Agrarsysteme und Ressourcen

Abstract zum Potentialbereich

Eine wachsende Weltbevölkerung erfordert die Steigerung der Bereitstellung von Nahrungs- und Futtermitteln, erneuerbarer Energien und nachwachsender Rohstoffe durch die Landwirtschaft. Der Potentialbereich „Agrarsysteme und Ressourcen“ erforscht inter- und transdisziplinär die Grundlagen, um diese Steigerung nachhaltig unter den Rahmenbedingungen des globalen Klimawandels und Biodiversitätsverlust zu erreichen. Dazu werden ökologische, agrarwissenschaftliche, insektenbiotechnologische , ernährungswissenschaftliche, sozialwissenschaftliche und betriebswirtschaftliche Forschungsansätze integriert, deren Ebenen von der molekularen Skala bis zu Landschaften reichen. Schwerpunkte der Forschung im Potentialbereich umfassen die (i) Pflanzenzüchtung, (ii) die Insektenbiotechnologie, (iii) die nachhaltige Erzeugung von Lebens- und Futtermitteln sowie (iv) die nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft.

Beteiligte Disziplinen

Insektenbiotechnologie, Pflanzenwissenschaften, Zoologie, Mikrobiologie, Virologie und Immunologie, Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin, Wasserforschung, Atmosphären-, Meeres- und Klimaforschung

Externe Kooperationspartner/innen

Im Inland

• Fraunhofer-Institutsteil Bioressourcen des Fraunhofer IME am Standort Gießen
• Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt
• Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.
• Julius Kühn-Institut (JKI), Quedlinburg/Braunschweig
• Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) e.V.

Im Ausland

• Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL)
• University of Queensland/Queensland Alliance for Agriculture, Forestry and Food, Australien

Strukturen und Programme der Nachwuchsförderung

• Internationales Graduiertenkolleg IRTG 2843 - Accelerating Crop Genetic Gain
• Gießener Graduiertenzentrum Lebenswissenschaften (GGL), Sektionen „Nutrition and Metabolism“, „Bioresources, Bioinformatics and Biotechnology“, „Ecology and Global Change“
• LOEWE-Start-Professur Prof. Dr. Agnieszka Golicz
• Beteiligung am Promotionszentrum für Ingenieurwissenschaften (PZI) des FCMH; Ermöglichung ingenieurwissenschaftlichen Promotion
• Hochschulübergreifendes Promotionskolleg „Bioressourcen und Biotechnologie“
• Forschungsorientierte, englischsprachige Masterstudiengänge (M.Sc. „Insect Biotechnology and Bioresources“, M.Sc. „Agrobiotechnology“, M.Sc. „Global Change: Ecosystem Science and Policy“)

Wichtigste wissenschaftliche Erfolge seit 2018

Strukturbildende Elemente

• Internationales Graduiertenkolleg IRTG 2843 - Accelerating Crop Genetic Gain
• Nachhaltige Stärkung der internationalen Kooperation: DAAD- Bewilligung der dritten Förderphase des binationalen Exzellenzzentrums für Meereswissenschaften CEMarin (2019) und BMBF Förderung des Netzwerks Colombia Connect (2020)
• 2018: Einrichtung des Fraunhofer-Institutsteil Bioressourcen des Fraunhofer IME am Standort Gießen (inkl. eigenem Forschungsgebäude am Campus Naturwissenschaften der JLU)

Drittmittel/Auszeichnungen

• 2024: FOR 5664 - Forschungsgruppe "Agroforstsysteme für eine nachhaltige multifunktionale Landwirtschaft (FORMULA)"
• 2023:  IRTG 2843 - Accelerating Crop Genetic Gain
• 2020: FOR 5116 – Forschungsgruppe „Kommunikation in der Wirtspflanzen-Mikroben-Interaktion durch exRNA“
• 2020: Sofja-Kovalevskaja-Preis der Alexander von Humboldt-Stiftung (Agnieszka Golicz, PhD)
• 2019: SDGnexus: Higher Education Excellence Center in Development Cooperation (DAAD exceed)

Publikationen

• Voss-Fels K*, Stahl A*,  … , Frisch M, … , Snowdon RJ (2019) Breeding improves wheat productivity under contrasting agrochemical input levels. Nature Plants 5: 706-714, doi: 10.1038/s41477-019-0445-5
• Kang L, …, Schiessl SV, …, Snowdon RJ, Hua W, Liu Z (2021) Genomic insights into the origin, domestication and diversification of Brassica juncea. Nature Genet 53: 1392-1402, https://doi.org/10.1038/s41588-021-00922-y
• Jayakodi M*, Golicz AA*, … Snowdon R, Stein N, Stoddard F, Stougaard J, Tayeh N, Torres A, Usadel B, Schubert I, O'Sullivan D, Schulman A, Andersen S (2023) The giant diploid faba genome unlocks variation in a global protein crop. Nature 615: 652-659, https://doi.org/10.1038/s41586-023-05791-5
• Eisert, J., Sahraei, A., Knob, D.A., Lambertz, C., Zollitsch, W., Hörtenhuber, S., Kral, I., Breuer, L., Gattinger, A., 2025. Transforming the feeding regime towards low-input increases the environmental impact of organic milk production on a case study farm in central germany. Int J Life Cycle Assess 30, 79–92. https://doi.org/10.1007/s11367-024-02382-y
• Gessner, D.K., Schwarz, A., Meyer, S., Wen, G., Most, E., Zorn, H., Ringseis, R., Eder, K., 2019. Insect Meal as Alternative Protein Source Exerts Pronounced Lipid-Lowering Effects in Hyperlipidemic Obese Zucker Rats. J Nutr 149, 566–577. https://doi.org/10.1093/jn/nxy256
• Jacobs, S.R., Webber, H., Niether, W., Grahmann, K., Lüttschwager, D., Schwartz, C., Breuer, L., Bellingrath-Kimura, S.D., 2022. Modification of the microclimate and water balance through the integration of trees into temperate cropping systems. Agricultural and Forest Meteorology 323, 109065. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2022.109065
• Schaefer, L., Grundmann, S.M., Ruehl, M., Zorn, H., Seel, W., Simon, M.-C., Schuchardt, S., Most, E., Ringseis, R., Eder, K., 2024. Effects of a biotechnologically produced Pleurotus sapidus mycelium on gut microbiome, liver transcriptome and plasma metabolome of broilers. Poult. Sci. 103, 103975. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103975
• Sylvester, F., ..., M. Balint, ... Pauls, S., … Vilcinskas, A., Hollert, H., 2023. Better integration of chemical pollution research will further our understanding of biodiversity loss. Nat. Ecol. Evol. 7, 1552–1555.  https://doi.org/10.1038/s41559-023-02117-6