Das Projekt "GO-Bio 2: AGRO-PROTECT: Weiterentwicklung einer Antikörper-vermittelten Resistenz Plattform" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Die Weltbevölkerung wird nach Schätzungen der Bevölkerungsabteilung der Vereinigten Nationen noch bis 2025 auf über 8 Milliarden steigen. Gleichzeitig soll es zu einer Reduktion der Agrarfläche um bis zu 30 Prozent kommen. Es wird bis dahin nicht wie im Moment ein Verteilungsproblem, sondern ein Mangel an Nahrungsmitteln vorliegen. Neue Agrarfläche wird nur sehr begrenzt erschlossen werden können und ist zumeist ökologisch z.B. durch Brandrodung von Urwaldgebieten nicht vertretbar. Eine Lösung bietet die Grüne Biotechnologie. Insbesondere durch Generierung von Trocken-, Salz- und Pathogenresistenten Nutzpflanzen. Wir haben eine innovative, patentierte Plattform entwickelt, mit deren Hilfe man Pflanzen unempfindlich gegen Schadpilze machen kann, um einen Beitrag zur Lösung solcher Probleme zu leisten. Die Plattform umfasst die Entwicklung von Antikörper vermittelten Pathogen resistenten Nutz- und Zierpflanzen. Dabei werden antifugale Peptide/Proteine mit Antikörperfragmenten fusioniert und in der Zielpflanze exprimiert, was zu einer Resistenz der Nutzung gegen das Pathogen führt. Diese Serviceleistung soll durch die neu zu gründende Agro-Protect GmbH Saatgut Unternehmen, wie Monsanto, Syngenta, DSV, Bayer und BASF angeboten werden. In der Phase I dieses Antrages soll ein Prototyp (Phytophthora infestans resistente Kartoffelpflanze) entwickelt werden, um diesen dann den oben aufgeführten Firmen zum Kauf bzw. in Lizenz (Sortenschutz) anzubieten (Phase II). Die erwarteten Einnahmen sollen zur Finanzierung der Entwicklung weiterer pathogen resistenter Pflanzen und damit zur Schaffung neuer innovativer, zukunftssicherer Arbeitsplätze in Deutschland verwendet werden. Die Produktion des Saatguts und der Vertrieb an den Landwirt soll in der Anfangsphase durch bestehende Netzwerke der Saatgut Firmen weltweit übernommen werden. Das Geschäftsmodel verschafft allen Beteiligten der Wertschöpfungskette und dem Endverbraucher Vorteile. Saatguthersteller können mit geringerer Resistenzbildung rechnen. Dem Landwirt werden höhere Ertragssicherheit, günstigere Produktionskosten und geringere Resistenzbildung garantiert. Und der Endverbraucher kann mit geringeren Kontaminationen von Spritzmitteln und Mykotoxinen rechnen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Feldversuche zur Biomasse bei Energietriticale" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saatzucht Dr. Hege GbR, Außenstelle durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist die Einführung von Triticalehybriden zur Steigerung des Biomasseertrags. Somit kann eine dringend notwendige Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge, die zur Zeit von Mais dominiert wird, erreicht werden. Durch eine QTL Kartierung sollen relevante Restorergene für das CMS-induzierende Cytoplasma im Genom lokalisiert und ihre Effekte geschätzt werden. Außerdem soll durch die Sequenzierung mehrerer Mitochondriengenome die genetische Basis dieser Cytoplasmen untersucht werden. In einem Vergleich zwischen Hybriden und Linien unter ökologisch divergierenden Bedingungen soll die erwartete Überlegenheit der Hybriden in Bezug auf den Biomasseertrag quantifiziert werden. Im Rahmen dieses Projekts sollen dadurch die Grundlagen für eine wissensbasierte Hybridzüchtung bei Energietriticale geschaffen werden - ein vielversprechender Schritt hin zu einer Diversifizierung der Energiepflanzenfruchtfolge in Deutschland. Die Feldversuche erfolgen als fünf-ortige Prüfung mit zwei Wiederholungen pro Ort, in 2 Jahren. Die Isolierung und Aufreinigung der mitochondrialen DNA erfolgt an der Landessaatzuchtanstalt. Die Sequenzierung und das de novo Assembly der Mitochondriengenome wird an einen externen Dienstleister vergeben. Die Genotypisierung der beiden Kartierungspopulationen mit DArT Markern erfolgt extern (Diversity Arrays Technology Pty Limited in Australien). Die Phänotypisierung der Pflanzen auf Restorerfähigkeit erfolgt und a. mittels Stereomikroskop.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Drought stress during grain filling can result in reduced grain filland subsequent loss in grain yield. As part of GABI-GRAIN, this projectaims to identify novel exotic proteins associated with improved droughttolerance during grain filling in barley. To achieve this aim a set ofspring barley introgression lines (S42-ILs) that originate from thecross Scarlett (H. vulgare) x ISR42-8 (H. spontaneum) (Schmalenbach etal. 2008 ) were screened for drought tolerance during grain filling. Intotal 49 S42-ILs and Scarlett as the control genotype were grown in theglasshouse using an automated irrigation system. At 10 days postanthesis (DPA) the irrigation system was set to provide well-wateredand drought stress conditions. Plants were scored for physiologicaltraits including flowering time, grain maturity, biomass, number ofears, grains per ear, thousand grain weight, grain yield and harvestindex. This phenotype data was then used for line by trait associationstudies to identify quantitative trait loci (QTL). This analysisidentified exotic alleles associated with increased and also decreasedplant performance under drought stress. Furthermore, we could alsoconfirm several QTL detected in previous field experiments using thisS42-IL population. To understand the molecular mechanism controllingidentified QTL a proteomics study is underway. From selected droughttolerant S42-ILs and Scarlett that have been grown under well-wateredand drought stress conditions proteins will be extracted from grainsamples collected at 12, 16, 20 and 24 DPA. Differentially expressedproteins will then be detected using quantitative 2D gelelectrophoresis. Identified proteins associated with improved droughttolerance can then potentially be used as diagnostic bio-markers toassist in the selection of higher yielding barley lines under droughtconditions. Furthermore, this research will give a greaterunderstanding of the genetic and biochemical mechanisms that controldrought tolerance in barley.
Das Projekt "Untersuchungen und Konzeptentwicklung zum Komposteinsatz zur Verminderung des Boden- und Naehrstoffabtrages durch Winderosion sowie zur Beeinflussung der Bodentemperaturen im Hinblick auf Optimierung der pflanzlichen Jugendentwicklung und Ertragss..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Geographie, Arbeitsgruppe Physiogeographie durchgeführt. Eine Steigerung der Akzeptanz für den Komposteinsatz in der Landwirtschaft soll durch die Untersuchung neuer Anwendungsmöglichkeiten unter Ausnutzung der wertgebenden Eigenschaften von Komposten erreicht werden. Ziel sind die Verminderung des Boden- und Nährstoffabtrages von landwirtschaftlichen Nutzflächen durch Winderosion mit Hilfe einer jährlichen standortgerechten Kompostaufbringung sowie die positive Beeinflussung des Bodentemperatur- und -feuchteregimes durch Kompostapplikation besonders im Hinblick auf die pflanzliche Jugendentwicklung und die Ertragssicherung bei Mais. Auf den zwei vorgesehenen, morphologisch und pedologisch unterschiedlichen Versuchsflächen (PA-RA-BRAUNERDE und PODSOL), die jeweils 4.800 m2 groß sind, werden neben vier Versuchsvarianten ohne Kompostaufbringung acht Kompostvarianten mit und ohne zusätzliche mineralische Düngerzugaben zur statistischen Absicherung jeweils viermal getestet (insgesamt 96 Testparzellen zu je 100 m2). Umfangreiche bodenkundliche Untersuchungen (u. a. Textur, Aggregatstabilität, Windkanalexperimente, Porenvolumen, Kationenaustauschkapazität, Nährstoffgehalte und Schwermetalle) während der Laufzeit und am Ende des auf drei Jahre projektierten Forschungsvorhabens sollen - zusammen mit den Ergebnissen der seit ca. zwei Jahren laufenden Untersuchungen - fundierte Erkenntnisse erbringen. Parallel dazu werden beständige Kompostqualitäts- sowie Ernteertragsuntersuchungen und Bonitierungen durchgeführt. Diese Arbeiten werden durch die Aufnahme von VA-Mykorrhiza-Vorkommen an Maiswurzeln ergänzt. Des Weiteren sollen auf den Testflächen umfangreiche gelände- und mikroklimatische Untersuchungen durchgeführt werden, bei denen permanente Messungen der Luft- und Bodentemperaturen, des Strahlungshaushaltes, der Windrichtung und -stärke sowie der Niederschläge, relativen Luftfeuchtigkeit, Bodenfeuchtigkeit und Verdunstung stattfinden.
Das Projekt "Mycorrhizal response and nutrient uptake of old, new and organically bred winter wheat cultivars in low input systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für Biologischen Landbau durchgeführt. The testing of crop cultivars on organic and conventional farms is often confounded by site heterogeneity. We compared the performance of a set of old, conventionally and organically bred winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivars within the DOK long term trial in CH-Therwil in 2007. In the DOK trial organic and conventional farming systems are compared since 1978 in a split-split plot design with four replicates on a haplic luvisol. Yield (dry matter yield, thousand kernel weight, harvest index and nitrogen harvest index) and quality parameters (grain protein content, Hagberg falling number, Zeleny value, wet gluten content and gluten index) of ten cultivars were assessed in four systems: unfertilized control (NOFERT), bio-dynamic (BIODYN 1 and 2) and one conventional farming system (CONMIN) with different levels of total nitrogen inputs (0, 33, 66 and 140 kg ha-1, respectively). Effects of cultivars and systems on yield and quality parameters were statistically significant, genotype x system interactions were generally not detected. Grain yield increased from 2.7 (NOFERT), 3.7 (BIODYN 1), 4.2 (BIODYN 2) up to 6.8 t ha-1 for the conventional system CONMIN with an average protein content of 10.8, 9.4, 9.0 and 11.7%, respectively. No significant differences between cultivars were detected for yield in the organic system BIODYN 2, whereas in the conventional system CONMIN, cultivars bred under conventional conditions yielded significantly more than old cultivars. However, the protein content of old cultivars was significantly higher than that of modern cultivars. The results imply that breeding for yield was successful during the last century but only under high input conditions (7.6 kg ha-1 yr-1 in the conventional system CONMIN), where the development was accompanied by rising inputs of external resources (e.g. mineral fertilizers). Under organic conditions, yield increase with the year of release of cultivars was only 1.8 kg ha-1 yr-1 (in the organic system BIODYN 2) and modern cultivars could not outperform the old cultivars, irrespective of their selection environment. A redundancy analysis showed that yield was mainly determined by systems or the input of fertilizers, while the influence of cultivars was only minor. The redundancy analysis for baking quality parameters in contrast revealed that the influence of cultivars was higher than the influence of the systems. It is suggested, that long term system comparisons can ideally serve to test crop cultivars under identical soil and climatic conditions. Root colonization with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) was higher under organic than under conventional farming conditions but there was no evidence that breeding conditions were influencing AMF-root colonization of the different cultivars. We observed a positive correlation for AMF root colonization and shoot P at tillering and flowering under organic but not under conventional conditions. (abridged text)
Das Projekt "Partner B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenproduktion und Agrarökologie in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Schaffung einer harmonisierten multiskalaren Datenbank, deren hauptsächlicher Fokus auf Boden-, Wasser- & Klimaressourcen liegt und Beurteilung der Auswirkung von Klimawandel auf Agrarökosysteme zulässt. Ein fundierter partizipatorischer Ansatz wird zum Validieren von Verbesserungsstrategien zur Erhöhung der Systembelastbarkeit unter sich änderndem Klima eingesetzt. Die Strategien umfassen die Anpassung ausgewählter Vor- und Nachernteprozesse in den Bereichen Wasser-, Energiemanagement, sowie der Reduzierung von Nachernteverlusten und der Erhöhung des Nährwertes der Grunddiät. Eine Web-GIS Anwendung wird partizipativ entwickelt und die in der Analyse der Ausgangssituation erarbeiteten Daten der biophysischen und sozioökonomischen Umwelt als Grundgerüst integriert. Die von der Anwendung identifizierten Strategien für die Erhaltung von Boden- und Wasserressourcen werden, mit Fokus auf die Fruchtwahl und Technologietransfer, in enger Zusammenarbeit mit der Bevölkerung getestet. Der Mikronährstoffgehalt von Grundnahrungsmitteln der Zielregion wird analysiert und mit Alternativen vergleichen, um Potentiale zur Verbesserung des Nährwertes zu identifizieren. Das Dreschen, Trocknen & Lagern (Getreide, Körnerleguminosen), sowie die Sortierung, Verpackung & der Transport (Obst, Gemüse) wird auf Verluste, Produktqualität und Arbeitskraft- & Energiebedarf hin untersucht. Die Auswirkungen der Strategien auf das Agroökosystem werden kontinuierlich durch Life Cycle Assessment ermittelt.
Das Projekt "Partner C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Strategien und Folgenabschätzung durchgeführt. Durch die wachsende Weltbevölkerung erhöht sich der Bedarf nach Nahrung, Futtermitteln und Energie. Dadurch werden die Ertragssteigerung und -stabilität sowie die Verbesserung von Nutzpflanzen zu wichtigen Fragen für Pflanzenzüchtungsstrategien. Diese Strategien können auf Ertragserhöhung, Resistenz gegen Pflanzenkrankheiten oder Trockentoleranz fokussiert sein. Im Allgemeinen weisen Sorten entweder hohe Erträge auf und bedürfen intensiver Fungizidbehandlungen oder sie liefern geringere Erträge und benötigen weniger Behandlungen aufgrund ihrer besseren Resistenzeigenschaften. Eine Ertragssteigerung geht daher häufig mit weniger nachhaltigen Anbauverfahren einher. Die Entscheidung zur Sortenwahl durch den Landwirt ist von der Befallsgefährdung des jeweiligen Standortes unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Kriterien abhängig. Landwirte sind sich jedoch nicht immer der Resistenzeigenschaften bewusst und behandeln dann resistente und nicht-resistente Sorten gleich. Dieses Projekt setzt sich daher zum Ziel, das Wissen zu Kosten und Nutzen unterschiedlicher Züchtungsstrategien für Winterweizen, dem wichtigsten Getreide in Deutschland, zu verbessern und die Entwicklung nachhaltiger und effizienter Getreideanbausysteme zu unterstützen. Es werden Feldversuche an fünf verschiedenen Standorten in Deutschland durchgeführt, um drei unterschiedliche Weizenanbausysteme mit ertragreichen, krankheitsresistenten und trockentoleranten Sorten mit unterschiedlichen Fungizid-Strategien zu vergleichen und zu bewerten. Zusätzlich werden existierende Daten von Langzeit-Feldversuchen in die Bewertung mit einbezogen. Die Analysen werden einerseits auf den Ressourcenbedarf und die ökonomischen Effekte für Erzeuger gerichtet sein, andererseits auf Züchtungsanstrengungen und -forschung und deren Kosten und Nutzen, sowie auf ökologische und sozio-ökonomische Auswirkungen für die gesamte Gesellschaft. Zusätzliche Qualitäts- und Metabolomanalysen an Weizenproben helfen sicherzustellen, dass das Weizenanbauverfahren zu gesunden und sicheren Nahrungs- und Futtermitteln führt. Dieses geradlinige Konzept, Daten in Feldversuchen zu gewinnen und in interdisziplinärer Forschung zu verwerten, stellt eine neue Herangehensweise dar, um unterschiedliche Züchtungsstrategien aus einer ökologischen, gesundheitlichen und sozio-ökonomischen Perspektive zu bewerten. Es macht Vorteile und Kosten evident und erlaubt die Verbesserung des Entscheidungsprozesses für geeignete Züchtungsstrategien. Außerdem soll die praktische und effiziente Anwendung von Sorten gefördert und Einschränkungen in Akzeptanz und Anwendung nachhaltiger Anbauverfahren überwunden werden, um somit die Entwicklung nachhaltiger Strategien für eine gesteigerte Produktion gesunder und sicherer Nahrungsmittel sicherzustellen.
Das Projekt "SP6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. Das Hauptziel dieses Projekts ist es, Zwischenfrüchte einzusetzen, um innovative Anbausysteme sowie Bodenmanagement-Strategien zu entwickeln und so zur Bodenfruchtbarkeit beizutragen. Diese Strategie soll eine nachhaltige Bodennutzung verbessern, die Ertragssicherheit erhöhen und auf marginalen Böden zu Ertragssteigerungen führen. Daher richtet sich der Fokus von CATCHY auf die Integration von Zwischenfrüchten in Fruchtfolgen als wesentlicher Bestandteil eines integrierten Gesamtkonzepts. Ziel ist es, nicht nur ein verbessertes Boden- und Fruchtfolgemanagement unter Anwendung verschiedener Saatgutmischungen von Zwischenfrüchten zu entwickeln, sondern auch ein besseres kausales Verständnis zu erzielen, wie Bodenfruchtbarkeit über die biologischen Wirkungen von Zwischenfrüchten und deren Interaktionen mit Kulturpflanzen und Mikroorganismen im Boden verbessert werden kann. Diese funktionellen Analysen werden durch agronomische und ökonomische Studien komplementiert. Im Detail hat CATCHY die folgenden Ziele: - eine Dauer-Feldversuchsreihe aufzubauen, um verschiedene Fruchtfolgen mit diversen Zwischenfruchtmischungen zu testen; - die Auswirkung von Zwischenfruchtmischungen und deren Komponenten auf die Ertragsbildung der Hauptkulturen zu erfassen, auf argonomische und Bodenparameter wie Größe und Verfügbarkeit des Nährstoffpools, auf Nährstoffflüsse, Kohlenstoffsequestrierung in Böden, Bodenstruktur sowie auf Funktion und Diversität von Pflanzen- und Bodenmikrobiomen; - ein besseres Verständnis von Bodenmikroorganismen-Gemeinschaften und ihren Interaktionen mit Nutzpflanzen zu erlangen; - letztendlich einen Beitrag zu einer optimierten Bodenmanagement-Praxis zu leisten, um so produktive und fruchtbare Böden für eine hohe Ertragsstabilität zu erhalten; - neue Zwischenfruchtkonzepte in nutzerorientierten Kosten-Nutzen Kalkulationen zu implementieren, um ein Decision-Support-Tool für Zwischenfruchtnutzung zu entwickeln; - Wissens- und Strategietransfer'.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saaten-Union Biotec GmbH durchgeführt. Um die wachsende Weltbevölkerung in den nächsten Jahrzehnten mit ausreichend Nahrung versorgen zu können und gleichzeitig die Basis für eine auf Pflanzen beruhende Bio-Ökonomie zu legen, sind drastische Ertragssteigerungen weltweit erforderlich. Da nicht mehr Ackerfläche zur Verfügung stehen wird, kann die Produktion pflanzlicher Nahrungsmittel nur über eine Erhöhung der Erträge pro Ackerfläche erreicht werden. Der Ertrag von Nutzpflanzen wird (1) durch die verfügbare Sonnenstrahlung, (2) durch die Effizienz, mit der die Sonnenstrahlung von der Pflanze aufgenommen wird, (3) durch die Effizienz, mit der die Sonnenenergie in der Pflanzen umgewandelt wird und (4) durch den Ernteindex, d.h. wie viel der Gesamt-Biomasse einer Nutzpflanze sich im Erntegut wiederfindet, bestimmt. Quantitative Studien und Modellierungen haben ergeben, dass die photosynthetische Umwandlungseffizienz der Faktor mit dem größten Steigerungspotential ist. Daher zielt dieses Vorhaben mit seinen vier komplementären Teilprojekten darauf ab, die Photosyntheseeffizienz von Pflanzen zu verbessern.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Entwicklungs- und Molekularbiologie der Pflanzen durchgeführt. Um die wachsende Weltbevölkerung in den nächsten Jahrzehnten mit ausreichend Nahrung versorgen zu können und gleichzeitig die Basis für eine auf Pflanzen beruhende Bio-Ökonomie zu legen, sind drastische Ertragssteigerungen weltweit erforderlich. Da nicht mehr Ackerfläche zur Verfügung stehen wird, kann die Produktion pflanzlicher Nahrungsmittel nur über eine Erhöhung der Erträge pro Ackerfläche erreicht werden. Der Ertrag von Nutzpflanzen wird (1) durch die verfügbare Sonnenstrahlung, (2) durch die Effizienz, mit der die Sonnenstrahlung von der Pflanze aufgenommen wird, (3) durch die Effizienz, mit der die Sonnenenergie in der Pflanzen umgewandelt wird und (4) durch den Ernteindex, d.h. wie viel der Gesamt-Biomasse einer Nutzpflanze sich im Erntegut wiederfindet, bestimmt. Quantitative Studien und Modellierungen haben ergeben, dass die photosynthetische Umwandlungseffizienz der Faktor mit dem größten Steigerungspotential ist. Daher zielt dieses Vorhaben mit seinen vier komplementären Teilprojekten darauf ab, die Photosyntheseeffizienz von Pflanzen zu verbessern.
| Origin | Count |
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| Bund | 445 |
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| Förderprogramm | 445 |
| License | Count |
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| offen | 445 |
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| Englisch | 61 |
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| Keine | 233 |
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| Boden | 346 |
| Lebewesen & Lebensräume | 403 |
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| Mensch & Umwelt | 445 |
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