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

nachricht Entwaldung in den Tropen
15.02.2018 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

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: 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...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
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

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

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

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

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