Monheim, Germany
June 14, 2017
Young wheat plants
Bayer has entered into a two-year research agreement with the Shanghai Institutes for Biological Sciences (SIBS) of the Chinese Academy of Sciences (CAS). The aim of the agreement is to improve wheat yields by sharing cutting-edge science and applying new models for improved photosynthetic efficiency in plants.
Over the past years, Bayer has already nurtured a close partnership with SIBS. A part of the Institute’s research focuses on photosynthesis systems biology, in particular on developing and applying models for understanding and improving photosynthetic systems in major crops. Under the new collaboration, researchers from SIBS will work closely together with Bayer on developing and validating a wheat canopy photosynthesis model.
"The world population is growing, and arable land is limited. The crops of the future will have to deliver top performance, especially in wheat, which accounts for about 20% of the world’s food energy intake today" says Jeroen Van Rie, Crop Efficiency Trait Research expert and Bayer’s lead scientist in the project. "In our joint research work, we have set out to build a wheat canopy photosynthesis model that will help us identify ways of improving photosynthesis and yield."
Prof. Zhu Xinguang, Principal Investigator of the Plant Systems Biology group at Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology (SIPPE), adds: "Improving photosynthesis is one of the most promising approaches now to dramatically improve crop productivity. Model-based analyses are an effective way to identify new options to enhance photosynthesis. In this new grant, we will develop advanced wheat canopy photosynthesis models to help guide future wheat breeding."
Photosynthesis is the process by which plants use sunlight to convert carbon dioxide from the atmosphere and water into carbohydrates and biomass. As crops today are cultivated at high density to achieve maximum yield, the plants tend to grow together to form a canopy that prevents light from penetrating to the lower leaves. While upper leaves frequently receive more light than they can possibly use for photosynthesis, the lower leaves remain behind their photosynthetic potential. Computer simulations suggest that changes in plant architecture would allow for higher levels of photosynthesis lower in the canopy, thereby greatly increasing canopy photosynthesis and consequently yield.
Bayer: Science For A Better Life
Bayer is a global enterprise with core competencies in the Life Science fields of health care and agriculture. Its products and services are designed to benefit people and improve their quality of life. At the same time, the Group aims to create value through innovation, growth and high earning power. Bayer is committed to the principles of sustainable development and to its social and ethical responsibilities as a corporate citizen. In fiscal 2016, the Group employed around 115,200 people and had sales of EUR 46.8 billion. Capital expenditures amounted to EUR 2.6 billion, R&D expenses to EUR 4.7 billion. These figures include those for the high-tech polymers business, which was floated on the stock market as an independent company named Covestro on October 6, 2015. For more information, go to http://www.bayer.com.
About SIBS and SIPPE
The Shanghai Institutes for Biological Sciences (SIBS) of the Chinese Academy of Sciences is a leading biological research institute in China. It was founded in July 1999 by merging eight CAS biological science institutes in Shanghai, including Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology (SIPPE). SIPPE hosts the Center for Excellence of Molecular Plant Sciences and spans major agriculture research areas of strategic importance such as sustainable agriculture, ecology and environment, bioenergy and bio-manufacturing. The Plant Systems Biology group in SIPPE works at the interface between plant biology, theory, modelling and breeding. Special attention is given to the modelling of complex processes in molecular networks and cell systems, capturing the most recent progress in photosynthesis research and modern computing power.
Forschungskooperation für eine effizientere Photosynthese bei Weizen: Bayer und die Shanghai Institutes of Biological Sciences wollen gemeinsam Weizenerträge steigern
Bayer hat einen zweijährigen Forschungsvertrag mit den Shanghai Institutes for Biological Sciences (SIBS) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) geschlossen. Die Vereinbarung zielt darauf ab, Weizenerträge durch den Austausch bahnbrechender wissenschaftlicher Erkenntnisse und neuer Modelle für eine effizientere Photosynthese zu steigern.
Bayer hat in den vergangenen Jahren bereits eng mit dem Institutsverbund SIBS zusammengearbeitet. Dieser befasst sich in seiner Forschungsarbeit unter anderem mit der Systembiologie, insbesondere mit der Entwicklung und Anwendung von Modellen zur Verbesserung photosynthetischer Systeme von wichtigen Kulturpflanzen. Forscher des SIBS werden im Rahmen der neuen Kooperation mit Bayer an der Entwicklung und Validierung eines Photosynthesemodells für Weizen arbeiten.
