DBG · Pressemitteilung

Genom-Umbau, vor dem Landgang, arktische Tangwälder und Baumschutzschichten: Preise für vier Pflanzenforschende

Dr. Michelle Rönspies, Dr. Sarina Niedzwiedz, Dr. Jaccoline Zegers und Dr. Paul David Grünhofer (im Uhrzeigersinn, startend von oben links) erhalten die diesjährigen Preise für exzellente Pflanzenforschung. Fotos und (c): Carina Jülch, Phoebe Armitage, Amra Ashokä, privat

Für herausragende Forschungsergebnisse zeichnet die Deutsche Botanische Gesellschaft (DBG) vier Forschende im frühen Karrierestadium aus: Dr. Michelle Rönspies verkleinerte als erste erfolgreich die Chromosomenzahl von Pflanzen. Was Pflanzen bereits konnten, bevor sie an Land gingen, zeigte Dr. Jaccoline Zegers. Wie der Klimawandel arktische Tangwälder bedroht, hat Dr. Sarina Niedzwiedz herausgefunden. Und Dr. Paul Grünhofer stellte mehrere gängige Annahmen über die Schutzschichten von Pappeln in Frage. Die vier erhalten die Auszeichnungen am 9. September während der internationalen Botanik-Tagung der DBG an der Ruhr-Universität Bochum. Dort werden drei von ihnen ihre Ergebnisse den knapp 500 angemeldeten Tagungsteilnehmenden in einem Vortrag präsentieren. Doch worin genau besteht die wissenschaftliche Exzellenz der ausgezeichneten Arbeiten?

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Einzelbilder der vier Preistragenden und der von ihnen untersuchten Pflanzen:

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Mit CRISPR/Cas erstmals die Anzahl der Chromosomen in Pflanzen erfolgreich reduziert

Den Eduard-Strasburger-Preis der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) erhält dieses Jahr Dr. Michelle Rönspies vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für ihre im Fachmagazin Science erschiene Arbeit. Darin belegt Dr. Rönspies als Erstautorin erstmals, dass sich mit der Genschere CRISPR/Cas auch große Fragmente im Pflanzengenom umstrukturieren lassen, ohne Wachstum oder Entwicklung zu beeinträchtigen. Ihr gelang es in der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) durch Fusionen in zwei aufeinanderfolgenden Schritten, beide Arme von Chromosom Nummer drei auf ein bzw. zwei andere Chromosomen zu übertragen, miteinander zu verschmelzen und so einen neuen Karyotyp zu erzeugen: Pflanzen mit acht anstelle von zehn Chromosomen. Mit der Genschere CRISPR/Cas konnte sie so einen Vorgang im Labor gezielt nachstellen, wie er auch in der Natur und im Laufe der Evolution immer wieder auftritt, was bis dahin noch nie zuvor bei Pflanzen gelungen war. Die Nachkommen der neuen Pflanzen, die mit normalen Pflanzen gekreuzt worden waren, bildeten allerdings weniger Samen, die jedoch genauso fruchtbar waren wie nicht veränderte Pflanzen. Die Arbeit von Dr. Rönspies zeigt damit auch die enorme Plastizität pflanzlicher Genome und eröffnet nicht nur der Grundlagenforschung neue Forschungsansätze. Langfristig können derartige Genomveränderungen erzeugt werden, etwa um Pflanzen genetisch von ihren wilden Verwandten zu isolieren, um ungewollte Auskreuzungen zu verhindern. In der Pflanzenzüchtung könnten damit stress- und klimaresistente Pflanzen für eine nachhaltige Landwirtschaft erzeugt werden. Dr. Rönspies wird den vom Springer-Spektrum-Verlag gestifteten und mit 2.500 Euro dotieren Eduard-Strasburger-Preis am 9. September 2026 aus den Händen des Präsidenten der DBG, Prof. Dr. Andreas Weber, entgegennehmen, und ihre Arbeit in einem Plenar-Vortrag vorstellen. Die Auswahl für die Jury war herausfordernd, da ihr viele ausgezeichnete Nominierungen vorlagen.

