Sojabohnen intelligenter machen
Pflanzengenetiker findet Wege zur Züchtung von Sojapflanzen, die mit Hitze, Trockenheit und Staunässe zurechtkommen
Ron Mittler ist auf der Suche nach einer intelligenteren Sojabohne. Seit Jahren leidet Mid-Missouri unter unvorhersehbaren Wetterbedingungen wie Dürre, Hitzewellen und Überschwemmungen - Bedingungen, die bekanntermaßen die landwirtschaftlichen Erträge beeinträchtigen und den Landwirten die Produktion erschweren. Obwohl wir das Wetter nicht kontrollieren können, arbeiten Mittler und sein Team daran, die natürliche Fähigkeit der Sojapflanzen zu nutzen, sich an ungünstige Wetterbedingungen anzupassen und gleichzeitig ihre Erträge zu steigern.
Ron Mittler
Roger Meissen/University of Missouri
Mit Hilfe von 2,4 Millionen Dollar des Nationalen Wissenschaftsfonds hofft Mittler, seine mehr als zwei Jahrzehnte währende Forschung zu erweitern, indem er die Mechanismen untersucht, die dahinter stehen, wie sich Pflanzen unter Hitze- und Trockenstress selbst kühlen. Zu diesem Zweck wird er Sojapflanzen gentechnisch so verändern, dass ihre Widerstandsfähigkeit gegen diese Belastungen verbessert wird.
Diese Forschung bringt Mittler einen Schritt näher an die Unterstützung der Landwirte in Missouri bei der Anpassung an schädliche Wettermuster und bei der Deckung der Nachfrage.
"Was mich begeistert, ist zu lernen, wie Pflanzen Probleme lösen und sich an Veränderungen in ihrer Umwelt anpassen", sagt Mittler, Professor für Pflanzenwissenschaften am College of Agriculture, Food and Natural Sciences der University of Missouri. "Auf der Grundlage dessen, was wir über die Anpassungsstrategien von Pflanzen gelernt haben, kann mein Team diese neuen Mittel nutzen, um das, was wir bereits wissen, weiter zu innovieren und zu verbessern."
Wie können Sojabohnen auch bei Hitze und Durst noch Erträge liefern?
Nachdem er zwei Jahrzehnte lang die Wettermuster in Missouri verfolgt hat, weiß Mittler, dass die Hitzewellen, die den Bundesstaat häufig durchziehen, für erhebliche Ertragseinbußen verantwortlich sind. Er sieht in der Erforschung der genetischen Variabilität - der Unterschiede in den Genen zwischen den Populationen - eine hilfreiche Methode, um herauszufinden, welche Sojabohnengene Pflanzen hervorbringen, die einer Kombination von Stressbedingungen am ehesten widerstehen können.
Dank Generationen in rauen Umgebungen hat sich die Sojabohne so entwickelt, dass sie Zellen - so genannte Wächterzellen - manipuliert hat, die das Öffnen und Schließen der Stomata auf der Oberfläche ihrer Blätter, Kelchblätter und Blüten steuern, um noch widerstandsfähiger gegen raue Wetterbedingungen zu werden.
Bei Trockenheit schließt die Pflanze ihre Spaltöffnungen, um Wasser zurückzuhalten. Wenn jedoch zur Trockenheit auch noch Hitzestress hinzukommt, kann die Pflanze nicht mehr atmen. Interessanterweise haben einige Sojapflanzenarten gelernt, sich selbst zu kühlen, indem sie nur die Spaltöffnungen an ihren reproduktiven Oberflächen (den Blüten und Kelchblättern) öffnen, während sie die Spaltöffnungen an ihren Blättern schließen, um Wasser zurückzuhalten.
Dieses Gleichgewicht ermöglicht es der Pflanze, sich selbst zu kühlen und das für die Hydratation benötigte Wasser zu speichern, was sie letztlich lange genug am Leben hält, um ihren saisonalen Ertrag zu erzielen.
Die Antworten liegen in der Teamarbeit
Als leitender Forscher des Bond Life Science Centers sagt Mittler, dass die Zugehörigkeit zur Interdisciplinary Plant Group (IPG) der Schlüssel zum Erfolg seiner Forschung ist. Die IPG ist ein international anerkanntes Kollektiv von Fachleuten, die Lösungen für anspruchsvolle Fragen in der Pflanzenbiologie und darüber hinaus erforschen.
"Teil der IPG zu sein und im Bond Life Science Center zu arbeiten, hat meine Forschung entscheidend vorangebracht", so Mittler. "Das IPG beherbergt unglaubliche Mitarbeiter, Einrichtungen und Ressourcen von Weltklasse. Diese Dinge fördern die Zusammenarbeit und inspirieren zu internationalen Konferenzen, die das Wachstum und die Partnerschaften vorantreiben, die unsere Forschung voranbringen und unsere Studenten auf ihrem Karriereweg unterstützen. Ich bin sehr froh, hier zu sein."
Hinweis: Dieser Artikel wurde mit einem Computersystem ohne menschlichen Eingriff übersetzt. LUMITOS bietet diese automatischen Übersetzungen an, um eine größere Bandbreite an aktuellen Nachrichten zu präsentieren. Da dieser Artikel mit automatischer Übersetzung übersetzt wurde, ist es möglich, dass er Fehler im Vokabular, in der Syntax oder in der Grammatik enthält. Den ursprünglichen Artikel in Englisch finden Sie hier.
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Holen Sie sich die Lebensmittel- und Getränke-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.
