Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Mittel gegen Stress - widerstandsfähigere Pflanzen sollen Ernteerträge steigern

18.03.2008
Auch Pflanzen können an Stress leiden. Der kann viele Ursachen haben - zum Beispiel Trockenheit oder Kälte. Pflanzen-Stress führt zu Ernteeinbußen.

Um die Verluste zu mindern, beteiligen sich Prof. Dr. Jörg Kudla und seine Mitarbeiter vom Institut für Botanik der Universität Münster an einem Forschungsprojekt, das Nutzpflanzen gegenüber umweltbedingtem Stress toleranter machen soll.

Das mit Beginn des Jahres 2008 gestartete Projekt wird im Rahmen der Initiative "GABI-FUTURE" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung über drei Jahre mit insgesamt rund 1,2 Millionen Euro gefördert. Neben der münsterschen Arbeitsgruppe sind Forscher von der Freien Universität Berlin und dem Max-Planck-Institut (MPI) für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm beteiligt. Durch die GABI-FUTURE-Initiative soll die Pflanzengenomforschung in Deutschland gestärkt werden.

Die münsterschen Forscher untersuchen dabei drei verschiedene Stressfaktoren: Kälte, Trockenheit und Kochsalz. "In trockenen Gebieten, zum Beispiel in Australien, ist die Versalzung von landwirtschaftlichen Nutzflächen ein großes Problem", erklärt Prof. Kudla. Mit jedem Schwall Gießwasser gelangt auch Salz in den Boden. Dadurch wird der Boden immer salziger. Darunter leiden die Pflanzen, und der Boden wird schließlich unbrauchbar.

... mehr zu:
»Protein »Stressfaktor »Trockenheit

Pflanzen sind dem Stress allerdings nicht völlig hilflos ausgeliefert, sondern sie reagieren auf die Umwelt. So können sie bei Trockenheit die Verdunstung über die Blattoberflächen drosseln.

Stress-Signale setzen in der Pflanze Signalketten in Gang, wodurch die Aktivität bestimmter Gene gesteigert wird. Am Ende der Ketten werden dadurch gezielt Proteine produziert, die die Toleranz der Pflanze gegenüber Stress erhöhen - zum Beispiel die Toleranz gegenüber Trockenheit.

Am Anfang der Signalkette stehen ebenfalls Proteine - sie werden von dem Botenstoff Kalzium aktiviert und regulieren die Aktivität der jeweiligen Gene. "Wir haben herausgefunden, dass verschiedene Stressfaktoren die gleichen kalziumabhängigen Proteine am Anfang der Signalkette, so genannte kalziumabhängige Proteinkinasen, aktivieren", erklärt Prof. Kudla. Die Wissenschaftler wollen die Signalkette so verändern, dass die Pflanzen toleranter gegenüber Stress werden. Während sich bisherige Forschungsansätze auf die Steuerproteine am Ende der Signalkette konzentrierten, die für einzelne Stressfaktoren spezifisch sind, verfolgen die münsterschen Wissenschaftler und ihre Partner einen anderen Ansatz: Sie setzen am Anfang der Signalkette an - bei den kalziumabhängigen Proteinen. Dadurch sollen die Pflanzen gleichzeitig toleranter gegenüber verschiedenen Stressfaktoren werden.

Die Forscher haben bereits Gene identifiziert, die an der Steuerung der Reaktion auf Stress beteiligt sind. Für ihre Untersuchungen haben sie eine Pflanze verwendet, deren Genom bereits gut erforscht und die einfach zu kultivieren ist - und daher bei Pflanzengenetikern sehr beliebt ist: die Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana). Die Forscher wollen bestimmte "Stress-Toleranz-Gene" aus der Acker-Schmalwand auf Nutzpflanzen wie Baumwolle oder Mais übertragen, um Sorten zu erzeugen, die Kälte, Trockenheit und Salzstress besser standhalten. Hier kommen die Experten vom MPI ins Spiel: während die Wissenschaftler aus Münster und Berlin den biologischen Prozess in den Pflanzen erforschen, wollen die MPI-Wissenschaftler die Gene übertragen - ein schwieriger und aufwändiger Prozess.

"Insgesamt gehen 40 bis 50 Prozent der möglichen Ernteerträge auf Grund von Stressfaktoren wie Kälte und Trockenheit verloren", warnt Prof. Kudla. Stresstolerante Pflanzen sollen Verluste vermindern - möglicherweise wird dieser Ansatz künftig durch den Klimawandel und eine wachsende Weltbevölkerung noch bedeutsamer.

Dr. Christina Heimken | idw
Weitere Informationen:
http://www.bmbf.de/foerderungen/6214.php
http://www.uni-muenster.de/Biologie.Botanik/agkudla/kudla.html

Weitere Berichte zu: Protein Stressfaktor Trockenheit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Da haben wir den Salat: Erste Ernte aus aufbereitetem Abwasser im Forschungsprojekt HypoWave
20.02.2018 | ISOE - Institut für sozial-ökologische Forschung

nachricht Rinderhaltung: Europäische Agrarwissenschaftler betreten Neuland in der Forschungskooperation
16.02.2018 | Leibniz-Institut für Nutzierbiologie (FBN)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Highlight der Halbleiter-Forschung

20.02.2018 | Physik Astronomie

Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?

20.02.2018 | Materialwissenschaften

Der Bluthochdruckschalter in der Nebenniere

20.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics