Aktuelle Forschungsmeldungen

Forschende in der Gruppe von Raphael Mercier am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung haben herausgefunden, wie man Zugang zu großen Bereichen des Pflanzengenoms erhält, die den Züchtern seit Generationen praktisch verschlossen waren. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Nature Plants, könnten erhebliche Auswirkungen auf die Entwicklung verbesserter Pflanzensorten mit höherer Krankheitsresistenz, höheren Erträgen und größerer Klima-Resilienz haben. [mehr]

Forschende der Gruppe von Angela Hay am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung haben entschlüsselt, wie ein unscheinbares Unkraut seine Samenkapseln regelrecht explodieren lässt, um diese weit zu schleudern. Ihre neue Studie, veröffentlicht in The Plant Cell, legt die genetischen Mechanismen offen, die die Bildung und präzise Organisation verdickter Zellwände steuern - Strukturen, die für die ultraschnelle Bewegung explosiver Früchte entscheidend sind. [mehr]

In Zusammenarbeit zwischen dem Formosa-Jordan-Labor des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln, dem Fox-Labor der Duke University und dem Roeder-Labor der Cornell University, beide in den USA, wurde eine neue rechnergestützte Pipeline entwickelt. Diese ermöglicht eine hochdurchsatzfähige Bestimmung der Ploidie, also der Anzahl der Chromosomenkopien, in verschiedenen Geweben anhand von Mikroskopbildern. Die Studie wurde nun in Cell Reports Methods veröffentlicht.
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Die Europäische Union hat eine vorläufige Einigung über einen neuen Rechtsrahmen für mit neuen Genomtechniken (NGTs) entwickelte Pflanzen erzielt. Die Reform modernisiert die seit 2001 unveränderten Vorschriften und trägt den wissenschaftlichen Fortschritten in der Präzisionszüchtung, wie etwa CRISPR/Cas, Rechnung.
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Forscher aus den Gruppen von George Coupland am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln und ihre Kooperationspartner/innen haben auf elegante Weise neues Licht auf das bestehende Modell geworfen, wie Florigen und zwei weitere Proteine an der Triebspitze interagieren, um den Florigen-Aktivierungskomplex (FAC) zu bilden, der für die Aktivierung der für die Blütenbildung erforderlichen Gene verantwortlich ist. Die Ergebnisse wurden jetzt in Nature veröffentlicht. [mehr]

Epidermiszellen von Blättern weisen sehr unterschiedliche Größen und Ploidiegrade (die Anzahl der Chromosomensätze) auf. Was jedoch ihre Größe steuert und wie sich diese Zellen innerhalb des Gewebes organisieren, war bislang unklar. Eine kollaborative und interdisziplinäre Studie der Forschungsgruppen um Pau Formosa-Jordan am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung und Adrienne Roeder an der Cornell University, die Bildgebung, quantitative Analysen und Modellierung kombiniert, wurde nun in PLOS Biology veröffentlicht. Die Arbeit fügt bislang offenen Fragen erstmals zu einem schlüssigen Gesamtbild zusammen.
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In einer kürzlich im Nature Genetics erschienenen Publikation stellt ein internationales Team unter Leitung von Dr. Thomas Hartwig und Dr. Julia Engelhorn (Max‑Planck‑Institut für Pflanzenzüchtungsforschung, Köln; Heinrich‑Heine‑Universität Düsseldorf) eine skalierbare Methode zur Kartierung genomischer regulatorischer Regionen vor – häufig als „Schalter“ bezeichnet, da sie das Timing und Ausmaß der Genexpression steuern. Während sich bisher die Forschung überwiegend auf Gene selbst konzentrierte, zeigt diese Studie, dass viele entscheidende Merkmalsunterschiede auf Variation in diesen regulatorischen Schaltern zurückzuführen sind – Regionen, die traditionell schwer großflächig untersucht werden konnten.
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Wie Zentromere eine besondere Form der Fortpflanzung ermöglichen [mehr]

Tonni Grube Andersen und CEPLAS-Wissenschaftler Stanislav Kopriva (UoC) identifizierten mehreren  pflanzenwachstumsfördernde flüchtige Stoffe.everal plant growth promoting volatiles. Die Studie wurde jetzt in Plant communications veröffentlicht.
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Eine Studie der Gruppe von Hirofumi Nagakami vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtung identifiziert eine Proteinfamilie, die bei der Besiedlung von Pflanzen an Land geholfen haben könnte. Wir haben mit Dr. Nagakami gesprochen, um mehr über diese Studie und die Arbeit seiner Gruppe im Allgemeinen zu erfahren. Dieses Interview wurde aus Gründen der Länge und Verständlichkeit gekürzt.

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Forschende der LMU und des Max-Planck-Instituts (MPI) für Pflanzenzüchtungsforschung haben die Genome von zehn historischen Kartoffelsorten rekonstruiert und zeigen, dass damit 85 Prozent der Variabilität aller kultivierten Kartoffeln entschlüsselt sind. [mehr]

Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung haben ein innovatives System namens MetaFlowTrain entwickelt, mit dem sich der Stoffwechsel und die Wechselwirkungen in mikrobiellen Gemeinschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen untersuchen lassen. Die Studie wurde nun in Nature Communications veröffentlicht.
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Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung, der Universität zu Köln und der Universität Kopenhagen haben ein verborgenes Talent des Caspary-Streifens entdeckt - einer Wurzelstruktur, die vor allem als Pförtner der Pflanze bekannt ist. Wie sich herausstellte, spielt diese natürliche Barriere auch eine Schlüsselrolle dabei, dass Hülsenfrüchte die richtige Menge Stickstoff von ihren bakteriellen Partnern erhalten. Die jetzt in Science veröffentlichten Ergebnisse könnten Forschenden helfen, besser zu verstehen, wie Pflanzen und Mikroben ihre unterirdischen Geschäfte aushandeln.
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Forschende des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln konnten zeigen, dass viele Bakterien, die auf gesunden Pflanzenwurzeln leben, Immunreaktionen der Pflanzen unterdrücken können. Durch die Immunsuppression werden Bakteriengemeinschaften an Wurzeln, die sogenannte Wurzelmikrobiota, gegen den Einfluss durch das pflanzliche Immunsystem geschützt. [mehr]

Forschende haben die Struktur eines Gerstenproteins entschlüsselt, das Immunität gegen eine weit verbreitete Pilzkrankheit vermittelt. Solche Strukturen könnten in Zukunft helfen, Nutzpflanzen wirksamer vor Krankheiten zu schützen. [mehr]

In einer neuen Studie, die in Nature veröffentlicht wurde, zeigen Forschende aus den Gruppen von Jijie Chai (Westlake University in Hangzhou, China) und Jane Parker (MPIPZ in Köln, Deutschland), wie Arabidopsis-Pflanzen die Feinsteuerung einer wichtigen Immun-Signalmaschinerie übernehmen, die einen schnellen, aber begrenzten Tod der Wirtszellen nach der Erkennung von Krankheitserregern bewirkt.

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Forschungsgruppen des MPIPZ arbeiten gemeinsam an einer vollständigen phasengesteuerten Assemblierung des Cardamine chenopodiifolia Genoms auf Chromosomenebene.
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Eine Zusammenarbeit zwischen US-amerikanischen und deutschen Forschenden hat die überraschende Identität eines Pflanzenfaktors enthüllt, der maßgeblich für die Anfälligkeit von Pilzkrankheiten in der wichtigsten Gerstenanbauregion der USA verantwortlich ist. Ihre Studie wurde jetzt in der Zeitschrift New Phytologist veröffentlicht.
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Forschende des MPIPZ entwickeln eine Technik, mit der sie genetisch identische Hybridpflanzen züchten können [mehr]

Forschende beschreiben die ungewöhnliche Eigenschaft der Amphikarpie, bei der eine Pflanze gleichzeitig zwei verschiedene Fruchttypen hervorbringt: eine oberirdische und eine unterirdische. [mehr]

Wenn Pflanzen die Blüte einleiten, vergrößert sich die Sprossspitze und wird genetisch umprogrammiert. Wie diese Veränderungen in der Form der Sprossspitze jedoch mit dem Übergang zur Blüte zusammenhängen, ist unbekannt. In einer neuen Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde, zeigen Forscher aus der Gruppe von George Coupland am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln, dass die wechselseitige Unterdrückung von zwei Genen an der Pflanzenspitze die Veränderungen der Meristemform mit dem Blütenübergang bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana synchronisiert.
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Forschende entdecken einen Genschalter von Pflanzen, der einfache in komplexe Blattformen verwandelt [mehr]

Eine Studie in Nature beschreibt einen neuartigen Regelungsmechanismus, der die Immunreaktionen von Pflanzen in Schach hält. [mehr]

Eine gemeinsame Studie von Forschenden des Max-Planck-Instituts für Pflanzenzüchtungsforschung und dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie hat gezeigt, wie ein einziger Metabolit Bakterien unter hohen Salzgehalten für Pflanzen toxisch machen kann. Ihre Erkenntnisse könnten wichtige Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die Pflanzengesundheit in Zeiten des Klimawandels haben.
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Forschende züchten Tomatenpflanzen, die das vollständige Ebgut beider Elternpflanzen enthalten [mehr]

Ein Forscherteam unter der Leitung von Raphaël Mercier und Korbinian Schneeberger vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln hat die große Genom-Vielfalt, der wohl bekanntesten Forschungsmodellpflanze Arabidopsis thaliana untersucht - ein wertvolles Instrument für die zukünftige Genforschung. Die Studie wurde jetzt in Nature Genetics veröffentlicht. [mehr]

Ein Forscherteam unter der Leitung von Paul Schulze-Lefert hat ein modulares Toolkit entwickelt, um Bakterienstämme zu verfolgen, die Pflanzengewebe im Wettbewerb mit anderen Mitgliedern des Mikrobioms besiedeln. Die Studie wurde jetzt in Nature Microbiology veröffentlicht.

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Eine neue Studie, die jetzt in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, zeigt, dass die Phasentrennung – ein Phänomen, welches auftritt, wenn man versucht Öl und Wasser zu mischen – auch im Immunsystem von Pflanzen eine wichtige Rolle spielt.
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Das Behaarte Schaumkraut schleudert seine Samen explosionsartig in alle Richtungen. MPI-Forscher:innen entdecken, wie die Samenkapseln ihre eigene Explosionskraft aufbauen.

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Ein Forscherteam unter der Leitung von André Marques vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln hat die Paarung von Chromosomen als Schlüssel zur Steuerung der Verteilung genetischen Materials identifiziert. Die Studie wurde jetzt in der Zeitschrift Nature Plants veröffentlicht.
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Als Heteroblastie bezeichnet man das faszinierende natürliche Phänomen, bei dem Pflanzen im Laufe ihrer Entwicklung unterschiedlich geformte Blätter ausbilden. Dies erfordert ein komplexes Zusammenspiel zwischen zellulärem Wachstum und Zeit und ermöglicht es einer einzigen Pflanze, im Laufe ihres Lebens ein breites Spektrum an Blattformen und -größen zu entwickeln. Forschende am Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln haben nun diesen komplizierten Prozess der Blattentwicklung in der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana entschlüsselt. Die Studie wurde in der Zeitschrift Current Biology veröffentlicht.

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