese Konvention letztendlich kontraproduktiv: Sie schade sogar dem Schutz der Biodiversität. Unter den Unterzeichnenden sind auch Forscherinnen und Forscher der Senckenberg-Gruppe.
Quelle: Senckenberg

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News

Rückblick auf KW 25

Stieleichen-Genom offenbart Geheimnis der Langlebigkeit von Bäumen

Was die Ausbreitung von Arten in der Natur beschränkt

Ölkörperchen in Sojabohnen

Palmöl: Die CO2-Kosten der Abholzung

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News · Köpfe und Karrieren

Baubotanik: wie lebendige Gebäude entstehen

Prof. Ferdinand Ludwig verbindet die Stämme zweier Bäume miteinander. Bild: Uli Benz, TUM

Prof. Ferdinand Ludwig erklärt im Interview das Planen und Bauen mit lebenden Werkstoffen. Er begründete 2007 das Forschungsgebiet Baubotanik. Der Architekt und Professor für Landschaftsarchitektur an der Technischen Universität München (TUM) gibt Auskunft, mit welchen Tricks er Pflanzen in die gewünschte Form bringt und wie lebendige Gebäude unser Leben verbessern.
Quelle: TUM

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News · Politik

VBIO: ABS und Digitale Sequenzinformationen

Der VBIO unterstützt gemeinsam mit mehr als 50 weiteren internationalen Organisationen eine Erklärung, in der Bedenken zur Ausweitung der Access and Benefit Sharing (ABS)-Verpflichtungen auf Digitale Sequenzinformation (DSI) erläutert werden. Die Unterzeichnenden sind besorgt über die potenziell schädlichen Auswirkungen einer möglichen zukünftigen unangemessenen Regulierung. Solche Verpflichtungen würden der biologischen Forschung zusätzliche Hürden aufbürden - mit potenziell negativen Folgen für den wissenschaftlichen Fortschritt und den daraus resultierenden enormen gesellschaftlichen Nutzen sowie für die Erreichung der drei Ziele des Übereinkommens über die biologische Vielfalt (CBD). Der VBIO hatte sich bereits mehrfach ähnlich geäußert und sich mit dieser Sicht bereits an das Sekretariat der CBD gewandt.
Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Selbstheilende Samenkapseln

Reife Frucht von Banksia attenuata aus Westaustralien nahe Perth. Die Pflanzen öffnen ihrer Samenkapseln auch ohne Feuer. Dies geschieht vor allem in niederschlagsreichen Gegenden. Die Kapsel ist in einen verholzten Zapfen eingebettet, hier von abgestorbenen Blütenreste umgeben. Foto und ©: Jessica Huss

Ein internationales Team hat an den Samenkapseln von Banksia-Pflanzen einen neuen Selbstheilungsmechanismus entdeckt: Spezielle Wachse, die in der Verbindungszone zwischen den beiden Kapselklappen eingelagert sind und bei sommerlichen Umgebungstemperaturen schmelzen, verschließen kleine Risse. An der im Journal of the Royal Society Interface erschienenen Studie waren Forschende des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung beteiligt.
Quelle: MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung

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News · Anwendung

DSMZ erweitert Bestand um Cyanobakterien

Cyanobakterien in Kultur. Foto und © DSMZ

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

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News · Forschungsorte

7.500 Algenstämme ziehen von Köln nach Duisburg-Essen

Insgesamt 7.500 Algenstämme umfasst die neue Sammlung, die in speziellen Kulturgefäßen untergebracht ist. Foto: Universität zu Köln

Die Kölner Algenkulturen-Sammlung (CCAC, Culture Collection of Algae at the University of Cologne) ist eine der weltweit größten Sammlungen ihrer Art und zieht demnächst von Köln an die Fakultät für Biologie der Universität Duisburg-Essen (UDE). Die Algensammlung verstärkt die Wasserforschung an der UDE, die durch das Zentrum für Wasser- und Umweltforschung (ZWU) gebündelt wird. Warum das wichtig ist? Algen sind weit verbreitet. Mikroalgen gehören zu den häufigsten Lebewesen in den meisten Ökosystemen. Sie beeinflussen das globale Klima und die Selbstreinigung der Ökosysteme. Die angewandte Algenforschung besitzt hohes Innovationspotential: Mit ihnen lassen sich zum Beispiel Mikroschadstoffe aus dem Abwasser entfernen; aber sie beherbergen auch viele Naturstoffe und sind daher für die Gesundheits- und Lebensmittelindustrie interessant. Diese Aspekte sollen vor allem im geplanten FutureWaterCampus des ZWU erforscht werden.
Quelle: UDE

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News · Forschungsergebnis

Stieleichen-Genom offenbart Geheimnis für Langlebigkeit von Bäumen

Forschende nutzten genetisch identische in-vitro-Stecklinge der Stieleiche und analysierten, wie sie ihre Gene bei unterschiedlichen Umwelteinflüssen regulieren. Foto: André Künzelmann, UFZ

Ein internationales Konsortium unter französischer Leitung hat das Genom der Stieleiche (Quercus robur) sequenziert. Die in Nature Plants veröffentlichte Arbeit, an der auch drei Forschende des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) beteiligt waren, identifiziert zwei wichtige genomische Eigenschaften, die für die Langlebigkeit dieser Baumart sorgen: Zum einen ist das die Existenz besonders zahlreicher und vielfältiger Resistenz-Gene und zum anderen treten somatische Mutationen auf, die in die nächste Generation vererbt werden. Wie die Studie zeigt, enthält das Genom insgesamt 26.000 Gene. 51 Prozent davon bestehen aus springenden genetischen Elementen – DNA-Sequenzen, die ihre Position innerhalb des Genoms ändern können. Zudem ist mit 36 Prozent ein ungewöhnlich hoher Anteil in aneinander gereihten Gengruppen organisiert, während es bei anderen Pflanzen im Durchschnitt lediglich 15 Prozent sind. Die Resistenz-Gene der Stieleiche scheinen von diesen Tandemduplikationen zu profitierten. Ein Vergleich der Genome von krautigen Pflanzen mit mehrjährigen Gehölzen (wie Eiche, Pappel, Eukalyptus oder Pfirsich) zeigte, dass dieser Mechanismus zur Vervielfältigung von Resistenz-Genen nicht auf Eichen beschränkt ist, sondern bei allen untersuchten Baumarten auftrat.
Quelle: UFZ

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News · Forschungsorte · Veranstaltung

Auftakt für Biodiversitäts-Zentrum

Vor dem Hintergrund der globalen Biodiversitätskrise gründet das Museum für Naturkunde Berlin das "Zentrum für Integrative Biodiversitätsentdeckung". Im Rahmen des Kick-offs des neuen Zentrums lädt das Museum für Naturkunde Berlin zu einem Podiumsgespräch zum Thema Insektensterben mit dem Titel „Wie bekommt die Natur ihre Stimme zurück“. Denn derzeit beobachten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Bürgerinnen und Bürger einen dramatischen Rückgang der Insektenarten in Deutschland und weltweit. Um Nachhaltigkeit zu leben müssen wir um das Leben auf der Erde wissen und es mit neuesten Methoden erforschen. Jeder Mondkrater ist entdeckt, aber nur ca. 10 % aller Arten auf der Erde sind Schätzungen zufolge bekannt. Viele Arten sterben bereits vor ihrer Entdeckung aus. Das Funktionieren der weltweiten Ökosysteme und die Existenz der Menschheit hängen davon ab, das Artensterben schnell aufzuhalten. Zugespitzt gesagt: erst sterben die Insekten, die Bestäuber der Nutzpflanzen, die, die am Anfang der Nahrungskette stehen – und dann der Mensch. Zum Podiumsgespräch am Montag, den 2. Juli lädt das Museum für Naturkunde Berlin um 19.30 Uhr in die Invalidenstrasse 43 herzlich ein. Auf dem Podium diskutiert auch Prof. Dr. Susanne S. Renner: Lehrstuhlinhaberin für Systematische Botanik und Mykologie an der LMU München sowie Direktorin der Botanischen Staatssammlung und des Botanischen Gartens München.
Quelle: Museum für Naturkunde Berlin

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News

Rückblick auf KW 22

Ackerbohnen von Gartenhummeln effizienter bestäubt als von Honigbienen

Photosynthese-Evolution: Horizontaler Transfer der Maschinerie zwischen Bakterien

Photosynthese - der Baum als Effizienzwunder  

Ur-Gerstenpopulation rekonstruiert

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsorte · Veranstaltung

Victoriahaus: Wasserpflanzen-Sammlung wiedereröffnet

Das Victoriahaus im Botanischen Garten Berlin. Foto: Ch. Hillmann-Huber, BGBM

Zusammen mit hunderten weiteren tropischen Sumpf- und Wasserpflanzen ist die beliebte Riesenseerose Victoria wieder im Herzen der Gewächshausanlage des Botanischen Gartens der Freien Universität Berlin zu besuchen. Nach zwölf langen Jahren ist das Victoriahaus mit einer der weltweit wichtigsten Wasserpflanzen-Sammlungen zurück. Mit einem Festakt wurde das Victoriahaus am Freitag, 15. Juni 2018 im Beisein von über 600 geladenen Gästen aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Kultur im Botanischen Garten Berlins (BGBM) wiedereröffnet.
Quelle: BGBM

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News · Forschungsergebnis

Was Pflanzen-Pathogene mit Sozialen Medien zu tun haben

Forschende haben bisher unbekannte Protein-Ziele pflanzlicher Pathogenen in der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) identifiziert. Dabei haben sie einige Methoden angewendet, die auch bei der Analyse von Sozialen Netzwerken im Einsatz sind. Ihr neuer Ansatz könnte laut den Forschenden auch dabei helfen, andere Interaktionen zwischen biologischen Arten zu analysieren um neue Angriffspunkte für Krankheitserreger zu entdecken. In ihrer im Fachjournal Nature Communications publizierten Arbeit zeigen die Forschenden des Wiener Gregor Mendel Instituts für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI), wie mit Netzwerk-Biologie bisher unbekannte Rezeptoren entdeckt werden können, die von Effektoren angegriffen werden.
Quelle: GMI

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News · Forschungsergebnis

Neue Klasse von Kaffeesäurederivaten in Obst und Gemüse

Sie kommen in Nachtschattengewächsen wie Kartoffeln, Auberginen, Paprika oder Chili vor, aber auch in zahlreichen Beeren, insbesondere in Stachel-, aber auch in Erd- oder Johannesbeeren. Forschende der Jacobs Universität Bremen um Chemie-Professor Dr. Nikolai Kuhnert haben eine neue Klasse von Kaffeesäurederivaten entdeckt und zugleich eine Methode zu deren Strukturaufklärung entwickelt, und im Fachmagazin Journal of Agricultural and Food Chemistry vorgestellt. Die Naturstoffe wiesen sie in rund 70 Prozent aller untersuchten Lebensmittelpflanzen nach. Das berichtet die Universität beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Veränderte Reissorten gegen Eisen- und Zinkmangel

Ein Team von Forschenden um Navreet Bhullar vom Institut für molekulare Pflanzenbiologie der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) hat zwei der häufigsten Reissorten der Welt genetisch so verändert, dass diese die wichtigen Elemente Eisen und Zink anreichern. Die Reissorten Nipponbare und IR64 mobilisieren Zink und Eisen aus ihren zellulären Speichergefäßen, den Vakuolen. Beide Mineralstoffe werden dann in den inneren, weißen Teil des Reiskorns befördert und dort angereichert. Weltweit leiden rund 1,6 Milliarden Menschen unter Blutarmut, davon ist ein hoher Anteil auf Eisenmangel zurückzuführen. Die ETHler sind die ersten, die den Hebel bei den zellulären Transportmechanismen der beiden Mineralstoffe ansetzten. Dazu bauten sie ein Genkonstrukt in die Reispflanzen ein, das eine Kombination von drei zusätzlichen Genen exprimiert. Eines mobilisiert das in den Vakuolen gespeicherte Eisen, das Zweite exprimiert das eisenspeichernde Protein Ferritin und das Dritte fördert die effiziente Eisen- und Zinkaufnahme durch die Wurzeln. Die neuen Pflanzen wuchsen bislang unter Laborbedingungen. Ob sich der genetisch modifizierte Reis auch im Freiland bewährt, wird deshalb im Freiland zu prüfen sein. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse im Fachjournal Plant Biotechnology.
Quelle: ETH Zürich

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News · Köpfe und Karrieren

Auszeichnung für Erkenntnisse zur Kalk-Biomineralisation

Dr. Sanja Sviben. Foto: MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung

Die Biologin Dr. Sanja Sviben, früher am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie, Potsdam, erhält eine Otto-Hahn-Medaille der Max Planck Gesellschaft (MPG) für ihre Doktorarbeit zur Kalk-Biomineralisation in Kalklagen. Sie erforscht die Produktion von biologischen Materialien in natürlichen Systemen. Wie beispielsweise die Form der Kalzit-Mineralien in Kalkalgen, die ihren Namen einer Kugel aus vielen einzelnen Calciumcarbonat-Plättchen (Coccolithen) verdanken und daher auch Coccolithophoriden genannt werden. Die Coccolithen bilden sich im Inneren der Zelle in einem speziellen Vesikel, einem von einer Membran umschlossenen Raum. Die fertigen Coccolithen werden dann aus der Zelle ausgeschleust und in den Coccolithenpanzer integriert, der die Algenzelle umgibt. Sviben forscht inzwischen als Postdoktorandin am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung.
Quelle: MPI für Kolloid- und Grenzflächenforschung

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News · Tagungsbericht

International Bioeconomy Conference

7. International Bioeconomy Conference in der Leopoldina in Halle. Foto: Michael Deutsch, BioEconomy

Am 6. und 7. Juni fand in Halle an der Saale die 7. International Bioeconomy Conference des WissenschaftsCampus Halle – Pflanzenbasierte Bioökonomie (WCH) und des BioEconomy Clusters statt. Zahlreiche SprecherInnen präsentierten in der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina ihre neuesten Kenntnisse zum biobasierten Wirtschaften. Die mit mehr als 200 Teilnehmern ausgebuchte Konferenz zeigte auf, dass bioökonomische Produkte und Lösungen bereits überall im täglichen Leben zu finden sind, beispielsweise in T-Shirts, Autos, Kosmetika, Kleber, Farben, Nahrungsergänzungsmitteln. Die kommende Konferenz wird am 15. und 16. Mai in Halle (Saale) stattfinden, meldet der Verein BioEconomy.
Quelle: BioEconomy

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News · In den Medien

Von kleinen und großen Früchten

Was es dem arabischen Steintäschelkraut (Aethionema arabicum) bringt, Früchte mit einem oder vier Samen und verschiedenen Flügeln hervorzubringen, thematisiert das Laborjournal. Das Team um Günter Theißen untersucht den Fruchtdimorphismus des kleinen Kreuzblütlers und klärte damit Fragen zur hormonellen Regulation und der korrelativen Dominanz einzelner Pflanzenorgane. Theißen verriet Aurotin Karin Hollricher auch, warum er einen Gutachter mal zum Co-Autor machte.
Quelle: Laborjournal (e-Paper)

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News · Forschungsergebnis

Neu entdeckter Regulationsprozess erklärt pflanzliche Entwicklung

In Pflanzen verteilen Leitgewebe wie diese Adern eines Feigenblattes Wasser und Nährstoffe und sorgen damit für beständiges Wachstum. Foto: Claus Schwechheimer, TUM

Neu entstandene Zellen eines Leitgewebes müssen sich jeweils an ihre Rolle im Gewebe anpassen. Woher sie wissen, zu welchem Zelltyp sie sich entwickeln sollen, hat jetzt ein Team um Professor Claus Schwechheimer, Systembiologie der Pflanzen der Technischen Universität München (TUM) und Co-Autor der Studie, herausgefunden. Der neue entdeckte, als PAX bezeichneten Regulator, hilft dabei, dass das Hormon Auxin über Transporter-Proteine aus der Zelle geschleust wird. Der PAX-Regulator könne durch ein BRX genanntes Protein gebremst werden und PAX sei umso aktiver, je mehr Auxin sich in der Zelle befinde, erklären Martina Kolb und Ulrich Hammes, die wichtige Befunde für das neue Modell lieferten. Das komplexe Zusammenspiel führt zu einem System, das sich wie ein Widerstandsregler immer wieder selbst neu einstellt. Da viele Prozesse in der pflanzlichen Entwicklung von Auxin-Transport und PAX-ähnlichen Regulatoren abhängig sind, könnte die nun im Fachjournal Nature beschriebene Regulation eine neue Kontrollebene sein, die ebenso in anderen Prozessen anwendbar sei.
Quelle: TUM

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News

Rückblick auf KW 21

Raubzüge ins Rapsfeld

Europas letzte Urwälder kartiert

Wenn Symbiosen verloren gehen

Genetische Vielfalt schützt vor Krankheiten 

Leopoldina-Experten fordern strengere Zulassungsverfahren für Pflanzenschutzmittel

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News · Forschungsergebnis

Heilende Bananenschalen

Bananen schmecken nicht nur gut, sie heilen auch. Statt mit einem Pflaster werden in vielen Entwicklungsländern offene Wunden mit Bananenblättern oder -schalen bedeckt, selbst größere Wunden lassen sich damit erfolgreich behandeln. Ein Team von Forschenden der Jacobs University Bremen um den Chemie-Professor Dr. Nikolai Kuhnert hat nun die heilende Kraft von Bananen unter die Lupe genommen. Wie sie im Journal of Food Measurement and Characterization berichten, haben sie 70 verschiedene Inhaltsstoffe identifiziert, die für die Wundheilung verantwortlich sein könnten.
Quelle: Jacobs University Bremen

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News · Forschungsergebnis

Ackerbohnen von Gartenhummeln effizienter bestäubt als von Honigbienen

Der Besuch von langrüsseligen Gartenhummeln führte zu einem höheren Samenansatz und zu einer höheren Fremdbefruchtung im Vergleich zu den Besuchen von Honigbienen und Erdhummeln. Foto: Birgit Marzinzig

Der Anbau vieler Kulturpflanzen ist davon abhängig, dass sie bestäubt werden. Doch nicht alle Insekten sind dabei gleich effizient. Gartenhummeln sind mit ihren langen Rüsseln zuverlässige Bestäuber der Ackerbohne  (Vicia faba L.), während die kurzrüsseligen Hummelarten und Honigbienen weniger effektiv sind. Das haben Forschende der Universität Göttingen herausgefunden. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Agriculture, Ecosystems & Environment erschienen. „Während Honigbienen und Erdhummeln kommerziell produziert und weltweit für die Bestäubung eingesetzt werden, entstammen die Gartenhummeln ausschließlich aus natürlichen Populationen“, sagt Dr. Catrin Westphal, Leiterin der Studie. Angesichts des anhaltenden Rückgangs von Bestäubern sollten auch Landwirte, Züchter und Saatguthersteller im eigenen Interesse vermehrt zum Erhalt und Schutz von wildlebenden langrüsseligen Hummelarten beitragen, schlussfolgern die Forscherinnen und Forscher. Das meldet die Uni Göttingen beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Photosynthese - der Baum als Effizienzwunder

Sie produzieren Sauerstoff, filtern Staub und spenden Schatten: Bäume tun Menschen gut – und sorgen bestmöglich für sich selbst. Denn die grünen Riesen sind wahre Effizienzwunder. Wie gut sie ihre Ressourcen nutzen, zeigt Dr. Christiane Wittmann von der Universität Duisburg-Essen (UDE) an einem bisher wenig bekannten Gewebe. Ihre Hilfsmittel: Nadel und Spritzenkanüle. Ihre Ergebnisse veröffentlichte sie in der Fachzeitschrift New Phytologist.
Quelle: UDE

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News · Forschungsergebnis

Ur-Gerstenpopulation rekonstruiert

Zahlreiche Wildpopulationen haben in der modernen Gerste ihre genetischen Spuren hinterlassen. Auch moderne Zuchtlinien haben einen gemeinsamen Vorfahren und es gibt noch heute regen Genfluss. Doch die Kultivierung könnte vor 12.000 Jahren mit einer einzigen Population begonnen haben, berichten Forschende im Fachmagazin New Phytologist. Dazu hatten sie das Genom von 89 domestizierten Gerstensorten und von 344 Wildtypen aus dem Fruchtbaren Halbmond sequenziert. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie der Düsseldorfer und Kölner Forschenden vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Warum Getreide besser mit Wassermangel zuerchtkommt

Die Vorgänge an einer Blattpore (Stoma) bei Gräsern. Beim Öffnen und Schließen werden Ionen im Shuttle-Transport zwischen Schließ- und Nebenzellen hin und her verschoben. Bild: Dietmar Geiger

Die Landwirtschaft erzeugt aus Gräsern 80 Prozent aller pflanzlichen Nahrungsmittel. Dieser Erfolg liegt unter anderem darin begründet, dass Gräser schneller als andere Pflanzen auf Trockenheit reagieren und Wassermangel besser überstehen können. Wie kommt die größere Toleranz der Gräser gegenüber Trockenheit zustande? Im Fachblatt Current Biology berichten Würzburger Forschende über die Regulation der Blattporen auf molekularer Ebene und verglichen dazu die SLAC1-Kanäle aus mehreren krautigen Pflanzen mit Gräsern. Dabei konnten sie den „Nitratsensor“ der Gräser identifizieren: Er besteht aus einem Motiv von zwei Aminosäuren, das in der Evolution erstmals bei Moosen aufgetreten ist, weiter optimiert wurde und den Schließzellen der Gräser einzigartige Eigenschaften verleiht. „Wir wollen nun herausfinden, ob sich dieser kleine Unterschied nutzen lässt, um auch Kartoffeln, Tomaten oder Raps stresstoleranter zu machen“, sagt Rainer Hedrich, der gemeinsam mit Professor Dietmar Geiger und Dr. Peter Ache von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) am Beispiel der Braugerste untersuchte, warum Gräser stresstoleranter sind als andere Nutzpflanzen.
Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Mais warnt Nachbarpflanzen wenn es eng wird

Da Pflanzen immobil sind, ist der Austausch von Informationen über ihre Umwelt für sie lebenswichtig. Jetzt haben Forschende im Fachjournal PLoS ONE beschrieben, dass Mais Stoffe über seine Wurzeln ausscheidet, um die Enge über dem Boden mitzuteilen. So kann er das Wachstum der Nachbarpflanzen beeinflussen. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Tagungsbericht

Biomaterialien im Fokus

Rund 200 Bioökonomie-Experten haben sich Mitte Mai zwei Tage lang zur „International Conference on Bio-based Materials“ in Köln getroffen, um über neueste Trends bei Biomaterialien zu diskutieren. Über die tagung berichtet das Portal Bioökonomie. Mit dabei: Bioplastik, das starek ist und sich biologisch abbaut, sowie Cachew-Nüsse.
Quelle: Bioökonomie.de

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News · Anwendung

Nano-Teilchen gegen Pilze auf Weinreben

Dr. Frederik Wurm (rechts) und Thiago Machado (Links) bereiten die Reben für die Injektion ihres Nano-Wirkstoffes vor. Foto und © MPI-P

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

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News · Forschungsergebnis

Ökologie: Kakao optimal beschatten

Optimale Beschattung für besseren Kakaoertrag: Ein Schattenbaum taucht eine Kakaoplantage in Dämmerlicht. Foto: Wilma Blaser, ETH Zürich

Weil Schokolade immer beliebter wird, steigt die Nachfrage nach Kakao. Damit die Produktion Schritt halten kann, muss der Anbau nachhaltiger werden. Forschende der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich) haben nun untersucht, was Schattenbäume dazu beitragen können: Bei einem Beschattungsgrad von rund 30 Prozent wirken sich die Schattenbäume in den Plantagen im Vergleich mit Flächen ohne Bäume überwiegend positiv aus: Schädlinge und Pflanzenkrankheiten werden optimal in Schach gehalten. Die Bodenfeuchtigkeit erreicht ihr Maximum. Der temperatursenkende Effekt, die Zahl der Tier- und Pflanzenarten in der Pflanzung sowie die Kohlenstoff-Fixierung steigen mit zunehmendem Schatten stetig an. Und der Kakao-Ertrag wird bis zu einem Beschattungsgrad von rund 30 Prozent nur wenig beeinträchtigt. Mehr Schatten schmälert jedoch den Ertrag, weil zusätzliche Bäume mit den Kakaobäumen stärker um Licht, Wasser oder Nährstoffe konkurrieren. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachmagazin Nature Sustainability.
Quelle: ETH Zürich

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News · Forschungsergebnis

Algenfahrstuhl in die Tiefsee

Gipskristalle unter dem Mikroskop. Das Gips von von Wissenschaftler auf einer Poalrsternexpedition entdeckt. Es sorgt für einen schnellen Abtransport von Phytoplankton in die Tiefsee. Foto: Jutta Wollenburg, AWI

Winzige Gipsnadeln können Algen so schwer machen, dass diese im Eiltempo absinken und auf diesem Weg große Mengen an Kohlenstoff in die Tiefsee transportieren. Dieses Phänomen haben Experten des Alfred-Wegener-Instituts (AWI) erstmals in der Arktis beobachtet. Durch diesen massiven Algen-Abtransport könnten künftig dem Oberflächenwasser auch große Mengen an Nährstoffen verloren gehen, folgert das Team um Meeres-Biogeologin Dr. Jutta Wollenburg in der Fachzeitschrift Scientific Reports.
Quelle: AWI

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News

Rückblick auf KW 19

Mischwälder sind produktiver als Monokulturen

Energiespeicherung von Kieselalgen entschlüsselt

Photosynthese und Atmung könnten parallel entstanden sein

Pflanzenforscher Wolf B. Frommer ausgezeichnet 

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News · Politik

Vorbild Natur: Künstliche Photosynthese fördern

Eine gemeinsame Stellungnahme der deutschen Wissenschaftsakademien - unter ihnen acatech - empfiehlt, die Künstliche Photosynthese stärker in Zukunftsszenarien der Energiewende einzubeziehen. Die Künstliche Photosynthese eröffnet bislang ungenutzte Ansätze für umwelt- und klimafreundliche Energiesysteme. Die Grundlagenforschung soll der Stellungnahme zufolge stärker koordiniert und mit industrieller Forschung verknüpft werden. Wichtig sei insbesondere ein Fokus auf die Systemintegration, um effiziente und kostengünstige Anlagen zu entwickeln.
Quelle: acatech, Deutsche Akademie der Technikwissenschaften

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News · Forscheralltag · Politik

ABS: Sorgfaltserklärungen jetzt verpflichtend

Das Bundesamt für Naturschutz als zuständige Vollzugsbehörde weist darauf hin, dass die Abgabe von Sorgfaltserklärungen gemäß EU-Verordnung zum Nagoya Protokoll für das Access and Benefit Sharing (ABS) für die Empfänger von Forschungsmitteln seit dem 10. Mai 2018 verpflichtend ist. Das meldet der VBIO und bietet mehrere Links mit weiterführenden Informationen.
Quelle: VBIO

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News · Veranstaltung

Workshop Angewandte Botanik

Vom 27. bis 28. September 2018 lädt die Sektion Angewandte Botanik zu ihrem Workshop für den Nachwuchs an die Uni Stuttgart Hohenheim. Im Fokus stehen die Vorträge der NachwuchswissenschaftlerInnen zu Themen der Angewandten Pflanzenwissenschaften. Die Reisekosten der Studierenden und DoktorandInnen sollen von der Sektion und der DBG übernommen werden.

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News · Veranstaltung

Arznei- und Gewürzpflanzenforschung

Die Sektion Angewandte Botanik der DBG unterstützt aktiv die 8. Tagung für Arznei- und Gewürzpflanzenforschung des Deutschen Fachausschusses (DFA) "Arznei- und Gewürzpflanzen". Die Forschenden reisen vom 10. bis 13. September 2018 in Bonn. Anmeldung und weitere Details auf der Website.
Quelle: DFA-AGA

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News

Rückblick auf KW 17

Warum Getreide besser mit Wassermangel zuerchtkommt

Krankheitserregende Pilz-Gene schneller dingfest machen  

Verschiedene Bäume unterstützen sich gegenseitig

Algensaft deckt täglichen Vitamin-B12-Bedarf

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News · Forschungsergebnis

Gene der Blüten von Barcode reguliert

Auch für Gene ist das richtige Timing entscheidend. In dieser genetisch veränderten Arabidopsis-Pflanze sind beispielsweise die Gene für die Blütenbildung zu früh aktiv. Dadurch bildet er schon kurz nach dem Keimen eine Blüte. Foto und © Turck, MPI f. Pflanzenzüchtungsforschung

Ein Pflanzenstängel darf nicht auf das genetische Programm für das Wurzelwachstum zurückgreifen. Er braucht mit der Zeit aber das Programm für die Bildung von Blütenblättern, um Samen hervorzubringen. Forschende vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln haben untersucht, wie Pflanzenzellen dafür sorgen, dass alle Gene, die für eine Aufgabe gebraucht werden, bei Bedarf zeitgleich mobilisiert werden und nicht benötigte Gene stillgelegt werden. Ihre Ergebnisse zeigen, dass Pflanzenzellen ihre Blüten-Gene mit Hilfe eines DNA-bindenden Proteins stilllegen, das auch die Enden der Chromosomen stabilisiert und das Ablesen anderer Gene befeuert. Ein genetischer Barcode zeigt dem Protein, welche der drei Aufgaben ansteht. Protein und Barcode sind demnach ein wichtiger Vermittler epigenetischer Prägung und entscheiden mit über das Schicksal der Pflanzenzelle, schreiben die Forschenden im Fachjournal Nature Genetics.
Quelle: MPG

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News · Forschungsergebnis

Ist Evolution vorhersagbar?

Für die Experimente kultivieren die Forscher die Grünalge Chlorella variabilis in Glasflaschen, die kontinuierlich von neuem Nährmedium durchströmt werden. Foto und © L. Becks, MPG

Ein evolutionäres Wettrüsten kann zwar zu den gleichen Eigenschaften führen, die zugehörigen Gene entwickeln sich jedoch unterschiedlich. Das haben Forschende Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön herausgefunden. Wenn die einzellige Grünalge Chloralla variabilis und ihr für sie tödlicher Kontrahent, das Chlorovirus, miteinander ringen, kommt in verschiedenen identischen Versuchen immer wieder das Gleiche raus: Nach wiederholten Phasen des Zusammenbruchs und der Wiederbesiedelung sind die meisten Algenzellen in jedem Versuch gegen den Erreger resistent. Den Forschenden zufolge kann Evolution bei gleichen Startbedingungen ähnlich verlaufen und dieselben Eigenschaften hervorbringen. Ganz anders das Erbgut: In jeder Wiederholung tragen die Algen unterschiedliche Mutationen. Die Forschenden zeigen damit im Fachmagazin Nature Communications, dass die Evolution neuer Eigenschaften parallel verlaufen kann, selbst wenn sich die zugrundeliegenden Gene unterschiedlich entwickeln.
Quelle: MPG

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News

Rückblick auf KW 16

Pflanzenvorläufer besaßen bereits Stress-Signalwege

Bakterien-Dressur im Wurzelraum

Biodiversitätsgerechter Kakaoanbau

Nur Ökolandbau allein gefährdet Naturschutzziele

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News · Forschungsergebnis

Algen sind arktische Anpassungskünstler

AWi-Biolginnen nehmen Proben am Kongsfjord, Spitzbergen. Foto: Paolo Verzone, AWI

Mikroalgen-Gemeinschaften in Küstengewässern bleiben unter variablen Umweltbedingungen produktiv. Auch wenn das Wasser saurer wird und sich das Licht oder die Temperaturen ändern, scheinen verschiedene arktische Mikroalgen-Gemeinschaften ihre Produktivität und Artenzusammensetzung beizubehalten. Das ist das Ergebnis einer Studie von Forschenden des Alfred-Wegener-Instituts (AWI), die sie jetzt gemeinsam mit kanadischen Kollegen vorab online in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlichen. Doch ob sich die Nahrungsgrundlage von Robben, Walen und kommerziell genutzten Fischarten in der Arktis insgesamt dem globalen Wandel anpassen kann, bleibt weiter zu erforschen.
Quelle: AWI

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News · Forschungsorte

Neuer Forschungsbau für Pflanzengenetik an HHU empfohlen

Logo ‚Plant Environmental Adaptation Center‘ (PEAC). Quelle: HHU

Die Beziehungen und Abhängigkeiten zwischen pflanzlichem Genom und Umweltfaktoren stehen im Forschungsfokus des Plant Environmental Adaptation Center (PEAC). Die Förderung des Baus des neuen Forschungszentrums an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) mit 18 Millionen Euro durch den Bund und das Land NRW wurde nun vom Wissenschaftsrat empfohlen. Das Gebäude soll auf dem Campus der HHU, im Bereich der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät entstehen. Laut Plan beginnt der Bau im Jahr 2021. Die endgültige Förderentscheidung fällt im Juni auf der Sitzung der Gemeinsamen Wissenschaftskonferenz GWK. Am PEAC wollen Forscherinnen und Forscher ab dem Jahr 2024 untersuchen, welche genetischen Eigenschaften die bestmöglichen Erträge oder Überlebensstrategien von Pflanzen unter spezifischen Umweltszenarios wie etwa Hitze oder Überflutung ermöglichen. Mit PEAC verstärkt die HHU ihre durch den Exzellenzcluster für Pflanzenforschung CEPLAS und das vor der Fertigstellung stehende ‚Zentrum für Synthetische Lebenswissenschaften‘ sichtbare Führungsrolle in diesen Forschungsbereichen.
Quelle: HHU

