Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #24 (2020)

Je diverser in der Genetik, desto besser. Aber nur bei ähnlichen Vorlieben. Einem Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben ist es gelungen, die Antwort auf eine lange ungelöste Frage bei der Züchtung von Pflanzenhybriden zu liefern. Wie das Team herausfand, werden Hybriden immer leistungsstärker, je weiter ihre Eltern genetisch voneinander entfernt sind. Die Frage, ob es eine ideale genetische Distanz gibt, verneinen die Froschenden jedoch. Vorausgesetzt, die Eltern sind an vergleichbare Standorte angepasst. Ihre Forschungsergebnisse publizierten sie heute in der Fachzeitschrift Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aay4897).

Quelle: IPK (pdf)

Hochdurchsatzauswertungen von Stoffwechselprodukten des Kojoten-Tabaks belegen, dass komplexe Stoffwechseländerungen nach Insektenbefall zielgerichtet zur Produktion von Abwehrstoffen erfolgen. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und des CNRS-Instituts für Molekulare Pflanzenbiologie/Universität Straßburg in Frankreich kombinierten umfangreiche Messungen bekannter und unbekannter pflanzlicher Stoffwechselprodukte mittels Massenspektrometrie mit statistischen Annahmen aus der Informationstheorie und zeigten, dass der Stoffwechsel bei Befall zielgerichtet zur Bildung von effektiven Abwehrstoffen gesteuert wird, wie sie im Fachmagazin Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz0381).

Quelle: MPI für chemische Ökologie

Forschende haben in einer neu entdeckten Bakterienart Naturstoffe aufgespürt, mit deren Hilfe die im Wasser lebenden Mikroorganismen die Zusammensetzung solcher Biofilme steuern und wie einen Garten nach eigenen Bedürfnissen bestellen. Das Bakterium Stieleria maiorica ist eine von fast 80 neu entdeckten Bakterienarten, die auf Wasserpflanzen und Algen in Biofilmen siedeln und vom Team um den Mikrobiologen Prof. Dr. Christian Jogler der Universität Jena vor der Küste Mallorcas aus dem Mittelmeer gefischt wurde. Stieleria maiorica produziert eine bisher unbekannte Gruppe chemischer Verbindungen, die nach dem Bakterium „Stieleriacine“ benannt wurden. Durch die Stieleriacine werden einige Roseobacter-Arten in ihrem Wachstum gefördert, andere dagegen gehemmt. „Für die Planctomyceten ist das ein entscheidender Vorteil“, ordnet Prof. Jogler ein. „Sie selbst sind gegen das Antibiotikum resistent. Andere Bakterienarten aber, die mit den Planctomyceten im Biofilm konkurrieren, werden durch das Antibiotikum gehemmt.“ Im Fachmagazin Communications Biology stellt das Team aus Deutschland und den Niederlanden seine Ergebnisse vor (DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-020-0993-2).

Quelle: Uni Jena

Attraktive Umgestaltung: Wenn exotische Gehölze in der Stadt durch Wildblumen-Wiesen ersetzt werden, lockt dies vermehrt Insekten an und trägt wesentlich zur Förderung vieler Insektengruppen bei. Zugleich ist die Pflege der Wildblumen-Flächen deutlich kostengünstiger im Unterhalt als die vorherige Begrünung. Dies zeigte eine zweijährige Freilandstudie im hessischen Ried unter Federführung der TU Darmstadt. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin PLOS ONE (DOI:  https://doi.org/10.1371/journal.pone.0234327) veröffentlicht.

Quelle. TU Darmstadt

Die Basis für die extreme Dürre im Sommer 2018 wurde bereits im Frühjahr gelegt: Aufgrund einer Hitzewelle üppig wachsende Pflanzen entzogen dem Boden früh viel Wasser und verstärkten damit die sommerliche Trockenheit. Das zeigen Simulationen von Klimaforscherinnen und -forschern der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), wie sie im Fachjournal Science Advances (DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aba2724) berichten.

Quelle: LMU

Das Online-Datenportal FloraWeb stellt Informationen über wildwachsende Pflanzenarten in Deutschland bereit. Doch die Website ist etwas in die Jahre gekommen. Das Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz und Botaniker*innen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) legen das Informationsportal nun neu auf. Es wird modernisiert und aktualisiert sowie durch weitere Datenbanken und einen digitalen Bestimmungsschlüssel, der das genaue Erkennen der Pflanzen erleichtern soll, ergänzt. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit fördert das Projekt für drei Jahre mit rund 410.000 Euro.

Quelle: MLU

Wie gut Getreidepflanzen Dürre-Stress überstehen, hängt von ihren Wechselwirkungen mit Wasser, Nährstoffen, Bakterien und Pilzen im Boden ab. Der neue, von Junior-Professorin Dr. Johanna Pausch von der Uni Bayreuth koordinierte Forschungsverbund RhizoTraits will der unterschiedlich ausgeprägten Widerstandsfähigkeit von Getreidesorten genauer auf den Grund gehen und analysieren, welche speziellen Eigenschaften der Rhizosphäre den Pflanzen in Dürrezeiten nützen oder ihnen schaden. Die Ergebnisse sollen in bioökonomische Konzepte zur Stärkung der Ernährungssicherheit einfließen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Vorhaben für zunächst vier Jahre mit 1,9 Mio. Euro. Kooperationspartner im neuen Forschungsverbund sind die TU München, das Karlsruher Institut für Technologie und die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft.

Quelle: Uni Bayreuth

Für selbstbefruchtende Pflanzen kann es vorteilhaft sein, weniger Samenzellen zu produzieren. Eine internationale Studie unter der Leitung der Universität Zürich hat in der Modellpflanze Arabidopsis thaliana ein Gen identifiziert, das die Pollenzahl reduziert. Mit einer genomweiten Assoziationsstudie fanden Forschende der Universität Zürich ein Gen, das die Zahl der Pollen beeinflusst, die jede Pflanze produziert. Wie sie im Fachjournal Nature Communications zeigen (https://www.nature.com/articles/s41467-020-16679-7), ist eine Verringerung der Pollenzahl bei einer selbstbefruchtenden  Art, nicht unbedingt schädlich, sondern eher vorteilhaft. Die Ergebnisse unterstützen die Evolutionstheorie und könnten dazu beitragen, die Pflanzenzüchtung und Domestizierung in der Landwirtschaft zu optimieren.

Quelle: Uni Zürich

Der Transregio-Sonderforschungsbereich The Green Hub wurde Ende Mai für vier weitere Jahre von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligt. Darin wird untersucht, wie es Pflanzen gelingt sich an schnell wechselnde Umweltbedingungen, wie etwa Temperaturänderungen und Änderungen der Lichtintensitäten, optimal anzupassen. Green Hub ist ein Zusammenschluss von sechs Pflanzenwissenschaftlern aus Kaiserslautern (Dr. Möhlmann, Prof. Mühlhaus, Prof. Schroda, Dr. Trentmann, Prof. Willmund und Prof. Neuhaus), mit Kolleginnen und Kollegen von der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Humboldt-Universität Berlin sowie dem Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam. Übergeordnetes Ziel der Forschenden ist es, die Anpassungsstrategien von Pflanzen auf molekularer Ebene zu entschlüsseln. „Wir beabsichtigen insbesondere zu verstehen, wie Pflanzen teilweise extreme Bedingungen ertragen und wie wir, auf Basis dieses Wissens, Nutzpflanzen gezielter züchterisch verbessern können“, sagt der Co-Sprecher des Transregio, Prof. Neuhaus. Besonders erfreulich für die TU Kaiserslautern (TUK): In der kommenden Förderphase fließen mehr Forschungsgelder nach Kaiserslautern, da sich die Anzahl der Teilprojekte vor Ort von vier auf sechs erhöht hat. Dies unterstreiche maßgeblich die Qualität der Pflanzenforschung, ergänzt Prof. Neuhaus in der Meldung, die die TUK heute beim Informationsdienst Wissenschaft veröffentlichte (idw).

Quelle: TUK beim idw