Agrarwissenschaften

Die neuen Verfahren des Genome Editing – zu denen auch die Genschere CRISPR-Cas gehört – revolutionieren derzeit die biologische Forschung und bergen großes Potenzial für Anwendungen in der Landwirtschaft und Pflanzenzüchtung. Mit den Genomscheren lassen sich ganz gezielt Veränderungen im Erbgut auslösen und DNA-Bausteine präzise austauschen.

Kinder vor Gefahren zu bewahren, ist ein Uranliegen von Eltern. Erfahrungen werden weitergegeben, um die Zöglinge vor Unheil zu schützen. Diese fürsorgliche Eigenschaft ist nicht nur dem Mensch eigen. Auch Pflanzen geben ihren Nachkommen Informationen weiter, um sie für die Zukunft zu wappnen. Neben dem Erbgut werden so vor allem Umwelterfahrungen übermittelt, welche die Pflanze selbst erlebt hat. Dieses Phänomen wird als „parentaler Umwelteffekt“ bezeichnet.

Um Biodiversität auf den Äckern zu erforschen, braucht man einen guten Durchblick und einen langen Atem. Ein Paradebeispiel für ein Freilandlabor für die Biodiversitätsforschung ist das „Jena-Experiment“. Es wurde 2002 vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie und der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) ins Leben gerufen.

Insektenraupen, Schnecken und Blattläuse haben eins gemeinsam: Sie machen sich über Gemüse her und sind daher so manchem Landwirt und Hobbygärtner ein Dorn im Auge. Doch nicht alle Pflanzen sind so wehrlos gegen ihre Fraßfeinde. Viele haben ein ausgeklügeltes Notrufsystem entwickelt, um sich der Angreifer zu erwehren. Der Trick: Sie verströmen sehr spezielle Düfte und locken so die Feinde der Pflanzenfresser als Verstärkung an.

Pflanzen tauschen bei der Reproduktion Gene unter Artgenossen aus, doch ein Erbgutaustausch zwischen verschiedenen Arten ist in der Natur ein äußerst seltenes Phänomen. Dieser horizontale Gentransfer - so die Lehrmeinung - ist vorallem in der Welt der Bakterien und Parasiten verbreitet.

Tomaten im All züchten, klingt ziemlich abwegig! Doch diese außerirdische Mission steht im Zentrum eines Projektes, an dem Forscher vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) derzeit arbeiten. Die Vorbereitungen für die Mission Eu:Cropis (Euglena and Combined Regenerative Organic-Food Production in Space) laufen auf Hochtouren. Noch in diesem Jahr wollen die Wissenschaftler einen Satelliten mit Tomatensamen ins Weltall schicken.

Die Bundesregierung will bis zum Jahr 2020 die Treibhausgasemissionen um 40 Prozent senken. Dabei gilt es vor allem, den Kohlendioxid-Ausstoß zu drosseln. Dass Wälder, Wiesen und Felder wesentlich zum Klimaschutz betragen ist bekannt. Bäume, Gräser und Pflanzen können mithilfe der Photosynthese Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen und speichern. Beobachtungen belegen, dass jedes Jahr weltweit fast ein Viertel der industriellen CO₂-Emissionen durch die Aufnahme des Treibhausgases durch Landökosysteme verschwindet.