Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #11 (2016)

Feinstaub hat viele negative Auswirkungen auf die Gesundheit. In Ballungsgebieten ist Straßenverkehr die dominierende Staubquelle. Eine biologische Methode, Feinstaub aktiv zu reduzieren, testet die Universität Stuttgart jetzt mit einer Modellanlage beim Neckartor in Stuttgart: Eine Mooswand reinigt die Luft. Die extrem große Oberfläche der Moose (bis zu 0,17 m²/cm³), die durch spezielle Strukturierung erreicht wird, hält den Feinstaub elektrostatisch fest. Die Wirksamkeit dieser Mechanismen wurde im Labormaßstab nachgewiesen. Was derzeit fehlt, ist eine Messung der Auswirkung auf die Luftqualität unter realen Umgebungsbedingungen.
Quelle: Uni Stuttgart

Einem Forschungsteam der TU Braunschweig ist es gelungen, Veränderungen in der RNA-Polymerase während ihrer Arbeit sichtbar zu machen. Im Milliardstel Meter Bereich haben sie dafür Farbstoffe auf zwölf Proteinen platziert, deren Helligkeit sich je nach ihrer Entfernung zueinander verändert. Vergleichbar mit einem Daumenkino, konnte das Forschungsteam mit seinen Aufnahmen außerdem nachweisen, dass die Arbeit der RNA-Polymerase durch verschiedene Faktoren gesteuert und beeinflusst wird. Ihre Ergebnisse stellten sie im Fachjournal PNAS vor.
Quelle: TU Braunschweig

Forschende haben eine computergestützte Methode entwickelt, die Pflanzen scannt und Erkrankungen feststellt. Die von den Forschenden der Universität Bonn, der TU Dortmund sowie des Fraunhofer Institutes IAIS entwickelte Software, erkennt die von den Pflanzen reflektierten Lichtwellen und kann somit mögliche Erkrankungen auf technischem Weg direkt auf dem Acker messen – und zwar noch bevor sie richtig ausbrechen. Das Portal Pflanzenforschung stellt die im Fachjournal Scientific Reports erschienene Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die Förderung des Leibniz-Instituts für Gemüse- und Zierpflanzenbau e.V., Großbeeren und Erfurt (IGZ) soll fortgeführt werden. Allerdings soll diese Einrichtung – im Gegensatz zu anderen drei weiteren ebenfalls positiv bewerteten Leibniz-Einrichtungen – bereits nach vier Jahren erneut überprüft werden. Das hat der Senat der Leibniz-Gemeinschaft nach Abschluss der regelmäßigen wissenschaftlichen Evaluierung beschlossen. Das IGZ betreibt anwendungsorientierte Grundlagenforschung zu Qualität, Gesundheit, Ernährung und Vermehrung von Pflanzen. Ziel ist es, die wissenschaftlichen Voraussetzungen für einen effizienten und nachhaltigen Gartenbau zu schaffen. Der Standort Großbeeren habe sich laut Senat gut entwickelt und soll erhalten bleiben, am Standort Erfurt hingegen stagniere die Entwicklung sowohl strukturell als auch wissenschaftlich. Der Senat beurteilt die dortigen Leistungen als „nicht hinreichend“ und empfiehlt Bund und Ländern, die gemeinsame Förderung dieses Standorts zu beenden. Um auch auf längere Sicht den Ansprüchen an eine Forschungseinrichtung von überregionaler Bedeutung zu genügen, müsse das IGZ sein wissenschaftliches Profil schärfen und seine Leistungen weiter steigern. Der Leibniz-Senat erwartet, dass die empfohlene Fokussierung auf Großbeeren die Steuerung des Instituts deutlich erleichtern und so zu einer Steigerung der Leistungen führen wird. In vier Jahren soll überprüft werden, wie sich das Institut unter den geänderten Rahmenbedingungen weiterentwickelt hat.

Quelle: Leibniz-Gemeinschaft

Die zentrale Fragestellung der englischsprachigen Vorträge wird sein, wie die Spezifität biologischer Vorgänge kausal-mechanistisch auf molekularem Niveau realisiert wird. Das erste internationale Symposium des Sonderforschungsbereiches (SFB) 1101 mit dem gleichnamigen Titel wird vom 4. April bis zum 6. April 2016 in Tübingen stattfinden. Welche weiteren Schwerpunkte das Symposium thematisiert, schreibt die Uni Tübingen beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw 

Pflanzen können gebundenes Phosphat nicht ohne fremde Hilfe nutzen und sind daher auf ein Pilzgeflecht angewiesen. Die Arabidopsis-Pflanze gehört zu den wenigen Pflanzen, die keine der sog. Mykorrhiza haben sondern eine Symbiose mit dem Bodenpilz Colletotrichum tofieldiae unterhält. Dieser gehört zu einer Pilzfamilie, die sonst meist als Krankheitserreger auffällt und beispielweise bei Mais Ernteeinbußen in Milliardenhöhe verursacht. Wie Paul Schulze-Lefert, Direktor am Kölner Max-Planck-Institut (MPI) für Pflanzenzüchtungsforschung, mit Kollegen herausfand, misst die Pflanze mit einem sogenannten „Phosphat Starvation Response“-Regelwerk die Verfügbarkeit von Phosphat im Boden, gibt dies an einen Schaltkreis weiter, der das Pflanzenwachstum beschleunigt oder bremst. Wenn das lösliche Phosphat bei Arabidopsis knapp wird, stellt es dem Bodenpilz eine Eintrittskarte in die Pflanzenwurzel aus. Der zweite beteiligte Prozess ist der Syntheseweg zur Bildung von Senfölglykosiden. Die Forschenden konnten zeigen, dass Colletotrichum tofieldiae für Arabidopsis zum lebensbedrohlichen Schädling wird, wenn dieser Syntheseweg ausfällt. Die gebildeten Glykoside sind also Teil der gedämpften Immunabwehr, die dem Pilz seine Grenzen als Untermieter aufzeigt. Über dies bisher im Pflanzenreich noch nicht beobachtete Phänomen berichten die Forschenden im Fachmagazin Cell.
Quelle: MPI

Biogas gilt als wichtiger Energieträger, der einen zentralen Beitrag zur Energiewende leistet. Anders als Strom aus Wind und Sonne lässt sich Biogas kontinuierlich produzieren. Und vielleicht auch bald bedarfsorientiert? Einer internationalen Forschergruppe mit Beteiligung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) beschäftigt sich mit der Machbarkeit einer solchen flexiblen Biogasproduktion. Sie hat herausgefunden, dass die Biogasproduktion über die Fütterungsfrequenz der Anlagen gesteuert werden kann. Größere Zeitabstände führen zu mehr Biogas, berichten die Forschenden in der Zeitschrift Applied and Environmental Microbiology.
Quelle: UFZ

Das Material, auf das die Werkstoffwissenschaftler Claudia Fleck und Paul Schüler immer wieder Druck ausüben, gibt diesem nach und nimmt dabei effizient die übertragene Energie auf. Es ist aus einer Aluminiumlegierung, extrem leicht und weist eine offenporige Schaumstruktur auf. Dieser sogenannte bio-inspirierte Metallschaum ist der Schale der Zitrusfrucht Pomelo nachempfunden und das Ergebnis eines gemeinsamen Forschungsprojektes der TU Berlin, RWTH Aachen und der Universität Freiburg. Pomelos, diese größten und schwersten Zitrusfrüchte der Welt, überstehen einen Sturz aus zehn Metern Höhe auf einen harten Betonboden und absorbieren beim Aufprall bis über 90 Prozent der kinetischen Energie. Ihre zwei bis drei Zentimeter dicke, extrem stoßdämpfende Schale sorgt für dieses Wunder. Gegenstand der Forschung war auch die Macadamia-Nuss. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler interessierten sich für sie, weil sie im wahrsten Sinne des Wortes extrem schwer zu knacken ist. Die Schale ist nahezu resistent gegen Stiche und Schläge. Aus den Ergebnissen der Licht-, rasterelektronenmikroskopische und computertomografische Untersuchungen könnte man ein neues Material entwickeln, das die hervorstechenden Eigenschaften der Pomelo-Schale mit der Macadamia-Nuss miteinander kombiniert, um daraus eines Tages Sturzhelme, Schutzwesten, Crashabsorber beim Auto oder Außenhüllen für Flugzeuge zu entwickeln.
Quelle: TU Berlin

Von der Ameisenbärforschung in Brasilien bis zur Pflanzenzucht im Weltall, vom Vortragsraum in der Sternwarte bis zur Rettung von Bienenvölkern – die Crowdfunding-Plattform Sciencestarter verhilft spannenden, kleineren Projekten aus Wissenschaft und Wissenschaftskommunikation zur Finanzierung. Am 1. April 2016 um 15 Uhr veranstaltet das Sciencestarter-Team in Berlin einen kostenlosen Workshop, in dem sich alles um die Frage dreht: Was braucht man, um eine erfolgreiche Sciencestarter-Kampagne zu starten? Eingeladen sind Nachwuchsforscher, Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren – egal, ob sie bereits ein Konzept haben, ob sie noch an ihrer Idee schmieden oder ob sie sich einfach für Crowdfunding in der Wissenschaft interessieren. Sciencestarter ist eine Möglichkeit Projekte aus Wissenschaft, Forschung und Wissenschaftskommunikation gemeinsam mit vielen Menschen (Crowd) zu finanzieren und wird von der Organisation Wissenschaft im Dialog (WID) betrieben.
Quelle: WID

