IPK-Forscher entdecken hormonelles Regulationsmodul zur Verlängerung von Wurzeln

Die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion muss künftig mit weniger Stickstoffdüngung auskommen. Ziel muss deshalb sein, die Stickstoff-Nutzungseffizienz zu erhöhen, damit das Ertragsniveau stabil gehalten werden kann. Auf leichten Stickstoffmangel reagieren Pflanzen mit einer Verlängerung ihrer Seitenwurzeln. So kann mehr Stickstoff als zuvor aufgenommen werden. Forscher des IPK Leibniz-Institut haben jetzt ein hormonelles Regulationsmodul entdeckt, das die molekularen Prozesse dieser Anpassungsreaktion vermittelt. Eine zentrale Rolle darin spielen Brassinosteroide und Auxine. Die Ergebnisse wurden im Magazin „Nature Communications“ veröffentlicht.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Bernstein erhalten und erforschen – nicht nur für Jurassic Park

Bernsteine sind wertvolle Forschungsobjekte, da sie Einschlüsse von Pflanzen und Tieren über Jahrmillionen erhalten und daraus Rückschlüsse auf die Ökosysteme vergangener Zeiten möglich machen. Forschende vom Museum für Naturkunde Berlin und dem American Museum of Natural History New York haben in Kooperation mit fünf weiteren Forschungsinstituten aus Deutschland, Frankreich und Österreich im Wissenschaftsjournal Earth-Science Reviews neue Handlungsempfehlungen veröffentlicht, wie empfindliche Bernsteinsammlungen als globales und wissenschaftliches Erbe für die Nachwelt erhalten und die eingeschlossenen Fossilien dokumentiert werden können.

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Ähnliche Strukturen, entgegengesetzte Funktionen: Neue Erkenntnisse zu bakteriellen Photorezeptoren

Das Sonnenlicht beeinflusst viele biochemische Abläufe in Pflanzen, Tieren, Pilzen und Bakterien. In zahlreichen Organismen nehmen die Phytochrome, eine spezielle Klasse von Photorezeptoren, rotes oder fernrotes Licht auf und verwandeln es in Signale, die entsprechende physiologische Reaktionen auslösen. In „Nature Communications“ berichtet ein internationales Team mit Wissenschaftler*innen aus Bayreuth über eine überraschende Entdeckung: Zwei bakterielle Phytochrome funktionieren trotz ähnlichen Aufbaus auf entgegengesetzte Weise. Für die Erforschung lichtgesteuerter Prozesse in der Natur und biotechnologischer Anwendungen bieten diese Erkenntnisse neue Anknüpfungspunkte.

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Wie Eichen, Buchen und Co. sich im Klimawandel behaupten können

Pflanzen sind lebenswichtig und doch zunehmend von Trockenheit, Nährstoffmangel und anderen Stressfaktoren bedroht. Mit ihrer Forschung legt Professorin Tina Romeis vom Leibniz-Institut für Pflanzenbiochemie in Halle die Grundlagen für eine gezielte Verbesserung pflanzlicher Widerstandskräfte. In der GDNÄ vertritt die Wissenschaftlerin das Fach Biologie.

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500 Millionen Messwerte zu Folgen des Klimawandels: wie arktisch-alpine Pflanzen auf die Globale Erwärmung reagieren

Es ist die bislang umfassendste Studie ihrer Art: Forschende der Universität Bonn und der University of South-Eastern Norway haben untersucht, wie zwei charakteristische arktisch-alpine Pflanzenarten auf die Globale Erwärmung reagieren. Dazu haben sie fast 500 Millionen eigene Messdaten aus der Gebirgsregion Norwegens ausgewertet. Die Analysen zeigen, dass mögliche Konsequenzen des Klimawandels extrem stark von dem individuellen Standort der Pflanzen abhängen und vor allem laubwerfende Arten von einer Erwärmung profitieren werden. Als Folge würde sich der Trend zur Vergrünung der arktisch-alpinen Regionen weiter verstärken. Die Studie erscheint in der Fachzeitschrift Ecosphere.

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Hürdenlauf zum Wasserstoff – Doktorand entdeckt am LIKAT eine neue Art der H2O-Spaltung

Es klingt einfach, und die Natur macht es uns vor: Grüne Pflanzen speichern Sonnenergie, indem sie – mittels Licht und Chloroplasten – Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spalten. Die Forschung reizt es, auf ähnliche Weise zum Wasserstoffgas (H2) zu gelangen, denn „grün“ produziert gilt es als Protagonist einer nachhaltigen Energie- und Grundstoffwirtschaft.
Jacob Schneidewind vom Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse hat mit seiner Dissertation einen Weg dorthin gezeigt. Er deckte den Mechanismus einer neuen Art der Wasserspaltung auf, mit der die Photolyse kostengünstig möglich werden kann. Der Bericht darüber erschien im Fachmagazin ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE.

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IPK-Forschungsteam: Proteinkomplex SMC sorgt für die Dynamik von Holozentromeren

Typisch für die Chromosomen der meisten Tiere und Pflanzen sind Monozentromere. Das Zentromer ist für den Transport der Chromosomen notwendig und stellt die Verbindungsstelle zwischen den Chromatiden dar. So entsteht die klassische X-Form des Chromosoms. Bei geschätzt 350.000 Arten, darunter Schmetterlinge, Fadenwürmer und einigen Pflanzen, sind die Zentromere aber über die gesamte Länge des Chromosoms verteilt. Daher werden sie als Holozentromere bezeichnet. Ein Forschungsteam des IPK Leibniz-Institutes hat jetzt mittels Modellierung untersucht, wie sich im Zuge der Zellteilung bei diesen Arten das Zentromer dynamisch verändert.

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Mehr Vielfalt auf unseren Tellern und Feldern

Als Beitrag zur Nahrungsmittelsicherheit und -vielfalt in Subsahara Afrika soll ein dort vorkommendes vitamin- und mineralstoffreiches Blattgemüse in Kultur genommen werden. Derzeit enthalten die Pflanzen allerdings noch hochgiftige Stoffe, die krebserregend und leberschädigend sind, wie ein Forschungsteam der Technischen Universität München (TUM) zusammen mit Forschenden aus Nigeria gezeigt hat. Ziel der Forschenden ist es jetzt, toxinfreie Sorten zu züchten, um die Pflanze gefahrlos nutzen zu können.

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Bread, Butter & Bioeconomy Lunch Talk – Das Mikrobiom: Schlüssel zur Bioökonomie?

Diesen Lunchtalk widmen wir den kleinsten, aber unendlich wichtigen Akteuren in der Bioökonomie: den Mikroorganismen. Gemeinsam bilden sie Mikrobiome, die entscheidend für die Gesundheit von Pflanzen, Tieren und von ganzen Ökosystemen sind. Prof. Dr. Gabriele Berg (ATB und TU Graz) und Dr. Ralf Tilcher (KWS SAAT SE & Co. KGaA) setzen den Fokus auf gezieltes Mikrobiom-Management bereits am Samen – denn davon profitiert die Zuckerrübe und letztendlich die planetare Gesundheit.

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Große Artenvielfalt sorgt im Grünland für effiziente Phosphornutzung

Geoökologin der Universität Tübingen untersucht wechselseitige Einflüsse von Pflanzen und Bodenmikroorganismen

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Genomstudien: Mehr ist nicht immer besser

Die Eigenschaften von Pflanzen derselben Art können je nach Herkunft unterschiedliche genetisch Ursachen haben. Das zeigt eine aktuelle Studie der Universität Würzburg.

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Fernbedienung für Pflanzen

Der Pflanzenforschung steht ein potentes neues Werkzeug zur Verfügung: Im Journal Science Advances zeigt ein Würzburger Forschungsteam, wie man die Stomata der Blätter durch Lichtpulse schließen kann.

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Eiweißpflanzen gehen online

Europa hat eine neue Wissensplattform für Leguminosen: den European Legume Hub (<www.legumehub.eu/de/>). Die Webseite ist am 1. Juli 2021 online gegangen, als wichtiger Schritt, den Anbau von Eiweißpflanzen wie Sojabohnen, Erbsen und Bohnen zu fördern. Im deutsch-/englischsprachigen Legume Hub bringen praxis- und forschungsbasierte Expertinnen und Experten ihr Wissen zusammen, um die nachhaltige Entwicklung unserer Lebensmittelsysteme zu unterstützen.

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Ab welcher Temperatur das Wetter zum Problem wird

Wenn, wie derzeit in Kanada und im Nordwesten Amerikas, extreme Hitze häufiger wird und die Temperatur über eine längere Dauer auf hohem Niveau bleibt, steigt der physiologische Stress bei Menschen, Tieren und Pflanzen. Prof. Senthold Asseng, Direktor des Hans Eisenmann-Forums für Agrarwissenschaften an der Technischen Universität München (TUM), gibt einen Überblick über die Schwellenwerte und Anpassungsstrategien.

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Der Macht des Mikrobioms auf der Spur

Nicht nur Tiere und Menschen, sondern auch Pflanzen beherbergen eine komplexe Gemeinschaft von Mikroorganismen. Nun beleuchten Forschende an der ETH Zürich in zwei neuen Studien grundlegende Aspekte dieser engen – und bisher oft übersehenen – Beziehungen.

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Pflanzenschutzmittel von innen: Wie Pflanzen ihre lichtsammelnden Membranen gegen Umweltstress stärken

Eine internationale Studie unter Leitung des Helmholtz Zentrums München hat die Struktur eines Proteins aufgeklärt, das photosynthetische Membranen aufbaut und aufrechterhält. Diese Erkenntnisse legen den Grundstein für biotechnologische Anstrengungen um Pflanzen gegen Umweltstress zu stärken und so die menschliche Nahrungsversorgung zu sichern und den Klimawandel zu bekämpfen.

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Exklusive Mitflugzentrale: Zugvögel helfen nur bestimmten Pflanzenarten in den Norden abzuwan

Mit Hilfe von Zugvögeln in den Norden umziehen, wenn es im Süden durch den Klimawandel zu warm wird – eigentlich eine tolle Idee für wenig mobile Pflanzen. Eine neue Studie im Fachjournal „Nature“ zeigt nun, dass das entgegen bisheriger Annahmen aber lediglich bei wenigen Pflanzenarten funktionieren dürfte. Demnach reisen nur die Samen der Pflanzenarten als blinder Passagier bei Zugvögeln nordwärts mit, deren Fruchtperiode sich mit dem Frühjahrszug überschneidet. Zudem liegt die Last der potenziellen Ausbreitung der Pflanzen in kühlere Gefilde auf den Federn einiger weniger paläoarktischer Vogelarten.

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Dipeptide als Retter in der Not – Wie kleine Moleküle Pflanzen bei ihrer Stressbewältigung helfen

Ein Team von Wissenschaftler*innen um Dr. Aleksandra Skirycz – bis vor kurzem Gruppenleiterin am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie, nun Professorin am Boyce Thompson Institute (BTI) in den USA – hat in einer aktuellen Studie ein neuartiges regulatorisches kleines Molekül untersucht und beschrieben, das die Toleranz von Pflanzen gegenüber Umweltstress verbessert (Moreno et al. 2021, EMBO Journal).

