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Ohne Sex zu neuen Arten

Pflanzen können ihr gesamtes Erbgut auf ungeschlechtlichem Weg an einen Partner übertragen.

In der Natur kommt es vor, dass sich zwei unterschiedliche Pflanzenarten miteinander kreuzen. Das ist im Normalfall ein Problem, da die Erbinformation der beiden Eltern nicht zueinander passt. Doch manchmal hilft die Natur mit einem Trick nach. Statt, wie normalerweise üblich, nur jeweils die Hälfte der in Vater und Mutter enthaltenen Erbinformation an die Kinder weiterzugegeben, reichen beide Pflanzen die gesamte Information an die Nachkommen weiter, das heißt die Chromosomensätze werden addiert. So finden die Chromosomen während der Meiose einen passenden Partner, die Pflanzen bleiben fortpflanzungsfähig und eine neue Art ist entstanden. Beispiele für eine solche Allopolyploidie finden wir sowohl bei Wildpflanzen als auch bei Nutzpflanzen wie dem Weizen, dem Raps oder auch der Baumwolle. Die Arbeitsgruppe um Ralph Bock vom Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie konnte nun erstmalig nachweisen, dass eine solche Artneubildung auch auf ungeschlechtlichem Wege herbeigeführt werden kann.

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Die Entdeckung pflanzlicher Schaderreger

Unsere Kulturpflanzen werden von einer ganzen Reihe Schädlingen heimgesucht, die die Ernten bedrohen und Hungersnöte auslösen können. Wann und wie hat man überhaupt herausgefunden, dass es Pilze, Bakterien und Viren gibt und welcher Zusammenhang zwischen ihnen und den bei Pflanzen, aber auch bei Menschen und Tieren auftretenden Krankheiten besteht?

Polymerase-Kettenreaktion

Wenn man Pflanzen kreuzt, werden die neuen Merkmale oft erst an den ausgewachsenen Pflanzen sichtbar. Möchte man vorher wissen ob ein Keimling die gewünschte Kombination von Eigenschaften erhalten hat, kann man im Labor seine DNA vervielfältigen und untersuchen.

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RNA-Interferenz

Die Erbinformation ist sehr wertvoll und darf unter keinerlei Umständen beschädigt werden. Deswegen verbleibt die DNA immer im Zellkern. Da die Proteinsynthese aber im Zellplasma stattfindet, wird als Transportform die mRNA genutzt. Diese kann nach Bedarf auf- und abgebaut werden. Der Gehalt an mRNA korreliert mit der Menge an gebildetem Protein. Zerstört man eine bestimmte mRNA, kann auch das von ihr kodierende Protein nicht mehr gebildet werden.

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Wie kommt das Wasser in die Blätter?

Pflanzen nehmen Wasser aus dem Boden auf. Der Weg von den Wurzeln bis hin zu den Blättern kann bei manchen Pflanzen oder Bäumen besonders lang sein. Wie es die Pflanzen trotzdem schaffen erklärt hier im Video Prof. Dr. Mark Stitt im Zuge unserer „Pimp your brain“-Reihe.

Klassische DNA-Sequenzierung nach Sanger

Mit Hilfe der Sanger-Sequenzierung kann die Basenabfolge eines DNA-Strangs bestimmt werden. Sie gilt als eine der klassischen Methoden der DNA-Sequenzierung und wird genutzt, um einzelne DNA-Stränge oder sogar ganze Genome zu entschlüsseln. 1980 erhielten Sanger und seine zwei Kollegen hierfür den Nobelpreis für Chemie.

© MPI-MP, pigurdesign

Pflanzenernährung

Pflanzen ernähren sich nur von Luft, Licht und Wasser? Falsch. Sie sind auf eine ganze Reihe Nährstoffe angewiesen. Man unterscheidet dabei zwischen Makro- und Mikronährstoffen. Von den Mikronährstoffen brauchen Pflanzen nur wenig, dazu gehören Eisen, Zink, Kupfer und Nickel. Die Makronährstoffe Stickstoff, Phosphor und Schwefel muss die Pflanze hingegen in großen Mengen aufnehmen.

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Was versteht man eigentlich unter Bioökonomie?

Einfach ausgedrückt versteht man darunter eine Wirtschaft, die auf der Nutzung lebender Ressourcen basiert.

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KOMM INS BEET! – Opener

Normalerweise finden am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie von Ende Mai bis Ende September Führungen durch unseren Schaugarten statt. Aufgrund der aktuellen Beschränkungen im Zusammenhang mit dem neuartigen Corona-Virus, ist dies in diesem Jahr leider nicht möglich, sodass wir uns entschieden haben unsere Beete zu digitalisieren und euch in kleinen Videos zu zeigen, was unser Schaugarten zu bieten hat.

Musik „I dunno“ by grapes, 2008 – Licensed under Creative Commons Attribution (3.0)