GMI: Welternährung: Hauptnahrungsquelle Pflanzen durch Erderwärmung besonders bedroht

Wiener Wissenschafter forschen intensiv Pflanzen gegen Dürre widerstandsfähiger zu machen

Pflanzen, die Basis der Welternährung, sind durch die Klimaerwärmung noch mehr als Tiere vom Aussterben bedroht: Schon bei einer Erwärmung von nur 1,5 Grad, wie im Idealfall des Pariser Übereinkommens vereinbart, drohen acht Prozent der Pflanzenarten aus ihrem natürlichen Lebensraum zu verschwinden, berichtet eine neue Veröffentlichung im renommierten Wissenschaftsmagazin Science. Bei gleichbleibenden Emissionen wie heute, käme es zu einer Erwärmung von 4,5 Grad. Die Folgen wären desaströs: Über zwei Drittel der Pflanzen wären dabei bedroht. Am Wiener Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) wird daher intensiv untersucht, wie Pflanzen mit Hitze und Dürre umgehen und die genetische Basis dieser Anpassung erforscht.

„Pflanzen sind die wichtigste Nahrungsquelle für Menschen und Tiere, sowie die wichtigste Ressource für Arzneimittel – sie leisten den größten biologischen Beitrag für unsere Gesundheit. Die Ernährung des Menschen basiert vollständig auf Pflanzen, entweder direkt oder indirekt durch den Verzehr von pflanzenfressenden Tieren oder Tierprodukten. Die Bedrohung der Pflanzen durch die Klimaerwärmung ist daher auch für Menschen eine sehr ernst zu nehmende Gefahr“, so Magnus Nordborg, wissenschaftlicher Leiter am Wiener GMI, einem der führenden Pflanzenforschungsinstitute Europas.

Überlebenskünstler durch genetische Anpassung

Das GMI hat sich unter anderem darauf spezialisiert die Grundlagen zu erforschen, welche Gene notwendig sind, damit Pflanzen sich an Hitze und Dürre anpassen können. Unter anderem wurde hier erforscht wie der Zellkern und die Chromosomen auf Hitzestress reagieren und wie epigenetische Änderungen die nachkommende Generation gegen Hitze schützen können.

Ein weiteres Forschungsgebiet ist die Autophagie, ein Teil des Recyclingprozesses der Pflanze. Bei der Autophagie steckt die Zelle ihre alten Teile quasi in die Post und schickt sie ins Recylingzentrum. Dadurch kann sich die Pflanze an Umweltänderungen anpassen. Ein weiterer Forschungsansatz dieses Forschungsgebietes ist Pflanzen gegen Krankheiten und Dürre resistenter zu machen.

„Auch wenn sich die Umwelt verändert und durch die Klimaerwärmung Pflanzen bedroht sind: Viele Pflanzen haben genetische und epigenetische Möglichkeiten gefunden, ihr Überleben zu sichern, auch wenn sie nicht wie Tiere abwandern können“, so Nordborg. Er hat im Rahmen eines internationalen Großprojekts festgestellt, dass Pflanzen der gleichen Art, die an unterschiedlichste Standorte angepasst sind, sich auch genetisch unterschieden (www.1001genomes.org). Nun wird daran geforscht welche Gene dafür verantwortlich sind, dass sich eine Pflanze an eine bestimmte Umgebung anpasst.

Über das GMI

Das Gregor Mendel Institut für Molekulare Pflanzenbiologie (GMI) wurde von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) im Jahr 2000 gegründet, um Spitzenforschung in der molekularen Pflanzenbiologie zu fördern. Das GMI gehört zu den weltweit wichtigsten Pflanzenforschungseinrichtungen. Mit mehr als 130 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern aus 35 Ländern erforscht das GMI primär die Grundlagen der Pflanzenbiologie, vor allem molekulargenetische Aspekte wie epigenetische Mechanismen, Populationsgenetik, Chromosomenbiologie, Stressresistenz und Entwicklungsbiologie. Das GMI befindet sich in einem modernen Laborgebäude der Österreichischen Akademie der Wissenschaften auf dem Campus des Vienna BioCenter, auf dem mehrere Forschungsinstitute sowie Biotechnologie-Firmen angesiedelt sind.