In der 1. Phase des SPP1530 Programms wurden mehrere QTL-Regionen identifiziert, die den Blühzeitpunkt in der Weinrebe kontrollieren. Erste Ergebnisse weisen auf einen additiven Effekt dieser Loci hin, die in sehr früher bzw. später Blüte resultieren. Um diese genomischen Regionen genauer einzugrenzen und zu analysieren, wird eine stark erweiterte Kreuzungspopulation für Weinreben zur Feinkartierung von QTL genutzt sowie die Hypothese getestet, dass eine bestimmte Kombination von QTL-Allelen und Haplotypen zu einer sehr frühen beziehungsweise späten Blüte führt. Das Projekt wird folgende Schritte beinhalten: (1) Die Nutzung der gesamten heterozygoten Genomsequenzen beider Elternpflanzen der Kreuzungspopulation als Basis für die Untersuchung haplotyp-spezifischer Allelexpression; (2) Identifizierung von Kandidatengenen durch Genotyping-by-sequencing (GBS) an vorselektierten Nachkommen und SNP-Analyse, (3) Charakterisierung ausgewählter Kandidatengene aus den QTL-Regionen durch allel-spezifische RNAseq-Experimente sowie (4) Vernetzung dieser Ergebnisse mit phänotypischen Daten für den Blühzeitpunkt von Nachkommen der Kreuzungspopulation sowie züchterisch relevanten Sorten. Kooperationen mit weiteren Forschergruppen aus dem SPP-Verbund werden zusätzliche Erkenntnisse liefern, z.B. durch die Phylotranskriptom-Analyse zum Zeitpunkt der Blühinduktion. Durch die präzise Vorhersage des Blühzeitpunkts können neue Zuchtlinien generiert werden, die an veränderte klimatische Bedingungen angepasst sind.
Das Forschungsprojekt NORAH wird von der NPZ Innovation GmbH (NPZi) und der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Universität Kiel mit dem Ziel beantragt, die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen für die Züchtung von Rapssorten mit hoher Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) zu schaffen. Die NPZi verfügt über Rapslinien mit hoher quantitativer Resistenz gegen Sclerotinia. Diese Resistenz wurde in Biotests mit nicht-adaptiertem Material identifiziert und durch Kreuzung kombiniert. Über die physiologische Ursache dieser Resistenz und deren genetische Veranlagung ist nichts bekannt und eine Selektion der Resistenz erfolgt bisher über aufwendige Biotests. Im Rahmen der vorliegenden Projektskizze sollen genetische und molekulare Analysen der vorliegenden Sclerotinia-Resistenz erforscht werden. Dies beinhaltet die Identifikation von Regionen innerhalb des Rapsgenoms, die mit der Resistenz gekoppelt sind (QTL). Untersuchungen an Genen innerhalb der QTL sollen Aufschlüsse über molekulare Mechanismen der Sclerotinia-Resistenz ermöglichen. Zudem sollen Testhybriden mit den Resistenzdonoren erstellt werden, um die Dominanz der Resistenz festzustellen und um zu untersuchen, welche Bedeutung additive Effekte in der Ausprägung quantitativer Sclerotionia-Resistenz besitzen. Es wird erwartet, dass mehrere QTL für die Expression der Sclerotinia-Resistenz verantwortlich sind und sich diese im Rapsgenom lokalisieren lassen. Sequenzanalysen innerhalb der QTL ermöglichen die Entwicklung spezifischer molekularer Marker für die Selektion von Rückkreuzungsnachkommen. Im Ergebnis können molekulare Marker und adaptierte Linien mit hoher quantitativer Sclerotinia-Resistenz für die Raps-Hybridzüchtung zur Verfügung gestellt werden. Aus wissenschaftlicher Sicht ermöglichen die genetischen/molekularen Analysen neue Einblicke in konstitutive oder induzierte Prozesse als Ursache für quantitative Resistenzmechanismen.
Zu der Thematik "Umweltrisiken für Böden aufgrund der Belastung mit Antibiotikagemischen" wurde eine Literaturstudie durchgeführt. Die generelle Zielsetzung war dabei Antibiotika zu identifizieren, die üblicherweise in der Veterinär- und Humanmedizin angewendet werden, Berichte über Gemische und Rückstandsgehalte von Antibiotika in Böden und organischen Abfallsubstraten, die wie z.B. Gülle als Dünger verwendet werden, auszuwerten, und Informationen zu bündeln, welche Effekte der Mischungstoxizität dies für Böden bzw. Boden(mikro)organismen bedeutet, und nicht zuletzt wesentliche Wissenslücken aufzudecken, um auf dieser Basis Schritte für weitere Forschung und Regulation vorzuschlagen. Antibiotika werden weltweit in großem Umfang und weiter zunehmend in der Human und Tiermedizin angewendet. Es ist bekannt, dass viele landwirtschaftlich genutzte Böden mit Antibiotika kontaminiert sind. Darüber hinaus muss davon ausgegangen werden, dass Böden nicht nur durch eine antibiotische Substanz, sondern durch Gemische von Antibiotikawirkstoffen kontaminiert sind. Dies ist von wesentlicher Bedeutung für die Umweltrelevanz, da die Ökotoxizität von Pharmazeutikagemischen typischerweise größer ist als von Einzelsubstanzen. Belastungen durch Stoffgemische entstehen unter anderem durch die Anwendung von Kombinationen verschiedener Antibiotika bzw. von Gemischen von Antibiotika mit anderen, synergistisch wirkenden Substanzen. Die Verwendung von Antibiotikagemischen nimmt in der Human- wie auch Veterinärmedizin stetig zu, wodurch sogar alte, früher aussortierte Wirkstoffe wieder verwendet werden. Zu den Effekten verschiedener Antibiotikagemische liegt eine breite Wissensbasis in der medizinischen und pharmazeutischen Literatur vor. Dagegen ist der Wissenstand über Antibiotika in der Umwelt deutlich geringer. Belastungen durch Antibiotikagemische in der Umwelt ergeben sich außer (i) durch die Anwendung von Kombinationspräparaten auch durch (ii) die Medikation unterschiedlicher Tierarten und Altersgruppen mit unterschiedlichen Antibiotika und anschließender Sammlung aller Exkremente in einem Gülletank sowie (iii) durch die nachfolgende, wiederholte Applikation kontaminierter Exkremente wie Gülle oder Klärschlamm auf landwirtschaftliche Flächen. So ergeben sich Belastungen von organischen Abfallsubstraten mit Gemischen von bis zu 20 oder mehr antibiotischen Einzelsubstanzen. Böden, die mit diesen Substraten gedüngt werden, weisen Gemische verschiedener, pharmazeutischer Antibiotika auf. Dies bestätigen Monitoringergebnisse mit bis zu 13 verschiedenen Antibiotika, die in Böden nachgewiesen wurden. Das vorliegende Wissen über Schadwirkungen von Antibiotika auf Bodenorganismen ist weitgehend auf Studien über Einzelsubstanzen beschränkt. Diese zeigen eindeutige, dosis-abhängige, schädliche Wirkungen von Antibiotika z.B. auf die mikrobielle Biomasse in Böden, die strukturelle Diversität mikrobieller Gemeinschaften und mikrobielle Funktionen in Böden. Zudem wurden in belasteten Böden zahlreiche Resistenzgene mit deutlich und signifikant erhöhter Abundanz nachgewiesen. Synergistische Kombinationen von Antibiotika können darüber hinaus zu einer noch verstärkten und schnelleren Resistenzbildung führen. Dies ist nicht nur für Antibiotikagemische, sondern auch für Gemische von Antibiotika mit anderen Substanzen festzustellen; im landwirtschaftlichen Kontext sind hier insbesondere Kupfer und Zink zu nennen. Die Effekte von Antibiotikagemischen können durch unterschiedliche Einflussfaktoren erheblich verändert werden. Dies sind unter anderem der untersuchte Endpunkt, die Konzentrationen der im Gemisch enthaltenen Substanzen, die Zeitabhängigkeit der antibiotischen Wirkung, wie auch Nährstoffe und Nährsubstrate im Boden. Außerdem be-stehen Wechselwirkungen zu allen anderen äußeren Randbedingungen, die die Fitness der Mikroorganismen beeinflussen, wie z.B. Hitze oder Frost. Auch der Verbleib und das chemische