Wenn eine Pflanze mechanisch verletzt oder mit Kälte konfrontiert wird, schickt sie elektrische Impulse über größere Strecken bis zu zehn Zentimeter und mehr durch ihren Körper. Eine Verletzung verursacht dabei völlig andere elektrische Signale als ein Kälteschock. Das hat der Biophysiker Professor Rainer Hedrich von der Uni Würzburg mit seinem Team an der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) herausgefunden. Um die Weiterleitung elektrischer Signale in den Siebröhren zu messen benutzen die Pflanzenwissenschaftler Blattläuse als Bio-Sensoren. Denn Blattläuse stechen zielgenau in die Siebröhren und saugen den zuckerhaltigen Saft. Klebt man ihnen einen feinen Draht an den Körper und verbindet ihn mit einer Elektrode, die in der Erde einer eingetopften Pflanze steckt, entsteht zwischen Laus und Pflanze ein Stromkreis. Über ihn lässt sich die Ausbreitung elektrischer Signale in den Siebröhren messen. Die bekannte aber nun erweiterte Methode und die mit ihrer Hilfe gewonnenen Ergebnisse stellen die Wissenschaftler im Fachmagazin Trends in Plant Science vor.
Quelle: Uni Würzburg

Die kreisrunden, kahlen Stellen, die in einem sehr regelmäßigen Muster das trockene Grasland Namibias überziehen, galten bisher als weltweit einmalig. Sind sie aber nicht, zeigt eine neue Studie im Fachjournal PNAS: Gemeinsam mit israelischen und australischen Kollegen haben Forschende vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig die rätselhaften Strukturen nun auch im menschenleeren Outback Australiens entdeckt. Die dortigen Untersuchungen liefern auch neue Indizien dafür, dass solche Feenkreise bei Wassermangel durch eine Selbstorganisation der Pflanzen entstehen.
Quelle: UFZ

Eine Homogenisierung von Europas Wäldern führt zu einer geringeren Leistung der Ökosysteme. Das hat ein internationales Wissenschaftler-Team von 29 Institutionen herausgefunden, an dem Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), der Universität Leipzig und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) beteiligt waren. Sie konnten zeigen, dass artenreiche Waldbestände mehr und vielfältigere Dienstleistungen erbringen als weniger artenreiche. Für die Studie sind über 200 Wälder in sechs europäischen Ländern untersucht worden. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal PNAS veröffentlicht.
Quelle: MLU

Forschende haben im Fachmagazin Nature Plants gezeigt, wie mit einheimischen Blütenpflanzen Schädlingsbekämpfung sinnvoll betrieben werden kann – und das auch noch mit finanziellem Gewinn für die Bauern. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende der Agrarwissenschaften an der Universität Bonn wollen einen neuartigen Putz mit herausragenden Wärmedämmeigenschaften entwickeln. Basis sind langjährige Untersuchungen und Erkenntnissen aus der Grundlagenforschung mit nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere mit sogenannten Großgräsern (Miscanthus x giganteus). Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Vorhaben mit rund 1,1 Millionen Euro.
Quelle: Uni Bonn

Im Rahmen des vom Bundeministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützten Projektes BürGEr schaffen WISSen (GEWISS) wurde mit über 700 Beteiligten aus über 350 Organisationen ein Grünbuch für eine Citizen Science-Strategie 2020 für Deutschland erarbeitet. Es enthält sowohl Vorschläge für die Stärkung bereits existierender Aktivitäten als auch für die Entwicklung neuer Strukturen und Fördermöglichkeiten. Das Grünbuch für eine Citizen Science-Strategie für Deutschland wird auf dem Forum „Citizen Science – eine Strategie für Innovation und Nachhaltigkeit“ morgen, am 16. März, im Museum für Naturkunde (MfN) in Berlin vorgestellt.
Quelle: MfN

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

Die Französin Emmanuelle Charpentier und die Amerikanerin Jennifer A. Doudna erhalten heute in der Frankfurter Paulskirche den Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis 2016. Die Wissenschaftlerinnen werden für ihre bahnbrechenden Arbeiten zur Entwicklung der Genschere CRISPR-Cas9 geehrt. Sie haben die bakterielle Genschere CRISPR-Cas9 derart hergerichtet, dass sich DNA-Sequenzen gezielt ansteuern und zerschneiden lassen.
Quelle: Uni Frankfurt