Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Getreide, das der Dürre trotzt

19.09.2017

Ein internationales Konsortium unter der Leitung des "International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics" hat unter Beteiligung eines Forschungsteams um den Systembiologen Wolfram Weckwerth von der Universität Wien das Genom der trockenresistenten Getreidepflanze Pennisetum glaucum (Perlhirse) sequenziert. Die Pflanze hat große Bedeutung für die Landwirtschaft in trockenen Regionen in Afrika und Asien. Perlhirse ist in der Lage, trotz großer Trockenheit und hohen Temperaturen bis zu 42°C Erträge zu liefern, im Gegensatz zu Weizen, Reis und Mais. Die Studie wird aktuell in "Nature Biotechnology" veröffentlicht.

Die natürliche Bandbreite von pflanzlichen Anpassungen an unterschiedliche Klimate ist unüberschaubar. Die Erforschung dieser natürlichen genetischen Biodiversität innerhalb von Pflanzenfamilien, -gattungen und auch Pflanzenarten zählt zu den größten Schätzen der menschlichen Erkenntnis.


Molekularphysiologisches Modell der Trockenresistenz von Perlhirse - adaptiert von Ghatak et al. 2016

Copyright: MOSYS


Bauern bei der Perlhirseernte

Copyright: ICRISAT

Genau diese genetische Vielfalt ist auch der Schlüssel, um mit globalen Klimaveränderungen und deren Folgen für die Landwirtschaft umzugehen. Zum Zweck der nachhaltigen Erforschung, Züchtung und Bewahrung der genetischen Vielfalt insbesondere der Nahrungsmittelpflanzen haben sich viele öffentliche Non-Profit-Institute im Rahmen einer internationalen Organisation zusammengeschlossen und sind aktiv in der Forschung, Züchtung und dem Aufbau von Non-Profit-Biobanken beschäftigt.

Perlhirse (Cenchrus americanus synon. Pennisetum glaucum) ist ein Grundnahrungsmittel in verschiedenen Trockenregionen Afrikas, Indiens und Asiens. Perlhirse zeichnet sich durch hohe Resistenz gegen Trockenheit und sehr hohe Temperaturen bis zu 42°C aus, doch die molekularen Mechanismen sind hierfür unbekannt.

"Der erste Schritt, den man in der modernen Biologie heutzutage macht, um einen Organismus, sei es Pflanze, Tier oder Mikrobe, zu verstehen, ist die Sequenzierung seines Genoms, um anschließend das Proteom und das Metabolom zu messen", erklärt Wolfram Weckwerth. Leiter des Departments für Ökogenomik und Systembiologie und des Vienna Metabolomics Center der Universität Wien.

Um die molekularen Mechanismen der Widerstandsfähigkeit gegen Trockenstress auf genomischer Ebene, aber auch in weiteren Züchtungsprozessen genau zu untersuchen, hat das internationale Konsortium nicht nur das Genom von Perlhirse entschlüsselt, sondern auch 994 weitere Zuchtlinien bzw. Wildtypen dieser Pflanze sequenziert.

In einer weiteren Studie haben Arindam Ghatak, Palak Chaturvedi, Wolfram Weckwerth und weitere MitarbeiterInnen diese Trocken- und Hitzeresistenz von Perlhirse auf metabolischer und proteomischer Ebene untersucht und damit die ersten molekular-physiologischen Hypothesen aufgestellt, wie diese Pflanze einen Ernteertrag unter extremen Trockenstressbedingungen erhalten kann. Die genomische Information war für diese Studien sehr wichtig.

ICRISAT:< http://www.icrisat.org/>;
CGIAR: http://www.cgiar.org/
VIME (Vienna Metabolomics Center): http://metabolomics.univie.ac.at/

Publikation in "Nature Biotechnology"
International Pearl millet genome consortium (2017) Pearl millet genome sequence provides a resource to improve agronomic traits in arid environments
Nature Biotechnology
DOI: 10.1038/nbt.3943

Publikation in "Journal of Proteomics"
Ghatak, A., Chaturvedi, P., Nagler, M., Roustan, V., Lyon, D., Bachmann, G., Postl, W., Schrofl, A., Desai, N., Varshney, R. K.,Weckwerth, W. (2016). Comprehensive tissue-specific proteome analysis of drought stress responses in Pennisetum glaucum (L.) R. Br. (Pearl millet). J Proteomics 143, 122-35.
DOI: 10.1016/j.jprot.2016.02.032

Wissenschaftlicher Kontakt
Univ.-Prof. Dr. Wolfram Weckwerth
Department für Ökogenomik und Systembiologie
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14 (UZA I)
T +43-1-4277-765 50
M +43-664-60277-765 50
wolfram.weckwerth@univie.ac.at

Rückfragehinweis
Mag. Alexandra Frey
Pressebüro der Universität Wien
Forschung und Lehre
1010 Wien, Universitätsring 1
T +43-1-4277-175 33
M +43-664-602 77-175 33
alexandra.frey@univie.ac.at

Offen für Neues. Seit 1365.
Die Universität Wien ist eine der ältesten und größten Universitäten Europas: An 19 Fakultäten und Zentren arbeiten rund 9.500 MitarbeiterInnen, davon 6.600 WissenschafterInnen. Die Universität Wien ist damit die größte Forschungsinstitution Österreichs sowie die größte Bildungsstätte: An der Universität Wien sind derzeit rund 94.000 nationale und internationale Studierende inskribiert. Mit 174 Studien verfügt sie über das vielfältigste Studienangebot des Landes. Die Universität Wien ist auch eine bedeutende Einrichtung für Weiterbildung in Österreich. http://www.univie.ac.at

Weitere Informationen:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1874391916300537?via%3Dihub

Stephan Brodicky | Universität Wien

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Astronautennahrung für Kühe: Industriell gezüchtete Mikroben als umweltfreundliches Futter
21.06.2018 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

nachricht Neue Perspektive für die Gesundheit der Bäume
15.06.2018 | Hochschule Ostwestfalen-Lippe

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

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