Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #20 (2017)

Wie der Wirkstoff der Myrte-Pflanze Krebs aufhält, haben Pharmazeuten der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) herausgefunden. Bisher wussten die Forschenden, dass der Wirkstoff Myrtucommulon der unscheinbaren Pflanze aus dem Mittelmeerraum die Mitochondrien einer Krebszelle attackiert. Da sich Tumorzellen sehr schnell verbreiten, sind sie auf die Energie dieser „Zellkraftwerke“ besonders angewiesen. Liegt eine Störung vor, gerät das Krebswachstum ins Stocken. Gemeinsam mit Kollegen von der Universität Saarbrücken und des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie in Jena haben die Experten der Universität Jena nun herausgefunden, wo der Wirkstoff genau andockt. Demnach betrifft es das Hitzeschockprotein Hsp60, das zu den sogenannten Chaperon-Proteinen gehört. Benannt ist es nach dem französischen Wort für „Anstandsdame“ – ein Hinweis auf die Funktion von Hsp60. Diese besonderen Chaperone schützen bestimmte Proteine der Mitochondrien und verhindern so deren Inaktivierung durch Zellstress. Schaltet man sie aus, kann das ganze Zellkraftwerk lahmgelegt werden. Über ihre Arbeit berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals Cell Chemical Biology.
Quelle: FSU

Bisher galt Eisen als wichtiger Nährstoff für Algen und den Stickstoffkreislauf in den Ozeanen. Nun haben Forschende des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und der britischen Universität Southampton herausgefunden, dass marine Mikroorganismen, wie Bakterien, für die Verarbeitung von Phosphor ebenfalls Eisen benötigen. Die Ergebnisse der Studie sind in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und erweitern das Verständnis um die Nährstoffkreisläufe der Meere.
Quelle: GEOMAR

Der Anbau von Pflanzen und das Speichern des von ihnen aus der Atmosphäre aufgenommenen Kohlendioxids ist kein brauchbares Mittel zur Stabilisierung unseres Klimas, wenn fossile Brennstoffe einfach unvermindert weiter verfeuert werden. Die Plantagen müssten im Fall eines solchen Versagens der Emissionsreduktion so groß sein, dass ihre Fläche entweder den Großteil der natürlichen Ökosysteme oder aber viele für die Nahrungsproduktion benötigte Felder und Äcker verschlingen würde. Sehr wohl aber kann der Anbau von Biomasse auf gut ausgesuchten Flächen und mit verstärkter Bewässerung oder Düngung eine Klimapolitik unterstützen, die zugleich den Ausstoß von Treibhausgasen rasch und drastisch verringert. Das haben Forschende vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) in einer Studie im Fachmagazin Journal der American Geophysical Union publiziert.
Quelle: PIK

Viele Steinkorallen leben in enger Gemeinschaft mit verschiedenen Arten von Riffbarschen. Riffökologen haben diese Symbiose jetzt genauer untersucht und einen bisher unbekannten Vorteil für die Korallen entdeckt: die Fische unterstützen die Algen bei der Photosynthese. Dadurch produzieren die Algen energiereiche Zucker, die wiederum den Korallen zu Gute kommen und deren Wachstum fördern. Mit seinem Fächeln sorgt der Riffbarsch für eine bessere Wasserzirkulation sowie den Zu- und Abtransport von Sauerstoff. Die Studie der Forschenden des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen ist im Journal of Experimental Biology erschienen und wurde vom Nature Magazin in seinen Forschungshighlights aufgegriffen.
Quelle: ZMT

Parasitäre Pflanzen einer in Ostasien beheimaten Orobanchaceae-Art sind in der Lage das pflanzliche Hormon Cytokinin auf ihre Wirte zu übertragen und dessen Wurzelmorphologie zu beeinflussen. Diese Parasiten entziehen ihren Wirtspflanzen also nicht nur Wasser und Nährstoffe. Die untersuchten Parasiten der Art Phtheirospermum japonicum bedienen sich damit der universellen „Sprache“ der Phytohormone, schreiben die Forschenden im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences. Wie das Portal Pflanzenforschung berichtet, könnte ein besseres Verständnis dieses Signalaustauschs zukünftig dabei helfen, wirtschaftlich bedeutende Pflanzen gezielt vor Parasiten zu schützen.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Forschende haben mit Hilfe eines Transposons, eines springenden DNA-Abschnittes, die Funktion des Gens dek38 entschlüsselt. Es kodiert das hochkonservierte Co-Chaperon TTI2, also ein Protein, das anderen bei der korrekten Faltung hilft. Gemeinsam mit zwei anderen Co-Chaperonen, TTI1 und TEL2, bildet es den TTT-Komplex, der die Reparatur von DNA-Schäden reguliert. Der Einsatz von Transposons bei der Gen-Funktionsanalyse ist für Labore interessant, die den Aufwand der Genom Editierung nicht bewerkstelligen können, schreiben die Forschenden im Fachjournal Proceedings of the National Academy of Sciences. Das Portal Pflanzenforschung stellt die Studie vor.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Eine Förderung des European Research Councils (ERC) in Höhe von rund zweieinhalb Millionen Franken erhält der Pflanzenwissenschaftler Cris Kuhlemeier von der Uni Bern. Mit der EU-Förderung für bereits etablierte Forschende will Kuhlemeier die Artbildung bei Petunien analysieren. Die bisher bekannte Blütenvielfalt beruht größtenteils auf der Anpassung von Blüten an ihre diversen Bestäuber. Unterschiedliche wilde Petunienarten sind an Bienen-, nachtaktive Motten- oder Kolibribestäubung angepasst. Jede dieser Petunien hat Blüten mit einer anderen Form, Farbe und Duft, um den Präferenzen ihrer jeweiligen Bestäuber zu entsprechen. Die Gruppe um Cris Kuhlemeier am Institut für Pflanzenwissenschaften untersucht, welche genetischen Veränderungen diese Unterschiede zwischen den Arten verursachen. Das ERC-Projekt setzt bei der mottenbestäubten Petunienart an, um mit Hilfe des neuen CRISPR/CAS9-Genomeditierungssystems die Artbildungsgene so zu verändern, dass sich die Farbe, der Duft und die Form der Blüten verändern und somit eine Pflanze entsteht, deren Blüten denen der bienen- oder vogelbestäubten Art ähneln. Anschließend sollen Bestäuberversuche zeigen, ob Bestäuber den Unterschied zwischen künstlichen und natürlichen Arten erkennen. Diese Art von Versuch ist erstmalig, denn „große Mutationen“ galten bisher nach Darwin als unmöglich.
Quelle: Uni Bern

Mit einem Festakt ist am Mittwoch in Bad Lauchstädt ein Ecotron als eine zentrale Versuchsplattform des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) in Betrieb genommen worden. Mit der in ihrer Art einmaligen Anlage wollen Forschende die Folgen des Artenschwundes besser verstehen. In 24 Versuchskammern können künftig unter kontrollierten Bedingungen die Wechselwirkungen der Nahrungskette zwischen Pflanzen, Tieren, Mikroben und Boden untersucht werden. Damit kann man beispielsweise gezielt untersuchen, wie der Verlust von Arten die Ökosysteme beeinflusst. Dazu wurden über 3,7 Millionen Euro in eine moderne Plattform investiert, die vom iDiv Halle-Jena-Leipzig und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) gemeinsam betrieben wird.
Quelle: iDiv

Unter dem Titel “Feinschliff für Organellengenome” berichtet das Laborjournal über ein neues internet-basiertes Programm, das Pflanzenforschern die Annotation von Organellen-Genomen erleichtert. Denn ohne vernünftige Annotation seien sequenzierte Genome nur inhaltslose Abfolgen von Nukleotiden. Das gratis online verfügbare und GeSeq genannte Programm sei für die Annotation von Chloroplasten-Genomen optimiert, ließe sich aber auch anderweitig nutzen.
Quelle: Laborjournal

Mitte Mai hat das Hightech-Forum, dem zwanzig Vertreter aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft angehören, die wichtigsten Themen für die Forschungspolitik der Bundesregierung genannt. Im Abschlussbericht „Gute Ideen zur Wirkung bringen – Umsetzungsimpulse des Hightech-Forums zur Hightech-Strategie" für die Bundesregierung sei die Bioökonomie eines der sechs Top-Themen, meldet das Portal Bioökonomie. Daher soll die Forschungspolitik vor allem folgende Themen stärken:

• Erschließung neuer Proteinquellen (insbesondere durch Innovationen in der Pflanzenzüchtung)
• Heben neuer Wachstumspotentiale durch die Bioökonomie
• Erfassung weiterer Abfall- und Reststoffe (inklusive neuer Recyclingkonzepte).

Quelle: Bioökonomie.de

Nachwuchswissenschaftler tragen entscheidend zum wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Erkenntnisgewinn und zur Innovation bei, meldet der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin e.V. (VBIO). Zugleich sei wissenschaftlicher Nachwuchs eine Voraussetzung, um den zukünftigen Bedarf an hoch qualifizierten Arbeitskräften in der modernen Wissensgesellschaft abdecken zu können. Das schreibt die unabhängige Expertenkommission in ihrem "Bundesbericht Wissenschaftlicher Nachwuchs 2017, Statistische Daten und Forschungsbefunde zu Promovierenden und Promovierten in Deutschland" (Bundestag Drucksache 18/12310 und Bericht hier als pdf-Datei). Gleichzeitig wird vom wissenschaftlichen Nachwuchs viel verlangt: herausragende Arbeit bei geringer Planbarkeit, Herausforderungen, wenn man Familie und Karriere vereinbaren will, und gleichzeitig unsichere Perspektiven. Dies betreffe weniger die Promotionsphase als vielmehr die Qualifizierungsphase nach der Promotion.
Quelle: VBIO

Am 18. Mai 2017 ist Fascination of Plants Day, eine von der EPSO initiierte Veranstaltung, in der Menschen auf der ganzen Welt ihre Begeisterung für Pflanzen teilen. Sie hat das Ziel, die große Bedeutung der Pflanzenwissenschaften darzustellen (siehe auch Initiativen Deutschland, Schweiz und Österreich). Schirmherren des deutschen Aktionstages sind Bundesministerin Wanka und Bundesminister Schmidt, meldet das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
Quelle: BMBF

Bei der ‚Inventur der Arten‘ haben Biologen der Ludwigs-Maximilians Universität München (LMU) die beiden neue Algen-Gattungen Blixaea und Unruhdinium identifiziert, die sie nach den Berliner Experimentalmusikern Blixa Bargeld und N.U. Unruh von der Band Einstürzende Neubauten benannt haben. Beide gehören zu einer speziellen Gruppe der Dinophyten: Sie unterhalten tertiäre Endosymbionten, das heißt, sie haben eine Kieselalge in ihr Zellinneres aufgenommen. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher im Fachmagazin Phytotaxa. Mit der Namensgebung wollen die Forschenden auch eine Diskussion um die gängige Benennungspraxis anstoßen, berichtet die LMU in der Rubrik aktuelle Forschungsprojekte.
Quelle: LMU

Ein Blatt in der Natur finden, es online vergleichen, die Pflanzenart bestimmen und dann die entsprechende Pflanze in den Hohenheimer Gärten anschauen – das soll in rund einem Jahr möglich sein. Die Blätter dürfen sogar fossil und bis zu 30 Millionen Jahre alt sein. Möglich machen dies vier Forschende der Botanik und der Paläontologie der Universität Hohenheim und des Naturkundemuseums Stuttgart, die in einem neuen Projekt ihre Datenbanken und Sammlungen zusammenführen werden. Weltweit einzigartig macht das Projekt, dass es einen einheitlichen Such- und Bestimmungsstandard für fossile und rezente, das heißt heutige Blätter schafft – bisher gab es lediglich lokal begrenzte Bestimmungssysteme. Eine neue Anwendung im Web soll allen Interessierten erlauben, darauf zuzugreifen. Das Wissenschaftsministerium fördert das Projekt über die „Landesinitiative Kleine Fächer in Baden-Württemberg“ mit 185.000 Euro.
Quelle: Uni Hohenheim 

Wie steht es um die Artenvielfalt vor der Hamburger Haustür? Inwieweit verändern Klimawandel und Urbanisierung das Leben in der Stadt? Der Lange Tag der StadtNatur, der GEO-Tag der Natur e. V. und das Centrum für Naturkunde (CeNak) kooperieren erstmals für Hamburgs größtes Natur-Event. Auf Paddel-, Rad- und Wandertouren, mit Fernglas, Kescher und mobilem Forschungslabor schwärmen Tier- und Pflanzenexperten und -expertinnen am 17. und 18. Juni ins gesamte Hamburger Stadtgebiet aus und laden Naturfans ein, sie zu begleiten. 200 Touren mit hohem Erlebnischarakter stehen auf dem Programm, das heute veröffentlicht wird.
Quelle: Uni Hamburg

Wie das Portal Heute im Bundestag (hib) meldet, sollen die Regelungen für die erlaubte Nutzung urheberrechtlich geschützter Werke in Bildung und Wissenschaft an die Bedingungen des digitalen Zeitalters angepasst werden. Dazu hat die Bundesregierung den "Entwurf eines Gesetzes zur Angleichung des Urheberrechts an die aktuellen Erfordernisse der Wissensgesellschaft (Urheberrechts-Wissensgesellschafts-Gesetz)" (18/12329) vorgelegt und dem Bundestag zugeleitet. Mit dem Gesetz soll zugleich die derzeitige "Vielzahl kleinteiliger, an unterschiedlichen Stellen geregelter gesetzlicher Erlaubnistatbestände zugunsten von Unterricht und Wissenschaft", wie es in der Einleitung heißt, übersichtlich zusammengefasst werden. Der Gesetzgeber soll damit zum einen festlegen, inwieweit urheberrechtlich geschützter Werke im Unterricht und in der Forschung frei genutzt werden dürfen und insoweit die Urheberrechte außer Kraft sind - die sogenannte Bildungs- und Wissenschaftsschranke. Zum anderen soll sichergestellt werden, dass die Rechteinhaber eine angemessene Vergütung für die Nutzung ihrer Werke erhalten.
Quelle: hib

Eines der 15 neuen Graduiertenkollegs, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) ab September 2017 fördert, untersucht Mischbestände in Wäldern. Die Forscherinnen und Forscher der Uni Göttingen untersuchen die Frage, ob Mischbestände aus Buchen und anderen Baumarten vielseitiger sind als reine Buchenwälder. Sie wollen herausfinden, was passiert, wenn man Buchenbestände mit Fichten und Douglasien anreichert und damit die funktionale Diversität erhöht. Buchen sind sehr konkurrenzstarke Bäume und Buchenwälder deshalb von Natur aus relativ arm an anderen Baumarten. „Solche Kombinationen könnten eine Möglichkeit sein, die vielfältigen und häufig auseinandergehenden gesellschaftlichen Ansprüche an Wälder zu befriedigen“, sagt Professor Christian Ammer, Leiter der Abteilung Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen der Universität Göttingen und Sprecher des Kollegs. Die Förderung beträgt insgesamt etwa 4,6 Millionen Euro für zunächst viereinhalb Jahre.
Quelle: Uni Göttingen

Weil die derzeitige Torfgewinnung den Lebensraum Moor zerstört und zum Klimawandel beiträgt, sollen im Projekt „MOOSzucht" Torfmoose als nachhaltige und schnell nachwachsende Alternative entwickelt werden. Dazu unterstützen Prof. Dr. Ralf Reski und Privatdozentin Dr. Eva Decker von der Universität Freiburg die Projektleiter der Uni Greifswald, indem sie ihr Wissen über die genetische Beschaffenheit der Moosarten Physcomitrella und Sphagnum einbringen. Mittels Präszisionszüchtung (smart breeding) sollen damit besonders schnell wachsende Torfmoose für ausreichende Mengen für Paludikulturen generiert werden. Projektbeteiligte sind außerdem das Karlsruher Institut für Technologie und eine Firma aus Niedersachsen. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das Projekt mit etwa 1,1 Millionen Euro für die nächsten drei Jahre.
Quelle: Uni Freiburg

Zum zehnten Mal findet die International PhD School "Plant Development" statt, diesmal vom 4. bis 6. Oktober 2017 in Retzbach (Benediktushöhe) bei Würzburg, Germany. Sie ist eine Plattform für Nachwuchskräfte, bei der Kommunikation und Kooperation mit eigenen Forschungsprojekten geübt werden. Die zehn Sessions werden jeweils von etablierten Forschenden eingeleitet. Die Jubiläumszusammenkunft wird von Prof. Dr. Rita Gross-Hardt (Uni Bremen, Deutschland), Prof. Markus Schmid (Uni Umeå, Schweden) und Prof. Dr. Kay Schneitz (TU München) organisiert und von der DBG gefördert.

Welche Maßnahmen sind nötig, um eine Stadt "grün" und zukunftsfähig zu machen? Im Zentrum Stadtnatur und Klimaanpassung der Technischen Universität München (TUM) geht ein interdisziplinäres Forscherteam diesen Fragen auf den Grund. Am 15. Mai präsentieren die Experten auf einem Fachsymposium die Ergebnisse des ersten Teilprojekts und stellen weitere aktuelle Arbeiten vor. Es geht darum, Konzepte zu entwickeln, mit denen sich das Leben in Ballungsgebieten nachhaltig gestalten lässt.
Quelle: TUM

Neue molekularbiologische Methoden der Genomveränderung - auch als Genome Editing oder Genomchirurgie bekannte Techniken - erlauben vergleichsweise schnelle, präzise und kostengünstige Veränderungen im Erbgut von Pflanzen und Tieren und für therapeutische Zwecke beim Menschen. Die Jahresversammlung der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina befasst sich am 22. und 23. September 2017 unter dem Titel „Veränderungen des Genoms – Herausforderungen für die Zukunft“ mit diesen Entwicklungen. Die Teilnehmenden, unter ihnen führende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem Gebiet des Genome Editing, werden sich über Grundlagen programmierbarer „Genscheren”, Genome Editing in der klinischen Forschung, Perspektiven der Anwendung sowie gesellschaftliche und rechtliche Perspektiven der neuen Methoden austauschen.
Quelle: Leopoldina