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News · Anwendung

Algensaft deckt täglichen Vitamin-B12-Bedarf

Student Valentin Kunze hält zwei Flaschen des Algensaftes "Olga" mit den Geschmacksrichtungen Apfel-Aronia und Apfel-Möhre-Ingwer in die Kamera. Foto und © HNEE 2018

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

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News · Anwendung

Krankheitserregende Pilz-Gene schneller dingfest machen

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

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News · Forschungsergebnis

Verschiedene Bäume unterstützen sich gegenseitig

Eine höhere Biodiversität bewirkt eine höhere Produktivität, auch im Wald. Warum das so ist, haben Forschende nun in einem groß angelegten Experiment in China untersucht und geklärt. Die Ergebnisse bestätigen, dass Biodiversität ein bedeutender ökonomischer Faktor für die Forstwirtschaft ist. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal Nature Communications erschienene Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Köpfe und Karrieren

Ausgezeichnet: Rhizobien-Mixtur für nachhaltigen Anbau

Preisträger Dr. Jann Lasse Grönemeyer mit seiner Dissertations-Betreuerin Prof Barbara Reinhold-Hurek (links) sowie die ebenfalls ausgezeichnete MSc Natalie Prinz mit Dr. Sebastian Ferse. Foto: Felix Clebowski , Uni Bremen, ZMT

Der Biologe Jann Lasse Grönemeyer erhält für seine Dissertation über Rhizobien-Bakterien den Campus Preis für eine nachhaltige Zukunft der Uni Bremen und des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT), der mit 3.000 Euro dotiert ist. Rhizobien können Luftstickstoff in eine für Pflanzen nutzbare Form umwandeln. Grönemeyer identifizierte die lokalen Typen in der Region des Okavangos und entwickelte eine Art "Impfmittel" für Nutzpflanzen. Dieses „Inokulant“ genannte Substrat kann kurz vor der Saat mit den Pflanzensamen vermischt werden und fungiert als kosteneffektive und umweltverträgliche Alternative zu Mineraldüngern. Grönemeyer arbeitete dazu eng mit der lokalen Bevölkerung zusammen.
Quelle: ZMT

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenvorläufer besaßen bereits Stress-Signalwege

Die untersuchte Sternalge Zygnema circumcarinatum im Lichtmikroskop. Aufnahme: Jan de Vries

Der Landgang stellte die Vorläufer der Pflanzen vor rund 510 Millionen Jahren vor große Herausforderungen. Wie Forschende nun herausfanden besaßen bereits sog. streptophytischen Grünalgen, die engsten Vorläufer der Pflanzen, Stress-Signalwege, die bislang nur von Pflanzen bekannt waren. Sie machen das Überleben an Land überhaupt erst möglich; Landpflanzen mussten diese Fähigkeiten also nicht selbst entwickeln. Die Algen ebneten damit den Landgang der Pflanzen. Bei der Sternalge Zygnema circumcarinatum fanden die Forschenden sogar einen potenziellen Rezeptor für das klassische pflanzliche Stresshormon Abscisinsäure. An diesen Rezeptor koppelt die Abscisinsäure und setzt damit die pflanzliche Stressantwort in Gang. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden der kanadischen Dalhousie University im kanadischen Halifax um Dr. Jan de Vries und Dr. Sven Gould vom Institut für molekulare Evolution der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) nun in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Quelle: HHU

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News · Forschungsergebnis

Bakterien-Dressur im Wurzelraum

In unterschiedlichen Entwicklungsphasen sondern Pflanzen über ihre Wurzeln unterschiedliche Nährstoffe ab. Damit beeinflussen sie, welche Gruppen von Bakterien dort dominieren. Auf diese Weise profitieren sie ihrerseits von deren Stoffwechselprodukten. Das haben Forschende im Fachjournal Nature Microbiology berichtet. Über die Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Veranstaltung

Konferenz: Mikroalgen für Umwelt und Wertschöpfung

Der jährlich stattfindende „Bundesalgenstammtisch“ ist die deutschsprachige Kommunikationsplattform für alle, die mit der Algenbiotechnologie in Wissenschaft und Industrie befasst sind und findet dieses Jahr statt am 27. und 28. September am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Deadline für Beitragseinreichung ist der 2. Mai 2018. Mikroalgen liefern nicht nur wichtige Feinchemikalien und Wirkstoffe für die Pharma- und Kosmetikindustrie, sondern können auch essentielle Additive für die Futter- und Lebensmittelindustrie bereitstellen. Sie haben auch ein enormes Potential für Anwendungen im Umweltbereich, beispielsweise zur Reinigung von Abwässern, Bindung von Schwermetallen oder zum Abbau organischer Schadstoffe. Das Alles qualifiziert die Mikroalgen als vielseitig biotechnologisch nutzbare Organismen mit einem enormen wirtschaftlichen Potenzial. Die Diskussion neuer Ansätze, dieses Potential zu heben, ist Anliegen des Treffens. Dasmeldet die DECHEMA beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Nur Ökolandbau allein gefährdet Naturschutzziele

Die ökologische Landwirtschaft alleine würde beim künftigen Bedarf an Nahrungsmitteln global gesehen zu viel Fläche beanspruchen und so natürliche Habitate gefährden, meint Agrarökonom Prof. Matin Qaim von der Universität Göttingen. Er plädiert für eine Kombination aus ökologischen und konventionellen Anbautechniken. Auch genmodifizierte Pflanzen sollten hier nicht ausgeschlossen werden. Wieso dies selbst bei einer gerechteren Verteilung von Lebensmitteln und Ressourcen schonender Ernährungsweise zutrifft, und wie eine nachhaltige Intensivierung praktisch aussehen kann, erklärt Qaim dem Netzwerk für Biodiversitätsforschung (NeFo), das ihn anlässlich der Pressemitteilung der Uni Göttingen (siehe: DBG Meldung hier) interviewte.
Quelle: NeFo

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News

Rückblick auf KW 14

Pflanzenvielfalt auf Berggipfeln steigt immer schneller

Wie die Chlorophyll-Synthese reguliert wird

Effekte des Ökolandbaus auf Klima, Umwelt und Gesundheit

Genetische Methoden in der Naturschutz-Praxis angekommen 

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News · Veranstaltung

DBG unterstützt March for Science

Science bridges cultures – Wissenschaft verbindet. Gemeinsames Logo von fünf naturwissenschaftlich-mathematischen Fachgesellschaften.

Auch dieses Jahr unterstützt die DBG den March for Science, der morgen wieder weltweit stattfinden wird, so auch in 19 Städten Deutschlands (siehe: https://marchforscience.de/auch-in-deiner-stadt/). Die Demo für Wissenschaftsfreiheit geht mit Kundgebungen und Demonstrationen in die zweite Runde. Im Vorjahr hatten über eine Million Menschen an 600 Orten auf dem gesamten Globus für die Freiheit der Wissenschaft protestiert - darunter 37.000 Teilnehmende in deutschen Städten. Das Logo der fünf großen naturwissenschaftlichen Dachverbände (www.science-bridges-cultures.de/Logo-Science-Bridges-Cultures.zip) kann heruntergeladen werden.

zum Statement der DBG zur Bedeutung des March for Science

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News · Forschungsergebnis

Wälder beeinflussen maßgeblich globalen Quecksilber-Kreislauf

Die Messstation des Französischen Polarinstituts Paul- Émile-Victor auf der Insel Amsterdam (Frankreich, Indischer Ozean). Foto: Isabelle Jouvie

Pflanzen und ihre Blätter sind vermutlich maßgeblich daran beteiligt, dass menschengemachte Emissionen des schädlichen Quecksilbers abgefangen werden – das zeigt eine neue Studie in der Fachzeitschrift Nature Geoscience, an der Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Geesthacht (HZG) beteiligt sind. Das internationale Team aus Forschenden des Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), des HZG und weiteren Forschungseinrichtungen veröffentlichte die Studie jetzt in der Fachzeitschrift Nature Geoscience.
Quelle: HZG

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News · Politik

ARRIGE: Vereinigung zum verantwortlichen Umgang mit Genome Editing gegründet

Wie das Portal Pflanzenforschung berichtet, haben Forscherinnen und Forscher die internationale Association for Responsible Research and Innovation in Genome Editing (ARRIGE, @ArrigeOrg) gegründet. Ihr Ziel ist es, weltweit einen verantwortlichen Umgang mit den neuen Technologien zu ermöglichen. Dabei sollen Tools entwickelt werden, um ethische und gesellschaftliche Herausforderungen anzugehen, die durch die rasche Einführung und Weiterentwicklung der Methoden der Genom-Editierung entstanden sind. Am Ende soll ein gesellschaftlich akzeptierter Umgang mit den neuen Techniken ermöglicht werden. Dabei müssen ethische Fragen und soziale Realitäten genauso bedacht werden wie die wissenschaftlichen Fakten und die methodischen sowie technischen Fragen. Wichtig ist, dass verschiedene fachliche Disziplinen in Kontakt treten und ihre verschiedenen Sichtweisen auf die neuen Technologien lösungsorientiert diskutieren. Hier will ARRIGE ansetzen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Köpfe und Karrieren

HFSP Research Grant für Pflanzenforscher Arp Schnittger

Darstellung von Pflanzenzellen. Die Farbgebung zeigt das von Zelle zu Zelle unterschiedliche Verhältnis zweier Proteine, die bei der Zellteilung eine wichtige Rolle spielen. Aufnahme: Kostika Sofroni, UHH

Die Forschungsgruppe um den Biologen Prof. Dr. Arp Schnittger von der Uni Hamburg (UHH) hat zusammen mit internationalen Partnern aus Frankreich, Chile und den USA den HFSP Research Grant 2018 erhalten. Mit dem Geld des Human Frontier Science Programs (HFSP) soll der Fokus auf molekulare Prozesse in Pflanzenzellen gerichtet werden, die oft von zufälligen Ereignissen beeinflusst werden. Ob zwei Proteine (Eiweißstoffe) in einer Zelle aufeinandertreffen oder nicht, hat zum Beispiel einen Einfluss darauf, ob sie sich gegenseitig und damit eventuell auch Eigenschaften der Zelle verändern. Bisher ist nicht geklärt, inwieweit eine Zelle sich diese Zufallsereignisse zunutze macht bzw. sie beeinflussen kann. Möglich wären eine Verstärkung oder eine Abschwächung der Auswirkungen dieser zufälligen Ereignisse. Das Hamburger Team erhält in den kommenden drei Jahren jeweils 90.000 US-Dollar – umgerechnet aktuell ca. 73.300 Euro pro Jahr.
Quelle: UHH

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News · Köpfe und Karrieren

ERC Grant für Pflanzenforscherin Ute Krämer

Ute Krämer interessiert die Evolution der Pflanzen. Foto und ©: Marquard, RUB

Professorin Dr. Ute Krämer von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) wird einen der begehrten Advanced Grants des European Research Council (ERC) erhalten. Die Inhaberin des Lehrstuhls für Molekulargenetik und Physiologie der Pflanzen will herausfinden, wie sich Pflanzen an vielfältige Umweltbedingungen anpassen. Denn überall gibt es Pflanzen, die sich im Laufe der Evolution an die widrigsten Bedingungen angepasst haben: sie trotzen Wüste, giftigem Gestein oder Böden mit hohem Salzgehalt. Die Bodenzusammensetzung unterscheidet sich von Ort zu Ort – auch dort, wo man es mit bloßem Auge kaum erkennt. Pflanzen meistern diese Herausforderungen ihrer Umwelt zumeist ganz unbemerkt. Krämer möchte daher herausfinden, welche natürlich entstandenen genetischen Veränderungen Pflanzen das Überleben an ihrem besonderen Standort erleichtern.
Quelle: RUB

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News · Forschungsergebnis

Effekte des Ökolandbaus auf Klima, Umwelt und Gesundheit

Reisanbau in Indonesien. Foto: Stefan Schwarze

Nur die Kombination von ökologischen und konventionellen Anbautechniken kann eine global nachhaltige Landwirtschaft garantieren. Das haben Forschende der Uni Göttingen belegt. Die Agrarökonomen untersuchten den Einfluss des Ökolandbaus auf Umwelt, Klima und Gesundheit in unterschiedlichen Teilen der Welt. Wie sie herausfanden, benötigt der Anbau von Biolebensmitteln zu viel Ackerfläche, um sich weltweit positiv auf die Artenvielfalt auswirken zu können. Zudem ist er in ärmeren Ländern zur Ernährungssicherung ungeeignet. Ihre Ergebnisse pubnlizierte das Team um Prof. Dr. Matin Qaim im Fachjournal Annual Review of Resource Economics.
Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Pflanzenvielfalt auf Berggipfeln steigt immer schneller

Den Gegenblättrigen Steinbrech (Saxifraga oppositifolia) entdeckten die Forschenden auf 145 Gipfeln. Sie ist die höchste Art der Alpen, wahrscheinlich sogar Europas und ist nur wenig unterhalb 4500 m zu finden. Foto: Veronika Stöckli

Heute wachsen auf Berggipfeln deutlich mehr Pflanzenarten als noch vor 100 Jahren. Viele Studien haben bereits Hinweise darauf geliefert, dass dies mit der Erwärmung der Klimas zusammenhängt. Doch ein direkter Zusammenhang zwischen steigenden Temperaturen und zunehmender Artenzahl konnte bisher nicht großflächig nachgewiesen werden. Forschenden um Prof. Dr. Manuel Steinbauer von der Uni Erlangen (FAU) und Dr. Sonja Wipf vom schweizerischen Institut für Schnee und Lawinenforschung (SLF) ist es zusammen mit Forschenden aus elf Ländern gelungen, erstmals zu beweisen, dass die Artenvielfalt auf Berggipfeln in ganz Europa ansteigt und dass dies immer schneller geschieht. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Nature. Steinbauer hatte im Jahr 2015 den Wilhelm Pfeffer-Preis der DBG erhalten.
Quelle: FAU

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News · Forschungsergebnis

Wie die Chlorophyll-Synthese reguliert wird

Wie die Synthese von Chlorophyll reguliert wird, haben Forschende der Humboldt-Universität zu Berlin nun im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A. dargelegt. Dazu untersuchte den geschwindigkeitsbestimmenden Schritt der Chlorophyllsynthese, die mit dem ersten Enzym des Stoffwechselweges, der Glutamyl-tRNA Reduktase (GluTR), erfolgt. Nach den Erkenntnissen von Dr. Peng Wang, Mitarbeiter der Arbeitsgruppe Pflanzenphysiologie von Prof. Bernhard Grimm, übt das Chlorplasten-Signalerkennungspartikel SRP43 Chaperon-Eigenschaften auf das Enzym GluTR aus.
Quelle: HU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Der Nitrogenase auf der Spur

Nitrogenase-Enzym. Quelle: Oliver Einsle

Die molekularen Mechanismen der biologischen Fixierung von Stickstoff durch das Enzym Nitrogenase sind ein Stück weiter aufgeklärt: Wie Freiburger Forschende zeigten, kann der Eisen-Vanadium-Cofaktor (FeVco) des Enzyms ein einzelnes Schwefelion abgeben und wieder binden. Die Forscherinnen und Forscher konnten bereits zuvor teilweise das Zentrum einer anderen Nitrogenase, den Eisen-Molybdän-Cofaktor (FeMoco), analysieren. Um dessen Reaktionen noch besser zu verstehen, untersuchte Schiller eine besondere Variante des Enzyms, die statt Molybdän das Element Vanadium enthält, was zu einer Reihe leicht veränderter chemischer Eigenschaften führt. Wenn FeVco das Schwefelion abgibt, wird die Bindestelle für Stickstoff freigelegt. Zwei Aminosäuren, als Teile des Proteins, stehen dann bereit, um die für die Reaktion benötigten Protonen zu liefern und die umgesetzte Stickstoffverbindung präzise am Platz zu halten. Dr. Daniel Sippel aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Oliver Einsle am Institut für Biochemie der Universität Freiburg hat die Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Science vorgestellt.
Quelle: Uni Freiburg

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News · Anwendung

ABS: Erste registrierte Sammlung Europas

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

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News · Forschungsergebnis

Pestizide machen Bienen das Lernen schwer

Hohe Dosen ein neues Pestizids beeinflussen Geschmackswahrnehmung, Lernen und Gedächtnis von Honigbienen negativ. Foto: Ricarda Scheiner, Uni WÜrzburg

Wissenschaftlerinnen der Uni Würzburg haben den Einfluss eines neuen Pestizids Flupyradifuron auf die Honigbiene untersucht. Hoch dosiert zeigt es einen negativen Einfluss auf die Geschmackswahrnehmung und das Lernvermögen der Tiere, berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Scientific Reports.
Quelle: Uni Würzburg

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News

Sideretin und Fraxetin helfen Pflanzen auf kalkhaltigen Böden

Eisenmangel induziert die Synthese der Coumarin-artigen Siderophore durch Enzyme. Moleküle werden in die Rhizosphäre abgegeben. Sie helfen Pflanzen Eisen aus unlöslichen Quellen zu mobilisieren. Grafik: Ricardo FH Giehl und Jakub Rajniak

Weltweit sind ungefähr ein Drittel der Böden basisch, sodass der Nährstoff Eisen ausfällt und für Pflanzen kaum verfügbar ist. Pflanzen entwickelten daher unterschiedliche Strategien, wie sie diesen schlecht löslichen, essentiellen Nährstoff mobilisieren. Forschende vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) haben nun die chemischen Besonderheiten bei der Eisen-Mobilisierung durch Abscheidungen der Wurzeln entdeckt. In Zusammenarbeit mit Elizabeth Sattely von der Universität Stanford, Kalifornien, gelang es ihnen, die fehlenden Schritte im Biosyntheseweg der Coumarin-artigen Siderophore zu entschlüsseln. Dabei erkannten sie eine unerwartet hohe Variabilität in deren chemischer Struktur, die mehrere Vorteile mit sich bringt. Ihre Ergebnisse publizierten sie in der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology. Die Aufklärung des biochemischen Synthesewegs von Coumarin-artigen Komplex-Bildnern für Eisen bereitet neue Wege zur Verbesserung der Eiseneffizienz in Kulturpflanzen.
Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

21 Millionen chinesische Kleinbauern bringen mehr Ertrag und bessere Ökobilanz zusammen

Bäuerliche Kleinbetriebe sind für einen großen Teil der globalen Nahrungsproduktion verantwortlich. Mit den richtigen Anbaupraktiken können sie Erträge und die Ökobilanz noch deutlich verbessern. Wie sich ein solches Wissen verbreiten und in die Praxis umsetzten lässt, haben Forschende in China erfolgreich erprobt. Über die im Fachmagazin Nature erschienen Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Politik

Weltbiodiversitätsrat: Naturverlust gefährdet global menschliches Wohlergehen

Plitvice Lakes National Park Kroatien. Foto: shutterstock, IPBES

Der Rückgang der biologischen Vielfalt gefährdet das menschliche Wohlbefinden, aber es gibt Möglichkeiten zum Schutz und zur Wiederherstellung. So titelt der Weltbiodiversitätsrat IPBES in seiner heutigen Presseerklärung, nachdem in der Nacht vier regionale Berichte zur Biodiversität und der Ökosystemleistungen beim 6. Plenum in Medellín/Kolumbien von den Staatenvertretern verabschiedet wurden. Sie umfassen die Regionen Amerika, Asien und Pazifik, Afrika sowie Europa und Zentralasien. Über 20 deutsche Expertinnen und Experten waren daran beteiligt. „Wir brauchen derzeit unser Naturkapital auf, dabei sollten wir von den Zinsen leben“, resümieren 5 AutorInnen des Europa-Zentralasien-Berichts im Interview des Netzwerkforums Biodiversität (NeFo).
Quelle: NeFo

 

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News · Forschungsergebnis

Klimaerwärmung: Mehr Wildbienenarten nach 20 Jahren in Münchens Garten

Die Blauschwarze Holzbiene (Xylocopa violacea) ist eine große, auffällige Wildbienenart von bis zu 3 cm Länge. Sie ist wärmeliebend und ist nun wieder im Botanischen Garten München zu finden. Foto: Michaela Hofmann

Mindestens 106 Wildbienenarten kommen im Botanischen Garten München-Nymphenburg vor, eine Zahl, die sich in den letzten Jahren durch das Hinzukommen von 15 wärmeliebenden Arten erhöht hat. Eine erste Inventarisierung der Wildbienenfauna fand in den Jahren 1997-1999 statt – nun wurden fast 20 Jahre später die dort vorkommenden Wildbienenarten erneut dokumentiert. Doktorandin Michaela Hofmann der Arbeitsgruppe Systematische Botanik und Mykologie an der LMU München hat zusammen mit Dr. Andreas Fleischmann von der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) von 2015 bis 2017 jeweils von Frühjahr bis Herbst alle gefundenen Bienen dokumentiert. Die Ergebnisse sind überraschend deutlich: wurden 1997-1999 noch 79 Wildbienenarten im Botanischen Garten nachgewiesen, konnten 20 Jahre später 106 Arten gefunden werden. Dies ist auf erhöhte Temperaturen zurückzuführen. Andere Ursachen erwiesen sich als unwahrscheinlich. Die Forschenden veröffentlichten ihre Ergebnisse zusammen mit der LMU-Wissenschaftlerin und Leiterin des Botanischen Gartens, Prof. Susanne Renner in der Fachzeitschrift Oecologia.
Quelle: SNSB-BSM

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News · Förderung

Informations-Infrastrukturen für die Wissenschaft

Zur künftigen Weiterentwicklung der wissenschaftlichen Informationsinfrastrukturen im Zeichen von Digitalisierung, Open-Access-Transformation und Forschungsdatenmanagement hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ein neues Positionspapier verabschiedet. Der Senat von Deutschlands größter Forschungsförderorganisation stimmte dem Papier „Förderung von Informationsinfrastrukturen für die Wissenschaft“ in seiner Sitzung am 15. März 2018 zu. Dieses analysiert angesichts eines umfassenden digitalen Wandels in den Disziplinen und einer unverändert hohen Veränderungsdynamik die Ausgangslage, definiert Herausforderungen und prioritäre Handlungsfelder und bietet eine Leitschnur für das Förderhandeln im Bereich der Wissenschaftlichen Literaturversorgungs- und Informationssysteme (LIS) der DFG für die nächsten Jahre.
Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

Weniger Insektizide durch natürliche Räuber

Versuchsaufbau zur natürlichen Schädlingsbekämpfung (v. l.): geschlossener Käfig ohne Räuber, Messstelle, zu der alle Räuber Zugang haben, und halboffener Käfig, in den außer Vögel alle Räuber hineinkommen. Fotos: Sarah Redlich

Je bunter die Flur rund um ein Weizenfeld ist, desto weniger Blattläuse können sich auf Weizenpflanzen halten. Vögel spielen in dem untersuchten Anbausystem keine Rolle als natürliche Feinde von Blattläusen auf Weizen. Das haben Forschende der Julius-Maximilians-Universität Würzburg herausgefunden und in der Fachzeitschrift Journal of Applied Ecology publiziert. Landwirte können diese Erkenntnis nutzen, um die Läuse besser in Schach zu halten und den Insektizideinsatz zu reduzieren.
Quelle: Uni Würzburg

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News · Forschungsergebnis

Die Cytokinin-aktivierdenen Proteine der LOG-Familie sind keine Dekarboxylasen

123 Organismen hat Elena Bencurova untersucht und deren Eiweißbausteine einer genauen Motifanalyse unterzogen. Abbildung: Elena Bencurova

BioinformatikerInnen haben neue Details über die Entstehung von Zytokininen entschlüsselt und damit die bisherige Lehrmeinung korrigiert. Das Hormon Zytokinin wirkt steuernd auf das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen, verzögern den Alterungsprozess und kann die Pflanze gegen bestimmte Erreger resistent machen. Der bisherigen Lehrmeinung nach sollten diejenigen Enzyme, die Zytokinine aktivieren, zur Klasse der Lysin-Dekarboxylasen gehören. Wie die Forschenden der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) nachwiesen, ist dies allerdings falsch. Denn diese Enzyme verfügen über keinerlei Dekarboxylase-Aktivität, wie die Forschenden im Fachmagazin Trends in Biochemical Sciences über die 123 Organismen schreiben, die sie untersuchten.
Quelle: JMU

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News · Anwendung

Hochdurchsatzsequenzierung: DFG richtet vier Kompetenzzentren ein

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

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News · Forschungsergebnis

Wie das Hormon Auxin an seinen Bestimmungsort gelangt

Das Hormon Auxin reguliert in Pflanzen eine Vielzahl von Prozessen. Quelle: Institut für Biologie II, Uni Freiburg

Wie das Pflanzenhormon innerhalb der Zelle transportiert wird und wie dieser Signalweg dazu beiträgt, das Ablesen von Genen im Zellkern zu steuern, haben Forschende der Uni Freiburg im Fachjournal Cell Reports beschrieben. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickelten dazu einen theoretisch-experimentellen Ansatz, der es ihnen erlaubte, mithilfe einer Kombination von Mikroskopie-Technik, quantitativer Datenanalyse und mathematischer Modellierung zu beobachten, wie einzelne Pflanzenzellen auf das zeitlich abgestufte Einbringen von Auxin reagieren. Aus ihren Ergebnissen folgerten sie, dass es sich beim Auxin-Fluss aus dem ER in den Kern um einen bedeutenden Signalweg innerhalb der Zelle handelt, der eine dominante Rolle dabei spielt, den Auxin-Gehalt im Zellkern zu regulieren – und der damit die Prozesse, die Auxin dort auslöst, maßgeblich unterstützt.
Quelle: Uni Freiburg

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News · Projekt

Mobiler Roboter pflegt Fassadenbegrünung

Das modulare Konzept der automatisierten Fassadenbegrünung ermöglicht es dem Green Wall Robot, sämtliche Arbeiten zu übernehmen, beispielsweise Pick- & Place-Aufgaben oder den gezielten Pflanzenschnitt. Grafik: Fraunhofer IPA

Derzeit entwickeln Forschende am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und der Universität Stuttgart eine automatisierte Fassadenbegrünung mit modularem Aufbau. Sie soll die aufwendige und teure manuelle Pflege überflüssig machen. Künftig soll der sogenannte Green Wall Robot alle anfallenden Arbeiten erledigen.
Quelle: Fraunhofer

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News · Projekt

Wie sich Dürren auswirken

Bewässerung schützt Pflanzen und Landwirte vor meteorologischen Dürren und ist daher in Trockenregionen verbreitet. Foto: Stefan Siebert, Uni Göttingen

Wie entstehen Dürren und wie wirken sich solche Perioden auf die Wasserressourcen, die Produktivität im Pflanzenbau, den Handel mit Nahrungsmitteln und den Bedarf an internationaler Hilfe aus? In dem neuen Verbundprojekt „GlobeDrought“, das an der Universität Göttingen koordiniert wird, wollen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Dürre-Ereignisse und ihre Risiken weltweit untersuchen. Ziel ist es, mit den gewonnenen Erkenntnissen ein Informationssystem aufzubauen. Dafür soll auch ein Frühwarnsystem experimentell entwickelt werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit rund 2,1 Millionen Euro für die Dauer von drei Jahren.
Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Bt-Mais wirkt sich positiv auf Nutzpflanzen der Umgebung aus

Die Österreichische Tageszeitung Der Standard berichtet, haben Forschende das Aufkommen von Schadinsekten und den Insektizid-Einsatz vor Einführung von Bt-Mais 1996 und danach miteinander verglichen. Wie sie im Fachjournal PNAS zeigen, scheint der genveränderte Bt-Mais auch auf anderen Feldern zu weniger Schadinsekten zu führen. Dadurch konnten auch die Nachbarfelder weniger Insektizide einsetzen als früher. Die Tageszeitung nennt auch die Finanzquellen der Forschenden.
Quelle: Der Standard

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News · Politik · Tagungsbericht

Sanfte Biotechnologie: Gentechnik im Hoffnungslauf

3 #CrisprCas9 Genscheren präsentierte Caixia Gao von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking während der Tagung Molecular Biology of Plants der Sektion Pflanzenphysiologie und Molekularbiologie der DBG in Dabringhausen. Autorin Hildegard Kaulen berichtet in der Frankfurter Allgemeinen Zeitung (FAZ) auch über die Vielfalt der nichtkodierenden Ribonukleinsäuren, die im Sommer anstehende Neuregulierung des Gentechnikgesetzes durch den Europäischen Gerichtshof (EuGH) und wie dadruch eine Kehrtwende für die sanfte Biotechnologie möglich werden kann: Wenn nämlich – wie von vielen Wissenschaftlern seit langem gefordert – nicht mehr das verwendete biotechnologische Verfahren über die Einstufung eines Organismus entscheidet, sondern die Eigenschaften des fertigen Produktes, wie Sektionssprecher Professor Andreas Weber am Rande der Konferenz erklärt.
Quelle: FAZ.net

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News · Forschungsergebnis

Pflanzengene ins Visier nehmen

Moospflanzen auf einer Petrischale. Foto: Sigrid Gombert

Ein Forscherteam hat Proteine gefunden, die für die pflanzliche Entwicklung sowie die Reparatur und zielgerichtete Veränderung von DNA wichtig sind. Wie die Biologinnen und Biologen um Prof. Dr. Ralf Reski von der Universität Freiburg bei der RecQ-Proteinfamilie herausfanden, unterscheiden sich die RecQ4- und RecQ6-Gene erheblich in Vorkommen und Funktion in den zwei wichtigsten Modellpflanzen zur Forschung an der DNA-Rekombination, dem Moos Physcomitrella patens und der Blütenpflanze Arabidopsis thaliana. Die Ergebnisse, die das Team im Fachjournal Plant Cell veröffentlicht hat, könnten den Schlüssel für eine präzisere Genom-Editierung auch bei Nutzpflanzen liefern. Das Quedlinburger Julius-Kühn-Institut JKI, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen und das Zentrum des Nationalen Instituts für Agrarforschung INRA in Versailles-Grignon/Frankreich haben zu der Studie beigetragen.
Quelle: Uni Freiburg

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News · Forschungsergebnis

Konflikt: Agrarproduktion vs. Artenvielfalt

Mitteleuropäische Agrarlandschaft in Deutschland. Foto: Christoph Scherber

Eine gezielte Landnutzungsplanung könnte den Konflikt zwischen landwirtschaftlicher Produktion und Naturschutz mindern. Forschende der Universität Göttingen, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Münster haben weltweite Datensätze ausgewertet – einerseits zur Verbreitung und zu den ökologischen Anforderungen tausender Tierarten, anderseits zur landwirtschaftlichen Produktion der weltweit wichtigsten Feldfrüchte. Ihre Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Global Change Biology erschienen.
Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Optimierte Fruchtfolge verbessert Ökobilanz

Damit Landwirte effektive und gleichzeitig nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken anwenden können, brauchen sie verlässliche Daten: zur Ökobilanz und insbesondere zum sogenannten CO2-Fußabdruck ihres Arbeitens. Bei dessen Berechnungen hapert es aber noch, wie ein Forschungsteam am Institut für Technischen Umweltschutz der Technischen Universität in Berlin jetzt festgestellt hat. Über die im Februar im Fachjournal Agronomy for Sustainable Development erschienen Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Tagungsbericht

GPBC Konferenz zur Pflanzenzüchtung

Knapp 300 Teilnehmende aus 18 Nationen waren zur German Plant Breeding Conference (GPBC) nach Wernigerode angereist, um im Harzer Kultur- und Kongresshotel Vorträge von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus führenden Forschungseinrichtungen zu hören und sich miteinander auszutauschen. Die Tagung thematisierte die Steigerung des Ertragspotentials wichtiger Nutzpflanzen, die Entwicklung und Nutzung neuer Technologien zum Genome Engineering bis hin zur Nutzbarmachung der genetischen Vielfalt (siehe auch Programm-Übersicht als pdf-Datei). Letztere stellt die Grundlage für Forschungsarbeiten und die züchterische Verbesserung der Nutzpflanzen dar. Der freie Zugang zu genetischen Ressourcen für die Forschung wird durch gesetzlichen Auflagen jedoch zunehmend eingeschränkt. Hierin sahen die Teilnehmenden der Tagung eine erhebliche Gefahr im Hinblick auf die globale Ernährungssicherung. Organisiert wurde das Treffen von der Gesellschaft für Pflanzenzüchtung (GPZ) und dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK).
Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Polyphenole verhindern Anheften von Bakterien

Polyphenole sind fördern die Gesundheit über ihre antioxidative Wirkung. Nun konnten Forschende nachweisen: Die pflanzlichen Stoffe verhindern auch das Anheften pathogener Bakterien an Zähne und Zahnfleisch. Polyphenole kommen in zahlreichen Arten vor allem in den Früchten vor. Eine besonders phenolreiche Frucht ist die rote Weintraube und daher enthält auch Rotwein viel von diesen Stoffen. Über die im Journal of Agricultural and Food Chemistry erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Warum seltene Pflanzen selten sind

Jura-Leinkraut (Linaria alpina subsp. >i>petraea). Die gefährdete Art findet sich vor allem im Jura und steht auf der Roten Liste der Schweiz. Foto: Andreas Gygax

Seltene Pflanzen haben eine schwächere Abwehr gegen krankmachende Mikroorganismen als häufigere Pflanzenarten. Die Anfälligkeit gegen Pilze und Bakterien, die im Boden leben, ist also mit ein Grund, wieso seltene Arten so selten sind. Dies haben Forschende der Universität Bern herausgefunden – und sind somit der Antwort auf die Frage nähergekommen, die Biologinnen und Biologen seit Darwins Zeiten beschäftigt. Darüber berichten sie im Fachmagazin Ecology.
Quelle: Uni Bern

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News · Forschungsergebnis

Puzzle aus Pflanzenzellen

Mit der Form von Puzzleteilen können die Epidermis-Zellen der Ackerschmalwand dem gewaltigen Druck, der in ihrem Innern herrscht, besser standhalten. Eine Ausnahme sind die dazwischen eingestreuten Spaltzellen, die den Ein- und Ausstrom von Wasser und Kohlendioxid steuern. Sie trotzen dem Druck durch ihre geringe Größe – wären sie größer, würden sie mit ihrer regelmäßigen Form platzen. Aufnahme und © Richard Smith, MPI f. Pflanzenzüchtungsforschung

Die Zellen in der Epidermis vieler Pflanzenorgane sehen aus wie Puzzleteile – das hilft ihnen, dem hohen Druck in ihrem Innern zu widerstehen. Damit sie nicht platzen, mussten sich Pflanzen etwas Besonderes einfallen lassen: Forschenden des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln um Richard Smith zufolge können Zellen der Epidermis mit einer unregelmäßigen Form dem Druck in ihrem Innern besser standhalten als runde und andere regelmäßig geformte Zellen, wie sie im Fachjournal eLife belegen (DOI: 10.7554/eLife.32794).
Quelle: MPI für Pflanzenzüchtungsforschung

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News · Veranstaltung

Diversity Workbench Workshop

Der Workshop thematisiert „DWB Werkzeuge für ökologisch arbeitende Forschungsgruppen und –projekte“. Dazu kommen am 26. April 2018 Forschende an der Botanischen Staatssammlung in München (SNSB) an deren IT-Zentrum zusammen.
Details beim IT-Zentrum der SNSB

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News · Forschungsergebnis

Feldgrößen sind entscheidend

Wildbiene bei der Bestäubung. Foto: Uni Göttingen

Agrarlandschaften mit kleinen Feldern fördern Bestäubung durch Wildbienen. Das hat ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen herausgefunden. Wie sie im Fachmagazin Proceedings oft he Royal Society B schreiben, kommen in Agrarlandschaften mit kleinen Feldern mehr Wildbienen vor als in Landschaften mit großen Feldern, was zu einer verbesserten Bestäubung der dort angebauten Pflanzen führte. Überraschenderweise fanden sich weniger Wildbienen in Landschaften, in denen viele verschiedene Feldfrüchte angebaut wurden.
Quelle: Uni Gießen

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News · Karriere · Politik

Für mehr Chancengleichheit an den Hochschulen

Das Professorinnen-Programm geht in die dritte Runde. Es ist das zentrale Instrument von Bund und Ländern, um die Gleichstellung von Frauen und Männern in Hochschulen zu fördern, die Zahl von Frauen in Spitzenfunktionen in der Wissenschaft zu steigern und die Repräsentanz von Frauen auf allen Qualifikationsstufen zu verbessern. Denn Frauen machen heute häufiger Abitur als Männer, sie studieren häufiger, und sie verfassen fast die Hälfte aller Promotionen. Damit auch mehr Frauen sich für Berufswege in der Wissenschaft entscheiden, will das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit diesem Programm strukturelle Veränderungen herbeiführen.
Quelle: BMBF

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News · Forschungsergebnis

Wie Bakterien Pflanzen manipulieren

Wenn Bakterien der Gattung Xanthomonas Tomaten- und Paprikapflanzen befallen, schleusen sie schädliche Eiweiße in die Zellen der Pflanzen ein. Wie einer dieser Stoffe die Nährstoffversorgung und den Hormonhaushalt der Pflanzen manipuliert, haben nun Forschende um die Pflanzengenetikerin Prof. Dr. Ulla Bonas an der Martin-Luther-Uni Halle-Wittenberg (MLU), sowie der Unis Bonn und Freiburg sowie des Leibniz-Instituts für Pflanzenbiochemie (IPB) in Halle herausgefunden. Eines der schädlichen Eiweiße, XopH genannt, greift demnach gezielt einen der Hauptphosphorspeicher in der Pflanzenzelle an, wie die Forschenden mit einer neuen Methode nachweisen konnten. Ihre Studie erschien im Dezember im Fachjournal Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-017-02195-8).
Quelle: MLU

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News · Forschungsergebnis

Bestätigt: Geologische Umbrüche bedingen große Diversität tropischer Regenwälder

Die Pflanze Mosannona costaricensis zählt zu einer der beiden untersuchten Annonengewächs-Gattungen, hier in Costa Rica Foto und ©: Reinaldo Aguilar, Uni Mainz

Die größte Vielfalt an Pflanzen findet sich in den tropischen Regenwäldern Mittel- und Südamerikas. Nirgendwo sonst auf der Erde gibt es so viele verschiedene Pflanzenarten. Durch Eingriffe des Menschen ist die gesamte Region jedoch zunehmend bedroht, weshalb sich Wissenschaftler verstärkt darum bemühen, die erstaunliche Biodiversität zu erfassen und zu erforschen, wie sie entstanden ist. Eine Studie der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und niederländischen Forschungseinrichtungen ist der Frage nach den Ursachen der Pflanzenvielfalt nachgegangen, indem zwei nahe verwandte Baumgruppen aus der Familie der Annonengewächse untersucht wurden: Cremastosperma und Mosannona. Sie bestätigt die Wichtigkeit von drei Faktoren: die Gebirgsbildung der Anden, die natürlich erfolgte Austrocknung des Pebas-Sees im heutigen Amazonasgebiet und die Bildung einer Landbrücke zwischen Mittel- und Südamerika durch den Panama-Isthmus, wie die Froschenden im Fachmagazin Royal Society Open Science berichten (DOI: 10.1098/rsos.171561).
Quelle: Uni Mainz

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News · Forschungsergebnis

Welche Stoffe und Stoffwechselwege in Tomaten stecken

Die Züchtung beeinflusst die chemische Zusammensetzung der Tomatenfrucht. Foto: S. Osorio Algar, MPI-MP

Forschende haben die stoffliche Zusammensetzung und das Erbgut der Tomaten-Früchte analysiert und veröffentlichten zum ersten Mal einen Überblick über den menschlichen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung einer Nutzpflanze im Fachjournal Cell (DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.019). Darin beschreiben die Forscherinnen und Forscher das Genom und Metabolom der Pflanze und schildern die Schritte der Tomatenzucht. Dabei entdeckten sie auch mehrere neue Gene und Stoffwechselschritte. An der Studie beteiligt waren Forschende aus China, Amerika, Bulgarien und Deutschland, darunter Alisdair Fernie vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) in Potsdam.
Quelle: MPI-MP

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News · Forschungsergebnis

Von der blutzuckersenkenden Wirkung der Bittergurke

Bittergurke (Momordica charantia), auch Bittermelone, Balsambirne oder Bittere Spring-Gurke genannt. Zeichnung: Francisco Manuel Blanco, Flora de Filipinas, Wikimedia Commons, Public Domain

Ein Extrakt der Bittergurke kann den Nüchtern-Blutzucker bei Menschen im Frühstadium einer Zuckerkrankheit vom Typ 2 – sogenannte Prädiabetiker – deutlich senken. Der Nachweis für diesen positiven Effekt der Bittergurke konnten Ernährungswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler der Justus-Liebig-Universität Gießen im Rahmen eines randomisierten Doppelblindversuchs erbringen, bei dem die Versuchspersonen unter Verwendung eines Zufallsmechanismus unterschiedlichen Gruppen zugeordnet wurden. Die Ergebnisse der Studie sind jetzt im internationalen Journal of Ethnopharmacology erschienen. Sie bauen auf gemeinsame Forschungsarbeiten in Gießen, Taiwan und Tansania auf, bei denen in den vergangenen zehn Jahren die blutzuckersenkende Wirkung der Bittergurke (Momordica charantia) untersucht wurde.
Quelle: Uni Gießen

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News · Outreach · Politik

Hört auf die Forscher

Bundespräsident Frank Walter Steinmeier lobt die Leopoldina in Halle an der Saale, die vor kurzem ihr zehnjähriges Bestehen als Nationale Akademie der Wissenschaften feierte, auch wenn sie bereits 1652 gegründet wurde. Ihre Mitglieder aus Wissenschaft und Forschung verteidigten die Vernunft gegen die Verrohung der öffentlichen Debatten, berichtet Kathrin Zinkant in der Süddeutschen Zeitung. Womöglich müsse sich die Leopoldina aber auch verstärkt der Öffentlichkeit zuwenden, ließ Steinmeier anklingen.
Quelle: Süddeutsche.de

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News · Forschungsergebnis

Blütenpflanzen: Helfer der Zellteilung aufgespürt

Blütenpflanzen besitzen eine eigene Maschinerie zur Zellteilung. Bei der Suche nach den am Prozess beteiligten Faktoren stießen Forschende auf neue Hinweise zur Evolution von Blütenpflanzen. Im Fokus stehen dabei Eiweiße aus der Gruppe der SNARE-Membranproteine, deren Verhalten die Forschenden in der Modellpflanze Arabidopsis untersucht hatten. Über die im Fachmagazin Cell erschienene Studie berichtet das Portal Pflanzenforschung und hat dazu anschauliche Bilder zur Zellteilung herausgesucht.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Rezeptoren-hin-und-her in lebenden Zellen beobachtet

Mit Tabakzellen haben die Forschenden die fluoreszenzmikroskopischen Aufnahmen erstellt. Aufnahme: Peter Pimpl, SUSTech Shenzhen, China

Um sicherzustellen, dass Proteine an ihren Einsatzort in der Pflanze gelangen, werden sie von einer zelleigenen Transportmaschinerie ständig sortiert und in Position gebracht. Sortierungsrezeptoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Sie erkennen und binden die zu transportierenden löslichen Proteine und speisen sie in die Transportabläufe ein. Professor Peter Pimpl und seine Forschergruppe am Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) in Tübingen entwickelten nun ein Verfahren, mit dem sich die Transportwege einzelner Rezeptoren erstmals in Pflanzenzellen im Detail verfolgen lassen. Bislang gab es keine Möglichkeiten, in lebenden Zellen zwischen Rezeptoren zu unterscheiden, die erstmals vorwärts transportieren und solchen, die sich zurückbewegen. Die Ergebnisse haben die Forschenden nun im Fachjournal Nature Communications veröffentlicht, berichtet die Uni Tübingen beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Projekt

12 neue ERA-CAPS-Projekte der Grundlagenforschung

Die DBG gratuliert ihren sieben Mitgliedern, deren molekulare Pflanzenforschung nun im EU-weiten Programm ERA-CAPS gefördert werden. Zwölf Projekte mit 50 beteiligten Arbeitsgruppen (davon 5 selbstgeförderte Teams) aus zehn Ländnern wurden in einem zweistufigen Begutachtungsverfahren ausgewählt und sind auf der ERA-CAPS-Website veröffentlicht. Die zwölf zur Förderung vorgeschlagenen Projekte untersuchen Genome, Stressresistenz, -wahrnehmung und -antwort, Immunität, Nutzpflanzen, C4-Photosynthese, Pflanze-Pilz-Interaktionen, Proteinmodifikation, Entwicklungs- und Immunrezeptoren sowie die Form und Entwicklung von Pflanzenorganen.
Quelle: ERA-CAPS

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News

Rückblick auf KW 5

Trockenwälder stärker durch Abholzung bedroht als durch Klimawandel

Wie Pflanzen einen eigenen Weg der Zellteilung erfanden

Gewinner und Verlierer der Alpenflora

Warum wilde Verwandte für Reis so nützlich sind 

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News · Forschungsergebnis

Wie Schimmelpilze pflanzliches Wachstumshormon bilden

Die Strukturvorhersage der beteiligten Enzyme ließ die Forschenden vermuten, dass Neurospora crassa in der Lage ist, Auxin zu bilden. Grafik: Prof. Frank Kempken, Puspendu Sardar, Uni Kiel

Pflanzen, Bakterien und verschiedene Pilze bilden Auxine, die gemeinsam mit anderen Hormonen für eine Streckung von Pflanzenzellen sorgen und damit beispielsweise zum schnellen Wachstum junger Sprosse beitragen. Die Art und Weise, wie Pflanzen diese Stoffe herstellen, wurde viele Jahrzehnte erforscht. Wie die Biosynthese hingegen bei Pilzen abläuft, haben Kieler Pflanzenforscher nun entschlüsselt und im Fachmagazin PLoS One dargelegt.
Quelle: Uni Kiel

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News · Politik

VBIO begrüßt "Biologie und Innovation" im Koalitionsvertrag

Der von CDU/CSU und SPD vorgelegte Koalitionsvertrag liefert nach Ansicht des Verbandes Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin (VBIO e. V.) wichtige Impulse und Weichenstellungen für Bildung und Wissenschaft. Der Dachverband der Biowissenschaften begrüßt besonders die angekündigte Agenda „Von der Biologie zur Innovation“. Konfliktpotential sieht der Verband in den Festlegungen des Koalitionsvertrages zur Gentechnik und zur Biodiversitätsforschung. Und der Biologenverband, in dem auch die DBG Mitglied ist, macht auf die Abschnitte der Koalitionsvereinbarungen aufmerksam, in denen wissenschaftliche Expertise noch integriert werden muss.
Quelle: VBIO

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News · Forschungsergebnis

Sex dient der DNA-Reparatur

Warum ist die sexuelle Fortpflanzung bei allen höheren Lebewesen dominant? Worin liegen die Vorteile dieses aufwändigen Prozesses? Um diese kontroversen Fragen der Evolutionsbiologie zu beantworten, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Göttingen und Amsterdam die Entstehung von Lebewesen mit Zellkern vor etwa zwei Milliarden Jahren rekonstruiert. Ihre Hypothese: Mit der Entwicklung der Sauerstoffatmung wuchs die Gefahr von oxidativen Schäden an der DNA durch Sauerstoffradikale. Vor diesem Hintergrund diente Sex womöglich ursprünglich in erster Linie der DNA-Reparatur. „Sex ist also eine physiologische Notwendigkeit, als Folge eines sauerstoffbasierten Stoffwechsels bei allen höheren Organismen“, erläutert die Göttinger Pflanzenwissenschaftlerin Prof. Dr. Elvira Hörandl. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B erschienen.
Quelle: Uni Göttingen

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News · Forschungsergebnis

Tropenwälder der Erde neu klassifiziert

Waldgebiet am Kilimanjaro. Foto: Andreas Hemp, Uni Bayreuth

Forschende von weltweit 159 Universitäten und Forschungsinstituten haben erstmals systematisch untersucht, wie die tropischen Wälder der Erde evolutionsgeschichtlich miteinander verwandt sind. Wie sie herausfanden, lassen sich die Wälder nach ihrem Verwandtschaftsgrad in zwei Typen auftrennen: Wälder des amerikanisch-afrikanische Raumes und des indo-pazifische Raumes. Sie widerlegten eine bis dahin verbreitete Einteilung in neo- und paleotropische Wälder, wie sie im Fachjournal PNAS berichten. Mit Untersuchungen zu den Waldgebieten in Ostafrika, insbesondere rund um den Kilimanjaro, war der Pflanzensystematiker Andreas Hemp von der Universität Bayreuth beteiligt. Andere Forschende, wie die Pflanzenwissenschaftlerin Janet Franklin, arbeiten an der University of California in Riverside.
Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Bis zu 16 % sind potentielle Auswanderer

Die Vielblättrige Lupine (Lupinus polyphyllus) stammt eigentlich aus Nordamerika und ist mittlerweile die häufigste Lupinienart Mitteleuropas. Foto und Copyright: Franz Essl

16 Prozent aller Tier- und Pflanzenarten haben das Potential, vom Menschen in andere Gebiete verschleppt zu werden. Momentan sind 28 Prozent solcher regional neu beobachteten, nicht-einheimischen Arten global gesehen sogenannte neue Neobiota. Die Kontrolle nicht-einheimischer Arten, die erhebliche Risiken bergen, erfordert daher höhere Anstrengungen als bisher, schreibt Senckenberg-Wissenschaftler Dr. Hanno Seebens gemeinsam mit einem internationalen Team, darunter Forschende der Uni Wien, im Fachjournal PNAS.
Quelle: Senckenberg

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News · Forschungsergebnis

Trockenwälder stärker durch Abholzung bedroht als durch Klimawandel

Ein Großteil der Trockenwälder Ecuadors liegt im Südwesten des Landes, in der Region Tumbes-Chocó-Magdalena. Foto: Patrik Hildebrandt, TUM

Für die weltweit stark bedrohten tropischen Wälder sind Rodungen für Ackerland und der Klimawandel die zwei Hauptgefahren. Forschende der Technischen Universität München (TUM) und des Thünen-Instituts verglichen dazu die Verluste durch Rodung mit denen, die extreme Klimawandel-Szenarien in Ecuador mit sich bringen würden. Obwohl die globale Erwärmung die Artenverteilung verändern dürfte, geht durch Waldrodungen mehr Trockenwälder verloren als durch prognostizierte Klimawandelschäden, resümieren die Forschenden ihre Ergebnisse im Fachmagazin PLOSone.
Quelle: TUM

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News · Veranstaltung

Pflanzenforschung auf der Grünen Woche in Berlin

Die Redaktion des Portals Pflanzenforschung hat sich auf dem Messegelände umgeschaut und neben den kulinarischen Attraktionen auch viel Wissenschaft entdeckt, wie sie in ihrem etwas anderen Messerundgang schildert. Die Internationale Grüne Woche ist die weltweit bedeutendste Messe für Ernährung, Landwirtschaft und Gartenbau, zu der im Januar rund 400.000 Fach- und Privatbesucher strömten und nicht nur die Gaumenfreuden aus aller Welt kosteten. MIt dabei: nachwachsende Rohstoffe, Bioökonomie, moderne Pflanzenzüchtung, hochwertige Extraktstoffe aus biogenen Roh- und Reststoffen, Nutz- und Zierpflanzen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Gewinner und Verlierer der Alpenflora

Für die "Verlierer" der derzeitigen Erwärmung, wie für die Alpenaster, steigt der Konkurrenzdruck im hochalpinen Raum. Foto: Stefan Dullinger

Typischerweise reagieren Gebirgspflanzen mit einer "Flucht nach oben" auf den Klimawandel, besiedeln also immer höherer Lagen. Ein Team von ÖkologInnen der Uni Wien um Sabine Rumpf und Stefan Dullinger hat nun gemeinsam mit Schweizer KollegInnen der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) Daten gesammelt, die ein vollständigeres Bild der Reaktion von Alpenpflanzen auf Klimaveränderungen ergeben. Die wichtigsten Trends: Die Verbreitungsschwerpunkte verschieben sich generell nach oben und viele Arten werden innerhalb ihres Verbreitungsgebietes häufiger. Allerdings reagieren Pflanzen in tieferen Lagen schneller und dürften daher die hochalpine Flora zunehmend unter Konkurrenzdruck bringen, berichten die Forschenden im Fachjournal PNAS. Ungleiche Geschwindigkeiten führen dazu, dass Gewinner und Verlierer des Klimawandels sich entlang des Höhengradienten zu sortieren scheinen. Knapp 20 Prozent der Arten sind Verlierer dieser Veränderungen, weil sie heute seltener geworden sind und zugleich ein schmaleres Höhenintervall besiedeln.
Quelle Uni Wien

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News · Anwendung · Forschungsergebnis

Pflaster mit Nano-Technik messen Wasserverdunstung

Mit diesen "Pflastern" mit Graphen messen die Forschenden die Wasserverdunstung in Mais in Echtzeit. Foto: Liang Dong, Iowa State University

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

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News · Forschungsergebnis

Parasit legt Verteidigungs-Gene seiner Wirtspflanze lahm

Der Teufelszwirn (Cuscuta campestris) lebt auf Kosten anderer. Die Pflanze windet sich um die Stängel fremder Pflanzen, zapft deren Leitungsbahnen an und saugt Wasser und Nährstoffe heraus. Das führt zu teils erheblichen Ernteeinbußen. Doch damit nicht genug. Forschende konnten jetzt erstmals zeigen, dass Teufelszwirn sogar die Gene seiner Wirtspflanzen manipulieren kann: Er schleust microRNAs in die Wirtspflanzen ein und blockiert damit Gene, die Wirtspflanzen sonst für die Verteidigung gegen ihn nutzen würden. Ließen sich diese DNA-Regionen in den Wirtspflanzen verändern, wären sie für den Teufelszwirn keine so leichte Beute mehr, berichtet das Portal Pflanzenforschung über eine im Fachjournal Nature erschienene Studie.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Wie die Bewirtschaftungsweise klimatauglich optimiert werden kann

Wenn Raps, Gerste und andere Nutzpflanzen sich auf dem Feld im Laufe der Vegetationsperiode abwechseln, ist das gut für die Böden. Diese Fruchtfolge beeinflusst aber auch die Klimabilanz von Brot, Milch und Biokraftstoffen, haben Forschende der TU Berlin im Fachmagazin Agronomy for Sustainable Development geschildert. Demnach verbessern Fruchtfolgen die CO2-Bilanzen von Brot, Milch und Biodiesel. Das Nebenprodukt Stroh, relevant für Nutztierhaltung und Bodenfruchtbarkeit, verschlechtere jedoch die CO2-Bilanz von strohbasierten Biokraftstoffen. Ihre Methode ermöglicht es der Landwirtschaft nun erstmals, die CO2-Bilanzen verschiedener Fruchtfolgen zu vergleichen und damit ihre Bewirtschaftungsweise klimatauglich zu optimieren.
Quelle TU Berlin

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News · Forschungsergebnis

Kombi von Abwehr-Genen stärkt Weizen gegen Mehltau

Vom Mehltau befallene Weizenlinie, die keine Pm3-Allele enthält. Foto: Uni Zürich

Wie sich neu entwickelte Weizenlinien mit einer verbesserten Mehltau-Resistenz im Freiland verhalten, haben Pflanzenforscher der Uni Zürich getestet. Sie weisen dadurch nach, dass die Kombination von zwei Varianten eines Resistenzgens den Weizen besser gegen die Pilzkrankheit schützt. Dazu hatten sie vier neue Weizenlinien erzeugt, die jeweils zwei verschiedene Pm3-Genvarianten enthielten. "Tatsächlich zeigten die vier neuen Weizenlinien im Feld eine verbesserte Mehltau-Resistenz gegenüber ihren Elternlinien – während der Versuchsjahre von 2015 bis 2017", erklärt Studienerstautorin Teresa Koller. Im Labor wiesen die Forschenden nach, dass sich die Genaktivität der Elternlinien in den Nachkommen summiert. Die Resultate der Versuche, die sie im Fachjournal Theoretical and Applied Genetics veröffentlichten, dienen in erster Linie dem verbesserten Verständnis des Immunsystems der Pflanzen generell und können auch in der Weizenzüchtung verwendet werden.
Quelle: Uni Zürich

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News

Rückblick auf KW 2

Wie der Klimawandel das Pflanzenwachstum verändert

Speedbreeding: Von der Weltraumforschung inspiriert

Tote Bäume haben zahlreiche und treue Begleiter

Klebsormidium: Pendler zwischen scheintot und Wiedererwachen ist Alge des Jahres 2018 

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News · Sektionen

Video: Überlebenskünstlerin ist Alge des Jahres 2018

Video zur Algenforschung an Klebsormidium an der Uni Innsbruck.

Die Universität Innsbruck hat ein Video über die Forschung an Klebsormidium bei YouTube veröffentlicht: Die mehrzellige Grünalge lebt an Land an Orten, wo keine andere Pflanze mehr wachsen kann. Andreas Holzinger erforscht die Fähigkeiten der Alge, die sie vor Austrocknung und gefährlichen UV-Strahlen schützt. Er ist Mitglied der Sektion Phykologie der Deutschen Botanischen Gesellschaft, die Klebsormidium zur Alge des Jahres 2018 kürte.
Quelle: Video auf YouTube

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News

Antworten zum Genome Editing und CRISPR/Cas9

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) hat die wichtigsten Fragen zum Thema Genome Editing und insbesondere zu der Methode CRISPR/Cas9 beantwortet. Unter anderem nennt es die Unterschiede und Gemeinsamkeiten vom Genome Editing und herkömmlichen Verfahren in der Pflanzenzüchtung. Genome Editing ist ein Sammelbegriff für neue Methoden, die es erlauben, zielgerichtete Eingriffe im Erbmaterial (Genom) einer Zelle durchzuführen. Damit können in Zukunft vielleicht viele Bereiche der Wissenschaft beeinflusst werden.
Quelle: BfR

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News · Veranstaltung

Wertvolle Vielfalt: Biodiversität als Grundlage einer zukunftsfähigen Bioökonomie

Das diesjährige Frankfurter Sonderkolloquium am 8. Februar 2018 in Frankfurt am Main beleuchtet die Bedeutung der biologischen Vielfalt und diskutiert die Chancen und Risiken, die sich aus ihrer wirtschaftlichen Nutzung ergeben. Die gemeinsame Veranstaltung mehrerer wissenschaftlicher Vereinigungen thematisiert, wie es um die biologische Vielfalt bestellt ist, die unsere Lebensgrundlage und unerlässliche Ressource für jegliche biobasierte Wirtschaft ist. Denn Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen sind wichtige Lieferanten für Nahrungsmittel, Wirkstoffe, verschiedenste Substanzen sowie Bau- und Werkstoffe.
Quelle: DECHEMA

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News · Tagungsbericht

Grüne Gentechnik: Podiumsdiskussion zu Risiken und Chancen für eine zukünftige Landwirtschaft

Am Abend des 11. Januar 2018 fand im Festsaal der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina die Podiumsdiskussion zum Thema „20 Jahre Grüne Gentechnik – Risiken und Chancen für eine Landwirtschaft der Zukunft“ im Rahmen der studentisch organisierten Ringvorlesungsreihe "Zukunftsfähige Landwirtschaft" statt. Mehr als 200 Interessierte verfolgten gespannt das Gespräch von Dr. Jochen Kumlehn (Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung IPK), Prof. Dr. Ingo Pies (MLU), Dr. Christoph Then (Testbiotech e.V.) und Dr. phil. Johannes Achatz (Hochschule Furtwangen). Moderiert wurde die Debatte von Christian Bollert (detektor.fm). Einen Mitschnitt der Veranstaltung gibt es bei YouTube https://www.youtube.com/watch?v=CNTHsK3LCW8
Quelle: IPK (pdf)

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News · Forschungsergebnis

Wetterphänomen beeinflusst extreme Samenjahre europäischer Bäume

In sogenannten Mastjahren produzieren Waldbäume, wie diese Buche, enorme Mengen von Samen. Foto: Ulrich Wasem, WSL

Ein internationales Forscherteam hat herausgefunden, dass die sogenannte Nordatlantische Oszillation (NAO) die Samenproduktion von Buche und Fichte in ganz Europa synchronisiert. Das Wetterphänomen beeinflusst damit das Auftreten von sog. Mastjahren, in denen Waldbäume enorme Mengen von Samen produzieren. Wie die Forschenden mit Beteiligung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im Fachmagazin Nature Communications berichten, synchronisiere demnach eine starke NAO das Klima in ganz Europa und könne die Samenproduktion bestimmter Baumarten großräumig beeinflussen.
Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Wie der Klimawandel das Pflanzenwachstum verändert

Die Ackerschmalwand dient in der Forschung häufig als Modellorganismus. Foto: Markus Scholz, MLU

Die globale Erderwärmung beeinflusst nicht nur die Artenvielfalt von Pflanzen. Sie verändert sogar das Pflanzenwachstum selbst. Welche molekularen Prozesse dabei ablaufen, hat eine Forschergruppe der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie (IPB) herausgefunden. In der aktuellen Ausgabe der international Fachzeitschrift Current Biology präsentiert die Gruppe neue Erkenntnisse über den Mechanismus, der das Wachstum bei hohen Temperaturen steuert. Dies könnte dabei helfen, künftig wärmetolerantere Pflanzen zu züchten.
Quelle: MLU

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News · Werkzeuge

Dossier: Techniken der Pflanzenzucht

Die Werkzeugkiste der Pflanzenzüchter hat sich in den vergangenen Jahrzehnten stark erweitert. Tausende Jahre lang betrachteten Züchter „äußere“ Merkmale ihrer Pflanzen. Heute prägt der Blick ins Erbgut – die Genomforschung und die Biotechnologie – die Innovationen in der modernen Pflanzenzüchtung. Dieses Dossier der Plattform Bioökonomie stellt die wichtigsten Werkzeuge kompakt und allgemeinverständlich vor. Videos runden das Angebot ab.
Quelle: Bioökonomie.de

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News · Köpfe und Karrieren

Ausgezeichnet: Langzeitwirkung versauerten Bodens auf Feuchtgebiete

Dr. Andreas Schweiger analysiert Wasserproben im Labor. Foto: Peter Kolb, Uni Bayreuth

Der Pflanzenökologe Dr. Andreas Schweiger (33) hat den Dissertations-Förderpreis 2017 der Gesellschaft für Ökologie (GfÖ) im Dezember 2017 erhalten. Der Nachwuchswissenschaftler der Universität Bayreuth untersucht, wie sich eine dauerhafte Versauerung von Böden langfristig auf die Pflanzenwelt auswirkt. Im Mittelpunkt seiner Dissertation an der Uni Bayreuth standen dabei die Quellgebiete im Fichtelgebirge und im Frankenwald. Die nachhaltige Versauerung dieser Böden hat in Kombination mit einer gestiegenen Anzahl langer Trockenphasen dazu geführt, dass sich das Auftreten und die Häufigkeit der hier lebenden Pflanzenarten signifikant geändert haben.
Quelle: Uni Bayreuth

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News · Forschungsergebnis

Tote Bäume haben zahlreiche und treue Begleiter

In drei Waldregionen Deutschlands haben Forschende die Holzstämme verschiedener Baumarten ausgelegt und deren Besiedlung untersucht. Foto: Witoon Purahong, UFZ

Holzbewohnende Pilze werden bislang wenig erforscht. Dabei sind sie für die Ökologie in Wäldern sehr wichtig, weil sie Totholz zersetzen und somit den kompletten Stoffkreislauf zwischen Pflanzen und Boden ermöglichen. Bodenbiologen des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) haben nun herausgefunden, dass die Artenzahl von Pilzen im Totholz um das Zwölffache höher ist als bislang angenommen. Zudem werden Bäume nach ihrem Absterben artspezifisch von unterschiedlichen Pilzgemeinschaften besiedelt, schreiben sie im Fachmagazin ISME-Journal (Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology).
Quelle: UFZ

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News · Pressemitteilung · Sektionen

Klebsormidium: Pendler zwischen scheintot und Wiedererwachen ist Alge des Jahres 2018

In der lichtmikroskopischen Aufnahme der Alge Klebsormidium dissectum wird deren Kallose-haltige Zellwand sichtbar, die es ihr erlaubt, sich bei Austrocknung wie eine Ziehharmonika zusammen zu ziehen. Foto und ©: Andreas Holzinger, Universität Innsbruck

Die mehrzellige Grünalge Klebsormidium lebt an Land an solchen Orten, wo keine andere Pflanze mehr wachsen kann. Als weltweit verbreiteter Pionier schafft sie neue Lebensräume, was Farmer und Wüstenanrainer nutzen. Forscher interessieren sich für ihre biologischen Tricks, wie sie zwischen leblos und Wiedererwachen hin und her wechselt. Die Professoren Andreas Holzinger (Universität Innsbruck) und Ulf Karsten (Universität Rostock) erforschen in enger Kooperation die Fähigkeiten, die die Alge vor Austrocknung und gefährlichen UV-Strahlen schützt. Beide sind Mitglieder der Sektion Phykologie der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG), die Klebsormidium zur Alge des Jahres 2018 kürte.

