Agrarwissenschaften

Mikroben-Krieg im Boden

Der Boden besteht aus weit mehr als Erde. Er ist durchsetzt mit Mikroorganismen, Pilzen und unzähligen Wurzeln verschiedenster Pflanzen. Sie alle interagieren miteinander und bilden zusammen das Bodenmikrobiom. Unter der Leitung des European Molecular Biology Laboratory (EMBL) in Heidelberg und der Universität Tartu in Estland hat ein internationales Forschungsteam erstmals weltweit das Zusammenspiel von Pilzen und Bakterien im Boden untersucht.

Neuer Eisentransporter für Nutzpflanzen

Für die überlebenswichtige Photosynthese benötigen Pflanzen Chlorophyll – je mehr von dem grünen Farbstoff vorhanden ist, desto besser funktioniert auch die Sauerstoffherstellung. Um Chlorophyll zu bilden, benötigen die Pflanzen allerdings Eisen, das häufig nur in schwerlöslicher Form im Boden vorliegt. Pflanzenforscher um Christian Hertweck vom Jenaer Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie – Hans-Knöll-Institut (HKI) fanden im Genom des Bakteriums Paraburkholderia graminis nun Hinweise auf ein neuartiges Eisenaufnahmesystem.

Wurzelpilze in Blättern entdeckt

Pflanzen holen sich ihre benötigten Nährstoffe aus dem Boden und nehmen sie über ihre Wurzeln auf. Doch viele Nährstoffe sind schwer löslich und können nicht ohne weiteres in ausreichenden Mengen aufgenommen werden. Deswegen gehen viele Pflanzen Symbiosen mit Pilzen ein, die bei der Nährstoffaufnahme helfen. Tatsächlich leben über 70% der höheren Pflanzen in Symbiose mit den sogenannten arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen, die vermutlich mehr als 400 Millionen Jahre alt sind.

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.

Dürre riskant für Ackerpflanzen

Der heiße und trockene Sommer in diesem Jahr hat Deutschlands Landwirten hohe Ernteverluste beschert. In einigen Regionen wurden bis zu 50% weniger an Getreide oder anderen Nutzpflanzen eingefahren. Experten sind überzeugt, dass infolge des Klimawandels solche Wetterextreme noch zunehmen werden. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in Müncheberg bei Berlin hat daher untersucht, was für Pflanzen schädlicher ist – Hitze oder Dürre.