Wissenschaft im Überblick: 15. August

Hier ist die Zusammenfassung der meistgeteilten Artikel dieser Woche auf Bluesky. Ich habe eine dringende Warnung der Regierung auf meinem Handy erhalten, wegen der Brandgefahr nicht zu grillen. Daher ist die meistgeteilte Zeitung dieser Woche leider besonders aktuell. Die etwas verspätete Veröffentlichung hängt ebenfalls mit der Hitze zusammen. Mir macht sie zu schaffen, aber das wird in den kommenden Jahren für viele Menschen ein alltägliches Problem sein. Bezahlte Artikel sind mit 💰 gekennzeichnet; alle anderen sind zum Zeitpunkt der Überprüfung kostenlos zugänglich.

1. Schneller, größer, verheerender: Die extreme Ausbreitung von Waldbränden ebnet den Weg für Veränderungen der Waldökosysteme im westlichen und borealen Nordamerika.
Coop, JD et al. Wissenschaft Fortschritte · 1 Beitrag · 99 Likes · 49 Reposts auf Bluesky

In dieser Studie messen wir die tägliche lineare Ausbreitungsrate von Bränden und untersuchen die Zusammenhänge zwischen Brandausbreitung, Brandintensität und Indikatoren für die Resilienz der Landschaft nach Bränden. Die Daten stammen aus 3499 Bränden, die zwischen 2012 und 2023 in Nadelwäldern Kanadas und des westlichen US-Bundesstaates auftraten. Wir stellen fest, dass mit zunehmender linearer Ausbreitungsrate auch die Brandintensität, der Anteil der stark verbrannten Fläche und die Entfernung zu überlebenden Baumsamenquellen zunehmen.

2. Tangerine StanzmaschineEine neue Familie Raumschiffe von flechtenbildenden Pilzen
Tagirdzhanova, G. et al. Proceedings of the National Academy of Sciences · 1 Beitrag · 66 Likes · 44 Reposts auf Bluesky

Jüngste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Flechten noch komplexer sein könnten als bisher angenommen und zahlreiche mikrobielle Bestandteile enthalten. Wie sich die Genome des wichtigsten Pilzsymbionten (der den Großteil der Biomasse im Flechtengewebe liefert) im Laufe der Evolution entwickelt haben, ist jedoch weitgehend unerforscht. Vor Kurzem wurden in vielen Genomen filamentöser Pilze riesige transponierbare Elemente, sogenannte Starships, entdeckt. In welchem ​​Ausmaß diese jedoch auch in flechtenbildenden Pilzen vorkommen, ist unbekannt. In diesem Bericht beschreiben wir ein Starship-Element aus dem Flechtenpilz Xanthoria parietina. Dieses Element, Tangerine genannt, enthält mehrere Gene, die Spuren horizontalen Gentransfers von nicht-flechtenbildenden Pilzen aufweisen, höchstwahrscheinlich von schwarzen Hefen der Ordnung Chaetothyriales, die häufig mit Flechten assoziiert sind.

3. Die zelltypspezifische Aktivierung einer breit wahrgenommenen, durch Effektoren ausgelösten Immunität schränkt das Eindringen von Krankheitserregern in Pflanzen ein.
Chhillar  et al. · Cell Host & Microbe · 2 Beiträge · 70 Likes · 22 Reposts auf Bluesky

Effektor-getriggerte Immunität (ETI) spielt eine zentrale Rolle in der Pflanzenabwehr, doch es ist noch unklar, ob alle Zelltypen ETI in ähnlicher Weise ausführen. Wir kombinierten chemisch induzierte Immunaktivierung mit Einzelzell-Transkriptomik, um ETI-Reaktionen in wichtigen Blattzelltypen zu charakterisieren. ArabidopsisTrotz einheitlicher ETI-Wahrnehmung finden wir divergierende Transkriptionsergebnisse: Ein Kernsatz von Abwehrgenen wird breit induziert, während unterschiedliche Zelltypen spezialisierte Immunmodule aktivieren.

4. Halbparasitär Castilleja Das Vorkommen korreliert mit einer erhöhten Pflanzenvielfalt in Bergpflanzengemeinschaften
Argrett, JC et al. Amerikanische Zeitschrift der Botanik · 2 Beiträge · 53 Likes · 21 Reposts auf Bluesky

In einer zweijährigen Studie am Rocky Mountain Biological Laboratory wählten wir für drei Arten der halbparasitären Gattung Castilleja an sieben Untersuchungsstandorten jeweils ein Vorkommens- und ein Abwesenheitsvorkommen aus, um den Zusammenhang zwischen Castilleja und Unterschieden in der Struktur von Bergpflanzengemeinschaften zu erforschen.

Anny Chung (鍾彥儀) @yyachung.bsky.social · auf Bluesky

Neue Studie von Doktorand Jordan Argrett über die Rolle der halbparasitären Gattung Castilleja in der Pflanzenvielfalt! Er untersuchte über 400 Parzellen an verschiedenen Standorten, Arten und Vegetationsperioden. Mit wunderschönen handgezeichneten Illustrationen eines REU-Mitautors! 🌍🌱🌿
bsapubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/...

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5. AUXIN-REAKTIONSFAKTOREN: von Transkriptionsfaktoren zu Auxin-Effektoren
Dipp‐Álvarez, M., Hernández‐García, J. · New Phytologist · 3 Beiträge · 42 Likes · 20 Reposts auf Bluesky

Signalwege sind im Laufe der Evolution entstanden und haben sich stark diversifiziert. Am Beispiel der Auxin-Response-Faktoren (ARFs) untersuchen wir, wie ein pflanzliches Signalsystem durch die Kooption bereits existierender Transkriptionsregulatoren entstanden ist – ein Prinzip, das in der Evolutionsbiologie bei Organismen wie Tieren gut etabliert ist.

6. Schnelle Evolution und funktionelle Divergenz der Telomerase der Gauklerblume Mimulus lewisii
Samo, N. et al. · bioRxiv · 1 Beitrag · 44 Likes · 19 Reposts auf Bluesky

Telomere sind Nukleoproteinstrukturen, die die Chromosomenenden schützen und durch das Telomerase-Reverse-Transkriptase-Protein (TERT) aufrechterhalten werden. Dieses Protein nutzt eine nicht-kodierende Telomerase-RNA (TR) als Vorlage. Bei der Affenblume (Mimulus lewisii) kam es zu einer frühen Duplikation des TR-Gens, wodurch ein evolutionär atypisches, heterogenes Telomer synthetisiert wurde. Wie TERT während der Telomererhaltung mit den beiden TR-Paralogen interagiert, ist unbekannt. Antworten auf diese Fragen könnten neue Einblicke in die Telomerfunktion ermöglichen. Mithilfe neuer Genomsequenzierungen entdeckten wir, dass sich TERT in Abstammungslinien mit der TR-Duplikation rasch weiterentwickelt. Wir untersuchten die funktionellen Konsequenzen dieser schnellen Evolution, zunächst mithilfe des Hefe-Drei-Hybrid-Systems und testeten die physikalische Bindung zwischen artgleichen und artfremden TERT-TR-Kombinationen.

7. Bewertung der Populationsgenetik von Quercus tardifolia und anderen Roteichen in Westtexas
Koontz et al. · Internationale Zeitschrift für Pflanzenwissenschaften · 4 Beiträge · 35 Likes · 13 Reposts auf Bluesky

Hier beschreiben wir unsere Forschung zur Abgrenzung von Arten in einer Gruppe von Roteichen, die in den Chisos- und Davis-Bergen im Westen von Texas vorkommen, mit einem Schwerpunkt auf Quercus tardifolia, der Spätblatteiche, von der man annahm, dass sie 2011 ausgestorben war, bevor sie 2022 im Big-Bend-Nationalpark und danach an anderen Orten wiederentdeckt wurde.

Internationale Zeitschrift für Pflanzenwissenschaften @ijpsjournal.bsky.social · auf Bluesky

AOP @ijpsjournal.bsky.social

🚨Forschungsprojekte für Bachelorstudierende🚨

Weichteilerhaltung verkieselter Melastomataceae-Früchte, die durch intraplattenvulkanischen Aktivität in der früholigozänen Capella-Flora in Ostaustralien verschüttet wurden.

Andrew C. Rozefelds et al

www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/...

#Pflanzenwissenschaft

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8. Bevor die Auxinverteilung eine Rolle spielt: Vorstrukturierung der Arabidopsis-Embryoachse durch MPK6-abhängige AUX/IAA8-Phosphorylierung
Bischoff, T. et al. bioRxiv · 2 Beiträge · 30 Likes · 17 Reposts auf Bluesky

Im Wachstum und der Entwicklung von Pflanzen spielt das Signalmolekül Auxin eine entscheidende Rolle. Viele Musterbildungsprozesse werden durch Auxin-Signalisierung in selbstorganisierender Materie gesteuert. Nach der Befruchtung muss ein solcher Musterbildungsprozess erstmals im Pflanzenleben initiiert werden. Im Gegensatz zu bisherigen Modellen zeigen wir, dass die erste differentielle Auxinreaktion, die die embryonale von der extraembryonalen Entwicklung in den beiden zygotischen Tochterzellen trennt, unabhängig von einem nachweisbaren Auxingradienten erfolgt.

9. Nährstoffe als Signale, die die Interaktionen zwischen Pflanzen und Mikroben räumlich organisieren 💰
Song et al. · Aktuelle Meinung in der Pflanzenbiologie · 1 Beitrag · 30 Likes · 13 Reposts auf Bluesky

Hier fassen wir den aktuellen Kenntnisstand zu nährstoffgesteuerten Reaktionen von Pflanzen und Mikroorganismen zusammen und stellen neue Technologien vor, die deren Integration ermöglichen. Anschließend präsentieren wir ein zellzustandsbasiertes Modell, um Pflanzen-Mikroben-Interaktionen als emergente Eigenschaften räumlich gekoppelter zellulärer Reaktionen zu interpretieren, die durch lokale chemische Umgebungen miteinander verbunden sind. Diese Perspektive bildet die Grundlage für ein mechanistischeres und prädiktiveres Verständnis von Pflanzen-Mikroben-Interaktionen.

Tatsuya Nobori @tatsuyanobori.bsky.social · auf Bluesky

Unsere neue Rezension ist online!

Nährstoffe können als räumliche Signale fungieren, die die Interaktionen zwischen Pflanzen und Mikroorganismen organisieren. Wir erörtern neue Methoden und schlagen ein Zellzustandsmodell vor, das pflanzliche und mikrobielle Zellzustände über lokale Nährstofflandschaften miteinander verknüpft.

sciencedirect.com/science/arti...

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10 Endophytisches Flavobakterium fördert die Wurzelhaarbildung und erhöht die Trockenheitstoleranz über ein ERF–CEP5-Hormonregulationsmodul
Rahimi, A. et al. Nature Plants · 1 Beitrag · 12 Likes · 13 Reposts auf Bluesky

Wurzelhaare (RHs) sind zelluläre Auswüchse von Epidermiszellen der Pflanzenwurzel, die für die Wasseraufnahme, die Nährstoffversorgung und die Dynamik der Rhizosphäre wichtig sind. Schlüsselgene, die die RH-Entwicklung steuern, wurden identifiziert, die Regulationsmechanismen des RH-Wachstums unter Trockenstress sind jedoch weitgehend unbekannt. Hier zeigen wir, dass der bakterielle Wurzelendophyt Flavobacterium Sp. 98 (Flavo98) moduliert die Wurzelarchitektur durch eine ausgeprägte Förderung der RH-Bildung und der Zellstreckung, die auch unter Niedrigwasserbedingungen erhalten bleibt.

11 Eine Schlüsselrolle für S-Nitrosylierung in der Immunregulation und Entwicklung des Lebermooses Marchantia polymorpha
Tabassum, N., Goodrich, J., Loake, GJ · Zeitschrift für experimentelle Botanik · 1 Beitrag · 18 Likes · 8 Reposts auf Bluesky

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein wichtiges Signalmolekül in der Immunität von Blütenpflanzen. Es reichert sich rasch als Reaktion auf die Erkennung von Pathogenen an. Neben seiner direkten Reaktion auf Mikroben steuert NO eine Reihe von Abwehrreaktionen, vorwiegend durch S-Nitrosylierung. Dieser redoxabhängige Prozess ist eine Modifikation, bei der eine NO-Gruppe an das Thiol eines Cysteinrests bindet und so ein S-Nitrosothiol (SNO) bildet. Um die Rolle der S-Nitrosylierung genauer zu untersuchen, charakterisierten wir das Einzelkopie-Gen für die S-Nitrosoglutathion-Reduktase 1 (MpGSNOR1) im Lebermoos Marchantia polymorpha, einem Vertreter einer von Blütenpflanzen weit entfernten Abstammungslinie.

12 Verarbeitung und Freisetzung des Mais-Phytocytokins Zip1
Koenig et al. (Autoren unbekannt) · Pflanzenphysiologie · 1 Beitrag · 14 Likes · 9 Reposts auf Bluesky

Phytocytokine sind endogene Peptide, die die Immunantwort von Pflanzen modulieren. Wie ihre Reifung und räumliche Verteilung reguliert werden, ist jedoch noch unklar. Wir zeigen hier, dass der Mais-Phytocytokin-Vorläufer PROZIP1 durch einen räumlich getrennten, zweistufigen proteolytischen Prozess gesteuert wird, der die Signalaktivierung mechanistisch von der extrazellulären Dämpfung entkoppelt.

13 Hydraulische Eigenschaften steuern gegenläufige Arealverschiebungen von Bergbäumen unter Erwärmung 💰
Zhang, X. et al. Nature Climate Change · 1 Beitrag · 22 Likes · 6 Reposts auf Bluesky

Durch die Integration hemisphärischer dendrochronologischer Aufzeichnungen von 45 Arten (121,743 Individuen), globaler Beobachtungen von Höhenverlagerungen bei 102 Arten und hydraulischer Merkmalsdaten für 11 funktionelle Attribute zeigen wir, dass klimasensible Arten dazu neigten, der Erwärmung schnell in höhere Lagen zu folgen, während Taxa, die diesen Belastungen resistent waren, dazu neigten, sich hangabwärts auszubreiten. 

14 Eine Salat-Rezeptor-ähnliche Kinase erkennt das hochkonservierte Heptapeptidmotiv innerhalb mikrobieller Nep1-ähnlicher Proteine. 💰
Bañales, I. et al. Proceedings of the National Academy of Sciences · 1 Beitrag · 21 Likes · 6 Reposts auf Bluesky

Pflanzen nutzen Immunrezeptoren auf ihrer Zelloberfläche, um mikrobielle Muster zu erkennen und effektive Abwehrreaktionen einzuleiten. Obwohl die Familie der Asteraceae zu den größten und wirtschaftlich bedeutendsten Pflanzengruppen zählt, ist wenig über ihre musterinduzierte Immunantwort bekannt. Kultursalat (Lactuca sativa L.) erkennt ein 24 Aminosäuren langes Peptid (nlp24) aus Nekrose- und Ethylen-induzierenden Peptid-1 (Nep1)-ähnlichen Proteinen (NLPs), die in Bakterien, Pilzen und Oomyceten vorkommen. In dieser Studie charakterisieren wir umfassend die durch nlp24 induzierten Immunantworten in Salat und identifizieren den LETTUCE nlp24 RECEPTOR (LNR) als die Leucin-reiche Repeat-Rezeptor-ähnliche Kinase, die die Erkennung vermittelt.

15 Chloroplasten-kodierte kleine Untereinheitenverlängerungen formen das Chlororibosom von Chlamydomonas um.
Waltz, F. et al. Nature Plants · 1 Beitrag · 14 Likes · 8 Reposts auf Bluesky

Chloroplastenribosomen (Chlororibosomen) synthetisieren die zentralen Proteinkomponenten des Photosyntheseapparats, doch ihre strukturelle Vielfalt außerhalb von Blütenpflanzen ist weitgehend unerforscht. Hier kombinieren wir Kryo-Elektronentomographie in situ mit Kryo-Elektronenmikroskopie an Einzelpartikeln, um die Struktur des Chlororibosoms der einzelligen Grünalge Chlamydomonas reinhardtii zu bestimmen.

16 Polyploidie: Eine makromutationale Kraft, die bioökonomische Entwicklungen vorantreibt
Peeters, MKR, Van de Peer, Y. · Proceedings of the National Academy of Sciences · 1 Beitrag · 13 Likes · 8 Reposts auf Bluesky

Polyploidisierung, die Folge einer Genomverdopplung, ist eine Makromutation, die Genome, Phänotypen und ökologische Wechselwirkungen verändert. Sie führt häufig zu neuen Phänotypen, darunter Veränderungen in Größe, Physiologie und Biochemie sowie eine erhöhte Stresstoleranz. Wir erörtern hier, wie die strategische Nutzung von Polyploidie bedeutende Fortschritte in der modernen Bioökonomie ermöglichen kann, die sich der Reduzierung unseres ökologischen Fußabdrucks durch die nachhaltige Produktion und Nutzung biologischer Ressourcen verschrieben hat.

17 Hochauflösende Mikro-Computertomographie enthüllt Zusammenhänge zwischen Stomata und innerer Blattanatomie bei Sorghum.
Fischer, JM et al. Pflanzenphysiologie · 1 Beitrag · 16 Likes · 7 Reposts auf Bluesky

Spaltöffnungen (Stomata) sind Poren in der Blattepidermis, die das Verhältnis zwischen CO₂-Aufnahme für die Photosynthese und Wasserdampfverlust an die Atmosphäre regulieren. Die Anordnung der Stomata beeinflusst daher die Wassernutzungseffizienz und ist ein Ansatzpunkt für die Pflanzenzüchtung, um Trockenstress zu vermeiden. Allerdings ist das Zusammenspiel von innerer Blattanatomie und Stomataentwicklung noch wenig erforscht, was unter anderem an den technischen Herausforderungen der hochauflösenden dreidimensionalen Anatomie liegt. C4-Gräser sind aufgrund ihrer reihenartigen Stomataverteilung und einzigartigen Mesophyllorganisation bisher wenig untersucht, was eine bedeutende Wissenslücke darstellt. In dieser Studie wurden Wildtyp-Sorghum und eine transgene Linie mit geringer Stomatadichte, die einen synthetischen Epidermal Patterning Factor (EPFsyn) exprimiert, untersucht.

18 Eine spezifische 296 bp Insertion in der DFR1 Der Promotor aktiviert die Ethylen-vermittelte Anthocyaninbiosynthese während der Herbstblattalterung in Quercus aliena 💰
Pei, Z. et al. · Zeitschrift für experimentelle Botanik · 1 Beitrag · 21 Likes · 5 Reposts auf Bluesky

Rotblättrige Zierbäume zeichnen sich häufig durch einen hohen Anthocyangehalt aus. Quercus aliena, eine in China weit verbreitete einheimische Eichenart, zeigt im Herbst ein auffälliges Laubkleid mit gelben bis roten Farbtönen. Die molekulare Regulation der Anthocyanbiosynthese während der Blattalterung ist jedoch weitgehend unbekannt. In dieser Studie identifizierten wir eine 296 bp lange Insertion im Promotor der Dihydroflavonol-4-Reduktase (DFR1) der rotblättrigen Q. aliena-Sorte 'Qiuyun', die signifikant mit einer hohen Anthocyanakkumulation assoziiert ist.

19 Sauerstofferkennung in Pflanzen: von der dynamischen Hypoxie-Signalgebung bis zu den wachsenden Funktionen des Cystein-N-Degron-Signalwegs
La Monaca, N. et al. Zeitschrift für experimentelle Botanik · 1 Beitrag · 15 Likes · 7 Reposts auf Bluesky

Jüngste Entdeckungen haben das Paradigma der Sauerstoffmessung in Pflanzen grundlegend verändert. Hypoxie wird nicht mehr ausschließlich als Folge von Umweltstress, wie beispielsweise Überschwemmungen, betrachtet, sondern als dynamisches, intrinsisches physiologisches Signal, das die normale Pflanzenentwicklung aktiv steuert.

20 Langsames Wachstum als Strategie für die Langlebigkeit von Pflanzen
Binter, J. et al. Nature Communications veröffentlicht · 1 Beitrag · 9 Likes · 8 Reposts auf Bluesky

Ökologische Theorien sagen einen grundlegenden Zielkonflikt zwischen schnellem Wachstum und der Wahrscheinlichkeit eines langen Lebens voraus, mit weitreichenden Folgen für die Resilienz von Ökosystemen und die Kohlenstoffspeicherung. Baumringstudien haben weltweit einen konsistenten negativen Zusammenhang zwischen Wachstumsrate und Lebensdauer aufgezeigt. Vergleichbare großflächige Belege für solche Zielkonflikte jenseits von Bäumen sind jedoch aufgrund methodischer Einschränkungen rar. In dieser Studie nutzen wir Jahresringe, die durch sekundäres Dickenwachstum bei mehrjährigen krautigen Pflanzen entstehen, um zu prüfen, ob der Zielkonflikt zwischen Wachstum und Langlebigkeit eine weit verbreitete Strategie von Pflanzen darstellt, die sich über verschiedene Lebensformen erstreckt.

Titelbild: Ein Feuerwehrmann in Uniform begutachtet die Folgen eines Waldbrandes, Rauch steigt durch die Bäume auf. IslandHopper X von Pexels.