Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik #45 (2020)

Eine höhere Pflanzenvielfalt in Wiesen verbessert die natürliche Abwehr gegen Schädlinge. Sie unterstützt natürliche Fressfeinde und bietet gleichzeitig weniger nahrhaftes Futter für pflanzenfressende Insekten. Das fand ein Forschungsteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) anhand zweier Langzeitexperimente in Deutschland und den USA heraus. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in Science Advances (https://advances.sciencemag.org/content/6/45/eabb6603) veröffentlicht und zeigen, dass eine höhere pflanzliche Artenvielfalt zu einer verbesserten natürlichen Abwehr gegen Schädlinge und somit auch zu einem geringeren Pestizideinsatz in der Landwirtschaft beitragen könnte.

Quelle: iDiv

Pflanzen können von mehreren Viren gleichzeitig befallen werden. Die Zusammensetzung der Erreger ist jedoch unterschiedlich, auch wenn die Individuen zur selben Art und Population gehören. Ökologinnen der Universität Zürich haben nun gezeigt, dass diese Unterschiede in erster Linie auf genetische Variation zwischen den Wirten zurückzuführen sind. Der Verlust der genetischen Vielfalt könnte Arten somit anfälliger für Infektionen und Artensterben machen, wie das Forschungsteam um Prof. Dr. Anna-Liisa Laine der Universität Zürich (UZH) im Fachjournal Nature Communications (DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-19273-z).

Quelle: UZH

Die Differenzierung des jungen Pflanzen-Embryos von einer meristemähnlichen Struktur in ein hochspezialisiertes Speicherorgan wird vermutlich durch lokale Verbindungen zwischen Zuckern und hormonellen Antwortsystemen gesteuert. Durch Modulation des Trehalose-6-phosphat (T6P)-Gehalts in wachsenden Embryonen der Gartenerbse (Pisum sativum) untersuchte ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) die Rolle dieses Signalzuckers während des Prozesses der Samenfüllung und beschrieb sie im Fachmagazin New Phytologist (DOI: https://doi.org/10.1111/nph.16956).

Quelle: IPK

34 neue Forschungsprojekte haben heute einen Synergy Grant vom Europäischen Forschungsrat (Europaen Research Council, ERC) erhalten, darunter zwei in der Pflanzenforschung. Im Projekt Plasmodesmata, Symplasmic pores for plant cell-to-cell communication (SymPore) untersuchen die Professoren Dr. Wolf B. Frommer und Dr. Rüdiger Simon von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) gemeinsam mit Professorin Dr. Waltraud Schulze von der Universität Hohenheim und Professor Dr. Wolfgang Baumeister vom Max-Planck-Institut für Biochemie (MPIB) Struktur und Funktion der Plasmodesmata, der Zell-Zell-Verbindungen von Pflanzen. Im Projekt Understanding and predicting PATHOgen COMmunities (PATHOCOM) wollen die Professoren Dr. Detlef Weigel vom Tübinger Max Planck Institut für Entwicklungsbiologie, Prof. Dr. Fabrice Roux vom Centre national de la recherche scientifique (CNRS) gemeinsam mit Prof. Dr. Joy Bergelson von der University of Chicago herausfinden, wie pathogene Keime kooperieren und dabei Krankheiten verursachen. Beide Projekte erhalten jeweils rund zehn Millionen Euro für je sechs Jahre.

Quellen: SymPore via HHU sowie SymPore via Uni Hohenheim und PATHOCOM via MPI für Entwicklungsbiologie

Die photosynthetische Effizienz der Sonnenblume als wichtiger Ölpflanze durch von der Natur inspirierte Forschungsansätze und innovative Züchtungstechniken zu verbessern, ist das Ziel des kürzlich gestarteten Projektes GAIN4CROPS (http://www.gain4crops.eu). Es soll den Weg für die Einführung strategischer Kulturpflanzen ebnen und damit künftig den Verbrauch der wichtigsten Ressourcen in der Landwirtschaft verringern: Land, Stickstoff und Wasser. Dafür erhält das auf fünf Jahre angelegte Projekt acht Mio. Euro im EU-Rahmenprogramm Horizont 2020. Es wird von Prof. Dr. Andreas Weber von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) koordiniert.

Quelle: HHU

Bäume und anderen Pflanzen geben Isopren an die Atmosphäre ab. Durch Oxidationsprozesse entstehen daraus für Pflanzen schädliche Verbindungen. Forschende vom Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik der Universität Innsbruck haben nun einen Mechanismus aufgedeckt, mit dem sich die Pflanzen vor diesen Verbindungen schützen, und entdeckten damit eine wichtige biogene Quelle von oxidierten flüchtigen organischen Verbindungen in der Atmosphäre. Darüber berichten Sie im Fachjournal Communications Earth & Environment (DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-020-00041-2).

Quelle: Uni Innsbruck

Wie Ergebnisse aus dem Trockenjahr 2018 zeigen, nutzen Hanfpflanzen (Cannabis sativa L.) das Wasser etwa sechsmal effizienter für die Biomassebildung als Baumwolle (durchschnittliche Wasserproduktivität von Industriehanf 2,4 kg Trockenmasse pro Kubikmeter genutztem Wasser vs. Baumwolle 0,4 kg pro Kubikmeter). Die Studie der Wissenschaftler*innen des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) wurde kürzlich im Fachblatt Water (DOI: https://doi.org/10.3390/w12112982) veröffentlicht.

Quelle: ATB

Durch eine europaweite Nitrat-Richtlinie will die EU Stickstoffemissionen in der Umwelt reduzieren. Es wird angenommen, dass dies gleichzeitig viele gefährdete Pflanzenarten schützen könnte, von denen viele unter hohen Nährstoffkonzentrationen in der Umwelt leiden. Aber gerade die Nitrat-Richtlinie der EU könnte dazu führen, dass viele der seltenen und bedrohten Pflanzenarten besonders leiden. Das hat ein internationales Forschungsteam der Universitäten Göttingen, Utrecht und Zürich herausgefunden. Ihre Studie wurde in der internationalen Zeitschrift Nature Ecology and Evolution (DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-020-01323-w) veröffentlicht.

Quelle: Uni Göttingen

In zehn Prozent der Wälder in Zentraleuropa verloren Bäume im Trockensommer 2018 manche oder alle ihre Blätter zu früh. Dies zeigen Berechnungen und Satellitenbildanalysen der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Am stärksten betroffen waren Mittel- und Ostdeutschland, sowie Tschechien. Da es in den Bergen weniger heiss und trocken war, erlitten Schweizer Wälder weniger Schäden, berichten die Forschenden am 23. Oktober im Fachjournal Global Change Biology. Dazu hatte es hatte ein Rechenmodell (Algorithmus) programmiert, das anhand von Luftbildern und Satellitenmessungen die Verbreitung von frühzeitigem Laubfall in ganz Zentraleuropa – von Norddeutschland bis Norditalien – berechnete.

Quelle: WSL