s/agarwissenschaften/Agrarwissenschaften/gi
Ziel dieses Projekts ist es, die Forschung im Bereich der wechselseitigen Beziehung zwischen biologischer Evolution und Landschaftsevolution maßgeblich voranzutreiben. Arbeitsgebiete sind aride bis hyperaride Systeme, in denen sowohl biologische Aktivität als auch Erdoberflächenprozesse vorwiegend und sehr stark durch die Verfügbarkeit von Wasser limitiert sind. In diesem Projekt sollen die Schlüsselmerkmale biologischer Aktivität in extrem wasserlimitierten Habitaten der Erde identifiziert und Erdoberflächenprozesse, die unter nahezu wasserfreien Bedingungen ablaufen, charakterisiert werden. Die Bestimmung kritischer Schwellenwerte der Umweltbedingungen, die eine biologische Kolonisation und/oder Landschaftstransformationen erlauben, stellt ein wesentliches Ziel dar. Das zeitliche und räumliche Muster biologischer Kolonisation und Isolation wird zusammen mit der Chronologie der Landschaftsentwicklung in Bezug zur auschlaggebenden gemeinsamen Triebkraft, dem (Paleo-) Klima, untersucht. Diese Ziele sollen durch: (i) paleoklimatische Rekonstruktion und Observation des gegenwärtigen Klimas, zur Entwicklung geeigneter Klimamodelle, (ii) Erfassung der biogeographischen Migrationsgeschichte, Phylogenie (Pflanzen, Insekten, Protisten und Bakterien) und deren molekularer Datierung und (iii) räumliche Erfassung, Prozesscharakterisierung und Datierung von (fossilen) Landschaftselementen (Entwässerungssysteme, Hänge, fluviale und aeolische Sedimente, Böden), angegangen werden. Die Datierung geologischer Archive (i & iii) erfordert eine innovative (Weiter-) Entwicklung isotopengeologischer Methoden, welche entsprechend durchgeführt werden sollen.Es werden u.a. wesentliche Beiträge zu den sich entwickelnden Konzepten des evolutionären Timelags (Guerreo et al. 2013, PNAS 110, 11469-11474), des Einflusses geographischer Barrieren auf klimabedingte Speziesmigration (Burrows et al. 2014, Nature 507, 492-495), der Biogeomorphologie (Corenbilt et al. 2011, Earth Sci. Rev. 106, 307-331), sowie der Entwicklung neuer Methoden zur Datierung und Prozesscharakterisierung von Erdoberflächenprozessen und biologischer Evolution erwartet.
Die Bergwälder der Ostanden gehören zu den artenreichsten terrestrischen Ökosystemen der Erde, zugleich stehen sie unter immensem Nutzungsdruck (Abholzung, Umwandlung in Weideland). In einem multidiszilinären Ansatz aus Bio-, Geo-, Forst- und Agrarwissenschaften - von der Ebene des Organismus ausgehend bis hin zur Landschaftsebene - wollen wir an einem ausgewählten, für Forschungen zugänglichen ostandinen Bergwald in Südecuador ein solches Ökosystem, sowie seine gebietstypischen, durch menschliches Wirtschaften entstandenen Ersatzformationen beispielhaft analysieren. Dabei gilt es im ersten Schritt wichtige geowissenschaftliche und biologische Eigenschaften des Systems (Klima, Boden, Verfügbarkeit von Wasser und Nährelementen, Struktur und Artenzusammensetzung der Vegetation sowie Vorkommen und Vielfalt tierischer und pilzlicher Schlüsselorganismen: Pollinatoren, Samenverbreiter, Herbivore und Destruenten) zu erfassen. Im zweiten Schritt wird die Funktionsweise wichtiger Teilsystem erschlossen (Stoffflüsse zwischen wichtigen Kompartimenten, Dynamik und Regenrationspotentiale der Vegetation in Wechselwirkung mit der Fauna und den abiotischen Randbedingungen). Darauf aufbauend wollen wir drittens Optionen entwickeln bzw. überprüfen für eine nachhaltige Nutzung, Erhaltung und - soweit möglich - Rehabilitation des Waldes. Diese Erkenntnisse werden über das Untersuchungsgebiet hinaus für das ökosystemare Verständnis und Management tropischer Bergwälder von genereller Bedeutung.
