Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #13 (2020)

Lange Trockenphasen und Dürren werden im Zuge des Klimawandels weiter zunehmen und können zu erheblichen Ernteeinbußen führen. Viele Kulturpflanzen, darunter Obstbäume, Baumwolle oder Sojabohne, reagieren bei Anzeichen von Trockenstress mit einem vorzeitigen Abwurf von Blüten und unreifen Früchten, um keine Energie für die Ausbildung von Früchten zu vergeuden, die später nicht mehr ernährt werden können. Welcher molekulare Steuerungsmechanismus dafür verantwortlich ist, hat das Team um Prof. Dr. Andreas Schaller von der Universität Hohenheim in Stuttgart nun am Beispiel der Tomatenpflanzen aufklärt. Verantwortlich ist das Peptidhormon Phytosulfokin (PSK), das bislang nur für seine wachstumsfördernden und immunmodulierenden Aktivitäten bekannt war. Ihre Ergebnisse präsentieren die beteiligten Wissenschaftler*innen in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Science (DOI: https://www.doi.org/10.1126/science.aaz5641).

Quelle: Uni Hohenheim

Nicht nur ihre verdorrten Blätter liessen Buchen im heissen und trockenen Sommer 2018 frühzeitig fallen, sondern auch ihre Früchte, die Bucheckern. Diese bei Buchen bisher noch nie dokumentierte Reaktion auf Trockenheit und Hitze beschreiben Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) im Fachjournal Scientific Reports (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-62073-0).

Quelle: WSL

Wie berichtet erhält Prof. Martin Wilmking (PhD), Landschafts- und Pflanzenökologe an der Universität Greifswald, erhält den Ars legendi-Fakultätenpreis Mathematik und Naturwissenschaften 2020 in der Kategorie Biowissenschaften. Er überzeugte die Jury durch die große Bandbreite seiner an die polyvalente Zuhörerschaft angepassten innovativen Lehrideen. Dazu gehören unter anderem der Einsatz von Peer groups, flipped classroom, innovativen Prüfungsformen sowie der konsequente Einsatz von sofortigem digitalem Feedback. Die Pressemitteilung stellt die von Wilmking angewendeten Methoden vor.

Quelle: Uni Greifswald

Pflanzen der arktischen und alpinen Tundra haben sich an Extrembedingungen angepasst. Folgen sie dennoch den gleichen Spielregeln wie Pflanzen aus milderen Klimazonen? Welche Rückschlüsse lassen sich auf ihre Überlebenschancen angesichts der Erderwärmung ziehen? Dies untersuchte ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Greifswald anhand der bislang größten Datensammlung von Pflanzenmerkmalen der Flora der Tundra. Das Team analysierte sechs Merkmale und erkannte einen weltweit gültigen Zusammenhang zwischen der äußeren Erscheinungsform von Pflanzen und deren Ökosystemfunktionen. Die Ergebnisse des internatioalen Temas mit Beteiligung des Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Uni Greifswald sind in Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-15014-4) erschienen.

Quelle: Uni Greifswald

Forschende haben einen Weg gefunden, Zellulose mittels 3D-Drucker zu verarbeiten, um fast beliebig komplexe Gegenstände mit sehr hohem Zelluloseanteil zu schaffen. Wie sie berichten, haben sie mit einem Zellulose-Verbundmaterial verschiedene Objekte gedruckt, deren Zellulosegehalt höher liegt als derjenige von anderen 3D-gedruckten zellulosebasierten Gegenständen (Advanced Functional Materials, DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.201904127). Ein Trick half den Forschenden der ETH Zürich und der Empa dabei.

Quelle: ETH Zürich

Wie lange Chlorophyll synthetisiert wird und wann es zu dessen Abbau kommen soll, haben Forschende aus Berlin im Fachmagazin Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-14992-9) dargelegt. Sie entdeckten die ähnlichen Regulationsfaktoren BCM 1 and 2 (BALANCE of CHLO-ROPHYLL METABOLISM) in Arabidopsis thaliana. Die beiden Faktoren kontrollieren gleichzeitig zwei antagonistische Chlorophyll-Stoffwechselwege, indem sie mit entscheidenden Proteinen der Synthese und des Abbaus des Chlorophylls interagieren. BCM interagiert mit dem Regulator GENOMES UNCOUPLED 4 (GUN4), der die Magnesium Chelatase stimuliert, dem ersten Enzym der Chlorophyll-Synthese, während gleichzeitig die Interaktion des BCM mit dem STAY-GREEN 1 Protein, dem ersten und dominanten Enzym des Chlorophyll-Abbaus, dafür sorgt, dass dieses Enzym destabilisiert und abgebaut wird. Damit wird gleichzeitig die Chlorophyll-Synthese stimuliert und der Chlorophyll-Abbau unterdrückt. BCM1 wird ausgeprägt im jungen Entwicklungsstadium der Pflanzen produziert, während BCM2 kurzzeitig zu Beginn des Alterungsprozesses der Pflanzen (der Seneszenz) hergestellt wird. Damit besitzen Pflanzen eine fein ausbalancierte posttranslationale Kontrolle des Chlorophyll-Gehalts und eine eindrucksvolle Möglichkeit, den Chlorophyll-Gehalt im Verlauf der Blattentwicklung, von der Entstehung bis zur Alterung, zu kontrollieren. Das berichtet die Humboldt-Universität Berlin über die Forschungsergebnisse von Dr. Peng Wang und Prof. Dr. Bernhard Grimm von der Arbeitsgruppe Pflanzenphysiologie am Institut für Biologie.

Quelle: HU Berlin