Pflanzenforschung.de - Blattgeflüster BLOG

Den Sonderpreis für Menschen in der Pflanzenforschung gewinnt Charlotte Heitmüller mit ihrem Bild „Masterstudentin im Gerstenjungle“. Die Pflangenforscherin vom Institut für Pflanzengenetik, Abteilung Pflanzenbiotechnologie, der Uni Hannover erklärt die Szene: 

„Ich forsche dort zum Thema Pilzresistenz bei Gerste-Pflanzen. Das umfasst die Erkennung, sowie die Reaktion auf entsprechenden Pathogenbefall. Bis zur Entstehung des Bildes sind bereits über ein Jahr Forschungsarbeit vergangen, da ich dort meine mutierten Pflanzen gerade auf Samenbildung überprüfe. Die Nachkommen sollen ausgepflanzt und weiter analysiert werden. Bis es jedoch soweit kam, musste ich erstmal Zielgene identifizieren, Genome Editing-Konstrukte klonieren, Gerste-Embryonen transformieren und Pflanzen regnerieren. Besonders der Regenerationsschritt bedeutet vor allem eins: viel Hoffen und Bangen.“  

🌿 In der Phytokammer werden die transgenen Gerstepflanzen überprüft. Neben dem allgemeinen Zustand der Pflanzen wird außerdem kontrolliert, ob sich die ersten Samen gebildet haben. Die Freude war groß, als sie feststellte, dass die transgenen Gerstepflanzen die erste Ähren mit Samen gebildet haben. „Dies war ein langer Weg.“

💚 Wir sehen die Erleichterung und Freude bei der Arbeit - uns hat das die ästhetische Bildkomposition gestalterisch und technisch im Gesamteindruck überzeugt. Danke für die sympathische Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung und herzlichen Glückwunsch zum Sonderpreis „Menschen in der Pflanzenforschung“!  

Platz 1 gewinnt „Moos-Diversität“ von Britta Rothgänger! „In der Forschung läuft nicht immer alles so, wie man es erwartet“, sagt die Moosforscherin. „Verschiedene Torfmoos-Arten werden bei uns im Labor erfolgreich in Reinkultur vermehrt, um damit später Moore zu renaturieren. Doch während die eine Art super wächst, kann es für die andere Stress bedeuten. Dadurch entstand dieser Farbkontrast.“ 

🌿 Torfmoos hilft im Kampf gegen den Klimawandel, weil er Mooren hilft, die wichtige CO₂-Senken sind. Intakte Moore binden CO₂ über Jahre hinweg im Boden durch den verlangsamten Abbauprozess des Pflanzenmaterials. Doch Torf-Abbau und Trockenlegungen von Moorflächen etwa zur landwirtschaftlichen Nutzung, setzen eine große Menge an CO₂ in die Atmosphäre frei. 
Vorschläge, diesem entgegenzuwirken, sind u. a. die Wiedervernässung von Mooren oder die sogenannte Paludi-Kultur, ein gezielter Anbau von (Nutz-)Pflanzen, die für das Wachstum auf nassen Böden geeignet sind. Dazu gehören Torfmoose, die zentral für die Bildung von Mooren sind und als Torfersatz im Gartenbau verwendet werden können. 

🌿 „Wir arbeiten daran, die Produktion von großen Mengen an Torfmoos-"Saatgut" für eine spätere Ausbringung auf wiedervernässten Flächen zu ermöglichen“, erklärt Britta Rothgänger von der Uni Freiburg. „Verschiedene Arten werden bei uns daher in axenischer (d. h. Rein-) Kultur in Bioreaktoren auf ihre Eignung zur Produktion hin untersucht. Dieses Foto entstand allein dadurch, dass zufällig mal eine Kultivierung nicht so gelaufen ist, wie wir es erwartet haben - während die Kultivierung einer anderen Art nebendran perfekt funktioniert hat.“

🌿 So läuft es in Wissenschaft, zu der auch Fehlversuche gehören, und die sind zuweilen auch wunderschön anzusehen. Oder?   

💚 Danke also für die fantastische Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung und herzlichen Glückwunsch zum 1.Platz!  

Platz 2 für „Haarige Angelegenheit“ von Jessica Folgmann! Ihre Arbeitsgruppe befasst sich mit der sogenannten Wurzelknöllchensymbiose. Wie der Name schon sagt, gehen hierbei Bakterien eine Symbiose mit Pflanzen ein und formen Knöllchen an der Wurzel: Die Pflanze versorgt die Bakterien mit Zucker, und im Gegenzug erhält sie Stickstoff.  

🌿 Zwar sind viele der mitverantwortlichen Gene bekannt, allerdings ist noch unklar, warum manche Pflanzen diese Symbiose eingehen und andere nicht. Die Pflanzenforscherin am LMU-Biozentrum Martinsried erläutert zu der im Gewinnerbild abgebildeten Modellpflanze: „Die Dryas ist in dieser Hinsicht sehr interessant für uns, da dieser Genus zwei Arten enthält die phylogenetisch sehr nah beieinander liegen, wovon allerdings eine Wurzelknöllchen bilden kann, und die andere nicht. So versuchen wir z. B. anhand eines Vergleichs der Genome herauszufinden, welche Unterschiede es gibt, und ob die geografische Verbreitung einen Einfluss auf diese Entwicklung hatte. Das Bild zeigt den Samenstand von Dryas suendermannii (eine Kreuzung zwischen Dryas drummondii x Dryas octopetala).“

🌿 Die Dryas dient in ihrer Arbeitsgruppe als eine von vielen Modellpflanzen zur Erforschung der Symbiose mit Mikroorganismen. Die Farben im Hintergrund seien durch eine Lichtbrechung entstanden, die erst durch die Kamera sichtbar wurde. Wir waren von der bestechenden Ästhetik des Bildes außerordentlich beeindruckt.

💚 Danke daher für die wunderschöne Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung und herzlichen Glückwunsch!  

Platz 3 für „Mein Rampenlicht“ von Lorenz Oberkofler! Der Pflanzenforscher beschreibt die Szene: „Es ist schon spät - meine Masterstudentin Chantal und ich bereiten unsere Pflanzen für die morgigen Kreuzungen vor. Wir erforschen wie Pflanzen und Mikroorganismen miteinander kommunizieren. Obwohl wir mit sehr kleinen Molekülen arbeiten (Kleine RNAs und extrazelluläre Vesikel), beginnen unsere Experimente fast immer an den Pflanzen im Gewächshaus.“

🌿 Die Forschungsgruppe beschäftigt sich mit der Frage, wie Pflanzen und Mikroorganismen miteinander kommunizieren. Diese Kommunikation erfolgt unter anderem durch den reziproken Austausch kleiner RNAs. Eine grundlegende Frage hierbei lautet: Wie wird ein so fragiles und für Degradation anfälliges Molekül sicher transportiert? Lorenz Oberkofler von der LMU München erforscht diese Fragestellung und erklärt: „Extrazelluläre Vesikel (EVs) sind dafür bekannt, die Zell-zu-Zell-Kommunikation bei Säugetieren zu vermitteln, indem sie Moleküle wie RNA schützen und gezielt an ihren Bestimmungsort transportieren. Wir untersuchen die Rolle von Pathogen-EVs und ihrer RNA-Fracht im Zusammenhang mit Interaktionen zwischen Pflanzen und Mikroben.“ Mehr zu deren Forschungsprojekt findet man auf der Webseite. 

🌿 Das Gewinner-Bild wurde tief in der Nacht aufgenommen. Die Isolation von Extrazellulären Vesikeln dauere nämlich über 8 Stunden, erst danach könnten Experimente damit durchgeführt werden. Daher komme es häufig vor, dass er und seine Masterstudentin noch zu später Stunde ins Gewächshaus müssen, um ihre Pflanzen vorzubereiten. Dass das warme, gelbliche Licht der Lampen abends noch intensiver erscheint, brachten sie mit dem Bildtitel super zum Ausdruck. Wir sind jedenfalls sehr begeistert davon, wie großartig diese Stimmung eingefangen wurde! 

💚 Danke daher für die grandiose Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung und herzlichen Glückwunsch zum 3. Platz!  

Winteridylle aus der Luft…  Das bildschöne Bild betitelt „Winterraps Zuchtgarten im Winterschlaf“ von Mareike Léon ist in den Top10! 

Es zeigt einen Winterrapszuchtgarten in Schleswig-Holstein, wo Winterraps Genotypen über die Vegetationsperiode hinweg beobachtet werden.

🌿 Mareike Léon von Blickstedt in Schleswig Holstein erläutert: „Drohnenbildaufnahme eines Winterrapszuchtgartens unter einer Schneedecke in der Vegetationspause. Die Aufnahme entstand mit dem Hintergrund der Merkmalserkennung mittels RGB-Sensoren durch digitale Feldphänotypisierung.“

💚 Das Bild hat uns weihnachtlich verzaubert. Danke für die wunderschöne Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung!  

Optogenetik - Abgespaced! Das mit „With light into the future“ betitelte Bild von Josepha Grewer ist in den Top10! Die Pflanzenforscherin von der HHU Düsseldorf hat sehr kunstvoll verschiedene Beleuchtungsvorrichtungen und Pflanzenmodellorganismen für den Einsatz in der pflanzlichen Optogenetik fotografiert.

🌿 Die Optogenetik wird verwendet, um eine neue Qualität der Systemaktivierung durch Licht mit hoher Quantifizierbarkeit und zeitlich-räumlicher Auflösung auf nicht-invasive Weise zu ermöglichen. Dies führt zu einem tieferen Verständnis von Pflanzen und hilft somit, die Kluft zwischen Grundlagenforschung und landwirtschaftlicher Verwendbarkeit zu schließen. 

🌿 Josepha Grewer erläutert ihre spannende Forschung: „Ich arbeite daran, die Optogenetik in Pflanzen für viele interessante Anwendungen wie die Genexpression umzusetzen. Dies ist keine einfache Aufgabe, da Pflanzen Licht für ein ordnungsgemäßes Wachstum und Entwicklung benötigen. Mit den von uns entwickelten Systemen versuchen wir, dieses Problem zu bekämpfen. Das ermöglicht es uns, Pflanzen nicht-invasiv mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung mithilfe von Licht zu manipulieren. In meinem Labor arbeiten wir mit vielen verschiedenen Pflanzenarten, und die Pflanzen, mit denen ich arbeite, gehören zur Art Physcomitrium patens.“ 

💚 Wir sind absolut begeistert. Danke für die abgefahrene, leuchtende Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung und den Einblick in die spannende Zukunftsforschung.

Kartoffeln unter Stress? „In-vitro-Liebe“ von Christin Bündig ist in den Top10!  

Das Bild zeigt frisch umgesetzte Kartoffelpflanzen in vitro, am Start spezieller Stressversuche. Die Pflänzchen befinden sich auf einem neu entwickelten Flüssigkultursystem, das die graduelle Zugabe von Osmotikum erlaubt, welches die Wasserverfügbarkeit heruntersetzt und ähnliche Reaktionen wie Trockenstress im Topfversuchen hervorruft. 

🌿 Motivation: Durch den Klimawandel kommt es zu häufigeren und länger anhaltenden Trockenperioden, und Kartoffeln sind aufgrund ihres flachen Wurzelsystems anfällig gegenüber Trockenstress. Für eine gesicherte und ertragsstabile Ernte ist die Auswahl einer geeigneten Sorte wichtig. Doch leider sind die Gene, Proteine und Stoffwechselwege, welche eine hohe Toleranz gegenüber Wassermangel aufweisen, noch nicht vollständig ergründet. 

🌿 Hier setzt die Forschung von Dr. Christin Bündig an: Ihre Arbeitsgruppe der Gehölz- und Vermehrungsphysiologie and der Uni Hannover untersucht Kartoffeln unter Trocken- und Hitzestress, um sortenspezifische Reaktionen auf Proteinebene zu identifizieren. Dieses Wissen soll dann für die Züchtung in einen Schnelltest für die Analyse von potenziellen neuen Sorten fließen. 
„Hierfür werden nicht nur Topfversuche mit Substrat genutzt, sondern auch auf unser neues, kosteneffizientes In-vitro-Flüssigsystem zurückgegriffen“, erklärt Christin Bündig. „Vorteile des Systems sind vor allem, dass die neue Pflanze bewurzeln und sich vom Stress des Überführens in einen neuen Becher erholen kann. Verschiedene Substanzen können graduell zugegeben werden, um den Stress allmählich aufzubauen. Die In-vitro-Technik wird bereits seit längerer Zeit genutzt, um Reaktionen auf bestimmte Stressoren zu analysieren. Auch andere Arten können mit diesem System untersucht werden.“

💚 Danke für die tolle Einsendung!

Traumjob der Pflanzenforschung? Vielleicht eher „Die Qual der Wahl“, so betitelt Anna Kicherer jedenfalls treffend ihr ausdrucksstarkes Bild, das es in die TopTen geschafft hat – herzlichen Glückwunsch!  

🌿 Hunderte von Weinen von 0,5 bis 100 Litern warten im Versuchsweinkeller Siebeldingen darauf, verkostet zu werden. Hört sich nach einem Traumjob an? „Nicht immer“, erklärt Anna Kicherer. „Denn nur ein kleiner Prozentsatz an Weine schafft es tatsächlich als neue Rebsorte auf den Markt zu kommen. Neben Resistenzen, weinbaulicher Eignung und Ertrag muss nämlich vor allem der Wein geschmacklich überzeugen! Man stellt sich den Job schon sehr traumhaft vor – täglich Weine verkosten und das in der Arbeitszeit – aber nicht alle Weine sind gut. Je nach Fragestellung und Projekt sind auch Weine dabei, die nicht so lecker schmecken…“  

🌿 Das Bild nahm sie im Versuchsweinkeller Siebeldingen auf, wo Weine im Kleinstmaßstab aus dem Züchtungsprogramm sowie verschiedenen wissenschaftlichen Projekten ausgebaut werden. 
Sie gibt uns ein paar Zahlen dazu in die Hand:  

👉 Ausgebaut wird vom Sämling bis zur Hauptprüfung (Züchtung), also von einem Stock pro Sorte bis zu 500 Stock pro Sorte 

👉 Das sind Weinmengen von 0,5 L bis zu 120 L 

👉 Im Jahr zwischen 800-1000 Weine 

👉 Diese Weine werden alle verkostet in ca. 30 Proben mit je 30 Weinen 

👉 Das Verhältnis Rot- zu Weißweinen liegt so bei 40/60 

💚 Wir lieben das Bild. Kaum ein Laie stellt sich vor, wieviel Arbeit und Wissenschaft in der Rebenzüchtung steckt, und hier kriegt man einen Eindruck davon. Danke für diese Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung!

Was erschnüffelt sie…? Mit seinem Bild „Pflanzendüften auf der Spur“ landet René Grünwald in den Top10!  

🌿 Das Bildgeschehen erläutert er so: „Unsere Praktikantin Nina in der Gruppe Metabolite Profiling (GC) am Julius Kühn-Institut Dahlem versucht gerade, Hopfendüfte an unserem GC-ODP zu erschnüffeln. Die Düfte wurden mit SPME gesammelt, über die GC-Säule getrennt und Ninas Nase dient als Detektor. Riecht sie etwas, drückt sie am Controller eine Taste und spricht ins Headset, was genau sie riecht.“ 

Das Ganze sieht allerdings leichter aus als es ist, da man die Atmung gut kontrollieren muss, um nicht zu schnell zu atmen oder zu hyperventilieren. Auch muss man die Beschreibung der Düfte trainieren, weshalb man in der Sensorik geschulte Teams einsetzt. Renè Grünwald erklärt: „Wir selbst stehen gerade noch am Anfang und müssen zunächst Methodenentwicklung betreiben, kommen aber ganz gut voran. Die ersten verrückten Düfte wurden bereits erschnüffelt. Dabei reicht die Bandbreite der Gerüche von süß-karamell, über tropisch bis hin zu Kellergeruch, Pilz oder gar Katzenurin. Es sind also nicht immer angenehme Düfte dabei. Ziel wird es sein, die generierten Daten mit denen weiterer Geräte abzugleichen und eventuell Rückschlüsse über beliebte und unbeliebte Aromen in bestimmten Kulturen ziehen zu können und sie gegebenenfalls hinein oder heraus zu züchten.“

Das eingereichte Foto entstand während der Arbeiten im Zusammenhang mit der Erprobung des GC-ODP-Systems. Hierbei wird ein Stoffgemisch wie ein ätherisches Öl zunächst am Gaschromatographen (GC) in die Gasphase überführt und dann über die GC-Säule aufgetrennt. 

💚 Wir sind begeistert. Danke für die tolle Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung und den Einblick in die spannende Forschung, und herzlichen Glückwunsch zum TopTen-Gewinn!  

🌿 Mit einem interdisziplinären Forschungsteam will Julian Frey den Einfluss von Waldbewirtschaftung auf die Waldstrukturen und damit auf die Biodiversität untersuchen. In der gelungenen Drohnenaufnahme eines halboffenen Mischwaldes im Herbst in St. Peter, Schwarzwald, sind sowohl Totholz als auch verschiedene Blattfärbungen gut sichtbar. „Vor allem Waldstruktur ist schwer zu beschreiben und in Zahlen zu messen. Daher haben wir 135 Untersuchungsflächen mit einer Kameradrohne beflogen, um aus überlappenden Bildern 3D Computer-Modelle der Wälder zu berechnen“, erklärt Julian Frey. Auf diesen Bildern erstellten sie dann Strukturmaße.

Er fasst zusammen: „Die Vegetationsperiode im Hochschwarzwald ist nicht sehr lang und die letzten Flüge mussten wir im Herbst durchführen. Das Bild ist eines der schönsten unter 10.000en so gemachter Aufnahmen, bleibt aber auch einfach ein Zufallstreffer.“  

💚 Dieser Zufallstreffer hat uns aber überzeugt. Danke für die bildschöne Einsendung zum Blattgeflüster-Fotowettbwerb der Pflanzenforschung. Danke für den Blick in diese spannende Wald- und Biodiversitätsforschung.