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 Wurmmittel für Weidetiere können die Keimung von Pflanzensamen beeinflussen
27.04.2017 | Universität Trier

nachricht Erstmals Studie zu Hai- und Rochenarten in deutschen Meeren
19.04.2017 | Bundesamt für Naturschutz

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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie