Wie Wurzeln und Blätter kommunizieren

Hülsenfrüchte wie Bohnen, Erbsen und Soja, auch Leguminosen genannt, sind aufgrund ihres hohen Eiweißgehaltes bei Vegetariern und Veganern sehr beliebt. Auch Landwirte schätzen die Pflanzen, denn sie gehen eine Symbiose mit stickstofffixierenden Bakterien ein. Diese Bakterien binden Stickstoff aus der Luft und stellen ihn dann der Pflanze zur Verfügung. Im Gegenzug werden die Bakterien von den Pflanzen über Knöllchen an den Wurzeln mit Nährstoffen versorgt. Die Knöllchenbildung wird durch die Infektion mit Bakterien verursacht.

Quinoa kommt nach Europa

Ein hoher Proteingehalt, essentielle Aminosäuren, viel Eisen, Zink, Magnesium und Vitamine – aber kein Gluten: Quinoa-Samen gelten in Europa wegen ihres Nährstoffgehalts als „Superfood“ und sind dennoch ein Nischenprodukt. Das liegt vor allem daran, dass sich der sogenannte Inkareis evolutionär an die harschen Bedingungen in Südamerika angepasst hat: Kurze Sonnenstunden in den Tropen und karge Böden in den Anden. Große Forschungs- oder Züchtungsbemühungen hat die Pflanze bislang weder in ihrer Heimat noch in Europa erfahren.

Pilzdiagnostik mit Terahertz-Laser

Es ist ein Wettlauf mit der Zeit: Wenn ein Patient mit einer Blutvergiftung oder einer Lungeninfektion in die Notaufnahme kommt, wird zunächst ein Abstrich gemacht, um den Erreger zu identifizieren. Die Probe muss wachsen, bis genug mikrobielles Material für eine Analyse vorliegt. Dann erst können Ärzte das geeignete Antibiotikum bestimmen und die Therapie beginnen. Rund 24 bis 48 Stunden dauert diese Diagnose.

Potenzial der Maniokpflanze nutzen

Die Wurzelknollen der Maniokpflanze – auch Cassava genannt – gehören aufgrund ihres hohen Stärkegehalts zu den wichtigsten Grundnahrungsmitteln auf der Erde. Weltweit wurden 2016 mehr als 275 Millionen Tonnen Maniok geerntet. Besonders groß ist die Bedeutung der wenige Meter hohen Pflanze in Afrika. Allerdings sind ihre nährstoffreichen Blätter und Stängel unverarbeitet ungenießbar. Anders als etwa Kartoffeln sind Maniokknollen auch schnell verderblich.

Bessere Tomaten durch Genome-Editing

Seit Jahrtausenden züchten Menschen Nutzpflanzen wie Weizen, Mais oder Tomaten. Dabei bemühten sich Landwirte und Züchter vor allem um immer größere Ernteerträge. Durch die gezielte Züchtung gingen jedoch andere nützliche Merkmale und die genetische Vielfalt verloren. So sind moderne Zuchtpflanzen oft anfälliger für Krankheiten und haben einen verminderten Vitamin- und Nährstoffgehalt. Das Problem: Eigenschaften, die durch das Zusammenspiel zahlreicher Gene bestimmt werden, kann man durch klassische Zucht kaum oder gar nicht wiederherstellen.

Lichtenergie aus Wasserstoff

Die natürliche Photosynthese, mit der Pflanzen aus Sonnenlicht und Kohlendioxid chemische Bausteine für ihren Metabolismus bilden, inspiriert Chemiker seit vielen Jahren. Was die Pflanzen jedoch auch nach Millionen Jahren der Evolution nicht beherrschen, ist die effiziente Synthese von Molekülen, die als Kraft- oder Brennstoff genutzt werden können.