Verhalten von Antibiotika werden in Böden in Gegenwart von Schadstoffgemischen verändert. Hier ist insbesondere die Sorptionskonkurrenz zwischen unterschiedlichen Antibiotika zu nennen. Die dargelegten Erkenntnisse sollten nicht darüber hinwegtäuschen, dass der Wissensstand über die verschiedenen Teilaspekte der Thematik meist noch sehr unvollständig ist. Daher ist zielgerichtete, systematische Forschung notwendig, um weitere Informationen zu erhalten. Dazu werden drei aufeinander aufbauende Forschungsprojekte vorgeschlagen, die darauf zielen, das Systemverständnis über Schadstoffgemische in Böden zu verbessern. Diese Projekte werden idealerweise mit wissenschaftlichen Workshops kombiniert. Nicht zuletzt sollten diese Forschungsaktivitäten dazu führen bzw. dadurch begleitet werden, dass regulatorische Maßnahmen getroffen werden, die darauf abzielen, den Einsatz und die planvolle Handhabung von Antibiotika zu verbessern. Quelle: Forschungsbericht
Problemstellung und Ziel: In vielen Bereichen der Deutschen Küste führt eine zunehmende Verschlickung von Häfen, Hafenzufahrten und Teilabschnitten der Ästuare zu hohen Unterhaltungskosten. Besonders in strömungsberuhigten Zonen akkumuliert der Schlick und konsolidiert letztendlich. Diese konsolidierten Schlickschichten sind nur mit hohem Aufwand zu mobilisieren oder abzutragen. Fragestellungen des Suspensionstransports werden mit hydrodynamischen numerischen Modellverfahren untersucht. Die derzeitig etablierten und erprobten Modellverfahren sind jedoch kaum in der Lage die Dynamik von Flüssigschlick (fluid mud, hochkonzentrierte Schlicksuspension) zu simulieren. Dies begründet sich in den besonderen rheologischen Eigenschaften von Flüssigschlick. Das Fließverhalten von Flüssigschlick entspricht nicht einem Newtonschen Fluid, wie Klarwasser. Jedoch basieren die hydrodynamischen numerischen Modelle in der Regel auf diesem Ansatz. In diesem Forschungsprojekt soll daher ein bestehendes und bewährtes hydrodynamisches Modellverfahren für die Simulation von Flüssigschlick erweitert werden. Bedeutung für die WSV: Mit Hilfe des Verfahrens MudSim sollen zukünftig erforderliche Maßnahmen auch in ihrer Wirkung auf Schlicktransport und Schlickakkumulation untersucht werden können, um Bau- und Unterhaltungsmaßnahmen im Hinblick auf die Minimierung dieser Prozesse ausrichten zu können. Zudem sollen hiermit bestehende und zukünftige Managementstrategien zur Umlagerung und Unterbringung hoch konzentrierter Schlicksuspensionen und konsolidierter Schlicke verbessert werden. Untersuchungsmethoden: Grundlegend für die Entwicklung neuer Methoden zur numerischen Simulation von Flüssigschlick sind die Erforschung rheologischer Eigenschaften und die Bestimmung der charakterisierenden Parameter zur Beschreibung von Flüssigschlick. Einer der wichtigsten charakterisierenden Parameter für das Verhalten von Flüssigschlick ist der Feststoffgehalt, bzw. die dazu proportionale Dichte. Dieser Parameter wird für die numerische Modellierung genutzt, indem der Wasserkörper und die Schlicksuspension in Schichten gleicher Dichte unter Annahme einer stabilen Schichtung unterteilt werden. Diese Schichten gleicher Dichte, Isopyknen, bilden die vertikale Diskretisierung im Modell. Jeder Isopykne wird ein bestimmtes rheologisches Verhalten (Newtonsches, nicht-Newtonsches Fluid) zugeordnet. Der konzeptionelle isopyknische Modellansatz ist besonders für die Modellierung stark geschichteter Strömungen geeignet. Das isopyknische Modell ist um die entscheidenden Transportprozesse wie Deposition, Konsolidierung, Entrainment und Fluidisierung sowie um rheologische Ansätze für Schlicksuspensionen zu erweitern. Die Rheologie von Flüssigschlick wird über den Spannungstensor im Modell realisiert. Durch rheometrische Laboruntersuchurigen werden Zusammenhänge von Schubspannung und Scherrate sowie Viskosität und Scherrate in Abhängigkeit von der Suspensionskonzentration ermittelt. usw.
Um die Planungspraxis zu unterstützen und die Rechts- und Verfahrenssicherheit für alle Beteiligten zu erhöhen, sind konkrete Hinweise zu erarbeiten, wie die Kumulation in den verschiedenen Prüfinstrumenten (weiter) operationalisiert werden kann. Folgende Arbeitsschritte sind vorgesehen: - differenzierte Analyse und Darlegung der rechtlichen und fachlichen Rahmenbedingungen für die verschiedenen Rechtsnormen und Prüfinstrumente (FFH-VP, Verschlechterungsverbot, SUP/UVP, artenschutzrechtliche Prüfung); - Definition, Abgrenzung und Erläuterung der im Vorhaben verwendeten maßgeblichen Begriffe; - Zusammenstellung und Aufbereitung der in Deutschland grundsätzlich vorkommenden Informationsquellen für die Abfrage von kumulativ zu berücksichtigenden Plänen und Projekten (z. B. Datenbanken, Kataster, Fachinformationssysteme, Zuständigkeiten bei Behörden); - Entwicklung einer Empfehlung für die Inhalte eines FFH-VP-Katasters basierend auf den 'Mindestinhalten einer Datenbank zur Dokumentation von gebietsbezogenen Prüfungen der Verträglichkeit nach § 34 und § 35 BNatSchG' der Landesanstalten von 2007; - Erarbeitung konkreter Hinweise und Tools für die Planungspraxis zur Recherche bzw. Abfrage kumulativ zu berücksichtigender Pläne und Projekte (z. B. Checklisten, Musteranschreiben, Prüftabellen zur Einstufung der Relevanz, Muster zur Dokumentation der Recherche und zur Auswahl berücksichtigter Vorhaben); - Entwicklung von Hinweisen zur Identifikation der im konkreten Fall räumlich und zeitlich relevanten Pläne und Projekte sowie der funktional und formal kumulativ zu berücksichtigenden Wirkfaktoren und Beeinträchtigungen; - Entwicklung von konkreten methodischen Ansätzen zur Ermittlung, Prognose und Bewertung von kumulativen Beeinträchtigungen im Hinblick auf die jeweiligen naturschutzrechtlichen Bewertungsmaßstäbe; - Darstellung fachlicher Bewertungsansätze und -beispiele für die Kumulation additiver und synergistischer Wirkungen bei verschiedenen Wirkfaktoren und Vorhabentypen (z. B. Flächeninanspruchnahme, Stoffeinträge, Störwirkungen, Mortalitätsrisiken, Barrierewirkungen); - Entwicklung von Vorschlägen zum Umgang mit defizitären, unkonkreten oder veralteten Daten; - Diskussion der Möglichkeiten und Grenzen einer Berücksichtigung von Kompensationsmaßnahmen oder anderweitigen die jeweiligen Schutzgüter positiv beeinflussenden Maßnahmen und Entwicklungen; - verfahrensrechtliche Einordnung kumulativer Beeinträchtigungen in den Arbeitsschritten der verschiedenen Rechtsnormen (z. B. bei Vorprüfung, Erheblichkeitsbewertung, Maßnahmenplanung, Ausnahmeprüfung). Die entwickelten methodischen Hinweise sollen anhand repräsentativer Beispiele getestet und verdeutlicht werden.
Das Projekt erforscht Effekte von Umweltprotest in der Bundesrepublik Deutschland im Zeitverlauf. Dazu werden Häufigkeit und Charakteristika von Umweltprotesten mit Bereichen gegenübergestellt, die von diesen Protesten beeinflusst sein könnten: Medienberichterstattung zur Umweltproblematik, Bevölkerungseinstellungen, umweltrelevantes Handeln der Bevölkerung, politische Initiativen im Deutschen Bundestag, Umweltaktivitäten der Wirtschaft sowie die Situation der Umwelt. Ausgangspunkt dieses Projektes sind vorliegende Protestereignisanalysen, die am Wissenschaftszentrum Berlin durchgeführt wurden, einerseits in dem Projekt 'Transformation of Environmental Activism' und andererseits in dem PRODAT-Projekt (Dokumentation und Analyse von Protestereignissen in der Bundesrepublik Deutschland). Parallel zu diesen Protestzeitreihen werden bestehende Daten zu Dimensionen zusammengestellt werden, auf die Proteste möglicherweise einen Effekt haben. In dieser Längsschnittperspektive müssten sich, auch jenseits der vielfältigen und oft sehr zufälligen lokalen Konfliktkonstellationen, wie sie in Fallstudien betrachtet werden, im Aggregat Effekte zeigen. Genutzt werden wiederholt durchgeführte Bevölkerungsbefragungen (Politbarometer, Eurobarometer, 'Umweltbewusstsein in Deutschland' des Umweltbundesamtes) zur Erfassung von Bevölkerungseinstellungen und -handeln, Bundestagsdrucksachen zu Aktivitäten im Bundestag, elektronische Versionen von Tageszeitungen zur Analyse der Medienberichterstattung, amtliche Statistik für Aktivitäten der Wirtschaft und der Bevölkerung sowie für den Zustand der Umwelt, sowie weitere Quellen, die für eine Sekundäranalyse verfügbar sind.
In Wasser- und Abwasserproben wurden in juengerer Zeit verschiedentlich Medikamentenrueckstaende, darunter auch Lipidsenker, nachgewiesen. Lipidsenker entfalten ihre Wirkung ueber die Bindung an spezifische Rezeptoren. Von verschiedenen Umweltchemikalien ist bekannt, dass sie ebenfalls mit diesen Rezeptoren interagieren koennen (Phthalatester, Herbizide etc.). Das heisst, grundsaetzlich muss mit additiven Wirkungen der verschiedenen Lipidsenkern einerseits und Umweltchemikalien andererseits ausgegangen werden. Die Analytik von Medikamentenrueckstaenden sollte deshalb mit einem entsprechenden Nachweis der 'Aktivitaet' (additive Schadwirkung) der Umweltprobe verknuepft werden. Dieser Ansatz ist der einfachste Weg, um die fuer die 'Aktivitaet' verantwortlichen Stoffe zu identifizieren. Zudem erlauben Methoden zur Erfassung der 'Aktivitaet' von Umweltproben ein kostenguenstiges Effektmonitoring. Projektziele: Ziel des Auftrags ist es, eine Methode zu erarbeiten, die es erlaubt, die Aktivitaet von Lipidsenkern in Umweltproben zu bestimmen. Dazu soll der entsprechende Rezeptor in Hefezellen transferiert werden (PPAR, peroxisome proliferator-activated receptor). Dieses Systeme soll zudem anhand von bekannten Aktivsubstanzen erprobt werden. Umsetzung und Anwendungen: Etablierung eines Pruefverfahrens zur Pruefung von Stoffen und Umweltproben, die mit dem PPAR (peroxisome proliferator- activated receptor) interagieren.
Von den Triazol-Fungiziden und dem Imidazol-Fungizid Prochloraz ist bekannt, dass sie in Ratten u.a. hepatotoxisch wirken. Am Bundesinstitut für Risikobewertung wird zurzeit untersucht, inwieweit die Behandlung von Ratten mit Fungizid-Gemischen, bestehend aus den o.g. Verbindungen, zu einer additiven bzw. synergistischen hepatotoxischen Wirkung führen kann. Die im Rahmen dieses Projektes geplanten Experimente sollen zeigen, ob die Kombination der o.g. Fungizide additive oder synergistische Veränderungen im Transkriptom, Proteom und/oder Metabolom der Humanleberzelllinie HepaRG hervorrufen kann und ob die Zellen die Auswirkungen in Ratten richtig widerspiegeln. 1) Die HepaRG-Zellen mit Triazolen und Prochloraz einzeln und kombiniert in verschiedenen nicht-zytotoxischen Konzentrationen inkubieren; 2) nach jeder Inkubation RNA und Proteine aus den Zellen für die weiterführenden Analysen isolieren; 3) in Kooperation mit dem Bundesinstitut für Risikobewertung quantitative RT-PCR- sowie low-density-PCR-Array-Analysen durchführen; 4) in Zusammenarbeit mit dem Center for Biotechnology der Universität Bielefeld das Transkriptom, Proteom und Metabolom der behandelten Zellen analysieren.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 23 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 21 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 3 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 21 |
| Englisch | 7 |
| Resource type | Count |
|---|---|
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 17 |
| Lebewesen und Lebensräume | 17 |
| Luft | 14 |
| Mensch und Umwelt | 24 |
| Wasser | 17 |
| Weitere | 23 |