Was Pflanzen bereits konnten, bevor sie an Land gingen

Lange bevor Pflanzen das Land eroberten, hatten ihre Algen-Vorfahren bereits Mechanismen entwickelt, um Trockenheit und Wasserstress zu trotzen. Wie die Vorfahren der Landpflanzen dies auf Molekülebene und mit welchen hormonellen Signalen regelten, hat Dr. Jaccoline Zegers in ihrer Doktorarbeit an der Universität Göttingen untersucht, die nun mit dem Wilhelm-Pfeffer-Preis der DBG ausgezeichnet wird. Um die Evolution vor Jahrmillionen rekonstruieren zu können, hat Dr. Zegers für mehrere der mit Landpflanzen am nächsten verwandten Gruppen der Schmuckalgen (Zygnematophyceae) neue analytische und molekulargenetische Methoden etabliert. Im Gegensatz zu besser untersuchten Modellarten waren diese Methoden in Schmuckalgen bislang noch nicht angewendet worden. Wie sie durch den Vergleich von vier Schmuckalgen mit zwei Landpflanzen herausfand, ähnelten sich zwar deren Schutzmechanismen vor der Land-Eroberung, wie etwa flexible Zellwände. Die hormonellen Signale, die den Schutz vor Austrocknung etwa durch das Pflanzenhormon Abscisinsäure steuern, änderten sich jedoch erst im weiteren Lauf der Evolution. Zegers' Genomstudien und bioinformatische Auswertungen sind nicht nur in renommierten Fachjournalen veröffentlicht, sondern stehen nun der Grundlagenforschung als robuste Methoden und umfangreiche Datensätze (Transkriptomik und Proteomik) zur Verfügung, um die Evolution komplexer Merkmale in Pflanzen tiefer zu erforschen. Auch wenn Dr. Zegers nun bei einer Firma arbeitet, untersucht sie weiterhin Algen in ihrer Freizeit. Sie wird den mit 2.500 Euro dotierten Preis der DBG-eigenen Wilhelm-Pfeffer-Stiftung vom Stiftungspräsidenten, Prof. Dr. Severin Sasso, entgegennehmen und ihre Arbeit in einem Plenar-Vortrag präsentieren.

Wie der Klimawandel arktische Algenwälder bedroht

Warum Tangwälder in arktischen Fjorden dem Klimawandel nicht einfach ausweichen können und die Großalgen als Nahrungsquelle dabei ungenießbarer werden, das hat Dr. Sarina Niedzwiedz von der Universität Bremen herausgefunden in ihrer nun mit dem Horst-Wiehe-Förderpreis der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) ausgezeichneten Doktorarbeit. Sie zeigte, dass der Polartag in Verbindung mit kalten Temperaturen zu Lichtstress in Tangen führt. Dies begrenzte die Ausbreitung der Tange in nördlichere Regionen. Durch den Klimawandel steigen die Temperaturen, und schmelzende Gletscher verdunkeln durch eingetragene Schwebstoffe die Fjorde, sodass nachfolgende Algengenerationen sich nicht einfach in tieferen Zonen ansiedeln können. Dort ist es für sie zu dunkel, um Energie durch Photosynthese gewinnen zu können - ein Effekt, der sich bei höheren Temperaturen noch verstärkte. Außerdem zeigte Dr. Niedzwiedz erstmals, dass Tange Schwermetalle wie Cadmium, Quecksilber und Blei aus Gletscher-Schmelzwasser anreichern. Das kann weitreichende Konsequenzen für das gesamte Nahrungsnetz haben, denn die ökosystemprägenden Tangwälder sind Lebensraum, Nahrungsquelle und Kinderstube für Krebse, Fische und viele andere Lebewesen. Durch eine Kombination von Laborexperimenten mit Feldstudien im norwegischen Spitzbergen und in Grönland hat Dr. Niedzwiedz wertvolle Erkenntnisse über eine der am stärksten vom Klimawandel betroffenen Regionen der Welt gewonnen, welche in namhaften Fachjournalen veröffentlicht wurden. Dr. Niedzwiedz wird den Preis der DBG-eigenen Horst-Wiehe-Stiftung während der Botanik-Tagung aus den Händen der Generalsekretärin der DBG, Prof. Dr. Iris Finkemeier, entgegennehmen und ihre Ergebnisse in einem Vortrag präsentieren.