"Die Weltbevölkerung wächst und die Anbauflächen sind knapp. Die Nutzpflanzen der Zukunft müssen Höchstleistungen erbringen. Das gilt insbesondere für Weizen, der gegenwärtig rund 20 Prozent der weltweiten Nahrungsenergieaufnahme ausmacht", sagt Jeroen Van Rie, der sich als Experte in der Trait-Forschung auf das Thema Pflanzeneffizienz spezialisiert hat und die wissenschaftliche Leitung des Projekts für Bayer übernommen hat. "In unserer gemeinsamen Forschungsarbeit wollen wir ein Photosynthesemodell für die Bestandsoberfläche von Weizenpflanzen erarbeiten, das uns hilft, die Photosynthese und damit auch den Ertrag zu verbessern."
Prof. Zhu Xinguang, der den Fachbereich Pflanzliche Systembiologie am Shanghai Institut für Pflanzenphysiologie und -ökologie (SIPPE) leitet, fügt hinzu: "Die Verbesserung der Photosynthese ist zurzeit einer der vielversprechendsten Ansätze, um die Pflanzenproduktivität deutlich zu erhöhen. Modellbasierte Analysen können neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Photosynthese aufzeigen. Mit der Unterstützung durch Bayer werden wir innovative Photosynthesemodelle entwickeln, die richtungsweisend für die Weizenzüchtung der Zukunft sind."
Die Photosynthese ist der Prozess, bei dem Pflanzen Wasser, Sonnenlicht und Kohlendioxid aus der Atmosphäre in Kohlenhydrate und letztlich Biomasse umwandeln. Heutzutage werden viele Kulturen zur Ertragsmaximierung sehr dicht gepflanzt, wodurch das Licht nicht zu den unteren Blättern durchdringen kann. Während die oberen Blätter oft mehr Licht bekommen, als sie für die Photosynthese verarbeiten können, bleiben die unteren Blätter hinter ihrem photosynthetischen Potenzial zurück. Computersimulationen deuten darauf hin, dass sich mit Änderungen in der Pflanzenarchitektur eine bessere Photosynthese der unteren Blätter erreichen lässt, was zu einer deutlichen Verbesserung der Photosynthese insgesamt und damit auch des Ertrags führen könnte.
Über Bayer
Bayer ist ein weltweit tätiges Unternehmen mit Kernkompetenzen auf den Life-Science-Gebieten Gesundheit und Agrarwirtschaft. Mit seinen Produkten und Dienstleistungen will das Unternehmen den Menschen nützen und zur Verbesserung der Lebensqualität beitragen. Gleichzeitig will der Konzern Werte durch Innovation, Wachstum und eine hohe Ertragskraft schaffen. Bayer bekennt sich zu den Prinzipien der Nachhaltigkeit und handelt als "Corporate Citizen" sozial und ethisch verantwortlich. Im Geschäftsjahr 2016 erzielte der Konzern mit rund 115.200 Beschäftigten einen Umsatz von 46,8 Milliarden Euro. Die Investitionen beliefen sich auf 2,6 Milliarden Euro und die Ausgaben für Forschung und Entwicklung auf 4,7 Milliarden Euro. Diese Zahlen schließen das Geschäft mit hochwertigen Polymer-Werkstoffen ein, das am 6. Oktober 2015 als eigenständige Gesellschaft unter dem Namen Covestro an die Börse gebracht wurde. Weitere Informationen sind im Internet zu finden unter http://www.bayer.de.
Über SIBS und SIPPE
Die Shanghai Institutes for Biological Sciences (SIBS) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) ist ein führender Institutsverbund für die biologische Forschung in China. Dieser Verbund entstand im Juli 1999 durch den Zusammenschluss von acht biologischen Forschungsinstituten der CAS in Shanghai, darunter das Shanghai Institut für Pflanzenphysiologie und -ökologie (SIPPE). Das SIPPE beherbergt das Exzellenzzentrum für molekulare Pflanzenwissenschaften und befasst sich mit strategisch wichtigen Bereichen der Agrarforschung wie einer nachhaltigen Landwirtschaft, Ökologie und Umwelt, Bioenergie und ökologischen Produktion. Der Fachbereich Pflanzliche Systembiologie am SIPPE arbeitet an der Schnittstelle zwischen Pflanzenbiologie, -theorie, -modellierung und -züchtung. Besondere Aufmerksamkeit kommt dabei der Modellierung komplexer Prozesse in molekularen Netzwerken und Zellsystemen zu, bei der die Forscher auf neueste Erkenntnisse der Photosyntheseforschung und moderner Datenverarbeitung zurückgreifen.
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