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.jpg) Erlanger Lehrstuhl für Biochemie ist ausgewählter Ort im Land der Ideen
Der Wettbewerb „Deutschland – Land der Ideen“ ist eine gemeinsame Initiative der Bundesregierung und der Wirtschaft. 365 Mal im Jahr, also jeden Tag, wird irgendwo in Deutschland ein „Ort im Land der Ideen“ ausgezeichnet. Am 16. November erhielt diesen Titel der Erlanger Lehrstuhl für Biochemie stellvertretend für den Bayerischen Forschungsverbund ForPlanta. Wir sprachen mit dem Lehrstuhlchef Prof. Uwe Sonnewald.
Herr Prof. Sonnewald, welche Aufgaben und Ziele hat der Bayerische Forschungsverbund „Pflanzen fit für die Zukunft“, kurz ForPlanta?
Sonnewald: Der Forschungsverbund hat zwei wesentliche Ziele. Zum einen wird nach Gründen dafür gesucht, warum so viele Menschen die Gentechnik in der Landwirtschaft ablehnen. Der zweite Aspekt ist sehr konkret: Wir untersuchen am Beispiel der Modellpflanze Arabidopsis thaliana, der Acker-Schmalwand, wie sich Pflanzen an wechselnde Stressbedingungen anpassen können.
Und wer macht da alles mit?
Sonnewald: Beteiligt sind neben uns Wissenschaftler der Uni Würzburg, der TU und der LMU München sowie der Münchner Hochschule für Philosophie. Das Besondere an dem Verbund ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Elektrophysiologen, Hormonphysiologen, Transportphysiologen, Biochemikern und Geisteswissenschaftlern.
Welchen Part haben Sie beziehungsweise ihr Lehrstuhl in dem Forschungsverbund?
Sonnewald: Wir sind im Wesentlichen für die Systembiologie verantwortlich und führen die Stressversuche an den Test-Pflanzen durch. Dafür greifen wir auf natürliche genetische Resourcen, auf gezielt hergestellte transgene Linien und auf Mutanten zurück. Deren globale Analysen sollen uns Aufschlüsse über ihre Anpassungen an die jeweilige Umwelt ermöglichen.
Und warum gerade die Acker-Schmalwand?
Sonnewald: Arabidopsis thaliana ist eine weltweit verbreitete Pflanze, deren sogenannte Ökotypen sich an sehr unterschiedliche Klimazonen angepasst haben. Diese Anpassungen wurden durch Mutationen und anschließender Selektion möglich. Deshalb unterscheiden sich die unterschiedlichen Ökotypen genetisch sehr voneinander, was uns wiederum eine breite Auswahl für unsere Untersuchungen bietet.
Weshalb ist die Stressresistenz so wichtig?
Sonnewald: Die meisten landwirtschaftlichen Nutzpflanzen sind auf den Feldern ungeschützt wechselnden Umweltbedingungen ausgesetzt. Das bedeutet Stress für die Pflanzen, und dieser Stress reduziert die Erträge. Denn der Stress nimmt stetig zu, wir beobachten auch in unseren Breiten immer extremere Wetterlagen.
Aber sind die Pflanzen nicht natürlicherweise gegen solchen Stress gewappnet?
Sonnewald: Doch, eigentlich schon. Allerdings wurden im Verlauf der Züchtung von Hochleistungssorten mit möglichst großem Ertrag viele Gene für Stressresistenz eliminiert. Deren Funktionen waren in unseren Agrarsystemen bei optimalen Bedingungen bisher nicht erforderlich. Unter den sich wandelnden Umweltbedingungen jedoch fehlen jetzt diese Gene im Genpool heutiger Nutzpflanzen und müssen durch zeitaufwändige Züchtungsprogramme wieder eingefügt werden.
Welche speziellen Probleme gibt es dabei?
Sonnewald: Besonders problematisch bei der Entwicklung stresstoleranter Nutzpflanzen ist, dass sich die bisherige Forschung im Wesentlichen auf Untersuchungen einzelner Stressbedingungen beschränkt. So führt zum Beispiel Hitze zu einer erhöhten Transpiration der Blätter, wodurch die Blattoberfläche gekühlt werden soll. Bei Trockenheit wird die Transpiration vermindert, um unnötigen Wasserverlust zu vermeiden. Bei gleichzeitigem Auftreten von Hitze und Trockenheit werden dementsprechend widerstrebende Schutzmechanismen angesteuert.
Und was untersuchen Sie jetzt genau?
Sonnewald: Wir setzen die Pflanzen unterschiedlichen Stressarten aus und untersuchen, wie die Pflanzen ihre Antworten darauf abstimmen. Wir wollen also die Stoffwechselpozesse identifizieren, die zu einer verbesserten Stresstoleranz beitragen.
Wozu ist das gut?
Sonnewald: Diese Kenntnisse können für die konventionelle Züchtung, aber auch für die biotechnologische Verbesserung heutiger Nutzpflanzen genutzt werden.
Weitere Infos zum Lehrstuhl für Biochemie und den Verbund ForPlanta stehen auf www.biochemie.biologie.uni-erlangen.de/index.shtml/bchome.html
Infos zum Wettbewerb finden sich auf der Homepage www.land-der-ideen.de
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