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 Agritechnica: Silber für neue Technologie zur Blütenausdünnung im Obstbau
16.10.2017 | Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE)

nachricht Getreide, das der Dürre trotzt
19.09.2017 | Universität Wien

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: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie