Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #30 (2016)

Wie einige Pflanzenarten durch natürliche Resistenz pflanzliche Parasiten abwehren können, hat ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersucht. Ihre Forschungsobjekte sind Kultursorten der Tomate, bei denen der Parasit Teufelszwirn vergeblich seine Saugorgane zu den Leitgeweben ausstreckt. Die Forschenden entdeckten ein Gen bei der Tomate, das ihr die Erkennung des Teufelszwirns ermöglicht und einen Mechanismus der angeborenen Immunität in Gang setzt. Dieser war bisher nur aus der Abwehr der Pflanze gegen mikrobielle Krankheitserreger, Insekten oder Spinnentiere bekannt. Die Ergebnisse geben neue Hinweise, wie Nutzpflanzen besser gegen pflanzliche Parasiten geschützt werden können. Die Studie publizierte die Arbeitsgruppe von Dr. Markus Albert vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (ZMBP) der Universität Tübingen in Kooperation mit Professor Cyril Zipfel und Matthew Smoker vom Sainsbury Laboratory im englischen Norwich in der Fachzeitschrift Science.
Quelle: Uni Tübingen

Mit einem einfachen Mikroskop und einem Scanner ist es Forschenden gelungen, die Effekte von anhaltender Trockenheit in Blättern in Echtzeit zu beobachten. Trockenstress verursacht gefährliche Luftblasen, die den Wasserstrom in den Blattadern unterbrechen. Der Studie zufolge reißt der Wasserstrom stets zuerst in den größten Gefäßen ab und breitet sich dann auf andere Blattadern aus. Wie anfällig oder tolerant Blätter demgegenüber sind, hängt von der genetisch vorgegebenen Architektur der Blattadernetzwerke ab, berichten die Forschenden. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Ergebnisse vor, die in den Fachjournalen PNAS und Trends in Plant Science berichtet werden.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Die in Australien heimische Acacia longifolia ist eine Akazienart aus der Familie der Schmetterlingsblüter, die in Portugal zunächst zur Befestigung von Dünen sowie als Zierpflanze kultiviert wurde und sich jetzt unkontrolliert ausbreitet – was sich auf einheimische Arten unterschiedlich auswirkt. Da sie aufgrund einer Symbiose mit Bakterien an ihren Wurzeln Stickstoff aus der Luft nutzen kann, schnell wächst und viel Biomasse produziert, reichert sie das natürlicherweise nährstoffarme Dünenökosystem mit Stickstoff an und hat damit eine unerwünschte Düngewirkung. Außerdem nutzt sie mehr Wasser als einheimische Arten. Die Ökologinnen Prof. Dr. Christiane Werner und Christine Hellmann sowie der Ökologe Dr. Jens Oldeland stellen im Fachmagazin PLOS ONE einen neuen Ansatz vor, um zu bestimmen, in welchen räumlichen Gebieten die Akazie mit einheimischen Arten interagiert. Dabei hat das Team festgestellt, dass die eingewanderte Art manche einheimischen Pflanzen in der Entwicklung beeinträchtigt, während andere unbeeinflusst bleiben oder sogar besser gedeihen.
Quelle: Uni Freiburg

Ein Team aus Köln, Halle, Hamburg, und Zürich, hat ein neues Verfahren entwickelt, mit dem man einzelne Eigenschaften (Phänotpyen) vielzelliger Organismen wie Pflanzen und mancher Tierarten nach Bedarf durch die Umgebungstemperatur gezielt umschalten kann. Dadurch lässt sich die Funktion einzelner Gene und der von ihnen kodierten Proteine erforschen. Dazu wird das Protein mit einem Abbausignal versehen, das dessen Abbau erst ab einer bestimmten Temperatur (27°C) induziert. Bei Temperaturen wenige Grad darunter bleibt das Protein stabil und kann seine normale Funktion ausführen. Die im Fachjournal Nature Communications erschienene Arbeit beruht auf einer Zusammenarbeit der Kölner Genetiker mit den Pflanzenwissenschaftlern Dr. Nico Dissmeyer und Professor Dr. Arp Schnittger, die zuerst am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln tätig waren (heute am Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie in Halle bzw. an der Universität Hamburg). Koordiniert von Dr. Dissmeyer wurde das Temperatur-regulierte Abbausystem zunächst in der Bäckerhefe und in Pflanzen etabliert und dann in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern an der ETH in Zürich auch in der Fruchtfliege Drosophila angewendet.
Quelle: Uni Köln

Mit nur noch 693 Hektar hat sich die Anbaufläche von Sojabohnen in Brandenburg in diesem Jahr im Vergleich zu 2014 beinahe halbiert. Die Angaben basieren auf aktuellen Erhebungen des Ministeriums für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Landwirtschaft des Landes Brandenburg (MLUL). Auf dem vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. sowie der Naturland Öko-Beratungs Gesellschaft mbH veranstalteten Soja- und Lupinenfeldtag Brandenburg trafen sich am 20. Juli 2016 Landwirte mit Vertretern aus der Politik, Forschung und Beratung, um sich über die Anbaupotenziale von Soja und Lupinen sowie zu Lösungsvorschlägen aus der Wissenschaft und Praxis auszutauschen.
Quelle: ZALF

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

Das Portal Pflanzenforschung hat sich ein Spiel ausgedacht, bei dem man mit Kenntnissen über Nutzpflanzen gegen den Computer spielt. Die Fragen lauten beispielsweise: Wer hat das größere Genom, welche Pflanze wird häufiger angebaut und zu welcher gibt es mehr Rezepte. Viel Spaß!
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben den molekularen Transport von Nitrat und Chlorid in Pflanzen untersucht und dabei einen bislang unbekannten Chlorid-Schalter entdeckt. Sie stellen ihre Ergebnisse im Fachjournal Current Biology vor. Das Wissen über die Funktion von Anionen-Kanälen macht es möglich, die Salztoleranz von Nutzpflanzen gezielt zu verbessern, schreibt das Portal Pflanzenforschung über die Studie. Das wird wichtig, weil die fortschreitende Versalzung von Ackerland als Folge klimatischer Veränderungen immer mehr Flächen bedroht, etwa wegen der Zunahme des Bewässerungsfeldbaus. Kulturpflanzen toleranter gegen Versalzung zu machen, ist ein Weg, den Verlust von Produktionsflächen abzumildern.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Das Leben der ersten Zellen begann in einer eisenreichen heißen Tiefseequelle. Das haben Biologen um Prof. Dr. William Martin vom Institut für Molekulare Evolution der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) herausgefunden. Durch genetische Vergleiche heute lebender Zellen fanden sie die Eigenschaften von „LUCA“, dem gemeinsamen Vorfahren von Bakterien und Archeen. In der Fachzeitschrift Nature Microbiology beschreiben sie, wie sein Stoffwechsel und seine Lebensbedingungen beschaffen waren.
Quelle: Uni Düsseldorf

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

Auf dem Papier klingt Interdisziplinarität gut. Im Alltag ist sie jedoch häufig schwer umzusetzen. Diese Erfahrung machen auch viele Nachwuchskräfte in den Naturwissenschaften. Mit dem Programm "Begegnungszone" fördert die Joachim Herz Stiftung Veranstaltungen, die bewusst den Austausch über Fachgrenzen hinweg angehen. Damit können junge Naturwissenschaftler Arbeitsweisen und -methoden benachbarter Disziplinen kennenlernen und neue Kontakte knüpfen. Zum Beispiel bei Konferenzen, Workshops oder Doktorandenschulen. Stichtag für die Anträge ist der 16. Oktober 2016.
Quelle: Joachim Herz Stiftung