Wochenchronik: Pflanzenforschung und Botanik KW #38 (2026)

Die Versorgung mit frischem Obst und Gemüse steht weltweit vor großen Herausforderungen: Klimawandel, Wasserknappheit, schrumpfende Anbauflächen und unsichere Lieferketten belasten die Landwirtschaft. Im Projekt „GreenFarmTEC“ arbeitet die TH Köln daher an neuen Technologien für den nachhaltigen und regionalen Anbau von Obst und Gemüse in vertikalen Indoor-Farmanlagen. Im Zentrum des Projekts steht ein modulares Indoor-Farming-System nach Baukastenprinzip. Aufsteck- und stapelbare Boxen lassen sich flexibel kombinieren und mit energieeffizienter LED-Beleuchtung, Sensorik sowie unterschiedlichen hydroponischen Anbausystemen ausstatten, in denen die Pflanzen ohne Erde in einer Nährstofflösung wachsen. „Unser Ziel ist es, optimale Wachstumsbedingungen bei möglichst niedrigen Betriebs- und Energiekosten zu schaffen“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Mohieddine Jelali vom Cologne Lab for Artificial Intelligence and Smart Automation (CAISA) der TH. Dazu werden Verfahren der industriellen Bildverarbeitung und der Künstlichen Intelligenz eingesetzt. Das Vorhaben wird im Rahmen der Fördermaßnahme „Grüne Gründungen.NRW“ bis 2028 mit rund 725.000 Euro vom Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.

Wie können genetische Daten offen zugänglich bleiben – und gleichzeitig fair genutzt werden? Die Allianz für universitäre und außeruniversitäre Biodiversitätsforschung, deren Gründungsmitglied der Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO) ist, hat im Vorfeld der UN-Biodiversitätskonferenz COP17, die im Oktober in Yerevan stattfindet ein Whitepaper (pdf) vorgelegt.

Eine ungewöhnliche Kombination aus Chromosomenstruktur und selektiver Vererbung ermöglicht es einem brasilianischen Riedgras, seine genetische Identität über Generationen hinweg zu bewahren. Die brasilianische Schnabelriede Rhynchospora tenuis pflanzt sich zwar geschlechtlich fort – sie produziert also Pollen, befruchtet ihre Eizellen und bildet Samen –, doch ein entscheidender Schritt fehlt: Der Austausch von DNA zwischen den Chromosomen beider Eltern bleibt vollständig aus. Ihre Nachkommen behalten das gleiche genetische Material wie ihre Mütter bei, was praktisch einer klonalen Fortpflanzung gleicht. Überraschenderweise zeigte das Forschungsteam, dass die Vererbung stark selektiv ist. Die Ergebnisse hat ein internationales Team unter der Leitung von André Marques vom Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung in Köln nun in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht. „Abgesehen von der evolutionären Frage ist die Steuerung der Rekombination ein langjähriges Ziel in der Pflanzenzüchtung: Die Fixierung einer leistungsstarken Kombination von Erbanlagen, sodass sie unverändert über Samen weitergegeben wird, ist genau das, was Rhynchospora tenuis auf natürliche Weise erreicht. Das Verständnis dieser Vorgänge könnte Aufschluss für zukünftige Züchtungsstrategien geben,“ resümiert André Marques.

Forschende um den Botaniker PD Dr. Andreas Beck von den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) haben erstmals die Bereiche im Flechtenkörper zwischen den beiden Symbiosepartnern der Wand-Gelbflechte Xanthoria parietina dreidimensional sichtbar gemacht, an denen sich die Zellen der beiden Symbiosepartner berühren und über die die beiden Stoffe austauschen. Die Zellwände an der Kontaktzone Pilz-Alge zeigen deutliche Veränderungen in ihrer Struktur und chemischen Zusammensetzung. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Scientific Reports.

Ein Forschungsteam hat eine bislang unbekannte Strategie bestimmter Pilze entdeckt, mit der sie die Abwehrstoffe von Fichten unschädlich machen. Diese Pilze werden von Borkenkäfern in die Bäume eingeschleppt und erleichtern den Käfern so das Eindringen. Die Forschenden des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie konnten zeigen, dass viele dieser Pilze die chemischen Abwehrstoffe der Bäume verstoffwechseln und sich schnell in der Borke ausbreiten können. Zwei von ihnen können die entstandenen ersten Abbauprodukte zudem weiter entschärfen, indem sie das Zuckermolekül Ribose an diese binden. Die so umgewandelten Abwehrstoffe sind nicht nur harmlos, sondern auch stabil und können nicht durch Abspaltung der Ribose in die giftigeren Ausgangssubstanzen zurückverwandelt werden. Der Pilz, der die Fichtenabwehrstoffe am effektivsten durch Anbindung von Ribose neutralisieren konnte, gedieh besonders gut in der Fichtenborke. Die im Fachmagazin The ISME Journal veröffentlichten Ergebnisse könnten dabei helfen, neue Wege zur Bekämpfung von Borkenkäferplagen in europäischen Wäldern zu finden, beispielsweise durch gezielte Veränderung der Mikroorganismengemeinschaften in den Bäumen.

In diesem Hitzesommer wurden in Deutschland nicht nur vielerorts Temperaturrekorde gebrochen, sondern aufgrund von Wasserknappheit auch ein Bewässerungsverbot ausgesprochen. Die Folge: Viele Gärten und Grünflächen erinnern an eine Steppenlandschaft, Landwirte klagen über Ernteausfälle. Wie können wir Wasser sparen und gleichzeitig weiterhin gesunde Pflanzen für die Ernährung produzieren? Mit dieser Frage beschäftigt sich ein Forschungsprojekt der Universität Osnabrück: Durch eine KI-unterstützte Überwachung wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler herausfinden, wie Pflanzen Trockenstress messbar zeigen und wie ein smartes Wassermanagement gelingen kann. Ziel des Projekts ist es, KI-Methoden zu entwickeln, die die Stärken menschlicher Intelligenz wie Kreativität oder Intuition mit maschineller Intelligenz wie beispielsweise dem Verarbeiten großer Datenmengen verbinden. Das smarte Wassermanagement ist ein Teilprojekt von HybrInt. Die Datensammlung wird durch sogenannte Ground-Truth-Daten zum Trockenstress ergänzt. Dazu gehören unter anderem Messungen des Wassergehaltes in den Blättern durch die Bestimmung der Blattdicke und des relativen Wassergehalts. Zusätzlich werden Aufzeichnungen zu Pflanzengesundheit und Schädlingsbefall dokumentiert. Die erhobenen Daten werden anschließend über OsnaData, die Forschungsdatenbank der Uni Osnabrück, bereitgestellt.