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?

Quell: IDW Informationsdienst Wissenschaft

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)

Pflanzenzellen erben das Wissen, wo oben und unten ist, von der Mutterzelle

Bei der Zellteilung gibt die Mutterzelle Polaritätsinformation an die Tochterzellen weiter – Studie erschienen in Nature Plants (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Düngen führt zum Schmetterlingssterben – Hohe Stickstoffkonzentration in der Wirtspflanze

OSNABRÜCK.- Die Düngung von Pflanzen führt zum Schmetterlingssterben: Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, an der apl. Prof. Dr. Thomas Fartmann von der Universität Osnabrück beteiligt war und die jetzt in der Fachzeitschrift Oecologia veröffentlicht wurde.
Gemeinsam mit seinen Co-Autoren Susanne Kunze von der Universität Bayreuth und PD Dr. Thilo Heinken von der Universität Postdam hat Fartmann darin erstmals belegt, dass die aktuellen Düngeraten in der Landwirtschaft den physiologischen Toleranzbereich der meisten Schmetterlingsarten überschreiten. Somit trägt die Düngung direkt zum flächendeckenden Rückgang vieler Schmetterlingsarten bei. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Wie Licht Proteine umwandeln kann

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben auf molekularer Ebene gezeigt, wie sich Licht mithilfe eines Proteins in eine zellinnere Information umwandelt. Damit erweitern sie das Verständnis darüber, wie sich Bakterien oder Pflanzen an verschiedene Lichtverhältnisse anpassen und essentielle Prozesse wie die Photosynthese steuern können. Die Erkenntnisse sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Communications* erschienen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Neues Zeitalter für Genbanken bricht an – Vielfalt einer Sammlung molekular charakterisiert

Biodiversität ist mehr als nur die Vielfalt der Arten. Ein weiterer, wichtiger Aspekt von Biodiversität ist die genetische Vielfalt innerhalb einer Art. Diese zeigt sich bei Kulturpflanzen in der Vielfalt der Sorten. Ein internationales Forschungskonsortium unter der Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK Gatersleben) hat nun eine der weltweit umfassendsten Sammlungen von Gerstensorten molekular charakterisiert – insgesamt mehr als 22.000 Saatgutmuster. Im Fachmagazin „Nature Genetics“ beschreiben die Wissenschaftler den Beginn eines neuen Zeitalters für Genbanken, die sich von reinen Sammlungen zu bio-digitalen Ressourcenzentren entwickeln. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Meilensteine aus 70 Jahren Forschung am Institut für Biologischen Pflanzenschutz in Darmstadt

Einziges Forschungsinstitut für biologischen Pflanzenschutz in Deutschland, das zum Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, dem Julius Kühn-Institut gehört, begeht am 8. November mit Festkolloquium sein Jubiläum. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)

Fisch erkennt seine Beute an elektrischen Farben

Der afrikanische Elefantenrüsselfisch erzeugt schwache elektrische Pulse, um sich in seiner Umgebung zurecht zu finden. Dieser Ortungs-Sinn weist augenscheinlich eine erstaunliche Parallele zum Sehen auf, wie nun eine Studie der Universität Bonn zeigt. Demnach haben verschiedene Objekte unterschiedliche elektrische „Farben“. Diese nutzt der Fisch etwa, um seine Lieblingsspeise – Zuckmückenlarven – von anderem Kleingetier oder Pflanzen zu unterscheiden. Die Arbeit ist nun in der renommierten Fachzeitschrift „Current Biology“ erschienen. (Mehr in: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft)