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 Mit gezücktem Laserschwert Schadinsekten in Vorratslagern bekämpfen
13.11.2018 | Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen

nachricht Wildpflanzen für Biogas: Untersuchungen zur Samenausbreitung abgeschlossen
12.11.2018 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

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: Rasende Elektronen unter Kontrolle

Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit. Der Vorteil: Elektromagnetische Wellen des Licht schwingen mit Petahertz-Frequenz. Damit könnten zukünftige Computer eine Million Mal schneller sein als die heutige Generation. Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) sind diesem Ziel nun einen Schritt nähergekommen: Ihnen ist es gelungen, Elektronen in Graphen mit ultrakurzen Laserpulsen präzise zu steuern.

Eine Stromregelung in der Elektronik, die millionenfach schneller ist als heutzutage: Davon träumen viele. Schließlich ist die Stromregelung eine der...

Im Focus: UNH scientists help provide first-ever views of elusive energy explosion

Researchers at the University of New Hampshire have captured a difficult-to-view singular event involving "magnetic reconnection"--the process by which sparse particles and energy around Earth collide producing a quick but mighty explosion--in the Earth's magnetotail, the magnetic environment that trails behind the planet.

Magnetic reconnection has remained a bit of a mystery to scientists. They know it exists and have documented the effects that the energy explosions can...

Im Focus: Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft

Der sechs Lichtjahre entfernte Barnards Stern beherbergt einen Exoplaneten

Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtjahre...

Im Focus: Mit Gold Krankheiten aufspüren

Röntgenfluoreszenz könnte neue Diagnosemöglichkeiten in der Medizin eröffnen

Ein Präzisions-Röntgenverfahren soll Krebs früher erkennen sowie die Entwicklung und Kontrolle von Medikamenten verbessern können. Wie ein Forschungsteam unter...

Im Focus: Ein Chip mit echten Blutgefäßen

An der TU Wien wurden Bio-Chips entwickelt, in denen man Gewebe herstellen und untersuchen kann. Die Stoffzufuhr lässt sich dabei sehr präzise dosieren.

Menschliche Zellen in der Petrischale zu vermehren, ist heute keine große Herausforderung mehr. Künstliches Gewebe herzustellen, durchzogen von feinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Kalikokrebse: Erste Fachtagung zu hochinvasiver Tierart

16.11.2018 | Veranstaltungen

Können Roboter im Alter Spaß machen?

14.11.2018 | Veranstaltungen

Tagung informiert über künstliche Intelligenz

13.11.2018 | Veranstaltungen

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

Mikroplastik in Kosmetik

16.11.2018 | Studien Analysen

Neue Materialien – Wie Polymerpelze selbstorganisiert wachsen

16.11.2018 | Materialwissenschaften

Anomale Kristalle: ein Schlüssel zu atomaren Strukturen von Schmelzen im Erdinneren

16.11.2018 | Biowissenschaften Chemie

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