Pflanzenbiologie

Pflanzenbiologie ist das Teilgebiet der Biologie, das sich mit dem Leben von Pflanzen beschäftigt. Sie befasst sich mit Struktur und Funktion von Pflanzenorganismen auf allen Ebenen – von Zellen und Geweben über Organe bis hin zu ganzen Organismen und ihren Populationen. Ziel ist es, grundlegende Prozesse zu verstehen, die das Wachstum, die Entwicklung und die Anpassung von Pflanzen an ihre Umwelt steuern. Das Fach umfasst sowohl Grundlagenforschung als auch Anwendungen in Landwirtschaft, Umweltmanagement und Biotechnologie.

Zu den Kernbereichen gehören Pflanzenphysiologie, Pflanzenbiochemie, Molekulare Biologie, Genetik, Entwicklungsbiologie, Zell- und Gewebekultur, Ökologie der Pflanzen sowie Phytopathologie und Evolution. Methoden umfassen Mikroskopie, Genom- und Transkriptomik, Proteomik, Metabolomik, Genom-Editing sowie Labor- und Feldversuche, Modelle und Computersimulationen. Typische Modelle sind Arabidopsis thaliana, Oryza sativa (Reis) und Physcomitrella patens, die als Systeme dienen, um zelluläre Mechanismen und Signalwege zu untersuchen.

Wichtige Themen umfassen Photosynthese, Transportsysteme in Wurzeln und Blättern, Hormonregulation, Entwicklung und Blütenzeit, Samenkeimung, Stressreaktionen und Anpassungen an Umweltfaktoren. Biotische Interaktionen wie Bestäubung, Symbiosen (Mykorrhizae, Rhizobien) und Pflanz-Mikrobiom-Beziehungen gewinnen an Bedeutung. Praktische Anwendungen liegen in der Züchtung und Biotechnologie zur Steigerung von Ertrag, Widerstandsfähigkeit und Nährstoffnutzung, in der Erhaltung von Ökosystemen sowie in der Entwicklung von Bioenergie und nachhaltiger Landwirtschaft.