{"id":95066,"date":"2023-11-03T02:15:00","date_gmt":"2023-11-03T01:15:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=95066"},"modified":"2023-11-01T12:16:31","modified_gmt":"2023-11-01T11:16:31","slug":"mit-mikroorganismen-weizenpflanzen-gegen-klimastress-wappnen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/mit-mikroorganismen-weizenpflanzen-gegen-klimastress-wappnen\/","title":{"rendered":"Mit Mikroorganismen Weizenpflanzen gegen Klimastress wappnen"},"content":{"rendered":"\n
Ein Forschungsteam hat grundlegende Erkenntnisse dar\u00fcber gewonnen, wie Weizenpflanzen im Zusammenspiel mit Mikroorganismen in Pflanze und Boden auf Stressfaktoren wie Trockenheit, \u00dcberflutung oder Sch\u00e4dlinge reagieren. <\/p>\n\n\n\n
Die Erkenntnisse sind wichtig f\u00fcr die Z\u00fcchtung widerstandf\u00e4higerer Sorten und das generelle Verst\u00e4ndnis der Wechselwirkungen zwischen Pflanze und Mikroorganismen.<\/p>\n\n\n\n
Die Landwirtschaft in Europa ist zunehmend von Wetterextremen betroffen, die zu Ertragseinbu\u00dfen f\u00fchren. Im Jahr 2018 beliefen sich die Sch\u00e4den allein in Deutschland auf rund 770 Millionen Euro. Weizenpflanzen widerstandsf\u00e4higer gegen diese Belastungen zu machen, k\u00f6nnte einen entscheidenden Beitrag zur Sicherung der globalen Nahrungsmittelproduktion leisten.<\/p>\n\n\n\n
Seit 2019 haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus vier au\u00dferuniversit\u00e4ren Forschungseinrichtungen im Projekt VolCorn aus ganz unterschiedlichen Perspektiven untersucht, wie Weizenpflanzen und die sie besiedelnden Mikroorganismen wie Pilze und Bakterien auf durch Wetterextreme hervorgerufene Stressfaktoren wie Trockenheit, \u00dcberschwemmungen oder Sch\u00e4dlinge reagieren. Dahinter steht die Annahme, dass die sogenannte Mikrobiota, also die Gemeinschaft von Mikroorganismen in und um die Pflanze, f\u00fcr diese \u00e4hnlich bedeutsam ist, wie Mikroorganismen f\u00fcr das Immunsystem des menschlichen K\u00f6rpers. Ein besseres Verst\u00e4ndnis \u00fcber die Wechselwirkungen ist also zentral, um Pflanzen besser auf diese Stresssituationen vorzubereiten.<\/p>\n\n\n\n
Eine Schl\u00fcsselrolle bei der Abwehr dieser Stressfaktoren spielen fl\u00fcchtige Substanzen, so genannte VOC, die von der Pflanze produziert werden und die sie auch f\u00fcr die \u201eKommunikation\u201c mit der Mikrobiota nutzt. Mit modernen Ans\u00e4tzen haben die Forschenden diese komplexen Zusammenh\u00e4nge entschl\u00fcsselt. Daf\u00fcr wurden Ver\u00e4nderungen im Pflanzenstoffwechsel untersucht und gleichzeitig die Ver\u00e4nderungen der Mikrobiota mittels systembiologischer Verfahren erfasst.<\/p>\n\n\n\n
Mikroorganismen k\u00f6nnen bei Klimastress helfen<\/h4>\n\n\n\n
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass \u00dcberschwemmungen und D\u00fcrren nicht nur generell das Wachstum und den Ertrag des Weizens verringern, sondern sich auch die Mikrobiota in den Wurzeln und Bl\u00e4ttern ver\u00e4ndern. Insbesondere in den fr\u00fchen Wachstumsphasen siedeln sich mehr krankheitserregende Mikroben an. Die Folge: betroffene Pflanzen werden unter diesen Stressbedingungen anf\u00e4lliger f\u00fcr Krankheiten.<\/p>\n\n\n\n
Zur \u00dcberraschung der Forschenden reichern sich bei \u00dcberflutung aber auch n\u00fctzliche Bakterien im Wurzelraum an, die die N\u00e4hrstoffaufnahme und die Vitaminversorgung der Pflanze f\u00f6rdern. Die Pflanze selbst stellt zeitgleich ihren Stoffwechsel massiv um. Die Forschenden konnten zeigen, dass die Aminos\u00e4ure Alanin dabei eine zentrale Rolle spielt, um in den gestressten Pflanzen die Stickstoffversorgung und den Stoffwechsel aufrecht zu halten. \u201eVermutlich stellt die ver\u00e4nderte Mikrobiota dann verst\u00e4rkt unterst\u00fctzende Vitamine zur Verf\u00fcgung, um den geschw\u00e4chten Weizen-Stoffwechsel im Wurzelraum zu unterst\u00fctzen\u201c, erkl\u00e4rt der Projektkoordinator Steffen Kolb vom ZALF.<\/p>\n\n\n\n
Der Befall mit Sch\u00e4dlingen beeinflusst die Bildung von VOC der Weizenpflanze, die auf diese Form von Stress mit einer Abwehrreaktion reagiert. Dabei f\u00fchrte das Projekt auch zur Entwicklung eines neuen Werkzeugs zur Datenanalyse komplexer Mischungen verschiedener VOC mittels Massenspektrometrie, die Folge-Untersuchungen beschleunigen wird.<\/p>\n\n\n\n
Neue Erkenntnisse helfen der Z\u00fcchtung und der landwirtschaftlichen Praxis<\/h4>\n\n\n\n
\u201eWir hoffen, dass wir Mikroben und deren pflanzenf\u00f6rderliche Eigenschaften in Zukunft gezielt anreichern k\u00f6nnen und so Weizenpflanzen widerstandsf\u00e4higer gegen\u00fcber dem Klimawandel machen k\u00f6nnen, z. B. gegen \u00dcberflutungsstress\u201c, so Kolb. In der Pflanzenz\u00fcchtung wird beispielsweise schon an Zuchtprogrammen f\u00fcr Kulturpflanzen gearbeitet, die die Besiedlung mit unterst\u00fctzenden Mikroorganismen aus dem umliegenden Boden f\u00f6rdern. Ein weiteres Beispiel ist die \u00dcbertragung von stresslindernden Mikroorganismen auf Weizenpflanzen.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDie Erkenntnisse aus dem vielschichtigen Antwortverhalten der Weizenpflanze und ihrer Mikrobiota sind f\u00fcr die Z\u00fcchtung klimaresistenter Weizensorten von gro\u00dfer Bedeutung und werden neue Wege zu einem systematischen Management der Mikroorganismen in der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion er\u00f6ffnen. Allerdings ist aufgrund der komplexen Zusammenh\u00e4nge noch weitere experimentelle Forschung notwendig\u201c, so der Projektkoordinator.<\/p>\n\n\n\n