Der Klimawandel wird auch in Europa zu Trockenperioden führen, dieerhebliche Ernteeinbußen verursachen. Darüber hinaus ist zuerwarten, dass chemische Wachstumsregulatoren in derPflanzenproduktion in Zukunft nicht mehr angewendet werden könnenaufgrund ihrer Schädlichkeit für Mensch und Umwelt. Für beideProblembereiche soll in diesem Projekt eine Lösung entwickeltwerden in Form einer neuen Züchtungstechnologie, deren Fokus aufden Wurzeln liegt. Durch ein besser entwickeltes Wurzelsystemwerden Pflanzen in die Lage versetzt, die Bodenwasserressourcenbesser zu nutzen und weniger unter Nachbaukrankheit zu leiden. DerTransfer bakterieller Gene auf Nutzpflanzen auf natürlichem Weg wirdzudem zu kompakteren Pflanzen führen, die mit geringerem Einsatz an chemischen Pflanzenschutzmitteln produziert werden können. In diesem Projekt sollen Wildtypstämme von Rhizobium rhizogenes zum Einsatz kommen, die ein sogenanntes "root inducing" (Ri) Plasmid (u.a. mit den rol Genen) tragen. Die T-DNA auf dem Ri Plasmid wird übertragen und ins Pflanzengenom integriert und verursacht die Bildung von "hairy roots". Aus diesen "hairy roots" lassen sich über In-vitro-Kulturtechniken ganze Pflanzen, sog. Ri Pflanzen regenerieren.Die mit der Ri T-DNA übertragenen Gene führen in diesen Pflanzen zu deutlichen Veränderungen in der Morphologie, darunter verstärkte Wurzelbildung, kompakter Habitus und veränderte Blatt- und Blüteneigenschaften. Die Ri-Pflanzen stellen "prebreeding" Material dar, mit dem in der neuen Züchtungsstrategie Kreuzungen durchgeführt werden. Es schließen sich Selektionsschritte und die molekulare Analyse der Aufspaltung der rol Gene an zur Entwicklung von Sorten mit hoher Pflanzenqualität und starkem Wurzelsystem. Die Projektziele sind: 1) Entwicklung einer biotechnologischen Züchtungsstrategie mittels R. rhizogenes; 2) Optimierung der Pflanzenregeneration aus "hairy roots"; 3) Detaillierte phänotypische Charakterisierung der Ri-Pflanzen (unter- und oberirdischeEntwicklung) 4) Kultur von Ri-Pflanzen mit geringerem Einsatz von Wachstumsregulatoren 5) Prüfung der Ri-Pflanzen unter abiotischem und biotischem Stress (Trockenstress und Nachbaukrankheit); 6) Untersuchung der Vererbung der übertragenen Gene; 7) Implementierung der Nutzung von R. rhizogenes in eineZüchtungsstrategie. Diese Ziele sollen an für dieses Projekt ausgewählten Modellpflanzen realisiert werden, die in Europa wirtschaftlich bedeutend sind (Raps, Sonnenblume, Rose, Apfel, Chrysantheme). Die mit dieser Strategie erstellten Pflanzen gelten nicht als gentechnisch verändert (GMO). Deshalb gibt es zahlreiche Anwendungen der Technologie für Züchtung und nachhaltige Pflanzenproduktion. Zudem werden in diesem mulidisziplinären Ansatz grundlegende genetische Erkenntnisse u.a. zurTransformierbarkeit und zu den Effekten der T-DNA-Gene erarbeitet. Am Ende steht eine neue Züchtungstechnologie, die zu einer nachhaltigen Produktion von gartenbaulichen und landwirtschaftlichen Kulturen führt.
Durum wheat is mainly grown as a summer crop. An introduction of a winter form failed until now due to the difficulty to combine winter hardiness with required process quality. Winter hardiness is a complex trait, but in most regions the frost tolerance is decisive. Thereby a major QTL, which was found in T. monococcum, T.aestivum, H. vulgare and S.cereale on chromosome 5, seems especially important. With genotyping by sequencing it is now possible to make association mapping based on very high dense marker maps, which delivers new possibilities to detect main and epistatic effects. Furthermore, new sequencing techniques allow candidate gene based association mapping. The main aim of the project is to unravel the genetic architecture of frost tolerance and quality traits in durum. Thereby, the objectives are to (1) determine the genetic variance, heritability and correlations among frost tolerance and quality traits, (2) examine linkage disequilibrium and population structure, (3) investigate sequence polymorphism at candidate genes for frost tolerance, and (4) perform candidate gene based and genome wide association mapping.
Das Hauptziel von Teilprojekt (TP) 7 ist es, die Tiernutzung und -haltung im Mongolischen Reich besser zu erfassen. Die umfangreichen archäologischen Ausgrabungen der Universität Bonn in Karakorum, sowie Reiseberichte stellen die Hauptquellen dar. Frühere Analysen belegen zwar eine vielfältige Faunendiversität mit Schafen und Rindern als Hauptquelle für Fleisch und Fett, trotz allem bleiben noch viele Fragen offen. Durch den Vergleich der Siedlung Karakorum mit zwei weiteren gleichaltrigen Fundstellen (Khar Khul Khaany Balgas und Bayan Gol) soll das Herdenmanagement nomadischer Hirten und deren Anpassungsstrategien, sowie die Herkunft der Nutztierarten und deren Erbgut während des Mongolischen Reiches beleuchtet werden. So wird der Beitrag der Tierhaltung zur Entwicklung städteartiger Siedlungen in der mongolischen Hochebene im bisher umfassendsten Ansatz für diese Region evaluiert. Die Archäofauna von Karakorum ist dank ihres Umfangs und des kürzlich verfeinerten Chronologieschemas der Ausgangspunkt unserer Untersuchungen. Die im Rahmen dieses Projektes eingesetzten neuen Forschungsansätze werden unser Verständnis über die Tierhaltung v.a. von Schaf und Ziege maßgeblich verbessern. So können über den Zahnabrieb Rückschlüsse auf die Fütterung geschlossen und über die Lämmersterblichkeit und die Auswirkungen des Einpferchens der Tiere in Gehegen die Qualität der Tierhaltung analysiert werden. Die Ergebnisse aller drei Fundstellen werden miteinander verglichen, um die mögliche Vielfalt der Tierhaltungsstrategien zur Zeit des Mongolischen Reiches zu beleuchten. So war z.B. die Stadt Karakorum ein „Schmelztiegel“ von verschiedenen ethnischen Gruppen. Daher können Importe bestimmter Tiere (z.B. Schweine) helfen, solche Gruppen zu identifizieren und gleichzeitig das Ausmaß der Handelsnetzwerke aufzuzeigen. Darüber hinaus ist es möglich, dass städtische Fleischmärkte Schafe von lokalen und weiter entfernt weidenden Herden bezogen haben. Mittels Geometric Morphometrics (GMM) werden wir untersuchen, ob die Fleischversorgung in Karakorum und den anderen Fundstellen durch phänotypisch unterschiedliche Schafpopulationen gewährleistet wurde. Dazu ergänzende stabile Isotopenanalysen (C, O, Sr), sowie aDNA-Analysen werden erst in Phase II durchgeführt. Ein wichtiges Anliegen ist die Unterscheidung zwischen Rindern, Yaks und deren Hybriden, die Khainag (??????) genannt werden. Für letzteres -welches besonders gut an kalte, gebirgige Umgebungen angepasst ist- wurde bis heute noch nicht geklärt, wann und warum Menschen solche Hybriden gezüchtet und/oder eingeführt haben. Anhand moderner Referenzindividuen wird die Osteologie dieser Hybriden und seiner Eltern genauer untersucht. Des Weiteren wird über molekulargenetische Analysen der Hybridstatus ausgewählter Knochen untersucht und ggf. bestätigt. Da das Mongolische Reich mit dem Schwarzen Tod in Europa zusammenfällt, werden schließlich mögliche Reservoir-Taxa auf Yersinia und andere Krankheitserreger untersucht.
Unser Wissen zur Ökologie und Bedeutung von Mikroorganismen in Böden ist umfassend. Dies gilt im Gegensatz dazu nicht für die Ökologie der Viren. Erkenntnisse dazu hinken dem Kenntnisstand aus aquatischen Lebensräumen weit hinterher. Böden beherbergen eine große Anzahl an Viren und das Viren - Wirt Verhältnis liegt meist deutlich über jenem in aquatischen Systemen. Unterschiede in den Virenpopulationen können teilweise auf unterschiedliche Bodencharakteristika (pH, Wassergehalt, Anteil an organischem Material) erklärt werden. Dies lässt den Schluss zu, dass Unterschiede in der Landnutzung entsprechend die Virenabundanz als auch Viren - Wirt Interaktionen beeinflussen. In Böden tragen bis zu 68% aller Bakterien induzierbare Prophagen, ein Hinweis darauf, dass die Heterogenität im Boden und die ungleiche Verteilung der Mikroorganismen eine lysogene Vermehrung von Viren selektiert. Dies hat zur Folge, dass der Austausch von genetischer Information zwischen Virus und Wirt vorwiegend durch Transduktion stattfindet. Bis dato analysierte Virenmetagenome aus dem Boden bestanden bis zu 50% aus transduzierten Genen prokaryotischen Ursprungs. Obwohl davon ausgegangen werden kann, dass Viren im Boden, wie für aquatische Lebensräume gezeigt, einen signifikanten Einfluss auf die räumliche und zeitliche Dynamik ihrer Wirte (Killing the Winner Hypothese) und deren kontinuierliche Anpassung (Red Queen Hypothese), wichtige Ökosystemfunktionen und biogeochemische Prozesse haben, kennen wir die Art und Häufigkeit der Interaktionen nicht und empirische Daten fehlen. Wir postulieren, dass Transduktion eine wichtige Rolle für die Resilienz von Böden unter intensiver Landnutzung spielt, da in diesen Böden i) die mikrobielle Diversität vergleichsweise niedrig ist, was zu einer erhöhten Sensitivität gegenüber Veränderungen in den Umweltbedingungen führt. Andererseits, ii) hat die durch Düngung erhöhte spezifische Aktivität von Mikroorganismen eine erhöhte Transduktionsrate zur Folge, da Viren für ihre Vervielfältigung auf metabolisch aktive Wirte angewiesen sind. Um unsere Hypothese zu überprüfen, werden wir an 150 Standorten der Biodiversitäts-Exploratorien und im Detail an einer Auswahl an Grünlandstandorten mit unterschiedlicher Intensität der Bewirtschaftung Untersuchungen durchführen. Analysiert wird die Beziehung zwischen Virenabundanzen und VBRs mit der Bewirtschaftung, der Vegetationsperiode und den vorherrschenden Umweltbedingungen. Zusätzlich untersuchen wir mit Hilfe moderner molekularer Methoden die Zusammensetzung der Virengemeinschaften und ihre Diversität, sowie viren-assoziierte Funktionen prokaryotischen Ursprungs. Experimente zu Virus-Wirt Interaktionen und die Analyse von CRISPR like structures in den prokaryotischen Wirten werden Erkenntnisse zu der Ökologie bakterieller Gemeinschaften liefern. Nicht zuletzt werden wir Viren von abundanten Bodenbakterien (z.B. Pseudomonaden) für vergleichende Genomanalysen und Kreuzinfektionsversuche isolieren.
Etwa die Hälfte der weltweiten Primärproduktion wird dem Phytoplankton zugeschrieben, obwohl es weniger als 1% der photosynthetischen Biomasse ausmacht. Phytoplankton ist somit die Grundlage aquatischer Nahrungsnetze und beeinflusst grundlegend die Zusammensetzung unserer Erdatmosphäre. Das Wachstum von Phytoplankton sowie entscheidende Wechselwirkungen zwischen Phytoplankton und Bakterien können jedoch durch Pilzparasiten mit unbekannten Regulationsmechanismen auf molekularer Ebene gestört werden. Um diese Mechanismen aufzuklären, werden wir OMICS auf zwei Modellsysteme anwenden. Das 1. Phytoplankton-Pilzparasit System wird in unserem Labor kultiviert und sein Genom wurde in unserer laufenden Arbeit sequenziert. Es besteht somit die Möglichkeit Genexpressionsprofile während des Parasitismus zu erstellen, anhand von Metagenomik- und Transkriptomikanalysen. Das zweite System ist neu, da es von unserer Gruppe erstmalig aus einem Küstengebiet isoliert wurde. Wir planen das Genom von diesem neuen marinen Modellsystems zu rekonstruieren, um zukünftige Studien zum Parasitismus im Phytoplankton zu initiieren. Unsere übergreifende Frage lautet: Wie modulieren parasitäre Pilzinfektionen im Phytoplankton funktionelle und metabolische Eigenschaften sowie Genexpressionsmuster innerhalb von Phytoplankton-Pilz-Bakterien-Assoziationen in aquatischen Umgebungen? Angesichts der Tatsache, dass Pilzparasiten weltweit in aquatischen Systemen verbreitet sind und potenziell die aquatische Primärproduktivität, kommerzielle Massenkulturen, aber auch schädliche Algenblüten einschränken, werden unsere Studienergebnisse sowohl für die Wissenschaft als auch für Industrie und dem Erholungstourismus relevant sein.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Strahlung und Krebs (unterschiedliche Dosen)? Ionisierende Strahlung kann Krebs bzw. Leukämie auslösen. Zu ionisierender Strahlung zählt Strahlung , die von radioaktiven Stoffen ausgeht, aber auch Röntgenstrahlung . Ionisierende Strahlung kann Schäden am Erbgut der Zelle verursachen. Vermehren sich Zellen, deren Erbgut etwa durch ionisierende Strahlung verändert wurde, kann in der Folge Krebs entstehen. Ob eine Krebserkrankung auf eine Strahlenexposition zurückzuführen ist oder ob sie einen anderen Ursprung hatte, lässt sich für eine einzelne Person nicht ermitteln.Für eine größere Population lässt sich im Nachhinein abschätzen, welcher Anteil der Krebserkrankungen auf die Strahlenexposition zurückzuführen ist. Mit zunehmender Strahlendosis steigt das Krebsrisiko. Das strahlenbedingte Krebsrisiko ist neben der Höhe der Dosis auch abhängig von der Art der Strahlung ( z. B. Alpha-, Beta- oder Gammastrahlung ). Außerdem spielt unter anderem das Alter eine Rolle. Für Erwachsene ist ein Anstieg des Krebsrisikos ab einer Dosis von etwa 100 Millisievert ( mSv ) in Beobachtungsstudien am Menschen gut belegt. Auch bei niedrigeren Dosen kann aber ein Anstieg des Krebsrisikos nicht ausgeschlossen werden. In allen Organen kann strahlenbedingter Krebs entstehen. Besonders strahlenempfindlich sind z.B. das blutbildende System, die Lunge, die weibliche Brust oder der Verdauungstrakt. Eine Dosis von 100 Millisievert ( mSv ) erhöht das lebenslange Krebsrisiko um etwa 1 Prozent, also im Vergleich zum spontanen lebenslangen Krebsrisiko von etwa 47 Prozent auf 48 Prozent. Wer im Kindesalter einer erhöhten Strahlenbelastung ausgesetzt ist, hat vor allem ein erhöhtes Risiko , an Leukämie und bei Aufnahme von radioaktivem Jod an Schilddrüsenkrebs zu erkranken.
Beißen Sie in einen frisch geernteten, knackigen Apfel aus der Region, dann werden Sie schmecken, warum die Erhaltung von regionalen Obst- und Gemüsesorten ein wichtiges Ziel des Landes Berlin ist. Das funktioniert am besten, wenn möglichst viele verschiedene Sorten angebaut und genutzt werden, sei es nun kommerziell auf dem Acker und der Plantage oder auch als Birnbaum in der Kleingartenkolonie. Genetische Vielfalt im Kleinen und im Großen. Während sich die Menschheit früher weltweit von tausenden von Pflanzenarten ernährt hat, werden heute nur noch rund 150 gegessen. Und allein Weizen, Mais und Reis decken bereits die Hälfte des gesamten Nahrungs- bzw. Energiebedarfs aller Menschen auf der Welt. Auch in Europa gibt es einen dramatischen Schwund an Vielfalt bei der Nahrung. Von vielen tausend zugelassenen Sorten nutzen wir ackerbaulich nur noch ca. 230 Gemüse-, Obst-, Heil- und Gewürzpflanzenarten und sind somit auf einen Bruchteil der Vielfalt beschränkt, die unsere Vorfahren noch genießen durften. Während einige wenige industriell genutzte Sorten konstant weiterentwickelt und verändert werden, bedeutet für viele der traditionellen Sorten ein Ende des Anbaus oft auch ein Ende ihrer Existenz. Dadurch geht einzigartiges Erbgut, welches teilweise erst durch jahrhundertelange Züchtung entstanden ist, verloren. Der Verlust der Sorten ist damit nicht nur ein Verlust für die biologische Vielfalt, sondern auch ein Verlust von Kulturgut. Allein innerhalb der letzten 100 Jahre sind rund drei Viertel unserer Kulturpflanzensorten verloren gegangen. Nur wenige Nutzpflanzensorten sind heute noch von wirtschaftlicher Bedeutung. Die meisten Landwirte konzentrieren sich auf hochproduktive Züchtungen. Auch in Deutschland verringert sich die Vielfalt im Acker-, Garten-, Obst- und Weinbau stetig. Für eine auch zukünftig abwechslungsreiche und gesunde Ernährung der Menschen brauchen wir weiterhin eine Vielfalt an Pflanzenarten und -sorten. Umso mehr, da nur eine solche Vielfalt auch die Chance hat, sich durch Selektion an die anstehenden großen Veränderungen durch den Klimawandel anzupassen. Um auf die Gefährdung der einheimischen Nutzpflanzen aufmerksam zu machen und um Maßnahmen zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen zu unterstützen, führt die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung eine “Rote Liste” der gefährdeten einheimischen Nutzpflanzen. Auf dieser Liste stehen z. B. der Klarapfel, Fenchel, aber auch verschiedene Mohrrübensorten und Sorten des Mangolds. Im Rahmen der IGA Berlin 2017 wurden auf den Kienbergterrassen gut 100 Obstbäume gepflanzt und tragen damit zum Erhalt der pflanzengenetischen Ressourcen bei. Dazu gehören verschiedene Apfel-, Birnen-, Kirsch-, Pflaumen- und Quittensorten. Auch zwei Esskastanien, ein Mandelbaum und eine essbare Sorte der Eberesche sind zu entdecken. Damit ist der Kienberg Standort von 58 Obstgehölzsorten, von denen 30 auf der “Roten Liste” stehen. Im Handel landet immer das, was die Kunden nachfragen. Wenn die Verbraucher möglichst viele unterschiedliche Obst- und Gemüsesorten verlangen, können Sie den Markt beeinflussen und dazu beitragen, dass ein breiteres Spektrum an Lebensmitteln in den Laden gelangt und damit auch angebaut wird. Sind dies dann auch noch die regionalen Obst- und Gemüsesorten der Saison, fördert dies neben der Vielfalt auch noch die regionale Wirtschaft, erspart lange Transportwege und es schmeckt auch noch viel besser! Eine weitere Möglichkeit besteht für Gartenbesitzer, über den Verein zur Erhaltung und Rekultivierung von Nutzpflanzen in Brandenburg e.V. Saat- und Pflanzmaterial alter Sorten zu beziehen und im eigenen Garten oder der Kleingartenanlage zu kultivieren. Rote Liste der gefährdeten einheimischen Nutzpflanzen Bezug regionaler, seltener Kulturpflanzen
Rotbuche (Fagus sylvatica L.) ist eine bedeutende Waldbaumart in Mitteleuropa. Trotz umfangreicher Bemühungen der wissenschaftlichen Gemeinschaft ist jedoch wenig über die räumliche und zeitliche Genomvariation dieser Art bekannt. Noch weniger ist bekannt, wie diese Variation dazu beigetragen hat, dass die Spezies vergangene Klimaschwankungen bewältigen konnte, oder wie das Anpassungspotenzial angesichts zukünftiger Klimaveränderungen aussehen könnte. Diese Einschränkungen sind zum Teil auf unzureichende genomische Ressourcen der Buche zurückzuführen. Vor kurzem haben die Teams, die diesen Antrag gemeinsam eingereicht haben, jedoch das erste hochwertige Referenzgenom von F. sylvatica veröffentlicht.Mit der Erfahrung dieser für beide Seiten vorteilhaften Zusammenarbeit wollen wir in dem nun eingereichten Projekt unsere gemeinsame Forschung fortsetzen und vertiefen, um synergetisch unsere Expertise in den Bereichen Genomik und Populationsgenetik zusammenzuführen und auf die Schließung der oben genannten Wissenslücken hinzuarbeiten. Unter Verwendung des WGS-Ansatzes (WGS = Whole Genome Sequencing) möchten wir die genetische Diversität und Differenzierung zwischen den natürlichen Populationen von F. sylvatica untersuchen, die die drei mitteleuropäischen Hauptlinien dieser Spezies (Referenzpopulationen) repräsentieren, basierend auf unseren früheren ddRADseq Studien. Wir werden sowohl untersuchen, wie die neutrale und nicht-neutrale genetische Vielfalt räumlich verteilt ist und wie sie sich zeitlich geändert hat. Für letztere Fragestellung werden drei verschiedene Altersklassen (alte Bäume > 200 Jahre, Nachwuchs von 40-60 Jahre und Sämlinge < 5 Jahre) untersucht, um Signaturen der Selektion zu ermitteln, die derzeit auf die Populationen in klimatisch unterschiedlichen Teilen des Areals wirken. Diese Ergebnisse werden für das Verständnis der Mechanismen, die Veränderungen in neutralen und anpassungsfähigen Genomregionen zugrunde liegende, von großer Bedeutung sein. Darüber hinaus sind sie auch für das Management genetischer Ressourcen von Baumarten im Zusammenhang des Schutzes genetischer Vielfalt, aber auch in der Forstwirtschaft relevant.Die Forschungsteams, die diesen Antrag einreichen, haben unterschiedliche und sich ergänzende Expertise. Das deutsche Team ist seit langem an der vergleichenden und funktionalen Genomik und der Genomentwicklung interessiert. Das polnische Team hat Erfahrung in der Populationsgenetik und Genomik von Waldbäumen. Die gemeinsame Zusammenarbeit während dieses Projekts wird für beide Forschungsgruppen von Nutzen sein und wird wahrscheinlich zu einer langfristigen Zusammenarbeit im Bereich der funktionellen Populationsgenomik führen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 939 |
| Land | 32 |
| Wissenschaft | 4 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 2 |
| Ereignis | 4 |
| Förderprogramm | 881 |
| Repositorium | 1 |
| Taxon | 1 |
| Text | 41 |
| unbekannt | 44 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 78 |
| offen | 893 |
| unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 867 |
| Englisch | 253 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 3 |
| Datei | 5 |
| Dokument | 28 |
| Keine | 562 |
| Multimedia | 3 |
| Unbekannt | 2 |
| Webseite | 387 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 608 |
| Lebewesen und Lebensräume | 878 |
| Luft | 429 |
| Mensch und Umwelt | 974 |
| Wasser | 433 |
| Weitere | 967 |