Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Modellieren mit Fetten: Das Lipidom der Blätter gibt Auskunft über agronomische Eigenschaften

10.09.2013
Die agronomischen Eigenschaften einer Pflanze lassen sich über die Lipide ihrer Blätter vorhersagen. Möglicherweise sogar gezielt verändern, wie Wissenschaftler in einer Studie an Maispflanzen nachwiesen.

Die Analyse des Lipodoms, der Gesamtheit aller Lipide, könnte neben der Forschungsmethodik auch für die praktische Pflanzenzüchtung nützlich werden. Die Pflanzenzucht ließe sich präzisieren und beschleunigen.


Im Maisgenom suchten die Wissenschaftler nach Lipidgenen. Vor allem strukturelle Lipide könnten sich auf den Bau der Blätter und andere agronomiosche Eigenschaften auswirken.

Bildquelle: © Ruth Rudolph / pixelio.de

Trotz der vielfältigen Funktionen, die Lipide im pflanzlichen Organismus übernehmen, ist bis heute nicht gänzlich bekannt, wie sie genetisch kontrolliert werden und inwiefern sie den Phänotyp einer Pflanze beeinflussen. Forscher der Universität Hohenheim in Stuttgart und des Max-Planck Instituts für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam-Golm haben nun einen direkten Zusammenhang zwischen dem Lipidom und agronomischen Eigenschaften von Maispflanzen entdeckt.

Vielfalt von Funktionen und Strukturen

Die biologischen Funktionen von Lipiden sind ebenso vielfältig wie ihre chemische Struktur. Sie dienen hauptsächlich als Energiespeicher, Strukturkomponenten in Zellmembranen und als Signalmoleküle. Ein Blatt der Modellpflanze Arabidopsis thaliana besteht beispielsweise zu etwas 6 % aus Lipiden. Der umgangssprachlich häufig im Zusammenhang mit Lipiden gebrauchte Begriff „Fette“ stellt jedoch lediglich die Untergruppe der Triglyceride dar. Zu den Lipiden zählen außerdem die Fettsäuren, Wachse, Phospholipide, Sphingolipide, Lipopolysaccharide und Isoprenoide (Steroide, Carotinoide etc.). Alle Substrate und Produkte des Lipidstoffwechsels werden unter dem Begriff Lipidom zusammengefasst.

Lipidgene im Maisgenom lokalisiert

In ihrer Studie untersuchten die Wissenschaftler 563 verschiedene Lipidarten aus rund 300 Maispflanzenblättern. „Wir wissen, dass wir damit nur an der Oberfläche des gesamten Lipidoms kratzen“, schreiben die Forscher in ihrer Publikation. Dennoch lieferten die Untersuchungen wertvolle Daten, wo die entsprechenden Lipidgene im Maisgenom lokalisiert sind. Kennt man diese, kann in den Genen gezielt nach Veränderungen gesucht und deren Funktionen erkannt werden.

Zusammenhang von Lipidom und agronomischen Eigenschaften

Eine weitere Erkenntnis dieser Studie ist vor allem für Pflanzenzüchter von Bedeutung. Die Wissenschaftler stießen bei ihren Untersuchungen auf einen Zusammenhang zwischen dem Lipidom einer Pflanze und ihren agronomischen Eigenschaften. „Über ein mathematisches Modell können wir mit Hilfe der Daten, die wir aus dem Lipidom einer Pflanze gewinnen, deren agronomische Eigenschaften modellieren und auch vorhersagen“, erklärt Prof. Dr. Lothar Willmitzer vom MPI in Potsdam. Ob diesem Zusammenhang biologische Prozesse zugrunde liegen, sei aber nach wie vor ungeklärt. Momentan arbeiten die Wissenschaftler daran, ihre Erkenntnis für Züchter nutzbar zu machen.

Quelle:

Riedelsheimer, C., et al. (2013): The maize leaf lipidome shows multilevel genetic control and high predictive value for agronomic traits. In: Scientific Reports 3, 2479 (Online Veröffentlichung 21. August 2013), Doi:10.1038/srep02479.

Weiterlesen auf Pflanzenforschung.de:
Pflanzen im Alltag - Pflanzliche Rohstoffe und wozu wir sie nutzen
Interview: Professor Dr. Lothar Willmitzer - … würde gerne nochmal an Naturstoffen forschen.

Riedelsheimer, C., et al | Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/index.php?cID=9337

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