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Soil is the first component of the environment that can be effected by GM plants, because they do not only consume the nutritive substances from the soil, but also release there different compounds during a growing period, and leave in the soil their remains. If the plants are modified to increase their resistance to plant pathogens, particularly bacteria, they can also affect the other microorganisms important for plant development. Also there are no considerable data about possible effect of GM plants on soil organic matter and chemical processes in soil. For the experiment it is planned to use transgenic potato plants (Solanum tuberosum L. cv. Desiree) expressing a chimerical gene for T4 lysozyme for protection against bacterial infections; - obtaining and short-term growing of GM plants in laboratory conditions; - extraction and collection of root exudates and microbial metabolites from rhizosphere; - analysis of these exudates by Pyrolysis-Field Ionisation Mass Spectrometry (Py-FIMS) in comparison with the exudates of wild-type plants and transgenic controls not harbouring the lysozyme gene, and with dissolved organic matter from non-cropped soil; - creation of 'fingerprints' for each new transgenic line in combination with certain soil on the basis of marker signals. Expected impacts: - New highly cost-effective express testing system for the risk assessment of genetically modified plants at the earliest stages of their introduction; - The conclusion about safety/danger of GM plants for the soil ecosystems; - Model for prediction of possible risk caused by GM plants.
Methan ist ein höchst potentes Treibhausgas, dennoch ist das globale Methanbudget durch die vielen unbekannten CH4-Quellen und -senken sehr unsicher. Die Höhe der CH4-Anreicherung in der Wassersäule hängt von komplexen Interaktionen zwischen methanogenen Archaeen und methanotrophen Bakterien ab. Das bekannte Methan Paradoxon, das die CH4-Übersättigung im oxischen Oberflächenwasserkörper von Seen und Meeren darstellt, weckt Zweifel, dass die mikrobielle CH4-Bildung nur im anoxischen Milieu stattfindet. Im oligotrophen Stechlinsee haben wir eine wiederkehrende Methanübersättigung im Epilimnion gefunden. Unsere Studien zeigen, dass das CH4 aktiv in der oxischen Wassersäule produziert wird. Die Produktion scheint dabei an die autotrophe Produktion von Grünalgen und Cyanobakterien gekoppelt zu sein. Zur gleichen Zeit sind keine methanotrophen Bakterien im Epilimnion vorhanden, so dass das CH4 nicht oxidiert wird. Unsere Haupthypothese ist, dass pelagische Methanogene hydrogenotroph sind, wobei sie den Wasserstoff aus der Photosynthese und/oder Nitrogenaseaktivität nutzen. Unsere Untersuchungshypothesen sind:1) Die CH4-Produktion ist mit der Photosynthese und/oder N-Fixierung gekoppelt, wobei hydrogenotrophe methanogene Archaeen mit den Primärproduzenten assoziiert sind. Die Methanogenen können angereichert und kultiviert werden, um Mechanismen der epilimnischen CH4-Produktion detailliert zu untersuchen.2) Die CH4-Oxidation ist durch die Abwesenheit der Methanotrophen und/oder der Photoinhibition in den oberen Wasserschichten reduziert.3) Die CH4-Produktion innerhalb mikro-anoxischer Zonen, z. B. Zooplankton und lake snow, ist nicht ausreichend für die epilimnische CH4-Produktion.Die saisonale Entwicklung des epilimnischen CH4-Peaks soll in Verbindung mit den Photoautotrophen und der Seenschichtung im Stechlinsee untersucht werden. Dabei soll eine neu-installierte Mesokosmosanlage (www.seelabor.de) genutzt werden, um CH4-Profile bei unterschiedlichen autotrophen Gemeinschaften und Seenschichtungen zu studieren. Die Verknüpfung zwischen methanogenen Archaeen und den Photoautotrophen soll in Inkubationsexperimenten mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung und qPCR für funktionelle Gene untersucht werden. Methanotrophe werden quantifiziert und die Photoinhibition der CH4-Oxidation durch Inkubationsexperimente gemessen. In Laborexperimenten sollen die methanogenen Archaeen angereichert und kultiviert werden mittels dilution-to-extinction und axenischen Cyanobakterien und Grünalgen. Physiologische Studien an Anreicherungs- oder Reinkulturen sollen die zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen ermitteln. Feld- und Laborexperimente sollen helfen, das Methan Paradoxon zu entschlüsseln, um die bisherige und potentiell wichtige CH4-Quelle zu charakterisieren und zu quantifizieren. Die Studien sollen helfen, unser Verständnis des globalen CH4-Kreislaufes zu verbessern, damit zukünftige Prognosen realistischer werden.
In dem Projekt werden Diversität und funktionelle Eigenschaften von mikrobiellen Gemeinschaften erfassten, die im unterirdischen Teil der 'Critical Zone (CZ)' terrestrischer Lebensräumen leben, entlang eines Gradienten von Aridität, d.h. dem EarthShape Transekt in der küstennahen Cordillera in Chile. Es wird überprüft, ob (1) der terrestrische unterirdische Lebensraum verbunden mit der oberirdischen CZ und damit von klimatischen Bedingungen beeinflusst ist. Die CZ ist eine dünne lebende Schicht der Erde, die Atmosphäre und Geosphäre verbindet. Sie wird zunehmend von menschlichen Aktivitäten beeinflusst. Der unterirdische Teil der CZ mit der Verwitterungszone ist ein aktiver Teil der tiefen Biosphäre, die aus Lebensräumen unterhalb der Erdoberfläche besteht und zu den am wenigsten verstandenen Lebensräumen der Erde zählt. Verwitterungsprozesse transformieren hartes und biologisch inertes Muttergestein zu brüchigem verwitterten Gestein, das eine hervorragende Grundlage für Organismen darstellt und aus dem sich Boden entwickelt. Daher ist die Verwitterung von Gestein ganz entscheidend für die Aufrechterhaltung des Lebens, da sie Nährstoffe für die Organismen bereitstellt. Mit Gestein verbundene Lebensformen haben vermutlich Schlüsselrollen, um die Erde so zu gestalten, dass Leben möglich ist. Außerdem wird das Projekt untersuchen, (2) ob die Artenvielfalt und die damit verbundene Abundanz der mikrobiellen Verwitterungsprozesse an der Verwitterungsfront in der Tiefe zunehmen. Die mikrobiellen Gemeinschaften in der Übergangszone von Muttergestein zu Saprolit könnten einen gemeinsam phylogenetischen Ursprung mit nicht-photoautotrophen Organismen von Felsoberflächen haben. Dagegen könnten Gemeinschaften, die zu Verwitterungsprozessen im Saprolit in Bezug stehen, einen phylogenetischen Ursprung mit den mikrobiellen Gemeinschaften aus Böden teilen. (3) Pro- und eukaryotische Mikroorganismen bilden ein Netzwerk, das die Auflösung von Mineralien hauptsächlich an der Verwitterungsfront und in tiefen Saproliten-Profilen steuert. Tiefe taxonomisch Einblicke auf Artniveau werden durch DNA-Sequenzierung (pair-end reads), die auf Amplikon-basiertem Metabarcoding beruht, möglich. Gensequenzen funktioneller Gene werden verwendet, um Abundanzen und phylogenetische Diversität von Aktivitäten der Biomassebildung und Mineralienverwitterung zu bestimmen. Ein neuartiges aufwändiges Protokoll zur Extraktion von DNA wird verwendet, das intrazelluläre DNA lebender Zellen von dem extrazellulären DNA Pool und Dauerstadien (bakteriellen Endosporen) abzutrennen erlaubt. Das ist wichtig, um die Hypothese, ein Fortschreiten der Verwitterungsfront sei ein rezentes Merkmal, das auch heute noch evolviert, entlang des EarthShape-Transekts zu evaluieren. Das Projekt nutzt die Bohrkampagne wie von der DeepEarthshape-Gruppe vorgeschlagen, d.h. eine Bohrung durch Boden und Saprolit bis zum unverwitterten Mutterboden an den vier Untersuchungsgebieten entlang des Ariditätsgradienten.
<p> <p>Das Umweltbundesamt (UBA) hat seine wissenschaftliche Stellungnahme zur künftigen Klimaschutzarchitektur der EU veröffentlicht – darin wird dargelegt, was erforderlich ist, um die EU-Klimaziele zu erreichen und Europas Weg zur Klimaneutralität glaubwürdig, kohärent und sozial gerecht zu gestalten.</p> </p><p>Das Umweltbundesamt (UBA) hat seine wissenschaftliche Stellungnahme zur künftigen Klimaschutzarchitektur der EU veröffentlicht – darin wird dargelegt, was erforderlich ist, um die EU-Klimaziele zu erreichen und Europas Weg zur Klimaneutralität glaubwürdig, kohärent und sozial gerecht zu gestalten.</p><p> <p>Die EU hat sich im März 2026 verpflichtet, ihre Netto-Treibhausgasemissionen bis 2040 um 90 % gegenüber dem Stand von 1990 zu senken und bis 2050 vollständige Klimaneutralität zu erreichen. Die Maßnahmen, mit denen die EU die Ziele erreichen will, sind ebenso wichtig wie die Ziele selbst. Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> empfiehlt, das 2040-Klimaziel noch ambitionierter zu gestalten und die aktuellen klimapolitischen Maßnahmen sorgfältig anzupassen.</p> <p>Die wichtigsten Empfehlungen in Kürze:</p> <p><strong>Anhebung des Ziels der Treibhausgasreduktion für 2040 in künftigen Überprüfungsprozessen auf 95 %</strong>. Das Klimaziel der EU für 2040, die Treibhausgasemissionen um 90 % zu senken, lässt zu, dass bis zu 5 % durch internationale Emissionsgutschriften (nach Artikel 6 des Übereinkommens von Paris) gedeckt werden, wodurch die tatsächliche Reduzierung innerhalb der EU unter voller Ausschöpfung dieses maximalen Rahmens bei nur 85 % liegt. Dies würde eine enorme Lücke bedeuten, da die Nettoemissionen der EU im Jahr 2040 somit bis zu 50 % höher ausfallen könnten, als sie es ohne solche Gutschriften wären – Restemissionen in der EU liegen 2040 bei 15 %, statt bei 10 % der Basisemissionen von 1990. Ein zu schwaches Ziel würde dazu führen, dass in den 2030er-Jahren weniger in grüne Technologien in der EU investiert wird und entsprechende Investitionen im fossilen Energiesektor entstehen (Lock-in-Effekte). Gleichzeitig würde dies die EU zwingen, in den verbleibenden Jahren bis zur Klimaneutralität (zwischen 2040 und 2050) unrealistisch steile Emissionsreduktionen zu erbringen. Darüber hinaus würde ein ehrgeizigeres Ziel für das Jahr 2040 der historischen klimapolitischen Verantwortung Europas besser gerecht werden und seine Rolle als Vorreiter im weltweiten Kampf gegen den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> stärken. Daher empfiehlt das UBA weiterhin ein echtes Netto-Reduktionsziel von 95 % bis 2040.</p> <p><strong>Die EU sollte sich zur Erreichung ihrer Klimaziele nicht auf internationale CO</strong><strong>₂</strong><strong>-Gutschriften verlassen</strong>. Internationale Zertifikate können dazu beitragen, Klimaschutzmaßnahmen im Ausland zu unterstützen, sind jedoch kein verlässlicher Ersatz für heimische Anstrengungen. Das UBA warnt vor den Risiken dieser Entscheidung: Hochwertige Gutschriften werden wahrscheinlich knapp und teuer sein; frühere Erfahrungen mit ähnlichen Systemen – wie dem Clean Development Mechanism des Kyoto-Protokolls – haben gravierende Probleme mit einem Überangebot und schlechter Qualität aufgezeigt. Zudem würde die Akzeptanz von Zertifikaten geringerer Qualität sowohl die Glaubwürdigkeit der EU als auch die Klimaziele der Länder, die diese verkaufen, untergraben. </p> <p><strong>Zuerst Emissionen senken – nicht auf Kohlenstoffentnahmen setzen</strong>. Kohlenstoffentnahmetechnologien, wie Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (BECCS) sowie direkte Luftabscheidung und -speicherung (DACCS), spielen in den Plänen der EU zur Erreichung der EU-Klimaziele eine zentrale Rolle, sind aktuell jedoch kaum verfügbar: BECCS beispielsweise soll bis 2030 voraussichtlich nur 4 Millionen Tonnen CO₂ entfernen – ein Bruchteil dessen, was die EU-Pläne erfordern. Zudem sind sie mit erheblichen Risiken verbunden, wie beispielsweise einem hohen Energie- und Biomasseverbrauch. Daher warnt das UBA davor, auf eine vielfache Skalierung dieser Technologien bis 2040 zu setzen, und unterstreicht die Bedeutung einer Priorisierung der Emissionsminderung mit getrennten Zielen für Bruttoemissionsminderungen und -entnahmen, wobei hier natürliche CDR (Carbon Dioxide Removals – idealerweise als naturbasierte Lösungen) Vorrang haben sollten. Ohne diese Priorisierung könnten Industriezweige ihre Dekarbonisierung hinauszögern, wenn sie davon ausgehen, dass zukünftige CO₂-Entfernungstechnologien ihre mangelnde CO2-Reduktion ausgleichen werden.</p> <p><strong>Stärkung des Europäischen Emissionshandels (EU-ETS) – und keine weitere Verzögerung des EU-ETS 2</strong>. Ein glaubwürdiger und robuster CO₂-Preis ist das Rückgrat der europäischen Dekarbonisierungsstrategie. Um dies abzusichern, ist es wichtig, bis 2040: </p> <ul> <li>eine ehrgeizige und stabile Obergrenze (Cap) festzulegen, die das übergeordnete Klimaziel widerspiegelt, </li> <li>Verzögerungen beim Ausstieg aus der kostenlosen Zuteilung zu vermeiden und </li> <li>jede weitere Verzögerung bei der Einführung des Europäischen Emissionshandels für Brennstoffe (EU-ETS 2) zu verhindern. </li> </ul> <p>Dies gewährleistet eine robuste und kosteneffiziente Zielerreichung und schafft ein starkes CO2-Preissignal, das erforderlich ist, um die notwendigen Emissionsminderungen in den erfassten Sektoren wirksam zu erreichen. Darüber hinaus ist es unerlässlich sicherzustellen, dass der EU-Kohlenstoffgrenzausgleichsmechanismus (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/cbam">CBAM</a>) die Industrie vor Carbon Leakage schützt und die am Emissionshandel teilnehmenden Sektoren mit den Aktionserlösen bei ihrer Transformation wirksam unterstützt werden. Gleichzeitig sollte eine umfassende, gesamtwirtschaftliche Dekarbonisierung gefördert und ein sozial gerechter Übergang gewährleistet werden.</p> <p><strong>Die Verordnung über die Lastenteilung zwischen den Mitgliedstaaten muss überarbeitet werden – sie greift bereits jetzt zu kurz</strong>. Die Verordnung über die Lastenteilung (Effort Sharing Regulation – ESR) legt gegenwärtig verbindliche nationale Emissionsminderungsziele für Gebäude, Verkehr, Landwirtschaft und Abfall fest – Sektoren, die aktuell 60 % der EU-Emissionen ausmachen. Aktuelle Prognosen zeigen jedoch, dass die EU bis 2030 nur eine Reduzierung um 31 % erreichen wird, statt der erforderlichen 40 %. Allein für Deutschland wird für den Zeitraum 2021–2030 ein Defizit von rund 200 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalent erwartet. Das UBA fordert automatische Mechanismen zur Schließung dieser Lücke sowie ein harmonisiertes EU-weites Überwachungssystem. Nach den derzeitigen Regeln erfolgen die Überprüfungen erst in den Jahren 2028 und 2033 – viel zu spät, um Korrekturmaßnahmen umzusetzen.</p> <p><strong>Erneuerbare Energien, grünen Wasserstoff und Energieeffizienz schnell ausbauen</strong>. Vor dem russischen Einmarsch in die Ukraine importierte die EU 56–60 % ihrer Energie, wobei etwa 45 % der Erdgasimporte allein aus Russland stammten. Letzterer Anteil wurde durch REPowerEU auf rund 15 % gesenkt – doch die strukturelle Anfälligkeit von fossilen Energieimporten bleibt zunächst weiter bestehen. Das UBA fordert verbindliche Energieeffizienzziele für 2040 (die Ziele für 2030 laufen aus und es wurden keine neuen Ziele vorgeschlagen), einen massiven Ausbau erneuerbarer Energien und eine schnellere Elektrifizierung in allen Sektoren.</p> <p><strong>Der Übergang muss sozial gerecht gestaltet werden – ansonsten droht der Verlust der öffentlichen Unterstützung</strong>. Höhere CO2-Preise treffen Haushalte mit niedrigem und mittlerem Einkommen am härtesten, sofern sie nicht entsprechend kompensiert werden. Insbesondere in Ost- und Südosteuropa sind diese Haushalte beim Heizen und in der Mobilität stärker auf fossile Brennstoffe angewiesen. Das UBA fordert gezielte Förderprogramme, einen stärkeren und erweiterten Klimasozialfonds sowie die Rückverteilung der Einnahmen aus dem Emissionshandel an die Bürger, beispielsweise durch Einkommensunterstützung und subventionierten Zugang zu Wärmepumpen, energetischen Gebäudesanierungen und E-Mobilität, ähnlich dem französischen „Social Leasing“-Programm für Elektrofahrzeuge.</p> <p><strong>Über die Grenzen Europas hinausdenken</strong>. Selbst in den ehrgeizigsten Szenarien wird der Emissionspfad der EU den fairen europäischen Anteil am globalen Kohlenstoffbudget überschreiten. Daher ist die Ausweitung der EU-Unterstützung für internationale Klimaschutzmaßnahmen von entscheidender Bedeutung und muss in Zukunft verstärkt werden. Die EU sollte Handels-, Finanz- und Entwicklungspolitik konsequent nutzen, um Emissionsminderungen weltweit zu unterstützen. Gleichzeitig sollte die EU eine führende Rolle übernehmen, insbesondere nachdem sich die USA aus dem Pariser Abkommen zurückgezogen haben, ein Moment, den die UBA-Stellungnahme sowohl als Herausforderung als auch als Chance beschreibt. Darüber hinaus muss die EU sicherstellen, dass Emissionsminderungen im Inland nicht durch höhere Emissionen im Ausland (Carbon Leakage) ausgeglichen werden. Zu diesem Zweck sollte die Kommission diese Risiken identifizieren und wirksame Maßnahmen zu ihrer Verhinderung umsetzen. Die Mechanismen nach Artikel 6 des Übereinkommens von Paris bieten ein zusätzliches Instrument zur Unterstützung globaler Klimaschutzbemühungen.</p> <p>Die Botschaft des UBA ist klar: Der rechtliche Rahmen für das Gesamtziel für 2040 ist gesetzt, aber die Maßnahmen, die die EU zur Erreichung dieser Ziele umsetzen muss, sind genauso wichtig wie die Ziele selbst. Alle relevanten Umsetzungsregeln werden in den kommenden Monaten ausgehandelt – die EU braucht klarere und ambitioniertere Ziele, eine strengere Durchsetzung und verstärkte Klimapolitiken, die kohärent, koordiniert und sozial gerecht sind. Die Ziele für 2030 bilden die Brücke zu den Jahren 2040 und 2050 – doch diese Brücke weist bereits Risse auf. Es ist höchste Zeit, diese zu beheben.</p> </p><p>Informationen für...</p>
In der Bundesrepublik Deutschland wurden von 1990 bis 2005 in fünfjährigem Abstand sowie in den Jahren 2015/16 und 2020/21 Untersuchungen zur Bestimmung der Inhaltsstoffe von Moosen durchgeführt. Schwerpunkt war die Analyse von Schwermetallen, ab 2005/06 auch von Sticksoff. Seit 2015/16 wurde das Stoffspektrum auf persistente organische Stoffe (POP) und Mikroplastik ausgeweitet. Dieses „Moosmonitoring“ ist der deutsche Beitrag zum europäischen Moosmonitoringprogramm, welches durch das „Internationale Kooperativprogramm zur Wirkung von Luftverunreinigungen auf die natürliche Vegetation und auf landwirtschaftliche Kulturpflanzen“ („International Cooperative Programme on Effects of Air Pollution on Natural Vegetation and Crops“, kurz: ICP Vegetation) der Genfer Luftreinhaltekonvention (Convention on Long-range Transboundary Air Pollution, CLRTAP) koordiniert wird. Mit der Durchführung der einzelnen Probenahmekampagnen sowie der Auswertung der Untersuchungsergebnisse wurden durch das Umweltbundesamt (UBA) wechselnde Institutionen beauftragt, so die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit dem Moosmonitoring 1995/96. Die Ergebnisse der nachfolgenden Monitoringjahre hat das Umweltbundesamt veröffentlicht. Sie sind abrufbar unter https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/bioindikation-von-luftverunreinigungen. Das Moos-Monitoring 1995/96 ist mit 1026 Standorten neben dem Moos-Monitoring 2000 das mit der größten Probenahmedichte und mit 40 analysierten Elementen das mit dem größten Untersuchungsspektrum. Obwohl die in den Jahren 1998 und 1999 fertiggestellten Forschungsberichte (Siewers & Herpin, 1998; Siewers, Herpin & Straßburg, 1999) eine Auswertung (Kurzbeschreibung, statistische Maßzahlen, Verteilungskarten) aller 40 analysierten Elemente enthalten, wurden bislang nur die Daten von 12 der analysierten Elemente veröffentlicht. Darüber hinaus wurden im Jahr 2007 die im Ergebnis der Analytik vorliegenden Rohdaten aus den Laboratorien einer Neubewertung unterzogen. Daraus resultiert eine Reihe von Fehlerkorrekturen, das auswertbare Elementspektrum konnte auf 42 Elemente erweitert werden. Auch die Ergebnisse dieser Neubewertung sind bislang unveröffentlicht. Die ergänzende Bearbeitung der Daten mit modernen Verfahren bringt eine zusätzliche Aufwertung dieser. Die Downloads zeigen die Verteilung der Cergehalte in Moosen in vier verschiedenen farbigen Punkt- und Isoflächenkarten. Die Legenden der Karten sind wahlweise in der Maßeinheit µg/g oder in einer an den Gehaltsbereich des dargestellten Elements angepassten Maßeinheit abrufbar.
Die Effizienz der Photosynthese determiniert das Überleben der Pflanzen, die daher auf mehreren Ebenen ein Netzwerk aufgebaut haben, um sich auf Änderungen ihrer Lichtumgebung einzustellen. Änderungen in der Lichtqualität werden empfangen und über spezielle Signaltransduktionskaskaden weitergeleitet, welche wiederum mit anderen Faktoren und Signalwegen interagieren, um das pflanzliche Wachstum zu optimieren und Entwicklungsprozesse anzupassen. Auf diese Art und Weise beeinträchtigt die Lichtqualität auch das Wachstum von Nutzpflanzen. Daher ist ein Verständnis auf molekularer Ebene darüber, wie Pflanzen auf Licht reagieren, wichtig, um Nutz- und Kulturpflanzen zu optimieren. In diesem Projekt wollen wir die Rolle des Brassinosteroid (BR)-regulierten Transkriptionsfaktors CESTA für die Integration der Lichtsignaltransduktion für das BR-regulierte Wachstum verstehen.
Das parasitische Unkraut Orobanche ramosa L. verbreitet sich in Mitteleuropa und bedroht die Produktion mehrerer Kulturpflanzen - Tabak, Raps, Kartoffel, Karotte und Tomate. Im Gegensatz zu anderen Unkräutern, die mit der Kulturpflanze um Ressourcen konkurrieren, entnimmt O. ramosa Wasser, Nährstoffe und Assimilate direkt aus der Wirtswurzel. Dies führt zu erheblichen Ertrags- und Qualitätsverlusten. Da O. ramosa unmittelbar mit der Wirtspflanze verbunden ist und 90 Prozent der Parasitenentwicklung unterirdisch stattfinden, ist dieser Parasite schwer zu kontrollieren. In dieser Arbeit werden drei Ziele verfolgt: 1) Wir möchten mehr über die Populationsdynamik und die Verbreitung von O. ramosa in Deutschland erfahren. Zur Beschreibung von Populationen verwenden wir verschiedene klassische, aber auch molekulare Marker-Techniken (Polymerase-Ketten-Reaktion, PCR, mit spezifischen Mikrosatelliten; ISSR-PCR, RAPD). 2) Untersuchung der Pflanze-Pflanze-Interaktion unter besonderer Berücksichtigung von Resistanzmechanismen der Kulturpflanze (in diesem Fall Tabak), sowie Faktoren der Pathogenität von O. ramosa. Analyse der Produktion sekundärer Metabolite, reaktiver Sauerstoff-Zwischenprodukte (ROI), sowie der Exprimierung und Aktivität spezifischer Enzyme und Gene. 3) Entwicklung von Methoden zur Kontrolle von O. ramosa, basierend auf erworbener systemischer Resistenz (SAR) und der Verwendung spezifischer hyperparasitischer Bakterien und Pilze, die zur biologischen Kontrolle verwendet werden können.
In diesem Forschungsvorhaben ist beabsichtigt, die Expression der Gene, die für das nitratverwertende System kodieren mit der von Genen die für Enzyme aus dem Kohlenstoffmetabolismus kodieren, zu korrelieren. Es kommt somit darauf an, Signale die jeweils dem einen oder dem anderen Stoffwechselweg zugeordnet werden können, in ihrer Wirkung auf die Expression von Schlüsselgenen aus dem jeweils anderen Stoffwechselweg zu untersuchen. Das Ziel ist es, die Schnittstellen (crosstalk) zwischen diesen, das Leben der Pflanzen essentiell bestimmenden Stoffwechselwegen zu erforschen. Zusätzlich sollen andere Umweltfaktoren wie erhöhter CO2-Gehalt, Hitzestress und Wasserstress in ihrer Wirkung untersucht werden. Dieses Vorhaben kann verifiziert werden, seit das vollständige Genom der Modellpflanze Arabidopsis verfügbar ist, und seitdem die Methode der 'Micro arrays' signifikanten Fortschritt gemacht hat. Beide Voraussetzungen sind im Labor von Prof. N. Crawford gegeben.
Das Isolat Fusarium graminearum China 9 (Fg-ch9) zeigt nach Infektion auf Weizen und Mais gegenüber anderen Isolaten, wie dem Wildtyp Fg-PH1, eine verringerte Virulenz. Dieses Phänomen der Hypovirulenz ist von einigen filamentösen phytopathogenen Pilzen beschrieben worden und wird durch Mykoviren verschiedener Genera verursacht. Auch aus dem Fg-ch9 konnte ein isometrisches 35 bis 40 nm Mykovirus isoliert werden (V-ch9), dessen Sequenz eine hohe Ähnlichkeit mit Chrysoviren (Familie Chrysoviridae) aufweist. Das Genom dieses Mykovirus ist auf fünf dsRNAs verteilt, auf welchem jeweils ein Offenes Leseraster (ORF) für Proteine zwischen 79 und 127 kDa kodiert. Das 127 kDa Protein des ORF von RNA 1 kodiert für die RNA-abhängige RNA Polymerase, welche Bestandteil des Partikels ist. Die Translationsprodukte der ORFs von RNA 2 und RNA 3 bilden als prozessierte Derivate das Kapsid. Das Translationsprodukt von RNA 5 ist nicht Bestandteil des Partikels und weist Zink-Finger Motive auf. Für dieses Protein wurde die Fähigkeit zur Suppression von gene silencing nachgewiesen. Ob das Translationsprodukt von RNA 4 prozessiert wird und welche Funktion es hat, ist gegenwärtig unklar. Das Interesse an Mykoviren ist erst in den letzten Jahren gestiegen, so dass die Replikation und Interaktionen zwischen Pilz und Virus wenig erforscht sind. Nach der Sequenzierung und Klonierung der viralen RNAs des V-ch9 und ersten Analysen zur Funktion der von den ORFs exprimierten Proteine und deren Prozessierung sollen deswegen im nächsten Schritt die Prozessierung sowie das zeitliche Auftreten während der Replikation genauer untersucht werden. Aus diesen Daten können möglicherweise Rückschlüsse auf deren Funktion(en) gezogen werden. Die genaue Analyse der Funktion muss dann in einem weiteren Schritt mit Hilfe der Reversen Genetik analysiert werden. Da dsRNA Viren für ihre Replikation ihre RNA-abhängige RNA Polymerase und eine schützende Hülle benötigen, ist für das V-ch9 und alle anderen dsRNA Mykoviren die Reverse Genetik zwar prinzipiell möglich, jedoch ungleich aufwändiger als für ssRNA Viren, bei denen eine virale RNA infektiös ist. Neben dem System an sich fehlen für das Virus aus Fg-ch9 eine einfache Methode der Infektion und ein Wirt, in dem das Virus stabil repliziert. Hier sollen über die Testung der Infektion über Anastomosen und die Etablierung eines geeigneten Wirtes für die Replikation über Eliminierung des Virus aus Fg-ch9 bzw. Modifikation eines Laborstammes von F. graminearum weitere Voraussetzungen für das Etablieren eines Systems zur Reversen Genetik geschaffen werden.Bei Kenntnis der Replikation und Kenntnis der Funktion der viralen Proteine können Konzepte für den Einsatz der Hypovirulenz in der Praxis entwickelt werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1345 |
| Europa | 8 |
| Kommune | 2 |
| Land | 43 |
| Wirtschaft | 6 |
| Wissenschaft | 754 |
| Zivilgesellschaft | 29 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 5 |
| Daten und Messstellen | 41 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 1302 |
| Gesetzestext | 12 |
| Hochwertiger Datensatz | 2 |
| Text | 14 |
| unbekannt | 8 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 36 |
| Offen | 1350 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1118 |
| Englisch | 428 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 7 |
| Bild | 7 |
| Datei | 44 |
| Dokument | 22 |
| Keine | 881 |
| Webseite | 456 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 913 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1330 |
| Luft | 719 |
| Mensch und Umwelt | 1380 |
| Wasser | 701 |
| Weitere | 1374 |