Am 12. Mai ist der Internationale Tag für Pflanzengesundheit: die
Freiburger Biolog*innen Jürgen Kleine-Vehn, Thomas Ott und Aida Maric über
die Relevanz von Forschung zu Wachstum, Nährstoffaufnahme und
Widerstandsfähigkeit von Pflanzen
Wenn Pflanzen unter einem veränderten Klima, Extremwetterereignissen,
Schadorganismen und ausgelaugten Böden leiden, gefährdet das die
Existenzgrundlage der wachsenden Weltbevölkerung. Die Generalversammlung
der Vereinten Nationen hat daher den 12. Mai zum Internationalen Tag der
Pflanzengesundheit (IDPH) erklärt. Damit soll darauf hingewiesen werden,
wie essentiell der Schutz der Pflanzengesundheit für uns Menschen ist –
für die Sicherung unserer Ernährung, für weniger Armut und für den Schutz
unserer Umwelt.
Grundlagen der Pflanzengesundheit erforschen
Neue Ansätze für die Förderung der Pflanzengesundheit kommen aus der
Grundlagenforschung: Am Exzellenzcluster CIBSS der Universität Freiburg
erforschen Wissenschaftler*innen, welche biologischen Prozesse das
Wachstum und die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen steuern. Daraus ergeben
sich neue Lösungswege, um Nutzpflanzen die Anpassung an veränderte
Umweltbedingungen zu erleichtern und ihre Gesundheit zu erhalten.
Forschungsverbünde wie CIBSS bieten die Möglichkeit, die Pflanzenforschung
eng mit biotechnologischer und biomedizinischer Forschung zu verzahnen.
Diese Zusammenarbeit verschiedener Fachgebiete macht es möglich,
unterschiedliche Expertisen zu kombinieren und grundlegende Mechanismen zu
identifizieren, die in Pflanzen und anderen Organismen gleichermaßen
relevant sind.
Video-Interview mit Prof. Dr. Jürgen Kleine-Vehn
Jürgen Kleine-Vehn erforscht, wie Pflanzen Informationen aus ihrer Umwelt
verarbeiten und darauf reagieren, indem sie ihr Wachstum an die äußeren
Gegebenheiten anpassen. Zentral dafür sind Pflanzenhormone, die die
Kommunikation zwischen den Zellen einer Pflanze steuern. „Pflanzen nehmen
ihre Umwelt sehr genau wahr und integrieren diese Informationen in ihre
Architektur,“ sagt Kleine-Vehn. Pflanzenhormone sind dadurch auch wichtig
für den Ertrag von Nutzpflanzen.
Video-Interview mit Prof. Dr. Thomas Ott
Thomas Ott erforscht eine Symbiose zwischen Hülsenfrüchtlern wie Bohnen
oder Erbsen und bestimmten Bakterien. „Die Bakterien geben Stickstoff an
die Pflanze ab und düngen sie dadurch,“ erklärt Ott. Das gesunde Wachstum
von Hülsenfrüchtlern ist dadurch nicht von Stickstoff aus dem Boden
abhängig. Andere Nutzpflanzen, die die Symbiose nicht eingehen können,
müssen in der Landwirtschaft durch energieintensive Düngung mit Stickstoff
versorgt werden. Ein Ziel von Otts Forschung ist, die Fähigkeit, diese
Symbiose einzugehen, auf weitere Nutzpflanzen zu übertragen.
Video-Interview mit Dr. Aida Maric
Aida Maric erforscht, welche Prozesse in Pflanzen ablaufen, wenn Böden
plötzlich durch Extremwetterereignisse überfluten. „Unter Wasser wird das
gasförmige Hormon Ethylen in der Pflanze eingeschlossen, was
schwerwiegende Auswirkungen für die Pflanze hat,“ sagt Maric. Sie sucht
Möglichkeiten, wie sich die Menge an Ethylen in so einem Fall reduzieren
ließe, zum Beispiel durch den gezielten Einsatz natürlicher
Bodenbakterien.
Über den Exzellenzcluster CIBSS
Der Exzellenzcluster CIBSS – Centre for Integrative Biological Signalling
Studies erforscht die Signalprozesse, die es Zellen ermöglichen, ihre
Aufgaben zu koordinieren, Gewebe zu bilden und sich an Umweltbedingungen
anzupassen. Ziel von CIBSS ist, in dieser „Sprache des Lebens“ zu
kommunizieren, also die Signalverarbeitung innerhalb von Zellen und
Geweben zu verstehen und sie dadurch gezielt kontrollieren zu können.
Dafür arbeiten mehr als 70 Forschungsgruppen in interdisziplinären
Projekten zusammen.
