Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #39 (2018)

Mit einer neuen Methodenkombination haben Forschende in Echtzeit den Weg einzelner Atome und die Geschwindigkeit des Einbaus in flüchtige organische Verbindungen (BVOC) oder Kohlendioxid verfolgt. Dazu haben sie die Stoffwechselwege der mediterranen Pflanze Halimium halimifolium analysiert, bekannt als Gelbe Zistrose. Sie untersuchten, wie Pflanzen durch die Synthese von flüchtigen Abwehrstoffen auf Klimaextreme reagieren. In zwei Klimakammern war zu bestimmen, wieviel Kohlendioxid in der Photosynthese von den Pflanzen aufgenommen oder abgegeben wird. Außerdem konnte gemessen werden, was die Pflanze zusätzlich an biogenen flüchtigen organischen Elementen in die Luft abgibt, darunter Schutz- und Duftmoleküle. Ihre Ergebnisse stellten die Forschenden der Uni Freiburg um Prof. Dr. Christiane Werner und Lukas Fasbender, deren Arbeit durch den Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrates gefördert wurde, im Onlinefachmagazin PLOS One vor. Die Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis der Regulationsmechanismen im pflanzlichen Kohlenstoffwechsel und der BVOC-Biosynthese.
Quelle: Uni Freiburg

Zwei der 57 neuen von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Exzellenz-Cluster liegen in der Pflanzenforschung (im engeren Sinn), wie die DFG bekannt gab. Das Projekt “SMARTe Pflanzen für die Anforderungen von morgen“ wurde im Verbund der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf und der Universität zu Köln eingebracht, an dem auch das Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung sowie das Forschungszentrum Jülich beteiligt sind. Es ist Nachfolger des ersten, im Jahr 2012 gestarteten "Cluster of Excellence on Plant Sciences" CEPLAS. Das zweite Projekt „‏PhenoRob – Robotik und Phänotypisierung für Nachhaltige Nutzpflanzenproduktion“ wurde von der Uni Bonn beantragt. Förderbeginn für die neuen Exzellenzcluster ist der 1. Januar 2019.
Quelle: DFG (alle bewilligten Cluster als pdf-Datei)

Wissenschaftsrat (WR) und Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gaben bekannt, dass der Exzellenzcluster CEPLAS (Cluster of Excellence on Plant Sciences) auch in dieser Runde der Exzellenzstrategie erfolgreich war mit ihrem Projektantrag „SMARTe Pflanzen für die Anforderungen von morgen“. Der Forschungsverbund fahndet nach optimierten Nutzpflanzen, die die Anforderungen an die Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung angesichts des Klimawandels und seiner Folgen erfüllen können. Dazu will CEPLAS II das Zusammenspiel komplexer Pflanzenmerkmale erforschen, die die Anpassung der Pflanzen an begrenzte Ressourcen und ihren Ertrag beeinflussen. Im Fokus stehen Fragen zum Stoffwechsel und zum Einfluss des Mikrobioms – der Lebensgemeinschaft, die Pflanzen mit Bakterien und Pilzen bilden – auf das Wachstum und pflanzliche Signalwege. Die Arbeitsgruppen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der Universität zu Köln werden gemeinsam mit dem Kölner Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung und dem Forschungszentrum Jülich an der Entwicklung optimierter Nutzpflanzen arbeiten.
Quelle: HHU

Eines der großen Ziele unserer Gesellschaft ist es, Hunger zu bekämpfen sowie die Landwirtschaft zu verbessern und nachhaltiger zu gestalten. Dazu müsste die Pflanzenproduktion - trotz begrenzter Nutzflächen - erhöht und gleichzeitig die ökologischen Folgewirkungen verringert werden. Um beides zu erreichen, forscht die Universität Bonn zusammen mit dem Forschungszentrum Jülich im Cluster „PhenoRob - Robotik und Phänotypisierung für Nachhaltige Nutzpflanzenproduktion“ an Methoden und neuen Technologien, um Pflanzen zu beobachten, zu analysieren, besser zu verstehen und gezielt zu behandeln. Dafür werden Felder aus der Luft sowie vom Boden aus überwacht. Computer verarbeiten diese Sensordaten so, dass Roboter automatisch einzelne Pflanzen ansteuern und behandeln können. Dies soll helfen, Landwirtschaft effizienter zu machen, neue Erkenntnisse über Pflanzenwachstum zu gewinnen und den Einsatz von chemischen Hilfsmitteln zu vermeiden. Sprecher des Clusters sind Prof. Dr. Cyrill Stachniss und Prof. Dr. Heiner Kuhlmann.
Quelle: Uni Bonn

Trotz vielfach beklagter Elitenfeindlichkeit: Das Vertrauen der Menschen in Wissenschaft und Forschung bleibt laut Wissenschaftsbarometer 2018 im Vergleich zum Vorjahr stabil. Das zeigt die jährlich erstellte repräsentative Umfrage der Bevölkerung zum Thema Forschung in Deutschland in mehr als 1000 Telefoninterviews. Allerdings sollen nach Ansicht der Befragten Forschende nicht nur „viel wissen“ sondern auch „kommunikativ sein“. Das berichtet Wissenschaft im Dialog (WiD), bei denen es auch alle einzelne Daten und Ergebnisse als Grafiken gibt.
Quelle: WiD

Zum Thema Gentechnik gibt es unterschiedliche Meinungen: In der Pflanzenzucht stößt der Einsatz gentechnischer Verfahren auf Ablehnung. In der Humanmedizin ist die Gesellschaft denselben Methoden gegenüber positiv eingestellt. Woher kommt diese Entwicklung? Welche Argumente gibt es für oder gegen den Einsatz gentechnischer Verfahren? Gibt es einen Unterschied zwischen dem Einsatz bei Pflanzen und in der Humanmedizin? Diesen Fragen geht eine interdisziplinäre Konferenz zu den Narrativen und Anspruchsgruppen bei der Anwendung der Genomeditierung in der grünen und roten Gentechnik an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) nach, die am 10. und 11. Oktober am Universitätsplatz stattfindet. Der Eintritt ist frei, eine Anmeldung ist erforderlich.
Quelle: MLU

Niedrige Gräser und Zwergsträucher bestimmen die Vegetation der arktischen Tundra. Doch das könnte sich in Zukunft ändern. Mit der Klimaerwärmung sinken die Selektionsvorteile der bisherigen Strategie dieser Pflanzen, sich an den Boden zu pressen, um die wärmere bodennahe Luftschicht zu nutzen und sich vor kalten Winden zu schützen. Ein internationales Team mit mehr als 120 Forschenden, mit Beteiligung von BiologInnen der Uni Wien, der Uni Greifswald und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), fand nun heraus, dass höherwüchsige Pflanzen in den vergangenen Jahrzehnten in der Tundra signifikant häufiger geworden sind, was sie mit Daten im Fachmagazin Nature belegen.
Quelle: Uni Wien

Das Portal Pflanzenforschung berichtet über die drastischen Prognosen von Forschenden, die aus Klimaereignissen der Vergangenheit auf die kommenden Veränderungen in Ökosystemen schließen. In den kommenden 100 Jahren erwarten die Forschenden eine Bedrohung von Ökosystem-Dienstleistungen wie sauberes Wasser und Kohlenstoffspeicherung. Ein massives Artensterben halten sie für sehr wahrscheinlich. Schadinsekten bedrohen darüber hinaus die Ernten in ungeahntem Ausmaß. Dazu hat das Portal die Ergebnisse dreier verschiedener Studien zusammengefasst, die in den Fachzeitschriften Science (2) und Trends in Ecology & Evolution (1) erschienen sind.
Quelle: Pflanzenforschung.de

Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, molekulare Bausteine von Pflanzen und Mikroorganismen in einer Biosolarzelle zu kombinieren, sodass sie Lichtenergie ohne Umwege zur Produktion von Wasserstoff nutzen konnten. In der Natur kommt diese Kombination so nicht vor: Pflanzen können zwar Lichtenergie nutzen, um Kohlendioxid in Biomasse zu verwandeln, aber keinen Wasserstoff produzieren. Manche Bakterien hingegen können Wasserstoff produzieren, aber nicht direkt mithilfe von Lichtenergie. Über ihre Biotech-Zelle berichten die beteiligten Forschenden der Ruhr-Universität Bochum (RUB) im Fachmagazin Nature Energy.
Quelle: RUB

Die Umwelt- und Forstwissenschaftlerin Dr. Valentina Vitali erhält den Göttinger Preis für Waldökosystemforschung für ihre Dissertation zum Potenzial von Douglasien und Weißtannen als mögliche Ersatzbaumarten für die Fichte im Kontext des Klimawandels. Die Auszeichnung für besondere Leistungen von Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern in der Waldökosystemforschung ist mit 2.500 Euro dotiert. Vitali verfasste ihre Dissertation an der Professur für Waldbau der Universität Freiburg in nur drei Jahren, betreut von Prof. Dr. Jürgen Bauhus. Die Ergebnisse ihrer Arbeit publizierte sie u.a. in der Fachzeitschrift Global Change Biology. Sie analysierte wie drei Einflussfaktoren das Wachstum von Jahresringen beeinflussen: Trockenstress, die Zusammensetzung der Baumarten sowie zukünftige Klimaänderungen einschließlich der Veränderungen jahreszeitlichen Klimas. Dabei zeigte sie für den Schwarzwald auf, dass nicht nur die Douglasie, sondern auch die Tanne widerstandsfähiger gegen Trockenstress ist und sich schneller von ihm erholt als die Fichte.
Quelle: Uni Freiburg

Pflanzen, die aus zwei Arten entstanden sind, haben einen verdoppelten Chromosomensatz. Dies ermöglicht in der neuen Art große genetische Veränderungen und macht sie anpassungsfähiger verglichen mit ihren Eltern. Forschende vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich (UZH) haben dies nun anhand der natürlich vorkommenden Schaumkresse Arabidopsis kamchatica nachgewiesen und ihre Ergebnisse heute im Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht. Die doppelt oder mehrfach vorhandenen Genkopien erlauben es der Pflanze, vorteilhafte Mutationen zu übernehmen und gleichzeitig eine ursprüngliche Kopie wichtiger Gene beizubehalten. Wie nützlich das doppelte Genom für A. kamchatica ist, zeigt sich an ihrer großen Verbreitung - sowohl bezüglich Breitengraden wie auch Höhenlagen - verglichen mit ihren Elternpflanzen (A. halleri und A. lyrata). Ihr Lebensraum reicht von Taiwan, Japan über Fernost-Russland bis hin nach Alaska und dem pazifischen Nordwesten der USA.
Quelle: UZH

Eine neue, bislang unbekannte Quelle für Vitamin D2 haben Forschende der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Max Rubner-Instituts ausgemacht: Kakao und kakaohaltige Lebensmittel enthalten nennenswerte Mengen des wichtigen Nährstoffs, dessen Mangel brüchige Knochen und ein erhöhtes Risiko für Atemwegserkrankungen verursacht. Den höchsten Vitamin-D2-Gehalt haben laut den Forschenden Kakaobutter und dunkle Schokolade. Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie kürzlich in der Fachzeitschrift Food Chemistry.
Quelle: MLU

Mit dem Right Livelihood Award (alternativer Nobelpreis) werden dieses Jahr zwei Menschen ausgezeichnet, die sich mit Pflanzen gegen Trockenheit und Wüstenbildung stemmen: Der austalische Wissenschaftler Tony Rinaudo hat belegt, wie große Trockengebiete in Afrika mit minimalen Kosten begrünt werden können. Der Experte für Wiederaufforstung und Landwirtschaft von World Vision aus Australien wird daher auch der "Waldmacher" genannt und erhält den Preis "für seine Fähigkeit, weitläufige Trockengebiete in fruchtbare Böden zu verwandeln". Der Bauer Yacouba Sawadogo (Burkina Faso) hat in der Sahelzone einen Wald gepflanzt, der heute aus mehr als sechzig Baum- und Buscharten besteht. Sawadogos Erfolg, der "Mann, der die Wüste aufhielt", beruht darauf, dass er Bäume zusammen mit Weizen anbaut. Beide erhalten jeweils zusammen mit der Auszeichnung rund 100.000 Euro. Denselben Betrag erhalten die drei Menschenrechtler Abdullah al-Hamid, Mohammad Fahad al-Qahtani und Waleed Abu al-Khair aus Saudi-Arabien, wie das Kommittee der von Jakob von Uexküll gegründeten Organisation heute bekannt gab. Den Ehrenpreis erhalten die Korruptionsbekämpfer Thelma Aldana (Guatemala)  und Iván Velásquez (Kolumbien). Verliehen werden die Preise am 23. November in Stockholm.
Quelle: Right Livelihood Award