Zielsetzung: Wie bereits oben erwähnt, konnte in einer Zusammenarbeit des AIT und der HBLAuBA Klosterneuburg Wein- und Obstbau eine fluoreszenzmikroskopische Methode entwickelt werden, mit der Infektionsprozesse und Verbreitung Esca-assoziierter Pilze innerhalb des Weinstockes sichtbar gemacht werden können. Der große Vorteil dieses Ansatzes liegt darin, dass spezifische Pilze in ihrer natürlichen Umgebung sichtbar gemacht werden können, das schließt das natürlich in jedem Weinstock vorhandene Mikrobiom ein. Mit den Werkzeugen, die uns damit zur Verfügung stehen, wollen wir ganz gezielt eine Reihe von möglichen kulturtechnischen Maßnahmen auf ihre Effizienz in der Bekämpfung von Esca untersuchen. Es ist geplant, die Wirksamkeit folgender Maßnahmen zur Bekämpfung von Esca zu überprüfen: - Einsatz von zugelassenen Biokontrollpräparaten im Zuge der Veredelung Einige Produkte konnten bereits gewisse Erfolge in Freilandversuchen zeigen, es ist aber nichts über längerfristige Erfolge bekannt. - Heißwasserbehandlung (Hot Water Treatment - HWT) Evaluierung der Wirkung auf Esca- assoziierte Schadpilze und auf das Mikrobiom der Rebe (um allfällige unerwünschte Wirkungen zu erkennen) - Fungizid-basierte Methoden - Versuche zur Behandlung von Schnittwunden nach dem Rebschnitt. Da es sich bei Esca um eine sehr komplexe Krankheit handelt, bei der das gesamte Mikrobiom einen entscheidenden Einfluss hat, sind die Auswirkungen von Fungizidbehandlungen nicht immer deutlich vorherzusagen. - Doppelte Veredelung Aus langjährigen Beobachtungen ist bekannt, dass sich Esca-Symptome niemals über die Veredelungsstelle hinweg ausbreiten. Eine zweite Veredelungsstelle am oberen Ende des Stammes könnte somit ein Vordringen von Schadpilzen über infizierte Triebe in den Stamm verhindern. Der Vorteil dieses Ansatzes liegt darin, dass über die Sichtbarmachung ausgewählter Pilze - Phaeomoniella chlamydospora (Pch), Phaeoacremonium minimum (Pm) - eine schnelle Evaluierung der Wirksamkeit möglich ist. Mikroskopisch sind viele Vorgänge sichtbar bevor äußerlich Symptome zu erkennen sind. Die Laborversuche bilden dann die Grundlage für weiterführende Versuche im Freiland, um den Winzern effiziente Bekämpfungsmaßnahmen gegen Esca zur Verfügung zu stellen. Die Mikrobiomanalysen zur Heißwasserbehandlung dienen einem besseren Verständnis der Wirkungsweise. Während Pch durch eine direkte Wirkung kurzfristig stark reduziert werden kann, gibt es eine Reihe indirekter Wirkungen über kurz- und mittelfristige Veränderungen des Mikrobioms in der Rebe, die längerfristige Prognosen des Erfolgs derzeit nicht erlauben. Bei bekannten Veränderungen im Mikrobiom sollte es in Zukunft möglich sein, nach der Behandlung gezielt gutartige Stämme einzubringen, die eventuell das Potenzial haben, Schaderreger längerfristig zurückzudrängen. Im letzten Teil soll ein experimentelles System für Fmed etabliert werden, um in Zukunft vermehrt in diese Richtung arbeiten zu können. (Text gekürzt)
FORMULA untersucht die ökosystemaren Leistungen (Nature’s Contributions to People, NCP) von Agroforstsystemen. Ziel ist es, optimale Bewirtschaftungsoptionen zu identifizieren, die sich aus der Integration von Bäumen in Ackerland ergeben. FORMULA, das sich in zwei Projektphasen gliedert, analysiert NCPs in zwei sukzessiven Agroforstsystemen in Hessen und Brandenburg (Deutschland) mit unterschiedlichen Produktionssystemen (ökologisch vs. konventionell) und Umweltbedingungen. Die Baumreihen erzeugen im Feld räumliche Gradienten von Umweltfaktoren. Diese bilden die Grundlage für zwei primäre Forschungsziele; erstens die Bewertung der Produktionsleistung und der Umweltwirkungen von silvo-arablen Agroforstsystemen im Vergleich zu baumlosen landwirtschaftlichen Referenzsystemen und zweitens die Verbesserung des mechanistischen Verständnisses der Prozesse, die den räumlichen Mustern von NCPs zugrunde liegen. Zwei zentrale Hypothesen von FORMULA sind, dass (H1) die räumliche Komplexität innerhalb eines Feldes als eine Reihe von NCP-Gradienten von den Baumreihen zum offenen Feld ausgedrückt werden kann und dass (H2) sich die NCP-Gradienten auf der