Plantae

@misc{clements1920plant4,
    author = "Clements, F. E",
    title = "Plant Succession",
    year = "1920",
    howpublished = "An Analysis of the Development of Vegetation: Washington, D.C., Carnegie Institute, 388 p.; Publication No. 290",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Clements, F. E., 1920, Plant Succession: An Analysis of the Development of Vegetation: Washington, D.C., Carnegie Institute, 388 p.; Publication No. 290.}"
}

@misc{beard1955the1,
    author = "Beard, J. S",
    title = "The classification of tropical American vegetation types",
    year = "1955",
    howpublished = "Ecology, v. 36, p. 89-100",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Beard, J. S., 1955, The classification of tropical American vegetation types: Ecology, v. 36, p. 89-100.}"
}

@misc{billings1964plants2,
    author = "Billings, W. D",
    title = "Pflanzen und das Ökosystem",
    year = "1964",
    howpublished = "Belmont, Ca., Wadsworth",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Billings, W. D., 1964, Pflanzen und das Ökosystem: Belmont, Ca., Wadsworth.}"
}

@misc{erhlich1964butterflies5,
    author = "Erhlich, P. R. und Raven, P. H",
    title = "Schmetterlinge und Pflanzen",
    year = "1964",
    howpublished = "eine Studie zur Koevolution: Evolution, v. 18, S. 586-608",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Erhlich, P. R., und Raven, P. H., 1964, Schmetterlinge und Pflanzen: eine Studie zur Koevolution: Evolution, v. 18, S. 586-608.}"
}

@book{black1968soilplant3,
    author = "Black, C. A",
    title = "Soil-Plant Relationships [2nd ed.]",
    year = "1968",
    publisher = "New York, Wiley, 792 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Black, C. A., 1968, Soil-Plant Relationships [2nd ed.]: New York, Wiley, 792 p.}"
}

@inproceedings{whittaker1969evolution6,
    author = "Whittaker, R. H",
    title = "Evolution der Vielfalt in Pflanzengemeinschaften",
    year = "1969",
    booktitle = "Brookhaven Symposium on Biology, v. 22, S. 178-196",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Whittaker, R. H., 1969, Evolution der Vielfalt in Pflanzengemeinschaften: Brookhaven Symposium on Biology, v. 22, S. 178-196.}"
}

@article{stjohn1975plantae,
    author = "St. John, Harold",
    title = "Plantae Hobdyanae Kauaienses II Hawaiian plant studies 45",
    year = "1975",
    journal = "The Botanical Magazine Tokyo",
    url = "https://doi.org/10.1007/bf02498881",
    doi = "10.1007/bf02498881",
    number = "1",
    pages = "59-64",
    volume = "88"
}

@incollection{crossref1992kingdom,
    title = "Kingdom Plantae (Pflanzen)",
    year = "1992",
    booktitle = "Life in Amber",
    url = "https://doi.org/10.1515/9781503623545-012",
    doi = "10.1515/9781503623545-012",
    pages = "72-82"
}

@incollection{crossref2013plants,
    title = "Pflanzen: Plantae",
    year = "2013",
    booktitle = "Enzyklopädie der Metalloproteine",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-1-4614-1533-6\_100989",
    doi = "10.1007/978-1-4614-1533-6\_100989",
    pages = "1694-1694"
}

Seit der Antike werden verschiedene Heilpflanzen in indischen Medizinsystemen verwendet. In den meisten Fällen sind jedoch die spezifischen Moleküle oder Wirkstoffe, die für die medizinischen oder therapeutischen Eigenschaften verantwortlich sind, noch nicht bekannt. Ziel dieser Studie war es, ein computergestütztes Protokoll sowie ein Werkzeug zur Entwicklung neuer potenzieller Wirkstoffkandidaten aus den bioaktiven Molekülen indischer Heil- und Aromapflanzen mittels chemoinformatischer Ansätze zu entwickeln. Wir setzten chemoinformatische Ansätze ein, um in-silico gescreente Metaboliten aus 104 indischen Heil- und Aromapflanzen zu analysieren und neue, drug-like bioaktive Moleküle zu entwerfen. Zu diesem Zweck wurden durch Textmining von Literatur zu Heilpflanzenspezies 1665 ringhaltige Moleküle identifiziert, die später zur Extraktion von 209 molekularen Gerüsten für die Erstellung einer fokussierten virtuellen Bibliothek verwendet wurden. Die virtuelle Screening wurde mit Clusteranalyse durchgeführt, um drug-like und lead-like Moleküle aus diesen Pflanzenmolekülen im Kontext der Wirkstoffentwicklung vorherzusagen. Die vorhergesagten drug-like und lead-like Moleküle wurden mit chemoinformatischen Ansätzen und statistischen Parametern bewertet, und nur die bedeutendsten Moleküle wurden als Kandidatenmoleküle zur Entwicklung neuer Medikamente vorgeschlagen. Es wurde ein übergeordnetes Netzwerk von Molekülen und Gerüsten entwickelt, das die Beziehungen zwischen Pflanzenmolekülen und Medikamenten identifiziert. Die Clusteranalyse der Moleküle der virtuellen Bibliothek zeigte, dass die neuen Moleküle mehr pharmacophore Eigenschaften als toxophore und chemophore Eigenschaften aufwiesen. Diese vorhergesagten Moleküle müssen einer biologischen Prüfung unterzogen werden, um potenzielle Moleküle für die Wirkstoffforschung zu identifizieren. Wir haben zudem ein Java-basiertes Open-Source-Werkzeug-Datenbank-Kombination namens DoMINE (Database of Medicinally Important Natural products from plantaE) entwickelt, um die auf Naturstoffe basierende Wirkstoffentwicklung durch chemoinformatische Ansätze voranzutreiben. Diese Studie wird bei der Entwicklung neuer Wirkstoffmoleküle aus bekannten Heilpflanzenmolekülen hilfreich sein. Wir hoffen, dass diese Arbeit experimentelle organische Chemiker ermutigen wird, diese Moleküle basierend auf den vorhergesagten Werten zu synthetisieren.

@phdthesis{karade2021design,
    author = "Karade, Divya",
    title = "Design of Novel Drug-like Molecules using Informatics Rich Secondary Metabolites Analysis of Indian Medicinal and Aromatic Plants",
    year = "2021",
    publisher = "Zenodo",
    abstract = "Seit der Antike werden verschiedene Heilpflanzen in indischen Medizinsystemen verwendet. In den meisten Fällen sind jedoch die spezifischen Moleküle oder Wirkstoffe, die für die medizinischen oder therapeutischen Eigenschaften verantwortlich sind, noch nicht bekannt. Ziel dieser Studie war es, ein computergestütztes Protokoll sowie ein Werkzeug zur Entwicklung neuer potenzieller Wirkstoffkandidaten aus den bioaktiven Molekülen indischer Heil- und Aromapflanzen mittels chemoinformatischer Ansätze zu entwickeln. Wir setzten chemoinformatische Ansätze ein, um in-silico gescreente Metaboliten aus 104 indischen Heil- und Aromapflanzen zu analysieren und neue, drug-like bioaktive Moleküle zu entwerfen. Zu diesem Zweck wurden durch Textmining von Literatur zu Heilpflanzenspezies 1665 ringhaltige Moleküle identifiziert, die später zur Extraktion von 209 molekularen Gerüsten für die Erstellung einer fokussierten virtuellen Bibliothek verwendet wurden. Die virtuelle Screening wurde mit Clusteranalyse durchgeführt, um drug-like und lead-like Moleküle aus diesen Pflanzenmolekülen im Kontext der Wirkstoffentwicklung vorherzusagen. Die vorhergesagten drug-like und lead-like Moleküle wurden mit chemoinformatischen Ansätzen und statistischen Parametern bewertet, und nur die bedeutendsten Moleküle wurden als Kandidatenmoleküle zur Entwicklung neuer Medikamente vorgeschlagen. Es wurde ein übergeordnetes Netzwerk von Molekülen und Gerüsten entwickelt, das die Beziehungen zwischen Pflanzenmolekülen und Medikamenten identifiziert. Die Clusteranalyse der Moleküle der virtuellen Bibliothek zeigte, dass die neuen Moleküle mehr pharmacophore Eigenschaften als toxophore und chemophore Eigenschaften aufwiesen. Diese vorhergesagten Moleküle müssen einer biologischen Prüfung unterzogen werden, um potenzielle Moleküle für die Wirkstoffforschung zu identifizieren. Wir haben zudem ein Java-basiertes Open-Source-Werkzeug-Datenbank-Kombination namens DoMINE (Database of Medicinally Important Natural products from plantaE) entwickelt, um die auf Naturstoffe basierende Wirkstoffentwicklung durch chemoinformatische Ansätze voranzutreiben. Diese Studie wird bei der Entwicklung neuer Wirkstoffmoleküle aus bekannten Heilpflanzenmolekülen hilfreich sein. Wir hoffen, dass diese Arbeit experimentelle organische Chemiker ermutigen wird, diese Moleküle basierend auf den vorhergesagten Werten zu synthetisieren.",
    url = "https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.5637174",
    doi = "10.5281/zenodo.5637174"
}

Wenn Pflanzen Salinität ausgesetzt sind, erhöhen sie die Produktion verschiedener organischer Osmolyte, die als „kompatible Solutes" (CS) bezeichnet werden. Ihre Rolle wird oft als osmotisch angenommen, doch die Kosten der Produktion hoher Mengen endogener CS (im Vergleich zur Aufnahme günstiger anorganischer Ionen aus dem Boden) werfen Zweifel an dieser Annahme auf. CS haben eine Vielzahl anderer vermuteter Mittel zur Linderung von Stress, die sich aufgrund ihrer überlappenden Wirkungen und der Überschneidung mit anderen stresslindernden Mechanismen schwer zu entwirren und zu verifizieren erwiesen hat. Diese Arbeit zielte darauf ab, salzstressinduzierte Veränderungen in den CS-Profilen von Pflanzen zu quantifizieren und sie mit adaptiven Reaktionen auf Salinität bei einer Reihe von 7 Arten zu verknüpfen, die sich in ihrer Salztoleranz unterscheiden und unterschiedliche anatomische Merkmale aufweisen (Monokotyledonen vs. Dikotyledonen). Vorherige Studien waren entweder durch einen engen Bereich untersuchter Solut-Typen oder durch mangelnde Quantifizierung begrenzt; daher entwickelten wir zunächst eine Methode unter Verwendung von UHPLC und MS/MS, um effizient alle organischen Solute zu identifizieren und zu quantifizieren, die auf Salzstress in den untersuchten Pflanzenarten reagierten. Bei allen Arten war die Gesamtmenge an Na und K in den Blättern (insbesondere in den jüngsten Blättern) konstant proportional zur Summe von CS und Cl, was eine neue Erklärung für die Beteiligung von CS an der osmotischen Anpassung nahelegt. Nach dieser Erklärung kompensieren CS die toxischen Wirkungen anorganischer Solute, erhöhen deren Toxizitätsschwelle und ermöglichen es ihnen, als Osmolyte verwendet zu werden. Dies ist nicht mit der konventionellen Erklärung für die Verwendung von CS bei der osmotischen Anpassung unvereinbar, wonach CS im Zytoplasma verwendet werden, um die Osmolarität des Vakuols auszugleichen (in dem die osmotische Anpassung mit anorganischen Ionen erreicht wird). Allerdings waren die Mengen an CS, die als Reaktion auf die Salzbehandlung synthetisiert wurden, oft mehrere Male höher als für die osmotische Anpassung im Zytoplasma benötigt, was darauf hindeutet, dass dies nicht ihr alleiniger Zweck war. Ferner impliziert die konventionelle Erklärung, dass das Verhältnis von CS zu anorganischen Ionen mit der Salzbehandlung fallen sollte (da sich das Vakuol ausdehnt und das Cytosol sich zusammenzieht), und dies war nicht der Fall. Im Gegensatz zu einigen früheren Berichten behielt Kalium in jungen Blättern konstante Werte bei und trug wenig zur osmotischen Anpassung bei, doch sein Beitrag nahm mit zunehmendem Blattalter zu. Salztolerante Pflanzen zeichneten sich durch die Segregation von Na zwischen alten und jungen Blättern aus. Dieses wesentliche Merkmal der Salztoleranz wurde sehr wenig berichtet. Vergleiche von Arten zeigten, dass zwar die Ausschließung von Na aus den Sprossen wichtig war, die Segregation von Na zwischen alten und jungen Blättern jedoch wichtiger war. Salztolerante Pflanzen zeichneten sich auch durch ihre Fähigkeit aus, niedrige Werte von K in alten Blättern beizubehalten, um K für junge Blätter zu sparen, und durch ihre Fähigkeit, den prozentualen Anteil der Osmolarität, der auf Saccharose entfällt, bei den stärksten Salzbehandlungen zu erhöhen (obwohl Saccharosewerte bei niedrigeren Salzbehandlungen schwanken können). Bei empfindlichen Pflanzen erreichte der prozentuale Anteil der Osmolarität, der auf Saccharose entfällt, ein klares Maximum bei der Salzbehandlung von 50 oder 100 mM und fiel bei höheren Salzbehandlungen. Die Rangfolge der Arten nach Gesamt-CS variierte von einer Salzbehandlung zur anderen, und eine gute Korrelation mit der Salztoleranz wurde nur erreicht, indem das maximal induzierte Solutniveau jeder Art verwendet wurde. Konstitutive (Kontroll-)Niveaus standen nicht in Beziehung zur Salztoleranz. Im Gegensatz dazu korrelierten die wichtigsten CS Glycinbetain und Prolin gut mit der Salztoleranz, wenn Kontrollniveaus verwendet wurden, was darauf hindeutet, dass hohe konstitutive Niveaus dieser Solute salztolerante Genotypen kennzeichnen. Da einige Arten Glycinbetain und andere Prolin betonten, wurde eine breiter anwendbare Korrelation mit der Salztoleranz gefunden, indem die Summe aus Glycinbetain und Prolin verwendet wurde, anstatt nur eines davon. CS korrelierten oft nicht mit der Salztoleranz, wenn sie als µmol/g trockenes Blattgewicht ausgedrückt wurden; sie korrelierten jedoch gut, wenn sie als Prozentsatz der Osmolarität ausgedrückt wurden – was selten geschieht. Fv/Fm korrelierte nicht mit der Salztoleranz, es sei denn, es wurde an alten Blättern gemessen, was von erheblicher praktischer Bedeutung für die Verwendung dieses schnellen Screening-Tools ist. Mehrere organische Solute, die selten oder nie mit der Salztoleranz in Verbindung gebracht wurden, zeigten in unserer Studie eine Korrelation mit der Salztoleranz. Dazu gehörten Malat, Pipecolat, GBB (Gamma-Butyrobetain), Adenin und Adenosin. Malat ist wahrscheinlich kein Treiber der Salztoleranz, sondern spiegelt eher die Fähigkeit einer Pflanze wider, Malat-synthetisierende Enzyme zu schützen (durch hohe CS-Niveaus und durch Ausschließung von Na aus dem Zytoplasma). Pipecolat korrelierte einzigartig mit den wichtigsten CS jeder Art, was darauf hindeutet, dass es entweder die Wirkungen dieser CS verstärkt oder deren Synthese stimuliert. Letzteres ist wahrscheinlich, da Studien zu biotischem Stress gezeigt haben, dass Pipecolat für die Rolle von Salicylat essenziell ist. Pipecolat korrelierte zudem in den meisten Arten mit Adenosin und/oder GABA, was auf einen Einfluss auf den Energiestoffwechsel hindeutet. GBB korrelierte negativ mit Glycinbetain, weshalb wir vorschlagen, dass es in einigen Nischen eine Aufgabe erfüllen könnte, die sonst von Glycinbetain erfüllt wird. GABA korrelierte nur mit Na-Werten bei den Arten, die eine höchste Energiebedürfnis für die Na-Ausschließung aufweisen sollten, und dies waren auch die einzigen Arten, bei denen Adenin und Adenosin mit Na korrelierten. GABA zeigte zudem bemerkenswert häufig Korrelationen mit Adenin und Adenosin, was alles auf die Bedeutung des GABA-Shunts bei Salinität hinweist. Es gab Hinweise darauf, dass sowohl die Malatsynthese als auch der Betrieb von PSII (quantifiziert durch Fv/Fm) durch Inositol und Saccharose geschützt wurden, weshalb diese Solute für Versuche mit exogener Anwendung empfohlen werden können. GABA kann ebenfalls für Versuche mit exogener Anwendung empfohlen werden, wenn Substrate für den GABA-Shunt hilfreich sein würden. Glycinbetain und Prolin reagierten auf unterschiedliche Stressniveaus (Prolin reagierte nur auf hohen Stress, bei dem Glycinbetain fiel), was darauf hindeutet, dass für exogene Behandlungen diese Solute für unterschiedliche Stressniveaus geeignet sein könnten oder dass sie unterschiedlich dosiert werden müssen.in spezifischen Verhältnissen verwendet. Neben der UHPLC-Arbeit verwendeten wir Salzbehandlung, um endogene CS-Spiegel zu manipulieren, und zeigten eine dosisabhängige Kreuztoleranz in Blättern, die später UV-B-Strahlung (oxidativer Stress) ausgesetzt waren. Dies ist der erste in plantae belegte Nachweis einer dosisabhängigen Beziehung zwischen endogenem CS und oxidativem Stress-Toleranz, und diese Erkenntnisse sind hilfreich für das Verständnis der Pflanzenleistung in realen Feldsituationen, in denen sie häufig mehreren Stressfaktoren ausgesetzt sind. Die gleichen Methoden der Solut-Analyse wurden auch auf eine Staunässe-Studie derselben Pflanzenart angewendet. Die Dikotyledonen (alle empfindlich gegenüber Staunässe) erlitten einen Rückgang des Sprosswassergehalts, während dies bei Gräsern nicht der Fall war, was auf unterschiedliche Ursachen des Stresses hinweist. Somit korrelierte Fv/Fm mit der Toleranz bei Gräsern, nicht jedoch bei Dikotyledonen, während das Gegenteil für den Sprosswassergehalt galt. Ebenso korrelierten organische Solute, die mit der Toleranz bei Dikotyledonen in Verbindung standen, im Allgemeinen mit osmotischem Stress, wohingegen diese bei Gräsern nicht mit der Toleranz korrelierten. Diejenigen, die mit der Toleranz bei Gräsern korrelierten, korrelierten eher mit der Trockenmasseakkumulation als mit dem Sprosswassergehalt. Das Solut mit der stärksten Korrelation zur Toleranz von Gräsern war Cholin, jedoch nur in jungen Blättern. In alten Blättern von Gräsern korrelierte Cholin nicht mit der Toleranz, sondern mit dem Sprosswassergehalt. GABA und Pipecolat korrelierten ebenfalls mit der Toleranz bei Gräsern. GABA korrelierte auch mit der Toleranz bei Dikotyledonen, korrelierend mit dem Wachstum statt dem Sprosswassergehalt. Mehrere Solute, die nicht mit der Toleranz korrelierten, waren dennoch stark auf Staunässe ansprechend (Malat, Adenin, GBB, Tyramin und Inositol). Plausible physiologische Gründe für diese Reaktionen und Korrelationen werden vorgestellt. Fv/Fm korrelierte nur mit der Toleranz von Gräsern, wenn es am jüngsten Blatt gemessen wurde (und tat dies dann sehr gut). Fv/Fm wird normalerweise an reifen Blättern gemessen und liefert schlechte Korrelationen mit der Staunässe-Toleranz, sodass diese Entdeckung potenziell die Verwendung von Fv/Fm als praktisches Selektionsinstrument für Pflanzenzüchter erleichtert. Insgesamt bringt diese Arbeit ein neues Verständnis der Wechselwirkung zwischen organischen und anorganischen Osmolyten, schlägt bisher unbekannte physiologische Rollen für mehrere organische Solute in salzgestressten oder staunassen Pflanzen vor und bietet neue Einblicke in die Rollen der Haupt-Solute Glycinbetain, Prolin und GABA. Aus einer praktischen Perspektive stellt diese Arbeit eine Methode zur Identifizierung und Quantifizierung eines breiten Spektrums organischer Solute in Pflanzen dar sowie Methoden zur Optimierung von Korrelationen zwischen organischen Soluten und Salztoleranz. Sie stellt Solute dar, die Treiber oder Indikatoren für Salztoleranz und Staunässe-Toleranz für Zwecke der Studie, Pflanzenauswahl und -züchtung sind. Sie offenbart die Bedeutung der Trennung von Na und K zwischen alten und jungen Blättern als essentielles Salztoleranz-Merkmal und zeigt, dass die Verwendung von Fv/Fm in der Pflanzenzüchtung durch die Verwendung der entsprechenden Blattaltersgruppe erleichtert werden kann. Einige Solute haben sich als potenzielle exogene Behandlungen erwiesen, ebenso wie Belege dafür, dass die wohlbekannten Behandlungen mit Glycinbetain und Prolin möglicherweise besser in spezifischen Verhältnissen eingesetzt werden sollten.

@phdthesis{puniranhartley2024understanding,
    author = "Puniran-Hartley, N",
    title = "Understanding the role of compatible solutes in adaptive responses of plants to salinity and waterlogging",
    year = "2024",
    publisher = "University of Tasmania",
    abstract = {When exposed to salinity, plants increase production of various organic osmolytes, termed "compatible solutes"(CS). Their role is often assumed to be osmotic, but the expense of producing high levels of endogenous CS (compared with taking up cheap inorganic ions from soil), casts doubt on this assumption. CS have a plethora of other putative means of alleviating stress, which have proved hard to disentangle and verify, due both to their overlapping effects and the overlap with other stress relieving mechanisms. This work aimed to quantify salt stress-induced changes in plant CS profiles and link them to adaptive responses to salinity in a range of 7 species contrasting in their salt tolerance, with different anatomical features (monocots vs dicots). Previous studies have been limited either by a narrow range of studied solute types or by a lack of quantification, thus we first developed a method using UHPLC and MS/MS to efficiently identify and quantify all of the organic solutes that responded to salt stress in the studied plant species. In all species, the overall amount of Na and K in leaves (especially in the youngest leaves) was constantly proportional to the sum of CS and Cl, prompting a new explanation for the involvement of CS in osmotic adjustment. According to this explanation, CS offset the toxic effects of inorganic solutes, raising their threshold of toxicity and allowing them to be used as osmolytes. This is not mutually exclusive with the conventional explanation for the use of CS in osmotic adjustment, which is that CS are used in the cytoplasm to balance the osmolarity of the vacuole (in which osmotic adjustment is achieved with inorganic ions). However, the levels of CS synthesised in response to salt treatment were often several times higher than needed for osmotic adjustment in the cytoplasm, suggesting that this was not their sole purpose. Further, the conventional explanation implies that the ratio of CS to inorganic ions should fall with salt treatment (as the vacuole expands and the cytosol contracts) and this was not so. In contrast to some prior reports, potassium maintained constant levels in young leaves and contributed little to osmotic adjustment, but its contribution increased as leaf age did. Salt tolerant plants were distinguished by segregation of Na between old and young leaves. This essential salt tolerance trait has been very under-reported. Comparisons of species showed that while Na exclusion from shoots was important, Na segregation between old and young leaves was more important. Salt tolerant plants were also distinguished by their ability to keep low levels of K in old leaves to spare K for young leaves and by their ability to increase the percentage of osmolarity accounted for by sucrose in the strongest salt treatments (although sucrose levels may fluctuate with lower salt treatments). In sensitive plants, the percentage of osmolarity accounted for by sucrose reached a clear maximum in the 50 or 100 mM salt treatment and fell in higher salt treatments. The ranking of species by total CS varied from one salt treatment to another, and a good correlation with salt tolerance was only achieved by using the maximum induced solute level of each species. Constitutive (control) levels did not relate to salt tolerance. Conversely, the major CS glycine betaine and proline correlated well with salt tolerance when control levels were used, implying that high constitutive levels of these solutes distinguish salt tolerant genotypes. Since some species emphasised glycine betaine and others emphasised proline, a more widely applicable correlation with salt tolerance was found by using the sum of glycine betaine and proline rather than either alone. CS often failed to correlate with salt tolerance when expressed as µmol/g of dry leaf weight; yet they correlated well when expressed as a percentage of osmolarity - which is rarely done. Fv/Fm did not correlate with salt tolerance unless measured on old leaves, which is of considerable practical importance for the use of this rapid screening tool. Several organic solutes that have rarely or never been linked to salt tolerance were found to correlate with salt tolerance in our study. These included malate, pipecolate, GBB (gamma-butyrobetaine), adenine and adenosine. Malate is probably not a driver of salt tolerance, but rather reflects the ability of a plant to protect malate-synthesising enzymes (with high CS levels and by excluding Na from cytoplasm). Pipecolate was uniquely correlated to the major CS of every species, suggesting that it either enhances the effects of these CS or stimulates their synthesis. The latter is likely, considering that studies of biotic stress have shown pipecolate to be essential to the role of salicylate. Pipecolate also correlated with adenosine and/or GABA in most species, hinting at influence over energy metabolism. GBB correlated negatively with glycine betaine, for which reason we tentatively suggest that in some niche it may fulfil a task otherwise filled by glycine betaine. GABA correlated with Na levels only in the species expected to have the highest energy demand for Na exclusion, which were also the only species in which adenine and adenosine correlated with Na. GABA also had notably frequent correlations with adenine and adenosine, all of which points to the importance of the GABA shunt in salinity. There was evidence that both malate synthesis and operation of PSII (quantified by Fv/Fm) were protected by inositol and sucrose, for which reason these solutes may be recommended for trials with exogenous use. GABA can also be recommended for trials with exogenous use, if feedstock for the GABA shunt would be helpful. Glycine betaine and proline were responsive to different stress levels (proline only responded to high stress, in which glycine betaine fell), suggesting that for exogenous treatments these solutes may be appropriate for different stress levels or may need to be used in specific ratios. In addition to the UHPLC work, we used salt treatment to manipulate endogenous CS levels and demonstrated a dose-dependent cross-tolerance in leaves later exposed to UV-B radiation (oxidative stress). This is the first in plantae evidence of a dose-dependent relationship between endogenous CS and oxidative stress tolerance, and these findings are helpful for understanding plant performance in real field situations, when they are often subjected to multiple stresses. The same methods of solute analysis were also applied to a waterlogging study of the same plant species. The dicots (all sensitive to waterlogging) suffered a fall in shoot water content while the grasses did not, pointing to different causes of stress. Thus, Fv/Fm correlated with tolerance in grasses but not dicots, while the reverse was true for shoot water content. Likewise organic solutes that correlated with tolerance in dicots were generally those that are known to relate to osmotic stress, whereas these did not correlate with tolerance in grasses. Those that correlated with tolerance in grasses correlated with dry matter accumulation rather than shoot water content. The solute with the strongest correlation with tolerance of grasses was choline, but only in young leaves. In old leaves of grasses choline did not correlate with tolerance but did correlate with shoot water content. GABA and pipecolate also correlated with tolerance in grasses. GABA also correlated with tolerance in dicots, correlating with growth rather shoot water content. Several solutes that did not correlate with tolerance were yet strongly responsive to waterlogging (malate, adenine, GBB, tyramine and inositol). Plausible physiological reasons for these responses and correlations are presented. Fv/Fm only correlated with tolerance of grasses when measured on the youngest leaf (and then did so very well). Fv/Fm is usually measured on mature leaves and gives poor correlations with waterlogging tolerance, so this finding potentially facilitates the use of Fv/Fm as a practical selection tool for plant breeders. Overall, this work brings a new understanding of the interaction between organic and inorganic osmolytes, suggests hitherto unknown physiological roles for several organic solutes in salinity stressed or waterlogged plants, and new insights into the roles of the major solutes glycine betaine, proline and GABA. From a practical perspective, this work presents a method of identifying and quantifying a wide range of organic solutes in plants, and methods of optimising correlations between organic solutes and salt tolerance. It presents solutes that are drivers or indicators of salt tolerance and waterlogging tolerance for the purposes of study, or plant selection and breeding. It reveals the importance of segregating both Na and K between old and young leaves as an essential salt tolerance trait, and shows that the use of Fv/Fm in plant breeding may be facilitated by using the appropriate leaf age group. Some solutes have emerged as potential exogenous treatments, as did evidence that the well-known treatments with glycine betaine and proline may be better used in specific ratios.},
    url = "https://figshare.utas.edu.au/articles/thesis/Understanding\_the\_role\_of\_compatible\_solutes\_in\_adaptive\_responses\_of\_plants\_to\_salinity\_and\_waterlogging/23246987/2",
    doi = "10.25959/23246987.v2"
}

Pflanzen sind ständig partieller Hypoxie ausgesetzt aufgrund variierender externer Sauerstoffverfügbarkeit und des Bestehens von hypoxischen Nischen, wie dem Sprossapikalmereistem, dem Phloem oder Wurzelknöllchen. Versuche mit Staunässe zeigen, dass hypoxischer Stress an der Wurzel nicht nur zu einer lokalen metabolischen Reaktion führt, wie der Anhäufung von hypoxiebezogenen Metaboliten, sondern auch metabolische Veränderungen im normoxischen Spross verursacht. Darüber hinaus werden hypoxiebezogene Metaboliten aus der hypoxischen Wurzel in Richtung des normoxischen Sprosses exportiert, wo sie recycelt werden können. Es wird angenommen, dass die Aufrechterhaltung des Imports von glykolytischen Substraten vom normoxischen Spross in die hypoxische Wurzel eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung von hypoxischem Stress in staunassen Wurzeln spielt. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass lokal begrenzter hypoxischer Stress systemische Reaktionen auslöst. Der offensichtliche metabolische Austausch zwischen hypoxischem und normoxischem Gewebe kann die Pflanze dazu befähigen, unterschiedliche Sauerstoffverfügbarkeiten zwischen Geweben und Organen ohne aktive Sauerstoffzirkulation zu ertragen. Hier definieren wir diesen Mechanismus als 'metabolisches Schnorcheln'. Jenseits von Staunässe kann metabolisches Schnorcheln auch zwischen hypoxischen Nischen und dem angrenzenden normoxischen Gewebe auftreten. In diesem Überblick wird die Rolle des metabolischen Schnorchelns bei der Staunässe-Toleranz und seine Anwendbarkeit auf hypoxische Nischen beschrieben und diskutiert.

@article{doi101093jxberag184,
    author = "Herfurth, Freya und Fürtauer, Lisa und van Dongen, Joost T",
    title = "Metabolic Snorkeling - Der metabolische Austausch zwischen Pflanzenorganen und -geweben mit unterschiedlicher Sauerstoffverfügbarkeit.",
    year = "2026",
    journal = "Journal of experimental botany",
    abstract = "Pflanzen sind ständig partieller Hypoxie ausgesetzt aufgrund variierender externer Sauerstoffverfügbarkeit und des Bestehens von hypoxischen Nischen, wie dem Sprossapikalmereistem, dem Phloem oder Wurzelknöllchen. Versuche mit Staunässe zeigen, dass hypoxischer Stress an der Wurzel nicht nur zu einer lokalen metabolischen Reaktion führt, wie der Anhäufung von hypoxiebezogenen Metaboliten, sondern auch metabolische Veränderungen im normoxischen Spross verursacht. Darüber hinaus werden hypoxiebezogene Metaboliten aus der hypoxischen Wurzel in Richtung des normoxischen Sprosses exportiert, wo sie recycelt werden können. Es wird angenommen, dass die Aufrechterhaltung des Imports von glykolytischen Substraten vom normoxischen Spross in die hypoxische Wurzel eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung von hypoxischem Stress in staunassen Wurzeln spielt. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass lokal begrenzter hypoxischer Stress systemische Reaktionen auslöst. Der offensichtliche metabolische Austausch zwischen hypoxischem und normoxischem Gewebe kann die Pflanze dazu befähigen, unterschiedliche Sauerstoffverfügbarkeiten zwischen Geweben und Organen ohne aktive Sauerstoffzirkulation zu ertragen. Hier definieren wir diesen Mechanismus als 'metabolisches Schnorcheln'. Jenseits von Staunässe kann metabolisches Schnorcheln auch zwischen hypoxischen Nischen und dem angrenzenden normoxischen Gewebe auftreten. In diesem Überblick wird die Rolle des metabolischen Schnorchelns bei der Staunässe-Toleranz und seine Anwendbarkeit auf hypoxische Nischen beschrieben und diskutiert.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42068204/",
    doi = "10.1093/jxb/erag184",
    pmid = "42068204"
}

Während der Pflanzenentwicklung und als Reaktion auf Stressbedingungen trägt Autophagie zur intrazellulären Degradation von Zellkomponenten und dem anschließenden Recycling von Nährstoffen bei. Da dieser Prozess stark mit dem Nährstoffstatus der Pflanze verbunden ist, trägt Autophagie auch zur Mobilisierung von Schwefel von Quell- zu Senkgeweben sowie zur Aufrechterhaltung der primären Sulfatassimilation bei. Umgekehrt regulieren Schwefelsignale die Autophagie, wobei Schwefelwasserstoff (ein Zwischenprodukt der primären Sulfatassimilation) eine hemmende Wirkung ausübt und Schwefelmangel einen stimulierenden Effekt hat. Neben einer Schwefelmangelreaktion in der Pflanze, die durch niedrige externe Sulfatverfügbarkeit resultiert, stören Stressfaktoren wie Metallbelastung auch den Schwefelstoffwechsel und können durch einen Anstieg der Produktion von thiolreichen Metallchelatoren eine 'funktionelle Schwefelmangel'-Reaktion auslösen. Da Autophagie zunehmend mit Metallstressreaktionen in Verbindung gebracht wird, schlägt diese Übersicht potenzielle Wege vor, über die metallinduzierte Autophagie mit Störungen im Schwefelstoffwechsel verbunden ist, wobei sich der Fokus auf Redox-Veränderungen und Sucrose non-fermenting 1 (SNF1)-verwandte Kinasen (SnRK)/target of rapamycin (TOR)-vermittelte Nährstoffsignalgebung legt. Abschließend wird auch die Verbindung zwischen Autophagie und Schwefelstatus zur Pflanzentoleranz gegenüber Stress in Bezug auf potenzielle Verwertungsstrategien zur Maximierung des Pflanzenwachstums auf metallverseuchten Böden diskutiert.

@article{doi101093jxberag211,
    author = "Vanbuel, Isabeau und Hendrix, Sophie und Maes, Céleste und Vanbriel, Lara und Kunnen, Kris und Cuypers, Ann",
    title = "Many roads lead to autophagy: the connection between sulfur metabolism and autophagy during metal stress in plants.",
    year = "2026",
    journal = "Journal of experimental botany",
    abstract = "Während der Pflanzenentwicklung und als Reaktion auf Stressbedingungen trägt Autophagie zur intrazellulären Degradation von Zellkomponenten und dem anschließenden Recycling von Nährstoffen bei. Da dieser Prozess stark mit dem Nährstoffstatus der Pflanze verbunden ist, trägt Autophagie auch zur Mobilisierung von Schwefel von Quell- zu Senkgeweben sowie zur Aufrechterhaltung der primären Sulfatassimilation bei. Umgekehrt regulieren Schwefelsignale die Autophagie, wobei Schwefelwasserstoff (ein Zwischenprodukt der primären Sulfatassimilation) eine hemmende Wirkung ausübt und Schwefelmangel einen stimulierenden Effekt hat. Neben einer Schwefelmangelreaktion in der Pflanze, die durch niedrige externe Sulfatverfügbarkeit resultiert, stören Stressfaktoren wie Metallbelastung auch den Schwefelstoffwechsel und können durch einen Anstieg der Produktion von thiolreichen Metallchelatoren eine 'funktionelle Schwefelmangel'-Reaktion auslösen. Da Autophagie zunehmend mit Metallstressreaktionen in Verbindung gebracht wird, schlägt diese Übersicht potenzielle Wege vor, über die metallinduzierte Autophagie mit Störungen im Schwefelstoffwechsel verbunden ist, wobei sich der Fokus auf Redox-Veränderungen und Sucrose non-fermenting 1 (SNF1)-verwandte Kinasen (SnRK)/target of rapamycin (TOR)-vermittelte Nährstoffsignalgebung legt. Abschließend wird auch die Verbindung zwischen Autophagie und Schwefelstatus zur Pflanzentoleranz gegenüber Stress in Bezug auf potenzielle Verwertungsstrategien zur Maximierung des Pflanzenwachstums auf metallverseuchten Böden diskutiert.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42068137/",
    doi = "10.1093/jxb/erag211",
    pmid = "42068137"
}

Das Verständnis, wie Pflanzen die räumliche Verteilung voneinander beeinflussen, ist nicht nur für die Interpretation aktueller Gemeinschaften von zentraler Bedeutung, sondern auch für die Vorhersage ihrer Reaktionen auf globale Veränderungen. Die Kombination aus hochauflösenden, mehrskaligen Probenahmen und neuen statistischen Rahmenwerken ermöglicht es nun, Artenaggregationen und -segregationen innerhalb ihrer lokalen Ko-Vorkommen zu identifizieren. Durch die Anwendung dieses Ansatzes auf etwa 800 Pflanzenarten und ihre Gemeinschaften in den Französischen Alpen haben wir entdeckt, dass lokale Artenassoziationen von Bodenacidität und Stickstoff abhängen, nicht vom Klima. Durch die Erstellung eines regionalen Netzwerks aus diesen Assoziationen identifizierten wir einen zentralisierten Kern, der aus wenigen dominanten, stress-toleranten Gräsern und Sträuchern mit hohem Blatttrockenmassegehalt besteht und keine einzigartigen funktionellen Rollen aufweist. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Zusammenstellung von Pflanzen-Gemeinschaften weniger von zufälligen Ko-Vorkommen abhängt und mehr von der Segregation um wenige dominante, stress-tolerante Arten herum, wobei Bodenbedingungen das Ergebnis lokaler Assoziationen modulieren.

@article{doi101111ele70393,
    author = "Rohr, Matthias und Wendling, Alexandre und Münkemüller, Tamara und Gravel, Dominique und Galiez, Clovis und Renaud, Julien und Consortium, Orchamp und Thuiller, Wilfried",
    title = "Beyond Co-Occurrence: Multi-Scale Evidence for Segregation-Dominated Plant Networks in the French Alps.",
    year = "2026",
    journal = "Ecology letters",
    abstract = "Das Verständnis, wie Pflanzen die räumliche Verteilung voneinander beeinflussen, ist nicht nur für die Interpretation aktueller Gemeinschaften von zentraler Bedeutung, sondern auch für die Vorhersage ihrer Reaktionen auf globale Veränderungen. Die Kombination aus hochauflösenden, mehrskaligen Probenahmen und neuen statistischen Rahmenwerken ermöglicht es nun, Artenaggregationen und -segregationen innerhalb ihrer lokalen Ko-Vorkommen zu identifizieren. Durch die Anwendung dieses Ansatzes auf etwa 800 Pflanzenarten und ihre Gemeinschaften in den Französischen Alpen haben wir entdeckt, dass lokale Artenassoziationen von Bodenacidität und Stickstoff abhängen, nicht vom Klima. Durch die Erstellung eines regionalen Netzwerks aus diesen Assoziationen identifizierten wir einen zentralisierten Kern, der aus wenigen dominanten, stress-toleranten Gräsern und Sträuchern mit hohem Blatttrockenmassegehalt besteht und keine einzigartigen funktionellen Rollen aufweist. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Zusammenstellung von Pflanzen-Gemeinschaften weniger von zufälligen Ko-Vorkommen abhängt und mehr von der Segregation um wenige dominante, stress-tolerante Arten herum, wobei Bodenbedingungen das Ergebnis lokaler Assoziationen modulieren.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42068051/",
    doi = "10.1111/ele.70393",
    pmid = "42068051"
}

Die visuelle Katalogisierung und Quantifizierung der natürlichen Welt erfordert das Überschreiten der Grenzen sowohl detaillierter visueller Klassifikation als auch großflächiger Zählung. Trotz erheblicher Fortschritte, insbesondere in der Analyse von Menschenmengen und Verkehr, bleibt die feingranulare, taxonomiebewusste Pflanzenzählung im Bereich der Computersehen untererforscht. Im Gegensatz zu Menschenmengen weisen Pflanzen nichtstarre Morphologien und Variationen des physikalischen Aussehens über Wachstumsstadien und Umgebungen hinweg auf. Um diese Lücke zu schließen, stellen wir TPC-268 vor, den ersten Pflanzenzählungs-Benchmark, der die Pflanzen-Taxonomie integriert. Unser Datensatz koppelt Instanz-Level-Punkt-Annotierungen mit Linnaeus-Labels (Reich -> Art) und Organ-Kategorien, was hierarchisches Reasoning und artbewusste Evaluation ermöglicht. Der Datensatz umfasst 10.000 Bilder mit 678.050 Punkt-Annotierungen, beinhaltet 268 zählbare Pflanzenkategorien über 242 Pflanzenarten in Plantae und Fungi und erstreckt sich über Beobachtungsskalen von Kronen-Level-fernerkundlichen Bildern bis hin zu Gewebe-Level-Mikroskopie. Wir folgen dem Problemsetting des klassenagnostischen Zählens (CAC), stellen taxonomisch konsistente, skalensensitive Datensplits bereit und benchmarken state-of-the-art CAC-Ansätze auf Basis von Regression und Detektion. Durch die Erfassung der Biodiversität, der hierarchischen Struktur und der mehrskaligen Natur botanischer und mykologischer Taxa bietet TPC-268 einen biologisch fundierten Teststandort, um das feingranulare klassenagnostische Zählen voranzutreiben. Der Datensatz und der Code sind verfügbar unter https://github.com/tiny-smart/TPC-268.

@misc{xu2026plant,
    author = "Xu, Jinyu and Hu, Tianqi and Hu, Xiaonan and Zhou, Letian and Cao, Songliang and Zhang, Meng and Lu, Hao",
    title = "Plant Taxonomy Meets Plant Counting: A Fine-Grained, Taxonomic Dataset for Counting Hundreds of Plant Species",
    year = "2026",
    publisher = "arXiv",
    abstract = "Visually cataloging and quantifying the natural world requires pushing the boundaries of both detailed visual classification and counting at scale. Despite significant progress, particularly in crowd and traffic analysis, the fine-grained, taxonomy-aware plant counting remains underexplored in vision. In contrast to crowds, plants exhibit nonrigid morphologies and physical appearance variations across growth stages and environments. To fill this gap, we present TPC-268, the first plant counting benchmark incorporating plant taxonomy. Our dataset couples instance-level point annotations with Linnaean labels (kingdom -\> species) and organ categories, enabling hierarchical reasoning and species-aware evaluation. The dataset features 10,000 images with 678,050 point annotations, includes 268 countable plant categories over 242 plant species in Plantae and Fungi, and spans observation scales from canopy-level remote sensing imagery to tissue-level microscopy. We follow the problem setting of class-agnostic counting (CAC), provide taxonomy-consistent, scale-aware data splits, and benchmark state-of-the-art regression- and detection-based CAC approaches. By capturing the biodiversity, hierarchical structure, and multi-scale nature of botanical and mycological taxa, TPC-268 provides a biologically grounded testbed to advance fine-grained class-agnostic counting. Dataset and code are available at https://github.com/tiny-smart/TPC-268.",
    url = "https://arxiv.org/abs/2603.21229",
    doi = "10.48550/arxiv.2603.21229"
}