Studie zeigt, wie Pflanzen mithilfe von Bakterien ihre Stickstoffversorgung selbst regeln können

Pflanzen reichern Boden mit Flavonoiden an, damit sich mehr Stickstoff produzierende Bakterien ansiedeln / Studie könnte langfristig zu neuen Sorten führen, die weniger Dünger benötigen

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Bakterien helfen Pflanzen, besser zu wachsen

Eine aktuelle Studie der Universität Bonn und der Southwest University in China wirft Licht auf eine ungewöhnliche Wechselbeziehung: Mais kann spezielle Bodenbakterien anlocken, die ihm im Gegenzug beim Wachstum helfen. Die Ergebnisse könnten langfristig zur Züchtung neuer Sorten führen, die mit weniger Dünger auskommen und daher die Umwelt weniger belasten. Die Studie erscheint in der renommierten Fachzeitschrift Nature Plants.

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Die Kortikalreaktion bei Pflanzen entdeckt

Biologen:innen aus Regensburg und Wuhan haben einen Mechanismus entdeckt, wie Pflanzen verhindern, dass Eizellen von mehreren Spermazellen befruchtet werden.

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Echtzeit-Einblicke in das Innenleben von Pflanzen: Neuer Biosensor macht Steuerungshormon Auxin in Zellen sichtbar

Das Hormon Auxin hat eine zentrale Bedeutung für die Entwicklung von Pflanzen. Wissenschaftler*innen an der Universität Bayreuth und am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen haben jetzt einen neuartigen Sensor entwickelt, der die räumliche Verteilung von Auxin in den Zellen lebender Pflanzen in Echtzeit sichtbar macht. Der Sensor eröffnet der Forschung völlig neue Einsichten in das Innenleben von Pflanzen. Auch Einflüsse wechselnder Umweltbedingungen auf das Wachstum können jetzt zeitnah aufgespürt werden. In der Zeitschrift Nature stellt das Team seine Forschungsergebnisse vor.

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Invasive aquatische Arten verursachen Schäden in Milliardenhöhe

Erste globale Studie zu den wirtschaftlichen Kosten invasiver aquatischer Arten veröffentlicht

Wenn sich Pflanzen oder Tiere aufgrund menschlicher Aktivitäten in Ökosystemen außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes etablieren, können sie erhebliche wirtschaftliche Schäden verursachen. Sie können beispielsweise kommerziell genutzte Arten verdrängen oder Krankheiten beim Menschen verursachen. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung des GEOMAR hat nun erstmals die weltweiten Kosten von invasiven, im Wasser lebenden Arten veröffentlicht. Die Kosten belaufen sich allein im Jahr 2020 auf mehr als 20 Milliarden US-Dollar.

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Höhere ausgebrachte Toxizität gefährdet Pflanzen und Insekten

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Koblenz-Landau haben nachgewiesen, dass die in der Landwirtschaft ausgebrachte Giftigkeit von Pflanzenschutzmitteln (Pestizide) für Pflanzen und Insekten erheblich zugenommen hat. In einem Artikel, der in der aktuellen Ausgabe der amerikanischen Fachzeitschrift Science erscheint, zeigen die Autoren außerdem, dass dieser Anstieg auch bei genetisch veränderten Nutzpflanzen zutrifft, die eigentlich die Pestizidbelastung für die Umwelt reduzieren sollten.

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Ungewöhnlicher Zucker aus Cyanobakterien wirkt als natürliches Herbizid

Chemiker und Mikrobiologen der Universität Tübingen entdecken Zuckermolekül, das Pflanzen und Mikroorganismen hemmt und für menschliche Zellen ungefährlich ist ‒ Eine Alternative für das umstrittene Glyphosat?

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Wie Pflanzen mit Eisenmangel umgehen

Botanik: Veröffentlichung in Developmental Cell

31.01.2019 – Gemeinsam haben Forschungsgruppen von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) eine neue Schaltzelle gefunden, mit der Pflanzen ihre Reaktionen auf Eisenmangel steuern. Die Ergebnisse ihrer Forschungen an der Modellpflanze Arabidopsis thaliana veröffentlichen sie heute in der Fachzeitschrift Developmental Cell.

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Trickreiche Methode im Nachbarschaftsstreit: Tabakpflanzen schicken hungrige Raupen zur Konkurrenz

Ihren Fraßfeinden davonrennen können Pflanzen nicht. Doch viele Arten produzieren chemische Substanzen, die hungrigen Krabbeltieren nicht gut bekommen. Auf diese Weise setzt sich auch der Wilde Tabak gegen die Raupen des Tabakschwärmers zur Wehr. Dass es sich dabei für eine Pflanze lohnen kann, die Plagegeister einige Tage zu ertragen bevor sie die Abwehr startet, zeigt eine neue Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern des Forschungszentrums iDiv, der Universität Jena und des UFZ. Denn auf diese Weise wechseln die Raupen genau dann zu einer benachbarten Pflanze, wenn sie so richtig Appetit bekommen – was Pflanze Nummer eins einen Vorteil im innerartlichen Konkurrenzkampf verschafft.

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Ernährungssicherheit weltweit stärken: Bayreuther Studie zur Phosphorverfügbarkeit durch Silizium

Landwirtschaftliche Erträge können weltweit gesichert werden, indem der in den Böden vorhandene Phosphor durch Silizium mobilisiert und für Pflanzen verfügbar gemacht wird. Phosphorhaltige Dünger, die umweltschädlich und wegen der Begrenztheit der globalen Phosphorressourcen auch kostspielig sind, werden dadurch möglicherweise über Jahre hinaus überflüssig. Dies haben Forscher der Universitäten Bayreuth und Kopenhagen durch Untersuchungen von Böden in der Arktis herausgefunden. Über ihre Erkenntnisse, die vor allem in tropischen und subtropischen Entwicklungsländern einen wichtigen Beitrag zur Ernährungssicherheit leisten können, berichten sie in der Zeitschrift Scientific Reports.

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Zusatzantrieb für die Photosynthese

Die Photosynthese ist ein grundlegender biologischer Prozess, der es Pflanzen ermöglicht, Lichtenergie für ihr Wachstum zu nutzen. Die meisten Lebensformen auf der Erde hängen direkt oder indirekt von der Photosynthese ab. Forscher des Max-Planck-Instituts für Biochemie in Martinsried bei München haben gemeinsam mit Kollegen von der Australian National University die Bildung von Carboxysomen untersucht – einer Struktur, die die Effizienz der Photosynthese in wasserlebenden Bakterien steigert. Ihre Ergebnisse, die jetzt in Nature veröffentlicht wurden, könnten zur Entwicklung von Pflanzen mit einer effizienteren Photosynthese und somit höheren Ernteerträgen führen.

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Zweigesichtige Stammzellen produzieren Holz und Bast

Für einen der wichtigsten Wachstumsprozesse auf der Erde – die Holzbildung – sind sogenannte zweigesichtige Stammzellen verantwortlich: Sie bilden nicht nur den Ausgangspunkt für die Entstehung von Holz, sondern auch für die Erzeugung von pflanzlichem Bast, indem sie sich abwechselnd zu Holz- und Bastzellen weiterentwickeln. Das konnte ein Team von Forschern unter der Leitung von Dr. Thomas Greb, Heisenberg-Professor an der Universität Heidelberg, mithilfe neuer experimenteller Werkzeuge zeigen. Die Wissenschaftler vom Centre for Organismal Studies haben dazu bestimmte Zelltypen in der Wachstumsschicht von Pflanzen, dem Kambium, markiert und untersucht.

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Neues bildgebendes Verfahren zur quantitativen Visualisierung von Saccharose in Pflanzen entwickelt

Saccharose ist die primäre Transportform von Zuckern in Pflanzen. Sie spielt damit eine essenzielle Rolle als Energiequelle, aber auch als Signalgeber bei Stress. Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben haben ein neuartiges Verfahren zur Visualisierung von Saccharose auf einer bisher noch nicht erreichten mikroskopischen Ebene entwickelt. Durch diese neue Technologie kann die Zuckerkonzentration in verschiedenen, pflanzlichen Geweben exakt bestimmt werden. Somit steht Forschern ein neues Präzisionswerkzeug zur Untersuchung von Zuckertransport und Ertragspotenzialen in Kulturpflanzen zur Verfügung. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Licht für die Wurzelentwicklung

Die Organbildung von Pflanzen passt sich mit Hilfe einer molekularen Uhr an äußere Bedingungen an (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Stressmanagement von Pflanzen

Pflanzen können nicht weglaufen, um widrigen Situationen zu entkommen. So bleibt ihnen nichts weiteres übrig, als ausgefeilte Anpassungsstrategien zu entwickeln. Aber wofür entscheidet sich eine Pflanze in einer Stresssituation – weiter wachsen oder verteidigen? Das möchte Dr. Maria Pimenta Lange von der Technischen Universität Braunschweig herausfinden. Unterstützt wird das Vorhaben von der VolkswagenStiftung, die mit dem „Experiment!“-Programm riskante Forschungsideen fördert. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Paläobotaniker entdecken in Jordanien älteste Fossilien dreier Pflanzengruppen

Eine Wiege der Pflanzenevolution haben Wissenschaftler im heutigen Jordanien an der Ostküste des Toten Meeres ausgemacht. Ein Team um die Paläobotaniker Dr. Benjamin Bomfleur und Patrick Blomenkemper von der WWU Münster entdeckte dort Pflanzenfossilien, die aus dem Perm stammen, aber Merkmale tragen, die als typisch für jüngere Fossilien gelten. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Sulfat macht Pflanzen widerstandsfähiger gegenüber Wassermangel

Über das Bodenwasser nehmen Pflanzen das Mineral Sulfat auf. Wie Sulfat die Produktion des Trockenstress-Hormons ABA kontrolliert und damit zur Widerstandsfähigkeit gegenüber Dürre beiträgt, hat ein internationales Wissenschaftler-Team unter Leitung von Forschern der Universität Heidelberg aufgedeckt. Mit diesen Erkenntnissen lässt sich nun besser verstehen, wie das Signal für Wassermangel aus der Wurzel in die Blätter weitergeleitet wird. Die Forschungsarbeiten in Heidelberg wurden am Centre for Organismal Studies (COS) durchgeführt. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Natürliche Nanofasern aus Zellulose

Kieler Forschungsteam entdeckt stark haftende Nanofasern in der Schleimhülle von Pflanzensamen (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Pflanzenviren-Forschung im Kampf gegen den Hunger in Afrika

Das Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen wird in der Cassava-Pflanzenvirenforschung durch die Bill & Melinda Gates Foundation unterstützt. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Kresse hat sich genetisch an schwermetall-verseuchte Böden angepasst

Blei, Zink, Cadmium: Was Mensch, Tier und die meisten Pflanzen schwer krank macht, stört die Hallersche Schaumkresse wenig. Sie hat sich genetisch so angepasst, dass sie auch auf Böden wachsen kann, die mit Schwermetallen verseucht sind. Dies wiesen Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL an Pflanzen von unterschiedlich stark belasteten Standorten nach. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Pflanzen-Spermien: Die Evolution begann mit einer einzigen molekularen Veränderung

Forschungsergebnisse könnten langfristig die Welternährung sichern

Wie neue Zell-Typen entstehen, bleibt eine große Frage in der Biologie. Bei vielzelligen Organismen läuft die Reproduktion im Allgemeinen über kleine, bewegliche Spermien, die die großen unbeweglichen Eizellen befruchten. Die stark variierende Morphologie der Spermien wirft jedoch die Frage auf, ob dieser Zelltyp aus einem einzigen gemeinsamen Vorfahren entstanden ist, oder ob die Identität der Spermien durch mehrere Ereignisse in verschiedenen Gruppen von Organismen definiert wurde. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Ausweitung des Energiepflanzenanbaus ist für Natur genauso schädlich wie der Klimawandel

Frankfurt am Main, den 07.12.2018. Eigentlich profitiert die Natur vom Klimaschutz, für den die Bioenergie lange als Heilsbringer galt. Um das 1,5-Grad-Ziel zu erreichen, wird aber davon ausgegangen, dass Bioenergie-Pflanzen großflächig angebaut werden müssen. Neuen Modellen zufolge werden dadurch insgesamt mehr Lebensräume von Wirbeltieren vernichtet als von einem abgeschwächten Klimawandel profitieren, berichten Forschende des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, der Technischen Universität München und der Durham University diese Woche im Fachblatt „PNAS“. Der vermeintliche Vorteil eines solchen Klimaschutzes käme daher den Arten nicht zugute. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Neues über ein Pflanzenhormon

Das Pflanzenhormon Jasmonsäure übernimmt auch eine Funktion, die bislang unbekannt war: Es sorgt dafür, dass sich die Blattporen schließen, sobald Blätter verletzt werden. Für die Pflanze könnte das ein Notsignal sein. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Regensburger Biologen heben „versteckten Schatz“

Schlammpackungen halten fit – zumindest scheint das für Samen von einer Reihe von Pflanzenarten zu stimmen. Denn Biologen der Universität Regensburg haben in einer Studie nachgewiesen, dass in über 100 Teichen in Bayern und Baden-Württemberg so mancher Same in den Schlammböden über 100 Jahre keimfähig bleibt – und das, obwohl einige der gefundenen Keimlinge von Pflanzenarten stammen, die an den entsprechenden Standorten als verschollen oder ausgestorben gelten. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Getreidepflanzen nutzen ihre Abwehrstoffe multifunktional gegen verschiedene Schädlinge

Ein Team von Wissenschaftlern der Universität Bern (Schweiz), des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie und ihren Partnern hat die Multifunktionalität von Benzoxazinoiden in Weizen charakterisiert. Benzoxazinoide wirken einerseits als Giftstoffe gegen Schmetterlingsraupen, regulieren aber auch Abwehrprozesse gegen Blattläuse. Als Schalter zwischen diesen unterschiedlichen Funktionen identifizierten die Forscher ein Methyltransferase-Enzym, das über Raupenfraß aktiviert wird und das es Weizenpflanzen ermöglicht, ihre Abwehr auf den jeweiligen Befall einzustellen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)