Was Pflanzenoberflächen schützt

In seiner Dissertation hat Dr. Paul Grünhofer an der Universität Bonn mehrere gängige Annahmen über die Schutzschichten von Pappeln in Frage gestellt, und wird dafür mit dem Horst-Wiehe-Förderpreis der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG) ausgezeichnet, der dieses Jahr an zwei Forschende verliehen wird. Bislang ging man davon aus, dass dickere innere und äußere Schutzschichten die Bäume bei Trockenheit abschirmen könnten. Daher untersuchte Dr. Grünhofer in Klimakammern und im Freiland den sog. apoplastischen Raum der Pappeln. Dieser umfasst verschiedene Barrieren zwischen lebenden Pflanzenzellen und der Umgebung, denen schützende Eigenschaften zugeschrieben werden, wie beispielsweise den Wachsen der Kutikula, welche die Blätter überzieht. Wie Dr. Grünhofer an Pflanzen vom Wildtyp und eigens mit CRISPR/Cas erzeugten Mutanten herausfand, helfen mehr Wachse in einer verdickten Kutikula auf den Blättern jedoch nicht, die Wasserverdunstung zu verringern. Untersucht hat Grünhofer auch die Abschlussgewebe an Stämmen und Wurzeln: das sog. Periderm sowie äußere und innere Gewebsschichten (Exo- und Endodermis). Auch veränderte Mengen des darin eingelagerten Moleküls Suberin beeinflussten den Wassertransport von Wurzeln nicht direkt. Wie Grünhofers Ergebnisse jedoch andeuten, könnte eine vermehrte Suberinisierung der Pappelwurzeln dagegen die (Nähr-)Stoffaufnahme beeinflussen, ohne sich negativ auf die Wasseraufnahme auszuwirken. Damit relativierte er die verbreitete Annahme, dass höhere Mengen an kutikulären Wachsen oder Suberin eindeutig zu kleineren Wasserverlusten bei Trockenheit führen. Dr. Grünhofers in mehreren Publikationen veröffentlichte Arbeiten eröffnen somit neue Wege, die Schutzfunktionen der apoplastischen Barrieren zu analysieren, um zukünftig zu stressresistenteren Pappel-Kultivaren für eine modernisierte Land- und Forstwirtschaft zu kommen. Als PostDoc untersucht Grünhofer nun vergleichbare Mechanismen im apoplastischen Raum anderer Nutzpflanzen sowohl an der Universität Bonn als auch im Ausland. Daher ist er leider verhindert, an der Verleihungszeremonie am 9. September teilzunehmen.


Kontakte

Eduard-Strasburger-Preisträgerin:

Dr. Michelle M. Rönspies
Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Joseph Gottlieb Kölreuter Institut für Pflanzenwissenschaften (JKIP) – Molecular biology, Fritz-Haber-Weg 4, 76131 Karlsruhe, Deutschland
Telefon: +49 (0) 721 608-43921
E-Mail: michelle.roenspies [at] kit.edu 

Laudator:
Prof. Dr. Andreas Weber, Präsident der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG)
Heinrich-Heine-University, Institute for Plant Biochemistry, Universitätsstrasse 1, 40225 Düsseldorf
Telefon: +49 (0) 211-81-12347
E-Mail: andreas.weber [at] uni-duesseldorf.de 

Wilhelm-Pfeffer-Preisträgerin

Dr. Jaccoline Zegers war an der
Georg-August-University Göttingen, Institute for Microbiology and Genetics, Department of Applied, Bioinformatics, Julia-Lermontowa-Weg 3, 37077 Göttingen, Germany
E-Mail: jaccolinezegers [at] hotmail.com 

Laudator:
Prof. Dr. Severin Sasso, Präsident der Wilhelm-Pfeffer-Stiftung der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG)
Universität Leipzig, Institut für Biologie, Abtl. Pflanzenphysiologie, Johannisallee 21-23, 04103 Leipzig
Tel.: +49 (0) 341-9736893
E-Mail: severin.sasso [at] uni-leipzig.de

Horst-Wiehe-Förderpreisträgerin (1/2)

Dr. Sarina Niedzwiedz
Department Marine Botanik, Universität Bremen – BIOM, James Watt Straße 1, 28359 Bremen
Tel.: +49 (0) 421 218 63051
E-Mail: sarina [at] uni-bremen.de

Horst-Wiehe-Förderpreisträger (2/2):

Dr. Paul David Grünhofer
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Zelluläre und Molekulare Botanik, Kirschallee 1, 53115 Bonn
Tel.: +49 (0) 228-737 089
E-Mail: p.gruenhofer [at] uni-bonn.de

Laudatorin (beider Horst-Wiehe-Preistragender):
Prof. Dr. Iris Finkemeier, Generalsekretärin der Deutschen Botanischen Gesellschaft (DBG)
Universität Münster, Plant Physiology, Institute for Plant Biology and Biotechnology, Schlossplatz 7, 48149 Münster
Tel.: +49 (0) 251-83-23805
E-Mail: dbg [at] uni-muenster.de

Titel der ausgezeichneten Arbeiten

Michelle Rönspies et al. (2025): CRISPR-Cas–mediated heritable chromosome fusions in Arabidopsis.
Science 390, 843-848. DOI: https://doi.org/10.1126/science.adz8505

Jaccoline Zegers (2025): Evolutionary conservation of the hyperosmotic response in the closest algal relatives of land plants. Dissertation, Georg-August-University Göttingen. DOI: https://dx.doi.org/10.53846/goediss-12081 

Sarina Niedzwiedz (2024): The Dark Side of Polar Day - The influence of coastal run-off on Arctic kelp communities. Dissertation. Universität Bremen. DOI: https://doi.org/10.26092/elib/3391

Paul Grünhofer (2025): Poplars, apoplastic barriers, and the environment. Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn. DOI: https://doi.org/10.48565/bonndoc-366

Hintergrund

Eduard-Strasburger-Preis

Seit 1994 verleiht die Deutsche Botanische Gesellschaft e.V. (DBG) den Eduard-Strasburger-Preis für hervorragende und originelle wissenschaftliche Leistungen. Das Preisgeld in Höhe von 2.500 Euro wird alle zwei Jahre von Springer Spektrum (www.springer-spektrum.de) bereitgestellt. Die Stiftung wurde aus Anlass der 100jährigen Wiederkehr des Erscheinens der ersten Auflage des "Lehrbuchs der Botanik für Hochschulen" von Eduard Strasburger, Fritz Noll, Heinrich Schenck und A. F. Wilhelm Schimper aus dem Jahr 1894 eingerichtet, das inzwischen „Strasburger – Lehrbuch der Pflanzenwissenschaften“ betitelt ist. Die Wahl der Preisträgerin erfolgte durch eine Jury, die aus den Autorinnen und Autoren der nächsten Auflage des Lehrbuches, dem Präsidenten der DBG und der Biologieplanerin von Springer Spektrum besteht. Details: https://www.deutsche-botanische-gesellschaft.de/ueber-die-dbg/nachwuchsfoerderung/strasburger-preis

Wilhelm-Pfeffer-Preis

Die Deutsche Botanische Gesellschaft e.V. (DBG) verleiht seit 1990 den Wilhelm-Pfeffer-Preis für eine herausragende Dissertation aus den Pflanzenwissenschaften. Das Preisgeld in Höhe von 2.500 Euro und die Auszeichnung durch die Wilhelm-Pfeffer-Stiftung soll die Karriere junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fördern. Der Preis wird vom Vorstand der DBG-eigenen Wilhelm-Pfeffer-Stiftung vergeben. Details: https://www.deutsche-botanische-gesellschaft.de/ueber-die-dbg/nachwuchsfoerderung/pfeffer-preis

Horst-Wiehe-Förderpreis 

Die Deutsche Botanische Gesellschaft e.V. (DBG) verleiht den Horst-Wiehe-Förderpreis alle zwei Jahre für eine herausragende wissenschaftliche Arbeit über ein ausschließlich pflanzenwissenschaftliches Thema. Berücksichtigt werden nur Arbeiten von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bis zur erfolgten Habilitation. Der Preis kann geteilt werden und stammt aus der Stiftung von Horst Wiehe, welcher der DBG einen Betrag zur Auszeichnung angehender Forschender bereitstellte. Details: https://www.deutsche-botanische-gesellschaft.de/ueber-die-dbg/nachwuchsfoerderung/wiehe-preis 

Die Deutsche Botanische Gesellschaft (DBG) ist das größte Netzwerk für Pflanzenwissenschaften und Botanik im deutschsprachigen Raum. Als gemeinnützige Gesellschaft vertritt sie alle Fachdisziplinen und fördert die Pflanzenwissenschaften. Gegründet im Jahr 1882 ist sie eine der ältesten, aktiven Botanischen Gesellschaften der Welt, fördert Wissenschaftler*innen im frühen Karrierestadium, vereint alle Forschungsgenerationen und unterstützt den Austausch ihrer mehr als 1.150 Mitglieder. Mehr: https://deutsche-botanische-gesellschaft.de