Feldskala überlappen, mit Synergien und Kompromissen in Bezug auf Umweltwirkungen und agronomische Leistungen. FORMULA ist in fünf Teilprojekte (SP1-5) und ein koordinierendes Projekt (SPZ) gegliedert, in denen NCP in Bezug auf Klima, Wasserverfügbarkeit, Bodennährstoffe, Biodiversität, Habitat sowie Nahrungs- und Futtermittelproduktion untersucht werden. Die enge Kooperation zwischen der Justus-Liebig-Universität Gießen und dem Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) stärkt dieses interdisziplinäre Projekt. Neben den spezifischen Forschungsarbeiten in den Teilprojekten umfasst FORMULA drei zentrale Experimente, bei denen die Teilprojekte eng zusammenarbeiten. Das erste konzentriert sich auf die Auswertung von Gradienten entlang von Transekten, die senkrecht zur Baumgrenze verlaufen. Im zweiten wird mit Hilfe der Markierung von Stickstoff (15N) die Konkurrenz zwischen Bäumen und Pflanzen um diesen wichtigen Nährstoff untersucht. Das dritte Experiment dient der Erfassung räumlich hochaufgelöster Daten zur Hochskalierung von NCP auf die Feldebene. FORMULA wird auch ein innovatives Referenzsystem für die Agroforstforschung entwickeln und testen. Alle Experimente folgen einem dreistufigen Ansatz: Kernexperimente, die an beiden Standorten mit identischen Methoden durchgeführt werden (Stufe 1); Experimente, die an beiden Standorten mit vergleichbaren Methoden umgesetzt werden (Stufe 2); individuelle Experimente die eine spezifische wissenschaftliche Infrastruktur erfordern (Stufe 3). In der zweiten Phase von FORMULA wird ein integriertes mechanistisches Agroforstmodell entwickelt, das für das Upscaling auf Landschaftsebene und die Analyse von Nutzungsszenarien erforderlich ist. Ein Modellbeirat wird diese Modellentwicklung in erste Phase vorbereiten und begleiten.
During evolution plants have coordinated the seasonal timing of flowering and reproduction with the prevailing environmental conditions. With the onset of flowering plants undergo the transition from vegetative growth to reproductive development. In agriculture, flowering is a prerequisite for crop production whenever seeds or fruits are harvested. In contrast, avoidance of flowering is necessary for harvesting vegetative parts of a plant. Late flowering also severely hampers breeding success due to long generation times. Thus, FTi (flowering time) regulation is of utmost importance for genetic improvement of crops. There are many new challenges for plant geneticists and breeders in the future (e.g. changing climate, need for higher yields, demand for vegetative biomass for bioenergy production), requiring novel approaches for altering the phenological development of a plant species beyond the currently available genetic variation. Changes in the expression of a single FTi regulator can suffice to drastically alter FTi. Exploiting the molecular fundament of FTi control offers new perspectives for knowledge-based breeding. Pleiotropic effects of FTi gene regulation beyond flowering time, such as yield parameters/hybrid yield were most recently demonstrated. This emerging field of research offers new possibilities for gaining insight into the very foundations of yield potential in crop plants. The Priority Programme aims to develop a functional cross-species network of FTi regulators for modelling developmental and associated (e.g. yield) characters in relation to environmental cues. Plant species with different phenological development will be investigated. Phylogenetic similarities can be used to infer similar functional interactions between FTi regulators in related crop species. Comparative analysis of FTi regulation among and between closely and remotely related species will identify distinct evolutionary paths towards optimisation of FTi in a diverse set of species and the branching points of divergence. Projects in this Priority Programme focus on genomic approaches to gain a comprehensive understanding of FTi regulation also in crops, which thus far have not been a major target of research. Another focus is on non-genetic cues regulating FTi and hormonal constitution and nutrient supply.
Zielsetzung: Im Bio-Grünland werden möglichst geschlossene Nährstoffkreisläufe sowie ein aktives Bodenleben angestrebt. Damit sich diese Ziele erreichen lassen sind die hofeigenen Wirtschaftsdünger die wertvolle Basis. In jüngster Zeit wurde zunehmend deutlich, dass aber auch die Einzelnährstoffbetrachtung am Bio-Betriebe wichtig ist. Nachhaltigkeit erfordert, dass über die Produkte exportierte Nährstoffe auch wieder in bodenschonender Form auf die Flächen zurückkommen müssen. Der Boden bildet die Basis eines Grünlandstandortes und ein aktiver und gut mit Stoffen versorgter Standort ist erst in der Lage den Pflanzenbestand zu tragen, der für die jeweilige Nutzung gut angepasst ist. Im Rahmen dieses Projektes wird mit regelmäßigen Übersaaten der Versuch unternommen ertragsstarke und dichte Bestände mit modernen Zuchtsorten aufzubauen. Dabei steht im Vordergrund durch einen dichten Grasbestand die Ausbreitung von Problempflanzen, wie dem Stumpfblättrigen Ampfer oder der Gemeinen Rispe, zu reduzieren und diese zurück zu drängen. Auch Bio-Betriebe sind gefordert auf intensiv genutzten Flächen rechtzeitig zu nutzen, um eine hohe Grundfutterqualität zu erreichen. Die durch die globale Erwärmung bedingte längere Vegetationsperiode im Alpenraum führt ebenfalls zu mehr Schnitten bzw. einer längeren Weidnutzungsperiode. Diese Faktoren beinträchtigen die Ausdauer der Gräser im Bestand und daher soll mit regelmäßigen Nachsaaten versucht werden die Bestände in einer optimalen Ertragslage zu halten. Da gerade auf intensiv genutzten Flächen die für das Pflanzenwachstum wichtige Nährstoffe leichter im Mangel vorliegen können, wird der Focus in dieser Arbeit auf den Phosphor und den Schwefel gelegt. Bodenuntersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, dass gerade Bio-Betriebe vorwiegend in den Versorgungsstufen A und B liegen. Phosphor und Schwefel sind für das Pflanzenwachstum und gerade für die Leguminosen essentiell. Daher soll diese Arbeit auch der Frage nachgehen ob durch eine zusätzliche Düngung dieser beiden Elemente das Wachstum der Leguminosen verbessert werden kann. Aus diesen offenen Fragen und Zielen ergeben sich folgende Forschungsfragen: - Ist eine regelmäßige Nachsaat im Dauergrünland im Frühling oder Sommer effektiver? - Welche Arten aus der Nachsaatmischung können sich am besten durchsetzen? - Wie hoch ist die mögliche Ertragssteigerung durch eine regelmäßige Nachsaat? - Beeinflusst eine zusätzliche Düngung von Phosphor und Schwefel die Zusammensetzung der Dauergrünlandbestände? - Können durch die Düngung von Phosphor und Schwefel die Leguminosenanteile im Bestand erhöht werden? - Wirkt sich die Zusatzdüngung von Phosphor und Schwefel auf den Grünlandertrag und die Qualität des Futters aus?
Der Kreislauf von Energie, Wasser und Kohlenstoff durch Boden, Vegetation und Atmosphäre beeinflusst die Verteilung und Qualität des Lebens auf der Erde. Mit dem rasanten Wachstum der Weltbevölkerung und ihrer Bedürfnisse wird die nachhaltige und effiziente Bewirtschaftung und Verteilung unserer natürlichen Ressourcen wichtiger denn je. Der Sonderforschungsbereich Transregio 32 fokussiert auf ein besseres Verständnis der Prozesse und Interdependenzen innerhalb und zwischen Boden, Vegetation und Atmosphäre. Dies ist unabdingbar für verlässlichere Wetter- und Klima-Modelle und genauere Vorhersagen für den Wasser- und CO2-Transport und ermöglicht dadurch eine bessere Bewirtschaftung der natürlichen Ressourcen. Räumliche und zeitliche Muster im Boden-Vegetation-Atmosphäre Kontinuum spielen hierbei eine zentrale Rolle. So beeinflusst zum Beispiel die landwirtschaftliche Nutzung - Weizen unmittelbar neben Rüben oder Kartoffeln neben Mais - den Austausch von Wasser, CO2 und Wärme zwischen Boden und Atmosphäre. Alle Prozesse sind untrennbar miteinander verflochten, wodurch komplexe Rückkopplungen und Reaktionen des Systems auf den verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen entstehen.Das Ziel des TR32 ist es, die Herkunft von und die Wechselbeziehungen zwischen den räumlichen und zeitlichen Mustern der einzelnen Komponenten innerhalb des Boden-Vegetation-Atmosphäre-Systems mit Hilfe innovativer Monitoring- und Modellierungsansätze besser zu verstehen. Räumliche und zeitliche Strukturen von physikalischen Parametern (z. B. bodenhydraulische Leitfähigkeit), Zustandsgrößen (wie Bodenfeuchtigkeit oder Lufttemperatur) und Prozessen (z. B. Flüsse von CO2, Wasser und Wärme) können auf allen Skalen beobachtet werden. Die Erkennung dieser Muster und das Verstehen der vorhandenen Wechselwirkungen sind erforderlich, um die unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen in numerischen Modellen darzustellen.
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.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 322 |
| Land | 17 |
| Weitere | 11 |
| Wissenschaft | 145 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Agrarwirtschaft | 1 |
| Förderprogramm | 318 |
| Repositorium | 1 |
| Text | 26 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 16 |
| Offen | 330 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 302 |
| Englisch | 124 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 2 |
| Dokument | 9 |
| Keine | 179 |
| Webseite | 160 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 281 |
| Lebewesen und Lebensräume | 344 |
| Luft | 204 |
| Mensch und Umwelt | 347 |
| Wasser | 160 |
| Weitere | 343 |