Neues DFG-Forschungsprogramm zu pflanzlichen Anpassungen an den globalen Wandel

Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert die neue Forschungsgruppe „PlantsCoChallenge“ an der CAU zur Untersuchung der Mechanismen, mit denen Pflanzen auf biotischen und abiotischen Stress reagieren

Bestätigung für die erfolgreiche Ausrichtung der Kieler Pflanzenforschung: Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gestern bekannt gab, fördert sie die neue Forschungsgruppe (FOR) 5640 „PlantsCoChallenge: Physiologische und evolutionäre Anpassung von Pflanzen an zusammenwirkende abiotische und biotische Faktoren““ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) für vier Jahre mit mehr als vier Millionen Euro.

Bestätigung für die erfolgreiche Ausrichtung der Kieler Pflanzenforschung: Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gestern bekannt gab, fördert sie die neue Forschungsgruppe (FOR) 5640 „PlantsCoChallenge: Physiologische und evolutionäre Anpassung von Pflanzen an zusammenwirkende abiotische und biotische Faktoren““ an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) für vier Jahre mit mehr als vier Millionen Euro.

Ziel der daran beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ist es, die Folgen von Klimawandel und Umweltstress auf die Pflanzengesundheit untersuchen, sowohl bei Nutz- als auch bei Wildpflanzenarten. Im Rahmen der FOR 5640 plant das interdisziplinäre Forschungsteam im Speziellen die physiologischen und evolutionären Anpassungen von Pflanzen an unterschiedliche Stressfaktoren wie zum Beispiel Trockenheit, erhöhte Temperaturen und auch das verstärkte Auftreten von Krankheitserregern in aquatischen und terrestrischen Ökosystemen untersuchen. Dabei betrachten sie insbesondere die zentrale Rolle des Mikrobioms, also die in und auf Pflanzen angesiedelten Mikroorganismen, bei der Ausprägung pflanzlicher Mechanismen zur Stressabwehr. Ein einzigartiges Merkmal des Forschungsprogramms ist die Untersuchung der Stressbiologie von Pflanzen sowohl in aquatischen als auch in terrestrischen Pflanzensystemen.

Das interdisziplinäre Projekt ist aus dem Kiel Plant Center (KPC), dem Zusammenschluss der Pflanzenforschenden an der CAU, hervorgegangen. Am von Eva Stukenbrock, Professorin für Umweltgenomik an der CAU und am Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie in Plön, geleiteten interdisziplinären Forschungsprojekt beteiligen sich zwölf Wissenschaftlerinnen unter Wissenschaftler anderem aus der Genetik, Ökosystemforschung, Phytopathologie, Pflanzenphysiologie und -züchtung. Teil des Konsortiums sind zudem Kooperationspartnerinnen und -partner am GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel, den Universität Münster und Tübingen sowie am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) in Berlin.

CAU-Vizepräsident für Forschung Professor Eckhard Quandt gratuliert den Mitgliedern der neuen Kieler Forschungsgruppe: „Mit der Einrichtung des PlantsCoChallenge-Verbundprojekts an der CAU bestätigt die DFG die hervorragende Qualität unserer Pflanzenforschung und die gute bundesweite Vernetzung der beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Damit tragen sie besonders zur Stärkung des Forschungsstandort Schleswig-Holstein auf diesem künftig immer wichtigeren Wissenschaftsgebiet bei. Herzlichen Glückwunsch an alle Beteiligten!“
 

Vorbereitung auf radikal veränderte Wachstumsbedingungen im Zuge des Klimawandels

Die schnellen Umweltveränderungen der Gegenwart setzen Pflanzenpopulationen einem großen Spektrum an Stressfaktoren aus. Bisher wurden Stressreaktionen einzeln untersucht, zum Beispiel Reaktionen auf Wassermangel oder hohe Temperaturen. Wie ein einzelner Stressfaktor wie beispielsweise Trockenheit die Anfälligkeit für andere Stressfaktoren wie den Befall mit Krankheitserregern beeinflusst, wurde bis nur in wenigen Studien untersucht. Außerdem ist bisher wenig über die Auswirkungen von Umweltstress auf das pflanzliche Mikrobiom bekannt.

„Wir gehen davon aus, dass der zunehmende Stress infolge des globalen Wandels das Spektrum der biotischen Interaktionen von Pflanzen verändern wird. Wie die zugrundeliegenden genetischen und evolutionären Prozesse bei der Stressanpassung ablaufen, ist im Detail noch in großen Teilen unbekannt. Diese Wissenslücken wollen wir in unserem neuen Projekt künftig schließen“, betont Projektleiterin Stukenbrock.

Insgesamt schafft die Forschungsgruppe in fünf thematischen Teilprojekten einen neuartigen integrativen Rahmen für die Untersuchung der Stressbiologie von Pflanzen anhand der modellhaften Untersuchung verschiedener wilder und kultivierter Pflanzenarten mit unterschiedlicher ökologischer Herkunft, darunter zum Beispiel Gerste, Seegras und Quinoa. „So hoffen wir, mit unseren Erkenntnissen über die Vielfalt der pflanzlichen Lösungen bei der Stressbewältigung nicht nur unseren Wissenschaftstand zu erweitern, sondern insbesondere auch Grundlagen zu schaffen, die in der Anpassung wirtschaftlich bedeutender Nutzpflanzen an geänderte Umweltbedingungen Anwendung finden werden“, fasst Jennifer Selinski, FOR-Mitglied und Professorin für pflanzliche Zellbiologie an der CAU, zusammen.