Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #40 (2018)

Artenreiche subtropische Wälder können doppelt so viel Kohlenstoff aufnehmen wie Monokulturen. Dies berichtet ein internationales Forscherteam im Fachjournal Science (DOI: 10.1126/science.aat6405). Die Studie wurde im Rahmen eines einmaligen Feldexperiments durchgeführt, das unter Federführung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Chinese Academy of Sciences betrieben wird. Es besteht aus eigens angelegten Wäldern in China mit insgesamt über 150.000 Bäumen. Die vor rund zehn Jahren angepflanzten Wälder unterscheiden sich in der Anzahl ihrer Baumarten. Die gewonnenen Ergebnisse sprechen aus Sicht der Forschenden dafür, bei Wiederaufforstungen viele verschiedene Baumarten zu verwenden. Damit könne sowohl Arten- als auch Klimaschutz betrieben werden.
Quelle: iDiv

Ein Forschungsprogramm der Forschungsbehörde des amerikanischen Verteidigungsministeriums weckt die Befürchtung, dass Forschung für biologische Kriegsführung missbraucht werden könnte. In dem Projekt namens Insect Allies („Alliierte/Verbündete Insekten“) sollen Insekten als Transportmittel für Pflanzenviren dienen und diese auf landwirtschaftliche Nutzpflanzen übertragen. Die Viren können bereits auf den Feldern wachsende Pflanzen wie Mais oder Tomaten schnell und in großem Stil mittels so genannter Genomeditierung verändern. Wissenschaftler/innen des Max-Planck-Instituts für Evolutionsbiologie in Plön sowie der Unis Freiburg und Montpellier weisen im Fachmagazin Science darauf hin, dass ein solches System relativ leicht manipuliert und als biologische Waffe eingesetzt werden kann.
Quelle: Max-Planck-Gesellschaft

Der Agrarwissenschaftler Prof. Dr. Andreas von Tiedemann von der Uni Göttingen hat die Anton de Bary-Medaille der Deutschen Phytomedizinischen Gesellschaft (DPG) erhalten. Die DPG ehrt ihn damit für sein langjähriges wissenschaftliches Wirken auf dem Gebiet der Pflanzenkrankheiten, insbesondere für seine Forschung zum Einfluss klimarelevanter Faktoren auf die Ausbreitung und Ausprägung von Pflanzenkrankheiten. Tiedemann entwickelte unter anderem Prognosesysteme für die Rapskrankheit Sclerotinia und die Taubährigkeit an Weizen. Um den integrierten Pflanzenschutz weiter zu verbessern, versucht er, in alten Pflanzensorten und Wildpflanzen resistente oder tolerante Genotypen zu finden, um sie für die Züchtung moderner krankheitsresistenter Sorten zu nutzen. Die Auszeichnung erhielt Tiedemann vom Vorsitzenden der DPG, Prof. Dr. Johannes Hallmann, in Hohenheim.
Quelle: Uni Göttingen

Der Wachstumsschub im Frühling beginnt bei Pflanzen immer früher, ergaben Satelliten- und Feldmessungen in Kombination mit Modellierungen. Doch anders als gedacht wird dadurch deutlich weniger CO₂ von den Pflanzen aufgenommen. Bislang dachte man, dass dieses Phänomen den Klimawandel ehr verlangsamt, weil bei der Photosynthese mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden und mehr Biomasse produziert würde. Wie nun mit Hilfe der Satellitendatenauswertungen der TU Wien gezeigt werden konnte, trifft das aber nicht zu. Im Gegenteil: In vielen Gegenden der 41 Millionen Quadratmeter großen Untersuchungsfläche in nördlichen Ökosystemen führt ein warmer und vorverlegter Frühling sogar zu einem geringeren Pflanzenwachstum. Ihre Ergebnisse publizierten die Forschenden im Fachmagazin Nature (DOI: 10.1038/s41586-018-0555-7) gemeinsam mit Forschenden der Uni Augsburg, anderen Teilen Deutschlands sowie aus den USA, Japan, der Schweiz, Großbritannien, Australien, China und  Frankreich.
Quelle: TU Wien

Im Erbgut der Zellen geht es ähnlich zu wie in Fabriken: Gene steuern und regulieren die Protein-Produktion. In der Industrie ist dabei oft ein Baukasten-Prinzip sinnvoll, bei dem sich Fertigungsstraßen austauschen lassen, wenn ein anderes Produkt hergestellt werden soll. Auch Forscher arbeiten daran, Gen-Bausteine wie Legosteine unterschiedlich zu kombinieren. Einen solchen Bausatz mit 119 Gen-Funktionseinheiten für die Grünalge Chlamydomonas reinhardtii hat nun ein internationales Forscherteam mit Kaiserslauterer Biologinnen und Biologen erstellt. So lassen sich aus den Algen Minifabriken bauen, die etwa Farbpigmente oder medizinische Wirkstoffe herstellen. Das Besondere an der Studie: Bei der Alge handelt es sich um einen höheren Organismus (Eukaryonten). Bislang gab es solche Baukästen eher für einfachere Organismen wie Bakterien. Die Studie ist in der Fachzeitschrift ACS Synthetic Biology erschienen.
Quelle: TU Kaiserslautern

Der 21. Band der Bielefelder Ökologischen Beiträge (BÖB) Vegetation ecology of Caucasus, Hindu Kush and Aralsee enthält die Bestandsaufnahmen der Gebirgsflora der subnivalen, der nivalen und der hochalpinen Zonen im Kaukasus und Hindukusch und widmet sich der Sukkzession und Wiederbesiedlung der ausgetrockneten Ufer des Aralsees. Zu beziehen ist der Band über dessen Herausgeber, Prof. Dr. Siegmar Breckle von der Uni Bielefeld und die Gesellschaft für Forschung und Technologie (GFT), siehe vorvorletzte sowie letzte Seite der pdf-Datei.
Quelle: BÖB (pdf)

Auf Madagaskar locken Pflanzen Lemuren als Samenausbreiter mit duftenden Früchten. Dabei unterscheidet sich der Duft reifer und unreifer Früchte erheblich, was den geruchsorientierten Primaten die Nahrungssuche erleichtert. Eher visuell ausgerichtete Samenverbreiter wie Vögel bleiben von dem Geruch der reifen Früchte dagegen unbeeindruckt. Das haben Ulmer Biologinnen und Biologen nun in der Fachzeitschrift Science Advances dargelegt. Sie folgern, dass sich dieses Beispiel der Ko-Evolution von Pflanzen und ihren bevorzugten "Samentaxis", den Lemuren, womöglich auf andere Systeme übertragen lässt.
Quelle: Uni Ulm

Forschende aus Brasilien, den USA und Deutschland haben erstmals mit dem modernen Verfahren der Genom-Editierung aus einer Wildpflanze – dem Vorfahren unserer heutigen Tomate – innerhalb nur einer Generation eine neue Kulturpflanze geschaffen. Mit der Genschere CRISPR-Cas9 haben sie kleine genetische Veränderungen an sechs Genen eingeführt, sodass die Tochterpflanzen gleichzeitig verschiedene Nutzpflanzen-Merkmale aufweisen, ohne dass die wertvollen genetischen Eigenschaften der Wildpflanze verloren gingen. Ihre Ergebnisse, an denen auch ein Team um Prof. Dr. Jörg Kudla vom Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) beteiligt war, sind in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nature Biotechnology veröffentlicht (Advance Online Publication, DOI: 10.1038/nbt.4272). Gleichzeitig ist der Gehalt an Lycopin in der neuen Tomate mehr als doppelt so hoch wie bei der wilden Ausgangsart und sogar mehr als fünfmal so hoch wie bei konventionellen Cocktailtomaten. „Das ist eine ganz entscheidende Neuerung, die man mit den konventionellen Kulturtomaten durch Zucht nicht erzielen kann. Lycopin kann helfen, Krebserkrankungen und Herz-Kreislauferkrankungen vorzubeugen", sagt Kudla.
Quelle: WWU

Ein bundesweites Netzwerk Botanischer Gärten arbeitet künftig daran, das Überleben von 92 gefährdeten Pflanzenarten in Deutschland zu sichern. Das Bundesumweltministerium fördert das Projekt "Wildpflanzenschutz Deutschland II" (WIPs-De II) im Rahmen des Bundesprogramms Biologische Vielfalt mit rund 4,2 Millionen Euro über die nächsten fünf Jahre. Das Bundesamt für Naturschutz (BfN) begleitet das Projekt inhaltlich. Das Projekt "Wildpflanzenschutz Deutschland II" verfolgt drei sich ergänzende Strategien: Zunächst wird Saatgut an den Wildstandorten bundesweit gesammelt und in dezentralen Saatgutgenbanken eingelagert. In den fünf beteiligten Botanischen Gärten werden dann sogenannte Erhaltungs- und Vermehrungskulturen angelegt, um in einem dritten Schritt mit diesem Material gefährdete Bestände an ihren natürlichen Standorten zu stärken. Bereits von 2013 bis 2018 hat sich das Verbundprojekt "Wildpflanzenschutz Deutschland" dem umfassenden Schutz von 15 gefährdeten Arten gewidmet, darunter Arnika, Sumpf-Enzian und Breitblättriges Knabenkraut. Die Liste der 15 Arten wurde nun auf insgesamt 92 Arten erweitert. "WIPs-De II" setzt das Projekt bis 2023 fort.
Quelle: BfN

Die Bundesregierung setzt mit einem umfassenden Bioökonomie-Konzept auf den verstärkten Einsatz biologischer Ressourcen und umweltschonender Produktionsverfahren in allen Wirtschaftsbereichen. Die Bundesministerin für Ernährung und Landwirtschaft, Julia Klöckner, und die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Anja Karliczek, haben sich nun darauf verständigt, ihre strategischen Aktivitäten für den Wandel hin zu einer biobasierten Wirtschaft in einer Strategie politisch zu bündeln. Kernthemen der Gesamtstrategie zur Bioökonomie sind die nachhaltige Ausgestaltung der land- und forstwirtschaftlichen Produktion und die Entwicklung innovativer biobasierter Alternativen zu bestehenden Produkten und Prozessen sowie länderübergreifende Kooperationen. Aussagen über Forschungsschwerpunkte sind darin leider (noch) nicht zu finden. Die Bundesministerinnen werden die Gesamtstrategie erst im nächsten Jahr vorlegen, berichtet das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Bislang existieren zwei getrennte Strategien der Bundesregierung, die "Nationale Forschungsstrategie Bioökonomie 2030" vom BMBF und die "Nationale Politikstrategie Bioökonomie" vom BMEL.
Quelle: BMBF

In einer heute verabschiedeten Stellungnahme des Senats der Hochschulrektorenkonferenz (HRK) zu sogenannten Raubverlagen bekennen sich die Hochschulen zu ihrer Verantwortung für die wissenschaftliche Qualitätssicherung. Konkret empfiehlt die HRK in ihrer Stellungnahme vier Punkte, mit denen Hochschulen die Standards des wissenschaftlichen Publizierens verteidigen und Qualitätssicherungsprozesse verbessern können.
Quelle: HRK

Wie Spross und Wurzel bei der Symbiose von Pflanzen mit Stickstoff fixierenden Bakterien miteinander kommunizieren hat ein internationales Team unter der Leitung von Dr. Katharina Markmann vom Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen der Universität Tübingen im August Fachjournal Science geschildert. Damit die Bakterien in der Symbiose nicht überhand nehmen und die Pflanze schädigen, muss diese ihre Mitbewohner streng kontrollieren. Wie das Team heraufand, senden die Blätter eine kurze RNA-Sequenz, Mikro-RNA miR2111 genannt, an die Wurzeln. Die neu entdeckte Mikro-RNA miR2111 hält in den Wurzeln die symbiotische Infektion aufrecht. Die neuen Erkenntnisse hätten die bisherige Auffassung, wie die Pflanzen die Symbiose kontrollieren, auf den Kopf gestellt, berichtet Markmann: „Wir wissen nun, dass die Mechanismen zur Regulation der Infektion schon an Ort und Stelle sind, bevor die Pflanze mit den Bakterien überhaupt in Kontakt kommt.“ Die neuen Erkenntnisse zur Stickstoffbindung sind auch für die Landwirtschaft interessant, da viele Böden einen Stickstoffmangel aufweisen und stickstoffhaltige Düngemittel teuer und umweltschädlich sind. Das berichtet die Uni Tübingen beim Informatioinsdienst Wissenschaft (idw).
Quelle: idw

Die Bauer-Stiftung zur Förderung der Wissenschaft und Forschung und die Stemmler-Stiftung haben gemeinsam das aktuelle Forschungsprogramm "FORSCHUNGSGEIST! Next Generation Sequencing (NGS) in der Ökosystemforschung" ins Leben gerufen. Mit NGS lässt sich das Genom und Transkriptom einer einzelnen biologischen Probe oder die genetischen Strukturen gesamter Lebensgemeinschaften vollständig erfassen. In der Ökosystemforschung lassen sich - neben der Erfassung von Artengemeinschaften - Muster der Populationsdiversität und -konnektivität von Arten in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen analysieren und die Einflüsse von anthropogenen Veränderungen und Stressoren erkennen. Die Mittel (bis zu 150.000 Euro für einen Zeitraum von drei Jahren) werden bereitgestellt für die Beschäftigung von Promovierenden. Eine eigene Stelle des Postdocs kann allerdings nicht beantragt werden. Bewerbungen sind noch bis zum 15. November 2018 möglich.
Quelle: Deutsches Stiftungszentrum