Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #32 (2019)

Das Erbgut bestimmt nicht nur Aussehen, Entwicklung und Anpassungsstrategien des jeweiligen Individuums, sondern trägt auch weitreichende Informationen über vergangene Veränderungen und Anpassungen des Phänotyps in sich. Diesen evolutionären Veränderungsprozess haben Forschende der Uni Heidelberg und des Max-Planck-Instituts für Züchtungsforschung in Köln anhand von Modellorganismen aus der Familie der Kreuzblütler untersucht und dabei die Blattform in den Blick genommen. Mit modernen Sequenzierungstechnologien und einem neuen Forschungsansatz – einem zwischenartlichen Genomvergleich – konnten sie im Erbgut verwandter Arten Gene identifizieren, die direkten Einfluss auf eine besondere Art der Erbgutmodifikation und damit die Evolutionsraten haben. Sie publizierten ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature Plants (DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-019-0486-9).

Quelle: Uni Heidelberg

Ein internationales Forschungsteam hat neue Ergebnisse zum Ablauf der Wasserspaltung in der natürlichen Photosynthese publiziert. Es untersuchte ein photosynthetisches Enzym, das für die biologische Wasserspaltung im sogenannten Photosystem II verantwortlich ist. Die Studie zeigt, wie dieser Komplex aktiviert wird und die kontrollierte Aufnahme von Wasser aus der Umgebung des Proteins abläuft. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Enzym atmet, um die Wassermoleküle aufzunehmen“, sagt Nick Cox, ehemaliger Gruppenleiter in der Abteilung von Prof. Wolfgang Lubitz am Mülheimer Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC). „Auf halben Weg durch den Reaktionszyklus beginnt das Enzym sich zu dehnen wie eine Ziehharmonika und ermöglicht damit die Bindung eines Wassermoleküls an den Mangan-Cluster.“ Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden im Fachjournal PNAS (DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1817526116). Das berichtet das MPI CEC beim Informationsdienst Wissenschaft (idw).

Quelle: MPI CEC beim idw

Vom 13. bis 16. August 2019 präsentiert das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) das Kunstprojekt „BREATH“ (zu Deutsch: Atem) des finnischen FERN ORCHESTRA. Die Installation, bei der sich Behälter mit Kulturen der biolumineszenten Alge Alexandrium ostenfeldii zu Musik bewegen und dadurch eindrucksvolle Lichteffekte erzeugen, ist jeweils von 11 Uhr und 17 Uhr in der IOW-Forschungsvilla zu sehen. Neben den Künstlern, die mit ihren Arbeiten fundamentale ökologische Wechselwirkungen und insbesondere durch Menschen verursachte Umweltprobleme thematisieren, sind auch IOW-Experten vor Ort, um fachliche Hintergründe zu erläutern. Der Eintritt ist frei.

Quelle: IOW

Steigende Bevölkerungszahlen und schlechtere Wetterbedingungen durch den Klimawandel erschweren die Produktion von ausreichend gesunden und frischen Lebensmitteln. Einen Beitrag zur Lösung dieses Problems könnte die sogenannte vertikale Landwirtschaft leisten. Hierbei wird das Gemüse und Obst in Etagen übereinander angebaut. Dieses System benötigt weder direktes Sonnenlicht noch Ackerboden, da die Pflanzen in Nährlösungen bei künstlichem Licht oder Tageslicht wachsen. Ein Wissenschaftlerteam der Universität Göttingen hat die Akzeptanz von vertikalen Anbausystemen untersucht. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Sustainability (DOI: https://doi.org/10.3390/su11154052) erschienen.

Quelle: Uni Göttingen

Die Zerstörung wichtiger Lebensräume für Pflanzen und Tiere weltweit schreitet noch schneller und in größerem Ausmaß voran als bislang angenommen. Das zeigt die neue Untersuchung eines internationalen Forschungsteams, an dem Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Hamburg beteiligt sind. Die Forschenden haben Prognosen für 33 artenreiche und gleichzeitig besonders bedrohte Gebiete weltweit erstellt, für die sogenannten „Hotspots“ der Biodiversität.
„Alle Hotspots zusammen entsprechen nur 2,5 Prozent der Erdoberfläche, beherbergen aber über 50 Prozent aller Pflanzen- und Wirbeltierarten der Erde“, erklärt Livia Rasche vom Centrum für Erdsystemforschung und Nachhaltigkeit (CEN) an der Universität Hamburg. Erstmals berücksichtigte die Hauptautorin der Studie die Auswirkungen der beiden wichtigsten Faktoren: Landwirtschaft und Klimawandel. Die Ergebnisse erschienen jetzt in der Fachzeitschrift Conservation Letters (DOI: https://doi.org/10.1111/conl.12668).

Quelle: Uni Hamburg

Kleine Felder und vielen Arten von Nutzpflanzen fördern die Biodiversität in Agrarlandschaften. Vor allem eine Verkleinerung der Ackerflächen unter sechs Hektar führt zu einer stark erhöhten Artenvielfalt, weil auf diese Weise viele Insekten-, Vogel- und Pflanzenarten unterschiedliche Ressourcen nutzen können. Auch fördert eine Landschaft mit vielen Rändern die Lebensraum-Vernetzung. Das ist das Ergebnis einer Studie in acht Regionen in Europa und Nordamerika, an der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Göttingen beteiligt waren. Die Arbeit wurde am 29. Juli in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1906419116) veröffentlicht und heute der Öffentlichkeit vorgestellt.

Quelle: Uni Göttingen

Die Zeitschrift GENOMXPRESS SCHOLÆ bringt aktuelle naturwissenschaftliche Forschungsthemen in den Schulunterricht. Die nun erschienene sechste Ausgabe behandelt das Thema „Genomeditierung bei Nutzpflanzen“. Die Entwicklung der Genomeditierung als molekularbiologisches Präzisionswerkzeug ist eines der bahnbrechendsten wissenschaftlichen Ereignisse unserer Zeit. In Zukunft wird es kaum einen Lebensbereich geben, der nicht direkt oder indirekt von Genomeditierung berührt sein wird. Für unsere Gesellschaft ergeben sich daraus fundamentale Fragestellungen, die einer offenen und sachlichen Debatte bedürfen. Die aktuelle Ausgabe trägt dazu bei, dieses aktuelle Forschungsthema in den Schulunterricht der Sekundarstufe II einzubringen. Schülerinnen und Schüler können die biologischen Hintergründe begreifen, die gesellschaftlichen Implikationen durchdringen und den notwendigen Debatten unserer Gesellschaft auf Augenhöhe begegnen. Der GENOMXPRESS SCHOLÆ 6 ist ein Kooperationsprojekt der PLANT 2030 Geschäftsstelle und ELSA-GEA. Die Herausgabe wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Der GENOMXPRESS SCHOLÆ ist kostenlos und kann gedruckt oder in elektronischer Form bezogen werden.

Quelle: Pflanzenforschung.de