29. Sep 2020 · News · Anwendung · Forschungsergebnis

Intelligente Software für 3D-Bilder von Pflanzenorganen

Die Mikroskopie liefert Bilder für den Algorithmus, der dann die zellulären Strukturen von Pflanzen abgrenzt und die Segmentierung klarer macht. Bild: K. Schneitz, TUM

Unter Einsatz von Künstlicher Intelligenz haben Forscherinnen und Forscher ein neuartiges computergestütztes Verfahren der Bildverarbeitung für die Pflanzenwissenschaften entwickelt. In bisher nicht gekannter Präzision ermöglicht es die detailgetreue 3D-Darstellung aller Zellen in verschiedensten pflanzlichen Organen. Prof. Kay Schneitz, Professor für Entwicklungsbiologie der Pflanzen an der Technischen Universität München (TUM), seine Mitarbeiter, die Molekularbiologen Athul Vijayan und Rachele Tofanelli, haben nun gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus den Computerwissenschaften und der Physik ein neues Werkzeug entwickelt, das dreidimensionale Darstellungen liefert und damit die bislang verwendeten 2-D-Techniken verbessert. Das PlantSeg genannte Tool ermöglicht nicht nur Untersuchungen zur Entwicklung von pflanzlichen Organen in bisher nicht gekannter Präzision, sondern auch die Analyse von Gewebeveränderungen die durch Schädlingsbefall oder Umweltstresse wie Hitze entstehen. Dadurch erhoffen sich die Wissenschaftler*innen ein besseres Verständnis davon, wie Pflanzen auf Umweltbedingungen reagieren. Das Tool bieten sie via Github zum Download (https://github.com/hci-unihd/plant-seg). Die Forschenden trainierten PlantSeg an 3D-Mikroskopbildern reproduktiver Organe und Wurzeln des Pflanzenmodells Arabidopsis thaliana, wie sie im Fachjournal eLife (DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.57613) berichten.

Quelle: TUM

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29. Sep 2020 · News · Projekt

Erkennung von Waldschäden mit Satelliten und Künstlicher Intelligenz

Unsere Wälder sind wahre Multitalente als Lebensraum, Klimaschützer sowie Erholungsraum und Wirtschaftsfaktor. Aber der Wald ist in Not. In den letzten drei Jahren waren unsere Wälder extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Stürme, Phasen extremer Trockenheit und ein massiver Befall der Bäume durch den Borkenkäfer haben zu erheblichen Schäden an unseren Wäldern geführt. Mit den Projekten „FirSt2.0“ und „TreeSatAI“ sind an der TU Berlin zwei der umfassendsten Forschungsprojekte zu Waldschäden in Deutschland gestartet. Sie werden mit insgesamt 2,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur beziehungsweise mit insgesamt 1,2 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Quelle: TU Berlin

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28. Sep 2020 · News · Forschungsergebnis

Frucht-Merkmale und Pathogen-Reaktion von Wildtomaten-Linien

Vielfalt von Tomaten. Foto: IPK

Wildtomaten stellen einen wertvollen Genpool für agronomisch und ernährungsphysiologisch wichtige Merkmale dar. Dazu gehören z. B. eine bessere Anpassung an widrige Umgebungsbedingungen oder die Resistenz gegen bestimmte Krankheitserreger. Während der Domestikation sind diese oft verloren gegangen. Ein internationales Forscherteam, zu dem Forschende des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) und des Weizmann-Institutes für Wissenschaften in Israel gehörten, nutzte eine Introgressionspopulation einer wildwachsenden und einer domestizierten Tomate, um die Übertragung und Wirkung von Merkmalen aus der wildverwandten Tomate im Detail zu untersuchen. Die Ergebniss wurden im Magazin Nature Genetics (https://doi.org/10.1038/s41588-020-0690-6) veröffentlicht.

Quelle: IPK (pdf)

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28. Sep 2020 · News · Forschungsergebnis

Handbestäubung steigert Kakao-Ertrag

Manuel Toledo bei der Handbestäubung einer Kakaoblüte. Foto: Manuel Toledo, Uni Göttingen

Um die Produktion von Kakao zu steigern, gibt es sehr unterschiedliche Wege. Ein Forschungsteam der Universität Göttingen hat in einem gut replizierten Feldversuch in indonesischen Agroforstsystemen nun die relative Bedeutung des Einsatzes von Pestiziden, Dünger und Handbestäubung untersucht. Ihr Ergebnis: Eine Steigerung des Ertrags und des Einkommens bewirkten nicht die Agrochemikalien, sondern die Handbestäubung, wie sie im Fachmagazin Agriculture, Ecosystems and Environment (DOI: https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.107160) berichten. In Zusammenarbeit mit Forscherinnen und Forschern sowie Studierenden der indonesischen Universität Palu fanden sie heraus, dass die Handbestäubung eine Ertragssteigerung bei den Kakaobäumen um 161 Prozent bewirkte. Nach Abzug der Kosten der Handbestäubung bedeutete das eine Steigerung des Einkommens der Kleinbäuerinnen und -bauern um 69 Prozent. Der erhöhte Einsatz von Pestiziden und Dünger brachte dagegen keine Steigerung des Ertrags.

Quelle: Uni Göttingen

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28. Sep 2020 · News · Anwendung · Forschungsergebnis

Wie künstliche Intelligenz zum Schutz von Orchideen und anderen Arten beiträgt

Die Orchidee Gymnadenia conopsea kommt vor allem in Nordeuropa sowie in Mitteleuropa vor, wie hier in der Tschechischen Republik. Foto: Tiffany Knight

Orchideen erfreuen sich als Zimmerpflanzen großer Beliebtheit, in freier Natur sind viele Arten allerdings stark bedroht durch Landnutzung und illegale Ernte. Doch nur ein Bruchteil von ihnen steht auf der internationalen Roten Liste bedrohter Arten, denn die nötigen Fachgutachten sind enorm aufwendig. Ein neues und deutlich schnelleres automatisiertes Verfahren, entwickelt unter der Leitung von Biodiversitätsforschern aus Mitteldeutschland, zeigt, dass 30 % aller Orchideenarten potentiell gefährdet sind. Im Fachmagazin Conservation Biology (DOI: https://doi.org/10.1111/cobi.13616) beschreiben die Forschenden, wie ihr neuer Ansatz die naturschutzfachliche Prüfung für alle Arten weltweit beschleunigen könnte.

Quelle: iDiv

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28. Sep 2020 · News · Politik

20,24 Milliarden Euro für Bildung und Forschung (Etat 2021)

Der Haushaltsentwurf für Bildung Forschung und Technikfolgenabschätzung sieht für 2021 Ausgaben in Höhe von 20,24 Milliarden Euro Milliarden Euro (2020: 20,31 Milliarden Euro) vor. Das geht aus dem im Regierungsentwurf für den Haushalt 2021 (19/22600) enthaltenen Etat des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (Einzelplan 30) hervor, den der Bundestag am Donnerstag, 1. Oktober 2020, berät. Gegenüber dem Mitte Juni beschlossenen zweiten Nachtragshaushalt (19/20000, 19/20601) von 20,31 Milliarden Euro sinkt der Ansatz des Etats von Bundesbildungsministerin Anja Karliczek (CDU) um rund 70 Millionen Euro.

Quelle: hib (Kurzmeldungen des Bundestages)

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