Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #18 (2017)

Kieler Forschende haben mit dem Beinwell (Symphytum officinale) eine heimische Pflanze untersucht, die Alkaloide zum Schutz vor Fraßfeinden produziert. Seine Blütezeit beginnt nun. Beinwell kann zur Kontamination in Lebensmitteln beitragen. Unter der Leitung von Professor Dietrich Ober untersuchte Lars Hendrik Kruse aus der Arbeitsgruppe Biochemische Ökologie und Molekulare Evolution am Botanischen Institut der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) den Mechanismus, der im Beinwell zur Giftbildung führt. Die Forschungsgruppe erkannte dabei, dass die Pflanze neben den in der Wurzel gebildeten Alkaloiden kurz vor Beginn der Blüte auch in der Nähe des Blütenstandes große Mengen der giftigen Pyrrolizidin-Alkaloide synthetisiert. Diesen zusätzlichen Bildungsort für Alkaloide interpretieren die Forschenden als Schutzmechanismus für die Fortpflanzungsorgane, um das Überleben der Art sicher zu stellen. Ihre Ergebnisse publizierten sie im Fachjournal Plant Physiology.
Quelle: CAU

Mit einem neuen Modell haben Forschende der Universitäten Zürich, Wien und Grenoble simuliert, wie verschiedene alpine Pflanzenarten auf wärmere klimatische Bedingungen reagieren. Aufgrund ihrer Langlebigkeit besiedeln Pflanzen viele Standorte zwar länger als bisher erwartet, produzieren dabei aber Nachwuchs, der zusehends schlechter an die sich ändernden Bedingungen angepasst ist. Zur korrekten Erfassung von Pflanzenarten ist es notwendig nicht nur ihre geographische Verbreitung, sondern auch den Zustand lokaler Populationen zu beachten, folgern die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ihren Ergebnissen, die im Fachjournal Nature Communications publiziert sind.
Quelle: Uni Wien

Forschende haben ein RNA-Molekül entdeckt, das in Cyanobakterien eine Schlüsselrolle spielt, um den Stoffwechsel an die jeweils verfügbare Menge an Eisen anzupassen. Eisen ist unverzichtbar für die Photosynthese, mit der Pflanzen, Algen und Cyanobakterien Solarenergie für die Synthese von organischen Stoffen sowie für die Sauerstoffproduktion verwenden. Mithilfe von IsaR1, der sog. Iron stress activated RNA 1, gelingt es den Cyanobakterien, ihre photosynthetische Aktivität bei Eisenmangel zu reduzieren. Das internationale Team um Prof. Dr. Wolfgang R. Hess und Dr. Jens Georg von der Fakultät für Biologie der Universität Freiburg veröffentlichte die Ergebnisse ihrer Studie im Fachjournal Current Biology.
Quelle: Uni Freiburg

Einen Anstieg des Anbaus gentechnisch veränderter Pflanzen meldet das Portal Transgen für das Jahr 2016 und beruft sich dabei auf einen Report der Agro-Biotech-Agentur ISAAA. Demnach stieg die Anbaufläche auf 185 Millionen Hektar. Das sei so viel, wie noch nie. Den größten Zuwachs habe es in Brasilien gegeben, vor USA, Australien und Kanada. In einigen Ländern, vor allem China und Indien, ginge der Anbau von gv-Baumwolle zurück. Die Hälfte aller gv-Pflanzen entfiele auf Sojabohnen.
Quelle: Transgen

Die weltberühmte Pariser Morris-Säule wird als Pilotanlage für die Luftreinigung getestet, meldet die Französische Botschaft. Eine erste Säule wird am Place d’Alesia aufgestellt, wo täglich 72.000 Fahrzeuge durchfahren und infolgedessen die CO2-Belastung und die Feinstaubemissionen hohe Werte erreichen. Die Pilotanlage nutzt zur Luftreinigung Mikroalgen, die sich in einem einen Kubikmeter großen Bioreaktor im Inneren der Säule befinden. Während sie Photosynthese betreiben, binden sie Kohlendioxid und Stickstoffdioxid. Je mehr Kohlendioxid die Mikroalgen adsorbieren, desto stärker wachsen und vermehren sie sich. Wird die so entstandene Biomasse zu groß, wird sie über die Kanalisation zur nächstgelegenen Kläranlage abtransportiert und für die Einspeisung in das Erdgasnetz in Biomethan umgewandelt.
Quelle: Französische Botschaft

In der Schweiz haben der Ständerat und der Nationalrat das seit 2005 bestehende Moratorium ein drittes Mal verlängert, diesmal bis 2021, der kommerzielle Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen bleibt damit weiterhin verboten. Den Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen zu Forschungszwecken erlaubt das Parlament weiterhin. Autorin Brigitte Walser beklagt in der Berner Zeitung jedoch, dass die Skepsis gegenüber gv-Pflanzen aber nicht angebracht sei. Schließlich liegen die Risiken im gleichen Rahmen wie bei der herkömmlichen Pflanzenzüchtung. Außerdem gebe es nun Apfelsorten, die dank Gentechnik und dem Gen eines Wildapfels ohne Antibiotika gegen Feuerbrand bestehen können.
Quelle: Berner Zeitung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist es nun erstmals gelungen, Ölraps gezielt mit Hilfe von Genome Editierungs-Verfahren – konkret der CRISPR-Cas-Technologie – zu verändern und die Übertragung auf nachfolgende Generationen nachzuweisen. Das Forschungsteam hat alle Kopien eines Gens ausgeschaltet, das die Platzfestigkeit der Rapsschoten kontrolliert. Ihre Arbeit hat das Team unter der Leitung von Professor Christian Jung vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) in der Fachzeitschrift Plant Physiology veröffentlicht. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Züchtung von Rapssorten, deren Schoten nicht schon vor oder während der Ernte platzen, was erhebliche Ertragssteigerungen erlauben könnte. Raps ist nach der Sojabohne die zweitwichtigste Ölpflanze der Welt und die einzige Ölpflanze von Bedeutung in unseren Breiten.
Quelle: CAU

Das Julius Kühn-Institut (JKI) gründet zusammen mit dem Bundessortenamt und weiteren Partnern aus Forschung und Wirtschaft ein bundesweites Netzwerk zur Erhaltung und Anpassung von Kulturpflanzen (NEA-KULT). In einem ersten gemeinsamen Projekt geht es um die Erweiterung der genetischen Vielfalt bei Wintergerste. MAGIC lautet die Kurzbezeichnung eines komplexen Kreuzungsschemas, bei dem über sechs Jahre hinweg 32 Gerstensorten miteinander gekreuzt wurden. Aus der Kreuzung dieser 32 Sorten ist nun am JKI eine Population hervorgegangen, bei der in jeder Pflanze Gene aus allen 32 Elternsorten zu finden sind. In der zweiten Phase des Vorhabens wird diese MAGIC-Population für die nächsten 8 Jahre an 12 Standorten in Deutschland angebaut.
Quelle: JKI

Ein neues Forschungsprojekt sammelt Daten über Mangroven in tropischen Regionen rund um den Erdball. Ziel ist es zu verstehen, wie die Leistungen der Mangrovenwälder für Mensch und Umwelt mit dem Zustand und der Veränderung ihrer Tier- und Pflanzenwelt zusammenhängen. Mit molekularbiologischen Methoden, wie Metabarcoding und Metagenomik, sollen Artzusammensetzung und Stoffwechsel der Organismen im Sediment der Mangrovenwälder erfasst werden. Dabei werden sich die Forschenden auch Mikroorganismen, wie Bakterien, Pilzen und Algen, widmen, die im Schlamm am Boden der Mangroven leben. Mit metagenomischen Methoden können auch solche Arten identifiziert werden, die man nicht in Kultur halten kann. Die Laubstreu der Mangrovenbäume – sie werfen jährlich bis zu drei Kilogramm Blätter pro Quadratmeter ab – ernährt diese Mikroben, die wiederum komplexe Ökosystemprozesse antreiben. Letztlich hängen zahllose lokale wie globale Dienstleistungen der Mangroven von diesen Prozessen im Sediment ab. Das Großprojekt wird mit einer knappen Million Euro von der Leibniz-Gemeinschaft unterstützt, ist auf drei Jahre angelegt und wird vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) koordiniert.
Quelle: ZMT