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News · Forschungsergebnis

Trend: Mikroben-assoziierte Landwirtschaft

Viele Agrarökosysteme haben bereits ihre maximale Belastungs- und Leistungsfähigkeit erreicht. Gleichzeitig steigt der Bedarf an landwirtschaftlichen Produkten. Landwirtschaft und ökologische Systeme können nicht mehr getrennt betrachtet werden, so wie es lange Zeit geschehen ist. Daher haben Forschende verstärkt die vielfältigen Interaktionen zwischen Boden und Pflanze analysiert. Dieses Wissen soll nun für eine optimierte Nahrungspflanzenproduktion sowie für den Umweltschutz zusammengetragen und ausgewertet werden, berichtet das Portal Pflanzenforschung über einen Aufsatz im Fachjournal Trends in Ecology and Evolution.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Sauerstoffarmut im Ozean nimmt zu

Wasserentnahme mit einem Kranzwasserschöpfer zur Analyse der Sauerstoffminimumzonen im tropischen Atlantik und Pazifik. Foto: Martina Lohmann, GEOMAR

Die Gebiete mit extremer Sauerstoffarmut wachsen sowohl im offenen Ozean als auch in Küstenregionen. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Wissenschaftsteam unter Beteiligung des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und des Kieler Sonderforschungsbereich 754. In der bisher umfangreichsten Studie zu diesem Thema, die heute in der Fachzeitschrift Science erscheint, zeigen die Autorinnen und Autoren auch mögliche Folgen dieser Entwicklung und bieten Lösungsansätze. Als Ursachen machen sie die globale Erwärmung sowie Überdünung aus. Letztere führt zu Algenblüten, die nach dem Absterben der Algen viel Sauerstoff verbrauchen.
Quelle: GEOMAR

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News · Forschungsergebnis

Wassersparen bei Sukkulenten abgeschaut

Wasser ist kostbar und könnte in Zukunft immer knapper werden. Denn Klimawandel und Bevölkerungswachstum werden dafür sorgen, dass immer mehr Frischwasser verbraucht wird, da der Anbau von Nahrungspflanzen sehr viel Wasser verbraucht. Forschende arbeiten daher daran, den Wasserverbrauch von Pflanzen zu reduzieren. Das Portal Pflanzenforschung stellt dazu zwei Studien aus den Fachjournalen Nature Communication und aus PLoS Genetics vor. Das eine Forscherteams arbeitet an der Entschlüsselung der Bausteine der CAM-Photosynthese das andere an der Trockentoleranz, die bei der Pflanze Arabidopsis vom Karrikin-Rezeptor KAI2 beeinflusst wird.
Quelle. Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsergebnis

Jasmonat: Bypass pflanzlicher SOS-Signale entdeckt

Den neuen Weg zur Bildung von Jasmonaten, die als Schutz bei Raupenfraß gebildet werden, haben Forschende um Professor Dr. Andreas Schaller entdeckt. Foto: Uni Hohenheim

Wenn Schadinsekten über eine Pflanze herfallen, setzt sich diese zur Wehr. Sie bildet Schutz-Substanzen, die für die Insekten giftig sind. Diese Abwehrreaktion wird von einem Botenstoff ausgelöst, dem Pflanzenhormon Jasmonat. Und dessen Biosynthese gilt seit fast zwei Jahrzehnten als aufgeklärt. Doch nun haben Pflanzenphysiologen der Universität Hohenheim und des Madrider National Center for Biotechnology (CNB-CSIC) einen alternativen Syntheseweg für Jasmonate entdeckt. Unter ihnen Professor Dr. Andreas Schaller, Leiter des Fachgebiets Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen an der Uni Hohenheim in Stuttgart. Die Pflanzenphysiologie muss daher viele Erklärungen zu Resistenzen und Hormonwirkungen neu durchdenken. Interessant sind diese Erkenntnisse auch für die Erforschung ursprünglicher Landpflanzen. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden im Wissenschaftsjournal Nature Chemical Biology (DOI: 10.1038/nchembio.2540) veröffentlicht.
Quelle: Uni Hohenheim

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News

Rückblick auf KW 51

Pflanzen wehren sich nach Art der Eisernen Jungfrau

Wie der Pollenschlauch seinen Weg findet

Leben am Rande bereitet Pflanzen auf Klimawandel vor

Spielraum für Entscheidungen beim Kampf ums Licht

Wald und Weide: Treibhausgas-Emissionen größer als angenommen

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News · Forschungsergebnis

Blattaustrieb in Berg- und Tallagen zeitlich ähnlicher

Im Frühjahr treiben die Blätter der Buche aus. Foto: Yann Vitasse, Univ. Neuchâtel, WSL

In den Schweizer Alpen hat sich die zeitliche Verschiebung beim Blattaustrieb der Bäume zwischen den Hoch- und Tieflagen seit 50 Jahren stark verringert. Das ergab eine Studie der Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) und der Universität Neuenburg in Zusammenarbeit mit der ETH Lausanne und den Universitäten von Antwerpen und Peking, die in der Zeitschrift PNAS veröffentlicht wurde.
Quelle: WSL

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News · Forschungsergebnis

Spielraum für Entscheidungen beim Kampf ums Licht

Potentilla reptans (Kriechendes Fingerkraut) in der Simulation mit dichtwachsenden Nachbarn. Foto: Udi Segev

Pflanzen sind in der Lage, auf unterschiedliche Konkurrenzsituationen mit verschiedenen Strategien zu reagieren. Biologinnen vom Institut für Evolution und Ökologie der Uni Tübingen konnten nun zeigen, dass die Reaktionen sich an Höhe und Wuchsdichte der Konkurrenz orientieren. In der im Fachjournal Nature Communications erschienenen Studie zeigen die Forscherinnen nun, dass sich Pflanzen zwischen verschiedenen Reaktionen auf Konkurrenz entscheiden können.
Quelle: Uni Tübingen

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News · Forschungsergebnis

Wie der Pollenschlauch seinen Weg findet

Pollenschläuche mit aufgenommenen, Fluoreszenz-markierten Signalstoffen (RALF-Peptide). Aufnahme: UZH

Die Fortpflanzungsstrategien der Pflanzen liefern einen Großteil unserer Nahrung, weil wir deren Früchte oder Körner verzehren. Wie sie Befruchtung und Samenbildung steuern, haben nun Forschende der Uni Zürich (UZH) entschlüsselt. Der Pollenschlauch interagiert mit dem weiblichen Pflanzengewebe. Dazu sondert der Pollenschlauch Signalstoffe (RALF-Peptide) aus, mit denen er seine zelluläre Umgebung erkundet und sein Wachstum steuert. Zwei Rezeptoren auf der Zelloberfläche erlauben es dem Pollenschlauch, seine ausgesandten Signalstoffe wahrzunehmen und die Signale ins Zellinnere weiterzuleiten. Dazu müssen auch die LRX-Proteine aktiv sein, damit der Pollenschlauch die Signalstoffe erkennen kann, berichten die Forschenden im Fachjournal Science. Das Wissen um diese Signalwege lässt sich nutzen, um neben der Samenbildung auch das Pflanzenwachstum oder die Schädlingsabwehr zu beeinflussen.
Quelle: UZH

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News · Forschungsergebnis

Kleines Trendbarometer zu CRISPR/Cas

Rechtzeitig zum Jahresende präsentiert das Portal Pflanzenforschung eine Übersicht zum Einsatz von CRISPR/Cas für einen Teilbereich der Pflanzenwissenschaften. Laut einer aktuellen Analyse wird die CRISPR/Cas-Technologie häufig bei Reis und vielen anderen Nutzpflanzen eingesetzt. Häufig werden dabei Ertrag, Nährstoffgehalt (Biofortifikation) und Stresstoleranz verändert, wie Forschende im Fachjournal Emerging Topics in Life Sciences berichten.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News

Rückblick auf KW 50

Moos verdoppelte mehrmals sein Genom

Wirkmechanismus gefährlicher Pflanzenkrankheiten entschlüsselt

Vollständiges Genom der Rotbuche entschlüsselt

Die innere Uhr der Pflanzen

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News

Rückblick auf KW 49

Photosynthese-Enzym Rubisco in Bakterien nachgebaut

Welche Pflanzenarten aus Europa andere Kontinente besiedeln

Messen welche Spuren der Klimawandel hinterlässt

Biotechnologie fürs Klassenzimmer

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News

Ausgezeichnet: Pflanzen-Bestimmung mit dem Smartphone

Flora Incognita - Pflanzenbestimmung mit Smartphone. © TU Ilmenau

Das Projekt „Flora Incognita – Pflanzenbestimmung mit dem Smartphone“ der Technischen Universität Ilmenau und des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena wurde als offizielles Projekt der „UN-Dekade Biologische Vielfalt” ausgezeichnet. Die Ehrung wird an Projekte verliehen, die sich in nachahmenswerter Weise für die Erhaltung der biologischen Vielfalt auf der Welt einsetzen. Die teilautomatische Erkennung von wildwachsenden Blütenpflanzen in Thüringen mit einem Smartphone soll das Bewusstsein für Artenvielfalt in der Bevölkerung stärken und letztlich zu deren Erhaltung beitragen.
Quelle: TU Illmenau

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News · Projekt

DFG fördert neue Forschergruppen

Der Bergregenwald im Tal des Rio San Francisco in den Anden Süd-Ecuadors steht im Fokus der neuen Forschergruppe. Foto: Jörg Bendix

Eine der insgesamt acht neuen Forschergruppen der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) untersucht Biodiversität. Klima- und Landnutzungswandel bedrohen die hohe Biodiversität und die Ökosysteme der Bergregen- und Trockenwälder in den Anden Süd-Ecuadors. Die Forschergruppe „Umweltveränderungen in Biodiversitäts-Hotspot-Ökosystemen Süd-Ecuadors: Systemantwort und Rückkopplungseffekte (RESPECT)“ will deshalb untersuchen, inwieweit zwei zentrale Ökosystemfunktionen – Biomasseproduktion und Wasserflüsse – durch Änderungen von Antwort- und Rückkopplungsmerkmalen verschiedener Pflanzen und Tiere betroffen sind. Langfristig wollen die Forscherinnen und Forscher der Bio- und Geowissenschaft dazu beitragen, mithilfe optimierter Landnutzungssysteme die Widerstandsfähigkeit der Ökosystemfunktionen gegenüber der aktuellen Nutzung zu erhöhen. Die Gruppe erhält rund 3,5 Millionen Euro. Sprecher ist Prof. Dr. Jörg Bendix von der Philipps-Universität Marburg.
Quelle: DFG

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News · Forschungsergebnis

CRISPR/Cas ist kein Gen zu klein

Eine Kollektion neuer Mutanten vereinfacht die Erforschung pflanzlicher Signal-Peptide, insbesondere von die Funktion von CLE-Peptiden. Peptidhormone sind wichtige Wachstumsregulatoren, deren exakte Funktion bislang aber noch unbekannt ist. Mit den neuen Mutanten der Pflanze Arabidopsis, deren Publikation im Fachjournal Plant & Cell Physiology das Portal Pflanzenforschung vorstellt, kann dies nun gelingen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Veranstaltung

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

Wie diese Sumpfdotterblume (Caltha palustris) schätzen viele Blütenpflanzen die verbrannten Flecken im Feuchtgebiet sehr. Foto: Arend Heim, Gesellschaft für Ökologie

In der vom Klimawandel besonders betroffenen Tundra werden Brände in Wäldern, Mooren und sogar Feuchtgebieten von Jahr zu Jahr häufiger, denn es kommt häufiger zu extremer Trockenheit. Zusätzlich wurden auch die nördlichen Bereiche der Tundra in den letzten Jahren zunehmend erschlossen, wodurch Brände öfter auch menschliche Ursachen haben. Welche gravierenden Konsequenzen Brände für Vegetation, Böden und für teils gefährdete Vogelarten haben können, haben zwei junge Ökologen der Universität Münster untersucht. Auch Jahrzehnte nach den letzten Bränden waren z.B. deutliche Auswirkungen auf die Pflanzengemeinschaften sichtbar. Ihre Ergebnisse werden sie diese Woche auf der Konferenz Ecology Across Borders in Gent, Belgien vorstellen, meldet die Gesellschaft für Ökologie e.V. beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Vollständiges Genom der Rotbuche entschlüsselt

Die vollständige Erfassung des Genoms der Rotbuche (Fagus sylvatica) zeigt unter anderem, dass es keinen Genaustausch mit den zahlreichen Pilzarten gibt, die in enger Symbiose mit der Buche leben. Die von Senckenberg-Wissenschaftlern erstellte Genomsequenz gibt ihnen nun ein Werkzeug in die Hand, das für nachfolgende naturschutzgenetische Untersuchungen wichtig ist. Mittelfristig ermöglicht es, trockenresistente Genotypen zu identifizieren und für die Forstwirtschaft in Anpassung an den Klimawandel zu verwenden. Das Genom haben die Senckenberg-Wissenschaftler nun auf der Webseite http://thines-lab.senckenberg.de/beechgenome/ für die Fachwelt zugänglich gemacht, eine Fachpublikation ist in Vorbereitung, meldet Senckenberg beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

Photosynthese-Enzym Rubisco in Bakterien nachgebaut

Fließbandarbeit: Das Chaperonin-System hilft dabei, die Rubisco-Untereinheiten korrekt zu falten und zum funktionellen Enzym zusammenzusetzen. Rubisco ist das Schlüsselenzym der Photosynthese. Grafik: Metz © MPI of Biochemistry

Um die Photosynthese und damit die Leistungsfähigkeit von Pflanzen anzukurbeln, wollen Forschende des Max-Planck-Instituts für Biochemie deren Schlüsselenzym Rubisco gentechnisch verändern. Nun ist es ihnen gelungen, funktionelles Rubisco aus Pflanzen in einem Bakterium herzustellen. Dies ermöglicht eine gentechnische Veränderung des Enzyms. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Science veröffentlicht. Die Studie könnte eines Tages zu höheren Ernteerträgen und Pflanzensorten mit verbesserter Wassernutzungseffizienz oder erhöhter Temperaturbeständigkeit führen.
Quelle: MPI für Biochemie

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News · Forschungsergebnis

Welche Pflanzenarten aus Europa andere Kontinente besiedeln

Der Wegerichblättrige Natternkopf ist im südlichen Europa heimisch und bestens an vom Menschen geschaffene Lebensräume angepasst. Foto und Copyright: Ladislav Mucina

Welche Faktoren darüber entscheiden, ob sich Pflanzen woanders dauerhaft ansiedeln können hat ein internationales Forschungsteam untersucht. Zu diesem gehörten auch Franz Essl vom Department für Botanik und Biodiversitätsforschung der Universität Wien und der Ökologe Prof. Dr. Mark van Kleunen von der Universität Konstanz. Im Fachjournal PNAS schildern sie, dass die Bindung an unterschiedliche Lebensräume die vom Menschen verursachte Ausbreitung europäischer Pflanzenarten auf anderen Kontinenten steuert: Jene Arten, die in Europa in stark vom Menschen veränderten Lebensräumen wie Äcker und Brachflächen vorkommen, waren äußerst erfolgreich bei der Eroberung anderer Kontinente.
Quelle: Uni Wien

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News

Rückblick auf KW 47

Treibjagd in der Petrischale

Satellitenbilder zur Erfassung von Biodiversität nur bedingt tauglich

Gluten-Gehalt bei Weizen deutlich reduziert

CRISPR/Cas auch für Korrektur von Punktmutationen in DNA und RNA 

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News · Forschungsergebnis

Geschickt gepfropft und transformiert

Oben: Herkömmlicher Baumtabak. Unten: Lachsfarbener Baumtabak mit neu-integriertem Stoffwechsel zur Astaxathin-Produktion. Foto: Prof. Dr. Ralph Bock, MPI für molekulare Pflanzenphysiologie

Forschenden ist es gelungen, den Stoffwechselweg für den Farbstoff Astaxanthin erst in Tabakpflanzen zu integrieren und anschließend mittels horizontalem Gentransfer auf Baumtabak zu übertragen. Dazu brachte die Gruppe um Prof. Dr. Ralph Bock vom MPI für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm die Gene des Stoffwechselweges in das Chloroplastengenom einer Tabakpflanze ein. Anschließend propften die Forschenden den transgenen Tabak auf den verwandten Baumtabak. Baumtabak enthält kein giftiges Nikotin, ist aber nicht transformierbar. Nach der Pfropfung wurden aus den Pfropfungsstellen neue vollständige Pflanzen mit Gewebekulturen erzeugt. Aus einzelnen Baumtabakzellen, welche die neue Chloroplasten-DNA aus dem Tabak erhalten hatten, wurden so wieder ganze Pflanzen mit den gewünschten Eigenschaften. Dieses Experiment zeigt, dass allein durch einen horizontalen Austausch von Chloroplasten-Genen die Einführung von fremden Genen in nicht-transformierbare Arten möglich ist. Das Team veröffentlichte seine Ergebnisse im Fachjournal Current Biology.
Quelle: MPI für molekulare Pflanzenphysiologie

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News · Forschungsergebnis

Klimafreundliche Architektur durch Klappmechanismen aus Kiefernzapfen

Das Vorbild für die beweglichen Komponenten an Gebäuden sind Zapfen von Nadelhölzern, die sich bei Feuchtigkeit öffnen (rechts) oder bei Trockenheit schließen. Foto: C. Zollfrank, TUM

Bewegliche Komponenten an Gebäuden wie etwa Jalousien, deren Aufbau an natürlichen Lösungen abgeschaut wurde ist das Ziel einer Forschergruppe. Sie sollen mit Antriebselementen bestückt werden, die sich ohne Energiezufuhr bewegen können. Das Vorbild sind Zapfen von Tannen- und Kiefernzapfen, die sich durch unterschiedliches Quellverhalten ihres Gewebes bei Feuchtigkeit öffnen oder bei Trockenheit schließen. „Das Spannende daran ist, dass die Energie für diese Bewegungen nicht aus Stoffwechselvorgängen stammt, sondern allein auf physikalischen Mechanismen und Materialeigenschaften beruht", sagt der Chemiker, Forstwissenschaftler und Materialforscher Professor Cordt Zollfrank von der Technischen Universität München (TUM), der das Phänomen gemeinsam mit den Universitäten Freiburg und Stuttgart analysiert. Einen ersten Schritt haben sie nun gelöst, den Mechanismus im natürlichen Zapfen analysiert und in Advanced Materials veröffentlicht. Nun müssen sie die Mechanismen noch hochskalieren.
Quelle: TUM

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News · Köpfe und Karrieren

Gunther Döhlemann erhält ERC Consolidator Grant

Wie das European Research Council (ERC) am 28. November bekannt gab, erhält Professor Gunther Döhlemann von der Universität zu Köln als einer der 329 ausgewählten Wissenschaftler/innen in Europa einen der renommierten ERC Consolidator Grants. Sein Forschungsvorhaben “De- and reconstructing virulence strategies of fungal plant pathogens“ (Acronym: conVIRgens) wird über einen Zeitraum von fünf Jahren Fördermittel der EU erhalten. Das Ziel des neuen ERC-Projekts ist es, die Rolle von sekretierten Proteinen für die Virulenz pflanzenpathogener Pilze zu verstehen. Dazu will Döhlemann Virulenzmechanismen von pathogenen Pilzen mit Methoden der synthetischen Biologie rekonstruieren. Er setzte sich damit als einer der 329 ausgewählten unter den 2.538 eingereichten Anträgen durch (siehe: https://erc.europa.eu/news/erc-2017-consolidator-grants-results). Döhlemann wurde im Rahmen von Cluster of Excellence on Plant Sciences (CEPLAS) zum Professor (W3) für Terrestrische Mikrobiologie ernannt.
Quelle: CEPLAS

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News · Forschungsergebnis

Artenverlust zerstört Ökosysteme

Luftbild des Jena Experiments: Parzellen der Biodiversitätsforschung. Foto: Jena Experiment

Wie schwer wiegt der globale Artenverlust? Sind Stoffkreisläufe in einem Ökosystem mit wenig Arten verändert? Um dies zu klären, wurde 2002 das „Jena Experiment“ etabliert, eines der größten Biodiversitätsexperimente weltweit. Professor Wolfgang Weisser (s.u.) von der Technischen Universität München (TUM) nennt zwei unerwartete Ergebnisse der Langzeitstudie: Biodiversität beeinflusst knapp die Hälfte der Prozesse im Ökosystem und intensive Grünlandbewirtschaftung erziele keinen höheren Ertrag als eine hohe Biodiversität. Die Auswertung der 80.000 Messungen von interdisziplinären Arbeitsgruppen aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden belegt erstmals, dass ein Verlust der Artenvielfalt negative Konsequenzen für viele einzelne Komponenten und Prozesse in Ökosystemen hat.
Quelle: TUM

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News · Forschungsergebnis

Maisschädling schlägt Mais mit dessen eigenen Waffen

Christelle Robert untersucht die Wechselwirkungen zwischen den Raupen des Maiswurzelbohrers und parasitischen Fadenwürmern im Maisfeld. Foto: Matthias Erb, Uni Bern

Der Maiswurzelbohrer ist auch in Deutschland weiter auf dem Vormarsch. Warum Versuche, dem Ernteschädling biologisch mit Hilfe von insektenpathogenen Fadenwürmern zu Leibe zu rücken, bisher fehlschlugen, erklärt eine erstaunliche Verteidigungsstrategie, die jetzt ein Team von Forschern der Universität Bern und des Max-Planck-Instituts (MPI) für chemische Ökologie in Jena entschlüsselt hat: Die Larven des Käfers können Abwehrstoffe, die Maispflanzen über ihre Wurzeln abgeben, in ungiftiger Form speichern, um die Gifte bei Bedarf zu aktivieren und zum Schutz vor ihren eigenen Feinden einzusetzen. Das veröffentlichten sie nun in der Fachzeitschrift eLife.
Quelle: MPI für chem. Ökologie

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News · Forschungsergebnis

Treibjagd in der Petrischale

Agarplatte mit Grünalgen, auf die Bakterien (Mitte) bzw. Bakterien­extrakte aufgebracht sind. Im Zentrum ist deutlich ein gehemmtes Algenwachstum als Halo erkennbar. Foto: Jan-Peter Kasper, Uni Jena

Wenn die Grünalgen Chlamydomonas reinhardtii auf Bakterien der Art Pseudomonas protegens treffen, ist ihr Schicksal besiegelt. Die nur etwa zwei Mikrometer großen Stäbchen umzingeln die etwa fünf Mal größeren Algen und attackieren sie mit einem tödlichen Giftcocktail. Die Algen verlieren daraufhin ihre Geißeln, verformen sich und sind nicht mehr in der Lage, sich zu vermehren. Den chemischen Mechanismus hinter dem effektiven Beutezug der Bakterien haben Pflanzenforscher und Naturstoffchemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie, Hans-Knöll-Institut (HKI), jetzt aufgedeckt und im Fachjournal Nature Communications beschrieben.
Quelle: Uni Jena

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News · Forschungsergebnis

Effizienter Anbau durch globale Umverteilung von Anbauflächen

Ein Forschungsteam hat die Wasserersparnis und die Ertragsgewinne berechnet, die bei einem Anbau von Feldfrüchten in den jeweils am besten dazu geeigneten Weltregionen möglich wären. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal Nature Geoscience erschienene Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Politik

Mit alten Ängsten gegen neue Genome Editing-Verfahren

Noch ist in der EU nicht geklärt, ob die neuen Genome Editing-Verfahren (CRISPR/Cas & Co) besonders reguliert werden müssen. Doch je näher die Entscheidung rückt, umso vehementer fordern Gentechnik-kritische Organisationen strenge Vorschriften – und damit De-facto-Verbote, berichtet das Portal TransGen. Sie greifen dabei überwiegend auf alte, seit 25 Jahren nahezu unverändert wiederholte Einwände zurück. Dabei würden auch wirtschaftliche Interessen eine Rolle spielen.
Quelle: TransGen.de

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News · Projekt

Nadelkraut bringt auf Norderney heimische Arten in Bedrängnis

Dichte Flächen mit Nadelkraut im Schilfröhricht des Norderneyer Südstrandpolders. Foto: Markus Prinz, ICBM

Es breitet sich teppichartig aus, kommt ursprünglich aus Neuseeland und wird in Europa zunehmend ein Problem: Das Nadelkraut (Crassula helmsii), eine Sumpfpflanze, die inzwischen auch auf der Nordseeinsel Norderney an und in flachen Gewässern zu finden ist. Der Landschaftsökologe Markus Prinz, Doktorand am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg, widmet sich der Frage, inwieweit Nadelkraut und andere invasive Pflanzenarten eingedämmt werden können. Als invasiv gelten geografisch fremde Arten, die einheimische Arten verdrängen. Über das Vorhanden des Doktoranden informiert die Uni Oldenburg beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

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News · Forschungsergebnis

CRISPR/Cas auch für Korrektur von Punktmutationen in DNA und RNA

Mit einer Weiterentwicklung der CRISPR/Cas-Technik können jetzt auch einzelne Basen in DNA oder RNA ausgetauscht werden. Dadurch lassen sich Punktmutationen im Genom präzise korrigieren. In der Petrischale haben die Forschende damit bereits krankheitsauslösende Mutationen beim Menschen geheilt. Bis zur klinischen Anwendung wird es noch eine Weile dauern, doch für die Grundlagenforschung sind diese Werkzeuge bereits jetzt Gold wert. Und auch für die Pflanzenzüchtung ergeben sich daraus große Potenziale, berichtet das Portal Pflanzenforschung. 
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News

Rückblick auf KW 46

Bedeutung von Biodiversität in Wäldern könnte mit Klimawandel zunehmen

Wie eine Hilfs-Uhr den Biorhythmus in Pflanzen beeinflusst

Flechten passen sich durch Algenwechsel an neues Klima an

Stadtbäume weltweit wachsen schneller

Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Alle Nachrichten dieser Woche

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News

Rückblick auf KW 45

Arznei- und Gewürzpflanzen + Bestäuber-Insekten

Wie Pflanzenviren sich wehren

Sterilität für mehr Ertrag

Genom der Perlhirse entschlüsselt

Alle Nachrichten dieser Woche

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News · Forschungsergebnis

Wie eine Hilfs-Uhr den Biorhythmus in Pflanzen beeinflusst

Um die Details im Biorhythmus zu klären, ernteten Katja Meyer und Dr. Tino Köster die Blätter der Pflanze Ackerschmalwand. Foto: Universität Bielefeld

Wie das Team um die Biochemikerin Professorin Dr. Dorothee Staiger von der Universität Bielefeld herausfand, haben Pflanzen nicht nur eine innere Uhr, sondern auch ein Protein als „Hilfs-Uhr“. Dieses sorgt dafür, dass in den Zellen wiederkehrende Routinen ablaufen. Bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana (Ackerschmalwand) ist diese „Hilfs-Uhr“ ein Protein namens AtGRP7. „Interessanterweise verhält sich das AtGRP7-Protein fast wie ein Uhr-Protein – es beeinflusst seinen eigenen 24-Stunden-Rhythmus“, sagt Dr. Tino Köster. „Dadurch steigt die Menge an AtGRP7 Protein tagsüber an und sinkt nachts wieder.“ Köster und seine Kollegin Katja Meyer sind die Erstautoren der Studie, die im Forschungsjournal Genome Biology erschien.
Quelle: Uni Bielefeld

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News · Forschungsergebnis

Genomsequenz eines Weizenvorfahren eröffnet neue Zucht

Ein internationales Forschungsteam hat die komplexe Genomsequenz von Ziegenaugengras (Aegilops tauschii) entschlüsselt, einem Vorfahren des Brotweizens. Das Genom vom diploiden Aegilops tauschii ist komplex und nicht einfach zu dechiffrieren. Es bringt wichtige Eigenschaften in Hinblick auf Brotbackqualität und Widerstandsfähigkeit in diesen ein. Die Sequenzen wurden nun im Fachmagazin Nature veröffentlicht und ermöglichen die gezielte Züchtung und Verbesserung der Qualität des Weizens sowie eine erhöhte Anpassungsfähigkeit moderner Weizensorten an klimatische Bedingungen. Am Projekt war das Helmholtz Zentrum München maßgeblich beteiligt.
Quelle: Helmholtz

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News · Forschungsergebnis

Reis auf dem Weg zur ertragreicheren C4-Pflanze

Kommt demnächst der ertragreiche „Superreis“, der die Nahrungssicherung der Weltbevölkerung sicherstellt? Beim Umbau des Reis-Genoms von einer sog. C3-Pflanze zu einer wesentlich effektiveren C4-Pflanze ist den Forschenden ein erster – und entscheidender – Schritt geglückt. Wie sie im Fachjournal Current Biology berichten, haben sie einen Schlüssel in der Evolution der Blattanatomie von C3 zu C4-Pflanzen entdeckt. Das Portal Pflanzenforschung schildert die Studie des Forscherverbundes.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Forschungsorte

Uni-Ranking: Uni Hohenheim an der Spitze

Mit dem Best Global Universities Ranking 2018 steigt das Medienunternehmen Zeitschrift U.S. News & World Report schon diesen Herbst in die neue Ranking-Saison ein. Erneut auf Deutschlands Spitzenplatz in Agrarforschung und Food Sciences: Die Universität Hohenheim in Stuttgart, meldet die Hochschule.
Quelle: Uni Hohenheim

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News · Forscheralltag

Wissenschaftsbilder und Tabellen schneller finden

Grafiken und Abbildungen aus wissenschaftlichen Publikationen kommen in den gängigen Suchmaschinen viel zu kurz. Daher haben Bioinformatiker um den Molekularbiologen Thomas Lemberger von der European Molecular Biology Organization (EMBO) eine kostenlose Plattform entwickelt, die sie im Fachmagazin Nature Methods publizierten. Das Laborjournal stellt die SourceData genannte Plattform dar, die es Forschenden erlaubt, Bilder und Tabellen so zu teilen, dass sie viel schneller gefunden werden.
Quelle: Laborjournal

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News · Forschungsergebnis

Sterilität für mehr Ertrag

Weizen ist ein Selbstbefruchter. Das machte bisher die Züchtung von Hybridsorten sehr schwierig, da zu deren Herstellung Fremdbefruchtung notwendig ist. Ein Forschungsteam hat nun eine Mutation entdeckt, die Weizen männlich steril macht. Mit diesem Sterilitätsgen könnten in Zukunft hochertragreiche Weizen-Hybridsorten gezüchtet werden, berichten die Forschenden im Fachmagazin Nature Communications. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News

Rückblick auf KW 44

Zellwandsignal lässt Pflanzen im Dunkeln Sprossen bilden

Neu entdeckter Pilz füttert Pflanze mit Phosphor

Neues Programm vermisst Gestalt von Pflanzenzellen

Nur ein Nährstoff-Mix lässt Phytoplankton blühen 

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News · Forschungsergebnis

Wie Pflanzenviren sich wehren

Pflanzen verdauen ihre eigenen Zellen, um Viren abzuwehren. Dieser Autophagie („sich selbst aufessen“) genannte Prozess hält normalerweise das Gleichgewicht zwischen Auf- und Abbau von Zellbestandteilen aufrecht und wird von Pflanzen, Tieren, Menschen und Hefen genutzt. Im Laufe der Evolution haben Viren aber ausgeklügelte Strategien entwickelt, um der Autophagie zu entkommen. Forschende beschrieben kürzlich im Fachjournal Trends in Plant Science, dass die Autophagie ein zweischneidiges Schwert sei, da Viren Mechanismen entwickeln, um in diesem Wettstreit zwischen Pflanzen und Viren als Sieger hervorzugehen. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie der französischen Forschenden vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

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News · Projekt

Innovatives Verfahren zur Aufbereitung von Raps

Rapssaat. Foto: Forum Moderne Landwirtschaft

Im kürzlich begonnenen Verbundvorhaben „EthaNa“ erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Zentrums für Chemisch-Biotechnologische Prozesse (CBP) gemeinsam mit zehn Partnern ein neuartiges Konzept zur Aufbereitung von Raps. Sie entwickeln die Verfahrensprozesse und testen sie anschließend in einer Pilotanlage. EthaNa steht für ethanolische native Extraktion geschälter Rapssaat, auf der das Verfahrenskonzept basiert, schreibt die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FNR). Die alternative Aufbereitungslinie soll in herkömmliche Ölmühlen integrierbar sein. In dem bis Mitte 2020 laufenden Vorhaben wollen die Forscher die technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Parameter im Pilotmaßstab bewerten.
Quelle: FNR

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News · Politik

Verfassungsgericht prüft Open-Access-Pflicht

Dürfen Universitäten ihre Wissenschaftler verpflichten, Aufsätze frei zugänglich zu machen? Nach Angaben des Portals irights.info wollen Professoren in Konstanz eine Satzung ihrer Universität kippen. Nun wird das Bundesverfas­sungsgericht darüber entscheiden, ob Baden-Württemberg seinen Hochschulen Open-Access-Vorgaben machen darf oder nicht.
Mehr dazu unter irights.info

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News

Rückblick auf KW 43

Wie Pflanzen das Muster für ein neues Blatt anlegen

Histon-Deacetylase wirkt auch im Chloroplasten

TOR-Protein reguliert Zellwachstum bei Pflanze und Tier

Für nachhaltige Reinigung durch Wasserlinsen votieren

Mechanismus zur Verdopplung von Pflanzengenomen entdeckt

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News · Forscheralltag

Wenn Biologie auf Informatik trifft

Das online Magazin Merton vom Stifterverband für die Wissenschaft beschreibt am Beispiel der Preisträger des diesjährigen Erwin-Schrödinger-Preises, welche Hürden interdisziplinäre Forschung zu nehmen hat – und wie ihr dies gelingt. Für die Preisträger der mit 50.000 Euro dotierten Auszeichnung fing alles damit an, dass ein Biologe einen Informatiker anrief.
Quelle: Merton

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News · Forschungsergebnis

Neu entdeckter Pilz füttert Pflanze mit Phosphor

Keimlinge der Gänsekresse, denen in der Gewebekultur die bislang unbekannte Pilzart aus der Ordnung der Helotiales hinzugegeben wurde. Foto: Buchner-Lab

Ein bisher unbekannter Pilz kann Pflanzen mit dem wichtigen Mineralstoff Phosphor versorgen. Das haben Forscherinnen und Forscher um Professor Dr. Marcel Bucher vom Exzellenzcluster CEPLAS (Cluster of Excellence on Plant Science) an der Uni Köln nun gezeigt. Der Pilz aus dem Mikrobiom in der Wurzel der Pflanze Arabis alpina (Alpen-Gänsekresse) liefert seiner Wirtspflanze bei nährstoffarmen Böden Phosphor und fördert damit ihr Wachstum. Die Erkenntnisse sind wichtig für Neuzüchtungen von Pflanzen, die optimal mit nützlichen Pilzen kooperieren und sparsam im Umgang mit Bodenressourcen sind. Die Studie erschien im Fachjournal PNAS.
Quelle: Uni Köln

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News · Werkzeuge

Neues Programm vermisst Gestalt von Pflanzenzellen