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Pflanzen: Einmalige Datenbank zur Vegetation der Erde ist frei verfügbar

Es ist ein Datenschatz: Die globale Vegetationsdatenbank „sPlotOpen“ ist ab sofort frei zugänglich. Darin versammelt sind Vegetationsaufnahmen von Pflanzen aus 114 Ländern, von allen Klimazonen der Erde. Erarbeitet wurde die Datenbank von einem internationalen Forschungsteam unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und des französischen Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Erstmals steht so Forschenden weltweit ein ausbalancierter, repräsentativer Datensatz zur Vegetation der Erde zur Verfügung, wie das Team in der Fachzeitschrift „Global Ecology & Biogeography“ berichtet.

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Botanik: Todesduft lockt Sargfliegen in die Blüten der Pfeifenwinde

Ein internationales Pflanzenforscherteam unter Beteiligung des Instituts für Botanik der Technischen Universität Dresden hat in einer neuen Studie eine ungewöhnliche und bisher unbekannte Fortpflanzungsstrategie bei Pflanzen entdeckt: die in Griechenland vorkommende Pfeifenwindenart ‚Aristolochia microstoma‘ produziert eine einzigartige Mischung von flüchtigen Stoffen, die dem Geruch von toten und verwesenden Insekten ähnelt, um dadurch die bestäubende Fliegengattung ‚Megaselia‘ (auch ‚coffin flies‘, deutsch ‚Sargfliegen‘) zu ihren Fallenblüten zu locken. Die Studie wurde kürzlich im Open-Access-Verlag ‚Frontiers‘ veröffentlicht.

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Von Hamburg bis Wien: Ausstellungsschiff MS Wissenschaft startet Tour durch Deutschland und Österreich

Mit T-Shirts aus Holz, Plastik aus Pflanzen und Proteinen aus Insekten an Bord zeigt das Ausstellungsschiff MS Wissenschaft im Wissenschaftsjahr Bioökonomie, wie eine nachhaltige Wirtschaft auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe aussehen kann. Mit einer Mitmach-Ausstellung an Bord startet das schwimmende Science Center am 5. Juni in Hamburg seine diesjährige Tour durch rund 30 Städte in Deutschland und Österreich. Die Ausstellung wird für Besucherinnen und Besucher ab zwölf Jahren empfohlen. Der Eintritt ist frei.

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Heilpflanze Arnika zurück im Rheingau-Taunus-Kreis

Gemeinsame Wiederansiedlungsaktion von BUND Taunusstein, Hochschule Geisenheim, Botanischen Garten und Universität Marburg bringt 500 Arnika-Pflanzen zurück in ihren Lebensraum.

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Partnerschaft zwischen Pflanzen und Pilzen am Ursprung der Landpflanzen

Ein internationales Team von Forschenden unter Beteiligung von CIBSS an der Universität Freiburg bestätigt eine 40 Jahre alte Hypothese über die Entwicklung des Lebens auf dem Land.

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Eine Symbiose mit Pilzen ermöglichte pflanzliches Leben auf der Erde

An Land wachsende Pflanzen besitzen Gene, die es ihnen ermöglichen, wertvolle Lipide mit nützlichen Pilzen auszutauschen / Diese Partnerschaft machte es Pflanzen vor Jahrmillionen überhaupt erst möglich, aus dem Süßwasser heraus das Land zu besiedeln

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Ausbreitung von Pandemien und invasiven Arten folgt ähnlichen Mustern

Pandemien wie COVID-19 und biologische Invasionen werden durch ähnliche menschliche Eingriffe ausgelöst und ihre Ausbreitung folgt ähnlichen Mustern. Ein Forschungsteam unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) hat die engen Beziehungen zwischen Infektionskrankheiten, die Epidemien verursachen, und biologischen Invasionen untersucht. Der „One Health“-Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass natürliche und naturnahe Ökosysteme auch für die menschliche Gesundheit unersetzbar sind. Er berücksichtigt die Gesundheit von Menschen und Tieren, Pflanzen und der Umwelt, um Pandemien und die Ausbreitung invasiver gebietsfremder Arten zu verhindern.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft