Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Untersuchungen zur trophischen Bedeutung und Metapopulationsstruktur von Arten des gelatinösen Zooplanktons im Südpolarmeer über DNA-Metabarcoding" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Gelatinöses Zooplankton (GZP), darunter pelagische Ctenophoren, Nesseltiere und Salpen, gelten als Gewinner des Klimawandels. In mehreren marinen Ökosystemen weltweit hat ihre Zahl in den letzten Jahrzehnten erheblich zugenommen. Diese so genannte "Gelierung" gilt auch für die sich erwärmende Region des Südpolarmeers mit ihrer bekannten Verschiebung von einem krillbasierten zu einem salpenbasierten Ökosystem. Abgesehen von den Salpen werden andere gelatinöse Zooplankter der Antarktis kaum untersucht, da diese schwer erfassbaren Vertreter des pelagischen Lebensraums aufgrund methodischer Beschränkungen mit den traditionellen Netzbeprobungen nicht bzw. kaum nachweisbar sind. Entsprechend wird die Vielfalt des GZPs bislang nicht erhoben, ihre Biodiversität und Abundanz unterschätzt. Wenn man bedenkt, dass das GZP einen großen Teil der pelagischen Biomasse ausmacht und noch zentraler im Kontext der Ozeanerwärmung wird, könnte ihre ökosystemare Bedeutung als Nahrungsressource für höhere tropische Ebene zunehmen. Bis vor kurzem galt GZP allerdings als "trophische Sackgasse". Diese klassische Sichtweise ist darin begründet, dass durch die schnelle Verdauung des wässrigen, weichen Gewebes von GZP, diese - ebenso wie in den Netzfängen - nicht mehr in den Verdauungsorganen von Beutetieren nachweisbar sind. Erste neuere Studien haben jedoch gezeigt, dass viele Taxa routinemäßig GZP im gesamten Weltozean konsumieren. Mit diesem DFG-Antrag wollen wir diesen Paradigmenwechsel für pelagische und demersale Ökosysteme des Südpolarmeers validieren. Zu diesem Zweck werden wir die räumlich-zeitliche Variation in der Nahrungszusammensetzung und das Auftreten von GZP-Räubern für Amphipoden- und Fischarten mit Hilfe eines DNA-Metabarcoding-Ansatzes untersuchen.Anschliessend wollen wir auf der Grundlage der Millionen von DNA-Messwerten, die mit dieser Methode und bioinformatischer Entrauschung gewonnen wurden, eine metaphylogeographische Studie durchführen. Damit wollen wir die genetische Struktur und die Populationskonnektivität der sonst schwer zu beprobenden gallertartigen Zooplanktonarten untersuchen.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP); International Continental Drilling Program (ICDP), Teilprojekt: Metabarcoding alter eukaryotischer DNA aus Chew Bahir, Ethiopia: Rekonstruktion der Folgen drastischer Umweltänderungen für die Biodiversität" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie.Das Chew Bahir Drilling Projekt (CBDP) erbrachte tropische Sedimente aus den letzten 650000 Jahren. DNA-Metabarcoding an diesen Proben erschließt ein einzigartiges paläolimnologisches Archiv bezüglich Zeitspanne und zeitlicher Auflösung. In einer Pilotstudie konnten wir mittels Hybridization-Capture-basiertem Metabarcoding eukaryotische DNA aus den ca. 280 m langen Chew Bahir-Kernen in Sedimenten bis 70m Tiefe (ca. 150000 Jahren) analysieren. Dabei werden Sedimentproben einer Taxon- und Gen-spezifischen DNA-Anreicherung mit spezifischen Sonden ('baits') unterzogen und mittels Next-Generation-Sequencing analysiert. Wir wollen das Potenzial des DNA-Metabarcodings in den langen CBDP-Kernen weiter untersuchen. Unsere grundlegenden wissenschaftlichen Fragen sind: (1) Wie reagiert das Ökosystem auf kurze, aber signifikante Störungen, z.B. Dürren oder erhöhte Feuchtigkeit? Wir testen die Hypothese, dass einzelne Störungen das Ökosystem dauerhaft verändern, indem wichtige Komponenten des Ökosystems ausgetauscht werden. Da wir die Gesamtheit der Eukaryoten erfassen, können wir die Effekte für die Biodiversität quantifizieren und Folgen für Ökosystemfunktionen ableiten. (2) Was sind die Folgen globaler und lokaler Klimaveränderung, z.B. an Kipppunkten (tipping points)? Hier untersuchen wir, ob und wie ein Ökosystem infolge einer Störung von einem stabilen Zustand in einen anderen übergeht. Ein spezieller Fokus ist, ob ökologische Nischen nach einer Störung von den gleichen Taxa wiederbesiedelt werden oder ob sie durch andere Taxa ersetzt werden, wodurch sich Eigenschaften des Ökosystems verändern können. (3) Welche Langzeit-Trends finden sich in den Lebensgemeinschaften in Chew Bahir und anderen afrikanischen Sedimentkernen? Wir werden zeitliche Trends unserer Ziel-Eukaryotentaxa ermitteln, sowohl bezüglich der Artzugehörigkeit als auch bezüglich kryptischer genetischer Variation und (halbquantitativ) relativer Abundanz. Dies umfasst als Proxies etablierte Planktonorganismen (Ostracoda, Cladocera, Rotatoria, Diatomeen), aber auch wichtige terrestrische Arten (Insekten, Nagetiere, Huftiere, höhere Pflanzen). (4) Wie lange zurück in der Zeit können DNA-Reste im Chew Bahir und anderen HSPDP-Kernen extrahiert und analysiert werden? Hier werden wir Möglichkeiten DNA-basierter Detektion von Organismen in tieferen Schichten der Kerne (unter 70m) evaluieren. Weiterhin werden wir unsere Analyseprotokolle optimieren, um die DNA-Ausbeute unserer Zieltaxa zu maximieren und methodische Verzerrungen zu minimieren. Darüberhinaus werden wir Möglichkeiten und Grenzen halbquantitativer Abundanzschätzungen mittels NGS und qPCR zwischen Kernschichten und Taxa evaluieren. Wir analysieren gezielt Sedimente vor, während und nach drastischen Umweltveränderungen (vor allem Transitionen zwischen Dürren und Feuchtperioden), die in lithologischen Untersuchungen unserer Kooperationspartner identifiziert werden.
Das Projekt "Untersuchung der natürlichen Antagonisten des Eichenprozessionsspinners in Deutschland, Teilvorhaben 3: Genetische Bestimmung der Eichenprozessionsspinner-Antagonisten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: AIM - Advanced Identification Methods GmbH.Das Projekt AntiEPS ist als grundlagen- und anwendungsorientiertes Forschungsvorhaben in einem Verbund der zwei Forschungsinstitutionen (FVA Baden-Württemberg, Julius Kühn-Institut) und der AIM Advanced Identification Methods GmbH geplant und entwickelt. Darüber hinaus wird eine enge Zusammenarbeit mit Forschungsinstitutionen bundesweit wie auch den lokalen und regionalen Betriebseinrichtungen angestrebt. Die durch negative Auswirkungen globaler Klimaveränderungen resultierenden Schadursachen in heimischen Waldökosystemen begünstigen das teilweise massenhafte Auftreten von Schadorganismen und beinträchtigen somit erheblich die Waldgesundheit. Ziel des geplanten Teilvorhabens ist, die Diversität an EPS-Pathogenen (Bakterien, Pilze, einschließlich Mikrosporidien, Protisten) sowie EPS-Parasiten, -Parasitoiden und -Prädatoren, wie auch die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS mittels breit angelegter DNA Metabarcoding gestützter Monitoringversuche zu erfassen. Weiterhin sollen hierbei verschiedene Populationen und Entwicklungsstadien untersucht werden, um mögliche Assoziationen zwischen der Geographie und des Entwicklungsstandes zum möglichen Parasitierungsgrad zu detektieren. Die DNA Metabarcoding Technologie bietet hierbei einen hohen Grad Detektionssensivität, sowie taxonomischer Abdeckung um ein möglichst umfassendes Bild der EPS-Gegenspielercommunities zu erhalten.
In dem Projekt „eDNA-basierte Verfahren in der behördlichen Praxis“ hat die Universität Duisburg-Essen eine Flächenstudie an Fließgewässern durchgeführt, um das Potenzial genetischer Methoden (DNA-Metabarcoding) zur Beurteilung des ökologischen Zustands für die in der Bewertungspraxis der Wasserrahmenrichtlinie genutzten Biologischen Qualitätselemente zu testen. Die Ergebnisse zeigen, dass DNA basierte Methoden eine qualitativ hochwertige, effiziente und kostengünstige Ergänzung zu den klassischen morpho-taxonomischen Methoden ist. In dem Vorhaben haben die Fachleute Protokolle für den gesamten Arbeitsablauf, Software Lösungen für die Auswertung der Daten sowie Arbeitshilfen für die Bewertung erarbeitet.
In Deutschland fehlt eine flächendeckende und standardisierte Erfassung der Bodenorganismen, obwohl mit den ca. 800 Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) eine umfassende Infrastruktur dafür zur Verfügung steht. Allerdings führen bisher nicht alle Bundesländer eigene bodenbiologische Untersuchungen auf ihren BDF durch. Wichtigster Grund dafür dürfte die aufwändige und teure Bestimmung der Bodeninvertebraten sein. Zur Lösung dieses Problems sollte das vorliegende Vorhaben beitragen. An 25 Standorten wurden Regenwürmer, Enchytraeiden und Collembolen erfasst, die Tiere morphologisch und per DNA-Metabarcoding bestimmt und die Ergebnisse miteinander verglichen. Das Ziel war, Empfehlungen für ein effizientes und routinemäßig umsetzbares Monitoring der Bodenfauna im Rahmen des deutschen BDF-Programms zu entwickeln. Die Ergebnisse zeigten, dass die genetischen Bestimmungsmethoden hierfür grundsätzlich geeignet sind. Vor einer Einführung in die behördliche Praxis müssen noch einige Voraussetzungen erfüllt werden. Die DNA-Referenzdatenbanken müssen umfassend, gut kuratiert und qualitätskontrolliert sein. DNA-basierte Methoden müssen standardisiert werden. Es müssen belastbare Indizes für die Bodengesundheit, basierend auf Daten zu Bodenorganismen entwickelt werden. Es wird empfohlen, dass die Erhebungen bezüglich der Bodenfauna in allen Bundesländern im gleichen Umfang und mit gleichen Methoden erfolgen. Bodenorganismen sollten zunächst mit klassisch morphologischen Methoden regelmäßig erfasst werden, mindestens Regenwürmer, Enchytraeiden und Collembolen. Die Aufnahme weiterer Gruppen sollte geprüft werden. Die Einführung genetischer Methoden sollte, beginnend mit den Regenwürmern, schrittweise erfolgen. Die erhobenen Daten sollten zentral zusammengeführt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Langfristig sollte Umwelt-DNA-Metabarcoding standardmäßig zur Untersuchung und Bewertung der biologischen Vielfalt des Bodens eingesetzt werden. Quelle: Forschungsbericht
Mit der vorliegenden Handlungsempfehlung werden die Herausforderungen und Optionen des standardisierten Einsatzes von DNA-Metabarcoding im behördlichen Natur- und Umweltschutz analysiert und bewertet. Basierend darauf werden konkrete Lösungsoptionen für die Standardisierung und Qualitätssicherung sowie die dafür erforderlichen Schritte dargestellt. Die Handlungsempfehlung fasst die Ergebnisse der Veranstaltung „DNA-basierte Biodiversitätsanalysen im Natur- und Umweltschutz: Welche Optionen haben wir für eine Standardisierung?“ zusammen, die vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) gemeinsam mit dem Fachbereich Biodiversität der VDI-Gesellschaft Technologies of Life Sciences (VDI-TLS) vom 1.-3. Juni 2022 im Kloster Schöntal durchgeführt wurde.
Community structure is of major interest when aquatic fungi are studied, particularly in leaf decomposition experiments. Although such studies are often conducted as laboratory experiments with microbial communities taken from the field, it remains unclear to what extent natural fungal communities can be sustained under experimental conditions. Here, we used DNA metabarcoding to investigate the development of fungal communities on alder leaves both under laboratory and field conditions. Five leaf conditioning treatments were compared by colonizing leaves in a stream, exposing stream colonized leaves to a defined medium or filtered stream water and using stream colonized leaves to inoculate sterile leaves in the defined medium or stream water. Fewer species were found on leaves that were inoculated under laboratory conditions, whereas differences in fungal community composition were comparably low in the other treatments, irrespective of the chosen medium. Possible shifts in fungal communities should therefore be considered in laboratory experiments. © 2021 The Authors
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP); International Continental Drilling Program (ICDP), Teilprojekt: DNA-Metabarcoding von Phyto- und Zooplankton in ostafrikanischen Seesedimenten als Proxy für Umweltveränderungen in der Vergangenheit" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Potsdam, Institut für Biochemie und Biologie.Seesedimentkerne bieten natürliche Archive vergangener Umweltveränderungen, die traditionell mit sedimentologischen, geochemischen und paläontologischen Verfahren analysiert werden. In jüngerer Zeit wurden Proben aus Sedimentkernen auch molekularen DNA-Analyse unterzogen, entweder um die Lebensgemeinschaft von Bodenmikroben zu ermitteln oder Reste von Organismen, die den See und / oder seine Oberflächensedimente in der Vergangenheit bewohnt haben. Das hier vorgeschlagene Projekt zielt auf eine Beurteilung der Möglichkeit des DNA-Betabarcodings in den Chew-Bahir-Sedimentkernen, die Kombination von State-of-the-art Techniken der Umweltgenomik und ancient DNA (aDNA) Analysen. Die wichtigsten Forschungsfragen des Projekts sind: (1) Wie weit zurück in der Zeit können DNA-Reste in den Chew-Bahir-Sedimentkernen extrahiert und analysiert werden? (2) Wie kongruent sind die Ergebnisse der PCR-basierendem vs. Hybridization-Capture-basierendem Metabarcoding? und (3) Was sind die langfristigen Trends und Verschiebungen in den Planktongemeinschaften in der Geschichte des Chew Bahirs? Die Ergebnisse dieses Projekts werden einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Umwelt und Biosphäre in der Vergangenheit liefern, insbesondere in Sedimenten, in der mikroskopisch erkennbare organische Reste selten oder nicht vorhanden sind. Darüber hinaus erwarten wir wichtige methodische Fortschritte in der Erforschung von Sedimenten von tropischen Seen, die in zukünftigen Projekten von großer Bedeutung sein werden.
Das Projekt "Teilprojekt 8: Koordination Projekt Pilze in Obstbau und Forstwirtschaft, Referenzbibliothek und Phylochip^Teilprojekt 11: Datenfluss und Analyse der Sequenzdaten, Bioinformatik Sanger & NGS Daten^Teilprojekt 12: Design und Implementierung von pilzspezifischen Microarrays ('EcoChips') für die Diagnostik^GBOL: German Barcode of Life - Von der Wissenschaft zur Anwendung (GBOL-2)^Teilprojekt 7: Entwicklung von Standards (SOPs) für DNA-basierte Pollenidentifikation^Teilprojekt 10: DNA-Metabarcoding von Makrozoobenthos im Rahmen der EU Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)^Teilprojekt 9: Pathogene und nekrotische Pilze in Obstbau und Forstwirtschaft, Referenzbibliothek und Phylochip, Teilprojekt 6: DNA Barcoding von Bestäubergemeinschaften zur Ertragssteigerung in der Landwirtschaft (SOPs)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn,Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz - INRES, Professur Agrar- und Produktionsökologie (APOEK).Der Verbund GBOL II wird weiter am Ausbau der ersten umfassenden 'Barcodin of Life Database (BOLD)' der dt. Flora und Fauna arbeiten. Diese ermöglicht eine automatisierte Artbestimmung. Die Universität Bonn beabsichtigt hierzu Bestäuber-Netzwerke in komplexen Agrarökosysteme mittels DNA-Barcoding zu analysieren. Die erzeugten Daten werden in Referenz-Datenbanken für Bestäuber bzw. Pollen aufgenommen. Die Daten dienen unter anderem dazu geeignete Maßnahmen zur Erhaltung der Bestäubervielfalt zu identifizieren und dadurch einen Beitrag zur Sicherung/Steigerung landwirtschaftlicher Erträge zu leistet. Die Ergebnisse werden im Nachgang auch international Anwendung finden. Ende 2016: Die Anfertigung eines Pollen-Protokolls (Probennahme, Aufarbeitung, mikroskopische Untersuchung, DNA Barcoding) ist abgeschlossen; Die erste Feldsaison ist abgeschlossen. Alle Proben (ca. 3.000) wurden aufgearbeitet, sortiert und für das Barcoding vorbereitet. Mitte 2017: Die häufigsten Pollen (ca. 50 Arten) wurden in eine BOLD aufgenommen; Die in der Saison 2016 gesammelten Insekten wurden bestimmt und in die GBOL Referenz-Datenbank aufgenommen. Ende 2017: Die zweite Feldsaison ist beendet. Alle Proben (ca. 3.000) wurden aufgearbeitet, sortiert und für das Barcoding vorbereitet. Mitte 2018: Die Barcodes der in der Saison 2017 gesammelten und bestimmten Insekten liegen vor und wurden in die GBOL Referenz-Datenbank aufgenommen; Die Entwicklung eines Pollen-Bestäuber-Erkennungs-Tools ist abgeschlossen; Die Barcodes aller gesammelten und identifizierten Pollen liegen vor; Alle Pflanzen-Bestäuber-Netzwerke wurden analysiert; Die Referenz-Datenbank für Pollen und Bestäuber ist erstellt. Ende 2018: Die Empfehlungen für die Landwirte wurden formuliert und für die Veröffentlichung vorbereitet; Das Pollen- Bestäuber-Erkennungs-Tool ist zur Anwendung bereit. Ende 2018 / Anfang 2019: Die Veröffentlichung der Ergebnisse ist abgeschlossen.
Das Projekt "Teilprojekt 11: Datenfluss und Analyse der Sequenzdaten, Bioinformatik Sanger & NGS Daten^GBOL: German Barcode of Life - Von der Wissenschaft zur Anwendung (GBOL-2)^Teilprojekt 12: Design und Implementierung von pilzspezifischen Microarrays ('EcoChips') für die Diagnostik^Teilprojekt 9: Pathogene und nekrotische Pilze in Obstbau und Forstwirtschaft, Referenzbibliothek und Phylochip^Teilprojekt 10: DNA-Metabarcoding von Makrozoobenthos im Rahmen der EU Wasserrahmenrichtlinie (WRRL), Teilprojekt 8: Koordination Projekt Pilze in Obstbau und Forstwirtschaft, Referenzbibliothek und Phylochip" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bochum, Fakultät für Biologie und Biotechnologie, Lehrstuhl für Evolution und Biodiversität der Pflanzen, Arbeitsgruppe Geobotanik.Der Verbund GBOL II wird weiter am Ausbau der ersten umfassenden 'DNA-Barcoding' - Gendatenbank der deutschen Flora und Fauna arbeiten. Vorhabensziel der Ruhr-Universität Bochum ist die 1) Erstellung einer umfassenden Inventarliste der Pilze in ausgewählten Habitaten mit eNGS, 2) Entwicklung eines einsatzbereiten DNA-Chips zur Diagnostik von Baumparasiten und Baum-assoziierten Arten sowie die 3) Komplettierung der Referenzdatenbank. Pilze übernehmen in allen terrestrischen Ökosystemen Schlüsselfunktionen und sind mit einer sehr großen Diversität in nahezu allen Habitaten vertreten. Dabei sind nicht nur wegen ihrer vielfältigen Ökosystemfunktionen für den Menschen von großer Bedeutung. Viele Sekundärstoffe und Enzyme aus Pilzen spielen in der modernen Biotechnologie eine wichtige Rolle. Darüber hinaus sind sie als Pathogene in der Medizin oder in der Land- und Forstwirtschaft oft die gefürchtetsten Organismen. Im Bereich der Pathogene ist jedoch eine genaue Identifizierung der Organismen essentiell und eine Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Bekämpfung. Die morphologische Bestimmung ist, in der Regel sehr zeitaufwändig und bisher ist nur ein Bruchteil der relevanten Arten mit einem Barcode charakterisiert. Im Projekt soll der Fokus vor allem auf den Baumparasitischen Arten liegen, da diese bisher besonders wenig untersucht wurden. In Deutschland und Mitteleuropa sind diese Gruppen vor allem für den Obstanbau und die Forstwirtschaft relevant. Im Rahmen des Projektes sollen zum einen die Datenbanken mit Vergleichssequenzen gefüllt werden, zum anderen soll jedoch auch ein DNA-Chip zur Diagnostik entwickelt werden. Darüber hinaus sollen mit Methoden des 'environmental Next Generation Sequencing (eNGS)' potentielle Pathogene identifiziert werden, lange bevor Symptome an den Bäumen zu sehen sind.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 21 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 16 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 6 |
| offen | 16 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 19 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 9 |
| Webseite | 12 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 13 |
| Lebewesen & Lebensräume | 21 |
| Luft | 9 |
| Mensch & Umwelt | 22 |
| Wasser | 13 |
| Weitere | 22 |