Vanille und Pfeffer made in Osnabrück: Forschungszentrum „Agrarsysteme der Zukunft“ der Hochschule Osnabrück eröffnet

Pfeffer made in Osnabrück? Im neuen Forschungszentrum Agrarsysteme der Zukunft erforschen Wissenschaftler*innen der Hochschule Osnabrück, wie das möglich wird. Auch Vanille, Salate und weiteres Gemüse wird in der neuen Indoorfarm mit Dachgewächshaus am Campus Haste angebaut. Forschungs- und Studi-Projekte nehmen dabei immer in den Blick, was die Pflanzen an Nährstoffen und Licht benötigen und wie die Energieströme beim sogenannten Vertical Indoorfarming nachhaltig optimiert werden können.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Rätseln der Biologie auf der Spur: Wie skaliert die Proteinproduktion in Zellen mit mehr als zwei Chromosomensätzen?

Die meisten Zellen von Menschen, Tieren, Pflanzen und Pilzen enthalten 2 Chromosomensätze mit spezifischen Chromosomenzahlen; beim Menschen etwa sind es 2 Sätze von 23 Chromosomen als Träger der Erbinformation. Doch kommen in der Natur auch häufig polyploide Zellen mit mehr als 2 Chromosomensätzen vor. Die Polyploidie trägt zur Evolution, zur funktionellen Spezialisierung oder zum Entstehen von Krankheiten bei. Ein Forscherteam unter Leitung von Professor Dr. Zuzana Storchova an der TU Kaiserslautern (TUK) hat untersucht, ob mit der Anzahl der Chromosomensätze auch der Proteingehalt linear ansteigt. Die Ergebnisse der Studie hat das Fachmagazin Nature Communications veröffentlicht.

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Forscher geben neue Einblicke in die Photosynthese

Forscherinnen und Forscher aus Münster und Stockholm zeigen erstmals, dass das Photosystem I in Pflanzen auch als Dimer vorkommen kann. Sie haben diesen Proteinkomplex in nie zuvor gesehener Präzision untersucht.

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Der Faden zur Nadel: Wie unsere Vorfahren die heimische Flora nutzten

DNA aus Sedimenten gibt Auskunft über den Gebrauch von Pflanzen durch Menschen der Altsteinzeit. Unter der Leitung der Universität Oslo hat ein internationales Forschungsteam aus den Sedimenten der armenischen „Aghitu-3“-Höhle Pflanzen-DNA extrahiert und analysiert. Die Höhle wurde vor etwa 40.000 bis 25.000 Jahren von Menschen des Jungpaläolithikums als Unterschlupf genutzt. Eine detaillierte Auswertung der DNA zeigt, dass die Bewohner*innen der Höhle zahlreiche Pflanzenarten zu verschiedenen Zwecken genutzt haben könnten, unter anderem als Medizin, Farbstoff oder Garn.

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Pflanzen können die Intensität von Salzstress messen

Ein Team um Prof. Dr. Jörg Kudla der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat herausgefunden, dass Salzstress in einer speziellen Zellgruppe in der Pflanzenwurzel, die eine „natriumempfindliche Nische“ bilden, Kalziumsignale auslöst. Die Wissenschaftler identifizierten darüber hinaus einen Schaltermechanismus zur Anpassung an unterschiedliche Stärken von Salzstress in dem ein bestimmtes kalziumbindendes Protein (CBL8), besonders zur Salztoleranz unter starken Salzstressbedingungen beiträgt. Die Studienergebnisse sind nun im Fachmagazin „Developmental Cell“ erschienen.

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Just-in-time-Produktion: Wie Pflanzen intelligent Chlorophyll produzieren

HU-Forschende weisen die zusätzliche Bedeutung eines Bindeproteins für die Chlorophyll-Synthese nach

In der Photosynthese wandeln Pflanzen mittels Chlorophyll die uneingeschränkt zur Verfügung stehende Sonnenenergie in biochemische Energie um, die sie für ihren Stoffwechsel nutzen. Wie stellen Pflanzen Chlorophyll allerdings her und wie schaffen sie es, immer ausreichende Mengen des grünen Pigments zur Verfügung zu haben?

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Bestäubung durch Krebstiere

Biene des Meeres: Eine kleine Meerassel hilft bei der Befruchtung von Rotalgen

Bis vor Kurzem bestand die Annahme, dass eine Bestäubung durch Tiere ausschließlich Pflanzen an Land vorbehalten ist. Ein internationales Forscherteam hat nun herausgefunden, dass kleine Meereskrustentiere die Vermehrung von Rotalgen fördern, indem sie das Sperma von den männlichen zu den weiblichen Organismen weitertragen. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass Meerestiere schon viel länger als Arten an Land eine Rolle bei der Befruchtung spielen.

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Geschichte des Roggens: Wie frühe Landwirte die Pflanzen genetisch unflexibler machten

Im Laufe vieler Tausend Jahre hat der Mensch aus dem Roggen eine Kulturpflanze gemacht und dabei dessen genetische Flexibilität erheblich eingeschränkt. Wilder Roggen verfügt heute nicht nur über ein vielfältigeres Erbgut, sondern können dieses auch freier durchmischen als seine domestizierten Verwandten. Das zeigt ein Forschungsteam unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in einer neuen Studie im Fachjournal „Molecular Biology and Evolution“. Die Ergebnisse erklären auch, warum der Kulturroggen schlechter gegen Entwicklungen wie den Klimawandel gewappnet ist als wild lebende Arten.

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Resistenz gegen Mosaikkrankheit aufgeklärt

Forschende der ETH Zürich, aus den USA und Uganda entdeckten das Gen, das in gewissen Maniok-​Kultivaren eine Resistenz gegen die gefürchtete Maniok-​Mosaikkrankheit vermittelt. Für die Züchtung resistenter Pflanzen ist das ein wichtiger Schritt.

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Foto-Challenge: Wer fotografiert die meisten Hummeln?

Das Wildbienen-Team am Thünen-Institut für Biodiversität und die Naturbeobachtungsplattform Observation.org wollen mit dem Citizen-Science-Wettbewerb so viele verschiedene Hummeln auf so vielen unterschiedlichen Pflanzen wie möglich finden.

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Wie sich Wasserflöhe gegen fleischfressende Pflanzen verteidigen

Wasserflöhe sind Meister der Anpassung. Dass sie sich nicht nur gegen Tiere, sondern auch gegen fleischfressende Pflanzen zur Wehr setzen können, haben Forschende der Ruhr-Universität Bochum (RUB), der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und der Technischen Universität Darmstadt herausgefunden. Sie zeigten, dass Wasserflöhe in Anwesenheit der Wasserpflanze Utricularia (Wasserschlauch) langsamer schwimmen und seitliche Dornen entwickeln. Beides erschwert anscheinend das Einsaugen in die Fallen der fleischfressenden Pflanze.

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Proteinfaltung in Zeiten von Sauerstoffmangel

Eiweißmoleküle, auch Proteine genannt, benötigen eine definierte Form, um zu funktionieren. Bei ihrer Herstellung werden ihre Bausteine daher auf ganz spezifische Weise miteinander verknüpft. Forschende der Universität Bonn nehmen nun einen zentralen Schritt in diesem Prozess unter die Lupe und untersuchen bei Pflanzen die Auswirkungen von vorübergehendem Sauerstoffmangel auf die Proteinfaltung. An der Studie waren auch Forschende der Universität Münster, der TU Kaiserslautern und der Universität Bielefeld beteiligt. Die Studie ist nun in der Fachzeitschrift Plant Cell erschienen.

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Kleine Moleküle mit großer Wirkung für die Immunabwehr von Pflanzen

In zwei Studien, die in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurden, haben Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) in Köln zusammen mit Kolleg:innen aus China natürliche zelluläre Moleküle entdeckt, die zentrale Immunantworten von Pflanzen steuern. Diese Verbindungen weisen alle Merkmale von kleinen Botenstoffen auf, die Knotenpunkte der Abwehr gegen mikrobielle Schaderreger aktivieren. Die Nutzung dieser Erkenntnisse öffnet unerwartete Perspektiven, Moleküle zu entwickeln, die Nutzpflanzen widerstandsfähig gegen Pflanzenkrankheiten machen.

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Materialien auf Pilzbasis vielversprechend für die Praxis

Weg von fossilen Rohstoffen und deren Knappheit – hin zu bisher ungenutzten Rohstoffen aus Pflanzen und Pilzen. Um diesen Wandel zu nachwachsenden Roststoffen zu unterstützen, hat das Fraunhofer UMSICHT im Projekt »FungiFacturing« Pilzwerkstoffe untersucht, die aus Reststoffen wie Stroh oder Holzspäne bestehen. Zum Abschluss des Vorhabens zeigen die Forschenden, dass sie neben einem Schallabsorber auf Pilzbasis auch weitere biobasierte Lösungen für die Bauindustrie entwickelt haben.

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Wie können sich Pflanzen an den Klimawandel anpassen?

• Eine Algenart passte sich vor 500 Millionen Jahren ans Land an, womit die Begründung der Erde begann
• Erforschung der damaligen molekularen und morphologischen Prozesse soll helfen, heutige Pflanzen besser an den Klimawandel anzupassen
• Prof. Dr. Stefan Rensing gibt Überblick zum Forschungsstand und steht für Interviews bereit

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Vortrag: Pflanzen und Klimawandel

Über „Klimakrise: Pflanzen und Klimawandel“ spricht Prof. Dr. Marcus Koch vom Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg. Sein Vortrag zu den Auswirkungen der Klimakrise auf die Pflanzenwelt ist Teil der Ruperto Carola Ringvorlesung, die die Universität im Sommersemester veranstaltet. Angesichts großer aktueller Herausforderungen wie Corona-Pandemie, Klimakrise und Krieg in Europa gehen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Disziplinen in dieser Reihe der Frage nach, wie belastbar unsere Gesellschaft ist. Neben dem Aspekt der Resilienz geht es um Strategien zur Überwindung von Krisen ebenso wie um die Chancen, die aus Krisensituationen erwachsen können.

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Was ein Teebeutel über das Insektensterben erzählen kann

Ein Biogeograph der Universität Trier eröffnet dem Biomonitoring mithilfe von eDNA aus getrockneten Pflanzen eine neue Dimension.

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Baustein für ein längeres Leben

Proteine sind existenzielle Bausteine des Lebens, die auch bei Pflanzen vielfältige Funktionen besitzen. Eine durchschnittliche Pflanzenzelle enthält mehr als zwanzig Billionen Proteinmoleküle, die den Stoffwechsel der Zelle aufrechterhalten und ihre Struktur stabilisieren. Wissenschaftler am Centre for Organismal Studies der Universität Heidelberg haben jüngst einen zellulären Mechanismus aufgeklärt, der die Lebensdauer pflanzlicher Proteine verlängert. Nun haben sie ein Schlüsselprotein identifiziert, das diesen als N-terminale Acetylierung bezeichneten Mechanismus reguliert.

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Kranke Pflanzen und falsches Parfüm lassen sich schnell, zuverlässig und in Echtzeit identifizieren

Neue Methode deckt chirale Moleküle in einem Gasgemisch mit hoher Empfindlichkeit auf

Gemeinsame Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Chemie und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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Die Funktion folgt der Form in der Pflanzenimmunität

Wissenschaftler:innen des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung (MPIPZ) und der Universität zu Köln haben einen Weg entdeckt, der erklärt, wie eine Proteinfamilie Pflanzen gegen mikrobielle Schaderreger verteidigen. Ihre Ergebnisse wurden jetzt in der Zeitschrift Cell veröffentlicht.

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Überwachung der Artenvielfalt per Satellit rückt in Reichweite

Um Massnahmen zum Schutz der globalen Artenvielfalt evidenzbasiert zu steuern, braucht es Daten, wie sich die Biodiversität von Pflanzen verändert. Forschende der Universitäten Zürich und Montréal zeigen, dass Pflanzengemeinschaften mit Hilfe Bildspektroskopie zuverlässig überwacht werden können – in Zukunft auch per Satellit. Das ebnet den Weg für ein globales Monitoring der biologischen Vielfalt beinahe in Echtzeit.

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Artenschutz für Pilze

Eines vorweg: Es geht nicht um die großen Speisepilze, sondern um die mikroskopisch kleinen Vertreter im Wasser. Ein Team unter Beteiligung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) plädiert dafür, diese besser zu schützen. Das große Reich der Pilze fristet ein Schattendasein neben den beiden anderen Reichen eukaryotischer Lebewesen – den Pflanzen und Tieren. Dabei gäbe es ohne die Pilze kein Penicillin, kein Bier und keinen Hefezopf. Ähnlich eines Verdauungsapparats befördern sie im Wasser die Zersetzung von Stoffen und sind zugleich Nahrung für Tiere. Bedroht sind aquatische Pilze beispielsweise durch eingespülte Fungizide.

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Ein einziges Gen steuert die Artenvielfalt in einem Ökosystem

Ein einzelnes Gen kann ein ganzes Ökosystem beeinflussen. Das zeigt ein Forscherteam der Universität Zürich in einem Laborexperiment mit einer Pflanze und dem dazugehörigen Ökosystem von Insekten. So fördern Pflanzen mit einer Mutation in einem bestimmten Gen Ökosysteme mit mehr Insektenarten. Die Entdeckung eines solchen «Schlüsselgens» könnte die derzeitigen Strategien zur Erhaltung der biologischen Vielfalt verändern.

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Proteine kontrollieren die lichtinduzierte Samenkeimung in der Acker-Schmalwand

• Freiburger Biolog*innen untersuchen die Signalwege von Pflanzen bei Lichteinwirkung
• Die Proteine ERF55 und ERF58 interagieren mit den Phytochromen – wichtigen Fotorezeptoren in Pflanzen, die rotes Licht wahrnehmen – und regulieren so die Entwicklungs- und Stoffwechselprozesse entsprechend den Lichtbedingungen in der Umwelt
• Die vorzeitige Keimung von Samen wird durch ERF55 und ERF58 verhindert, während verminderte Aktivität von ERF55 und ERF58 die Samenkeimung fördert

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

Entdeckung im Versteinerten Wald

Forschende unter Beteiligung des Museums für Naturkunde Berlin haben eine neue Pflanzenart aus dem Versteinerten Wald in Chemnitz beschrieben. Der riesige, 291 Millionen Jahre alte Farnsamer wird in den kommenden Jahren weiter untersucht. Ziel ist es, die Vielfalt der Pflanzen in den Wäldern des frühen Perms und ihre Rolle in den zunehmend extremen Ökosystemen dieser Zeit zu erforschen. Die Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Vegetation und Klima im späten Paläozoikum bei, einer Zeit am Ende einer großen Vereisungsphase unserer Erde, die ähnlich zu unserer heutigen Situation ist.

Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft