27.09.18 16:30

Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder

Ernährung für die Zukunft: HHU-Exzellenzcluster CEPLAS wieder erfolgreich!

Von: Arne Claussen

Wissenschaftsrat (WR) und Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gaben heute bekannt, dass der Exzellenzcluster CEPLAS („SMARTe Pflanzen für die Anforderungen von morgen“) auch in dieser Runde der Exzellenzstrategie erfolgreich ist. Arbeitsgruppen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der Universität zu Köln werden gemeinsam mit dem Kölner Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtungsforschung und dem Forschungszentrum Jülich an der Entwicklung optimierter Nutzpflanzen arbeiten, mit denen die Ernährung der wachsenden Weltbevölkerung gesichert werden kann. Für die Laufzeit von sieben Jahren wurde ein Fördervolumen von 56,8 Millionen Euro beantragt.

Rektorin Prof. Dr. Anja Steinbeck (erste Reihe, 2.v.l.) und Prof. Dr. Andreas Weber, Sprecher von CEPLAS (3.v.l.) zusammen mit Mitgliedern des erfolgreichen Düsseldorfer Projektteams. (Foto: HHU / Wilfried Meyer)

Der heiße und trockene Sommer 2018 hat auch in Deutschland vor Augen geführt, vor welchen großen Herausforderungen die Landwirtschaft angesichts des Klimawandels steht: Getreide, Gemüse und Futterpflanzen verdorrten auf den Äckern und Weiden, die Ernteerträge in diesem Jahr werden erheblich geringer ausfallen als in den Vorjahren. Solche Sommer werden in den kommenden Jahren kein Einzelfall bleiben, sondern zur Regel werden.

Mit den damit verbundenen Problemen ist nicht nur die deutsche und europäische Landwirtschaft konfrontiert, diese sind global. Durch die Erderwärmung wird nicht nur die Wasserversorgung von Nutzpflanzen immer schwieriger. Die Landwirtschaft ist auch durch vermehrt auftretende Extremwetterereignisse bedroht, die nicht nur die Ernten gefährden, sondern auch die nutzbaren Böden durch Erosion und Versalzung schädigen.

Ein zentraler Baustein für die Sicherung der Nahrungsgrundlagen der Weltbevölkerung angesichts dieser Rahmenbedingungen ist die Entwicklung neuer Pflanzensorten, die nicht nur deutlich ertragreicher sind als heutige Sorten, sondern auch unempfindlicher gegen Dürren, erodierte Böden und extremes Wetter. Hieran wird der Exzellenzcluster CEPLAS forschen.

Sprecher des Clusters ist HHU-Prof. Dr. Andreas Weber vom Institut für Biochemie der Pflanzen, Ko-Sprecher Prof. Dr. Stanislav Kopriva von der Universität zu Köln. „CEPLAS ist der einzige Cluster im Rahmen der Exzellenzstrategie, der sich ausschließlich auf die genetischen Grundlagen von Pflanzenmerkmalen konzentriert“, betont Prof. Weber. „Damit arbeiten Düsseldorfer, Kölner und Jülicher Forscherinnen und Forscher an einer der wichtigsten globalen Zukunftsaufgaben.“

Im Fokus der Düsseldorfer, Jülicher und Kölner Forschenden stehen die Getreidesorten, mit denen heute ein Großteil der Nahrungsversorgung gedeckt wird: Gerste und Reis. Die Forschungsarbeiten berühren aber auch eine Reihe von anderen Kulturpflanzen wie etwa Weizen, Mais, Raps und Kohlgewächse.

„Wir sind sehr glücklich, dass die Heinrich-Heine-Universität weiterhin im Rahmen der Exzellenzstrategie gefördert wird und somit ihren Forschungsschwerpunkt in den Pflanzenwissenschaften ausbauen kann“, betont Rektorin Prof. Dr. Anja Steinbeck. „Neben der Förderung durch die DFG sichert die Universität durch zwei neue Forschungsbauten hierfür eine nachhaltige Infrastruktur: Das ‚Zentrum für Synthetische Lebenswissenschaften‘ ZSL wird noch in diesem Jahr bezogen und der Forschungsbau ‚Plant Environmental Adaptation Center‘ (PEAC) wird in einigen Jahren seinen Betrieb aufnehmen.“

Ein wichtiger Aspekt von CEPLAS liegt auf der Öffentlichkeitsarbeit im Hinblick auf Pflanzenwissenschaften und Grüne Gentechnik. „Es geht uns darum, die Bürgerinnen und Bürger über die Ziele, Möglichkeiten und Risiken unserer Arbeit aufzuklären und dadurch Vertrauen in die Wissenschaft zu schaffen“, so Prof. Weber. So veranstaltet CEPLAS beispielsweise am 30. Oktober in Düsseldorf die undefinedPodiumsveranstaltung „CRISPR/Was?!?“, in der Hintergründe, Fakten und Perspektiven rund um das Thema Genom-Editierung und die Genschere CRISPR/Cas diskutiert werden.

Forschungsprogramm von CEPLAS

Die CEPLAS-Forscherinnen und -Forscher wollen das Zusammenspiel komplexer Pflanzenmerkmale analysieren, die den Ertrag und die Anpassung der Pflanzen an begrenzte Ressourcen und sich ändernde Umweltbedingungen beeinflussen. Dazu will man die genetische Kodierung von Pflanzenmerkmalen und deren Beeinflussung durch Umweltfaktoren umfassend untersuchen. Dadurch wird es erstmals möglich vorherzusagen, welche genetischen Eigenschaften einer Pflanze (und ihrer assoziierten Mikroben) unter definierten Umweltbedingungen optimale Leistungen ermöglichen.

Beispielsweise will man verstehen, wie bestimmte Blattformen – einfach/gefiedert, schmal/breit – entstehen. Die Blattform beeinflusst die Photosyntheseleistung und die Anpassung der Pflanze an steigende Temperaturen und CO2-Konzentrationen.

Über die Forschungen hinaus betreibt CEPLAS ein umfassendes Programm zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses, das bereits bei Bachelorstudierenden ansetzt. Es geht weiter über eine Graduiertenschule, in der Promotionsstudierende intensiv betreut werden und mündet in je einem Postdoc- und Nachwuchsgruppenleiterprogramm. Dieses unterstützt junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei den nächsten Schritten ihrer Forschungskarriere.

Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder

Im Gegensatz zur vorangegangen „Exzellenzinitiative“ – bei der die HHU bereits mit dem Exzellenzcluster CEPLAS erfolgreich war – bietet die „Exzellenzstrategie“ eine längerfristige Perspektive. In ihrem Rahmen stehen ab dem Jahr 2018 jährlich insgesamt 533 Millionen Euro bereit. Die Förderlinien werden regelmäßig neu ausgeschrieben.

Insgesamt wurden 88 Vollanträge auf ein Exzellenzcluster gestellt. Für die Deutsche Forschungsgemeinschaft und den Wissenschaftsrat begutachtete ein Expertengremium aus überwiegend im Ausland tätigen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern diese Anträge. Am 27. September 2018 wurde bekannt gegeben, dass 57 dieser Projekte gefördert werden. Die Cluster können ab dem 1. Januar 2019 ihre Arbeit aufnehmen.

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