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Jena Microbial Resource Collection (JMRC) at Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology e.V. Hans-Knöll-Institute (HKI) and Friedrich Schiller University Jena

http://www.uni-jena.de/Pilz__Referenz_Zentrum.html

Possible effects of transgenic plants on soil organisms

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.

Einfluss der Heterogenitaet von Pflanzenbestaenden auf den Befall von Pflanzen durch tierische Schaedlinge

Von Pflanzenbestaenden, die nur eine Pflanzenart enthalten, wird oft ein staerkerer Befall durch tierische Schaedlinge vermutet. Durch Laborversuche mit verschiedenen Arten phytophager Insekten wird geprueft, ob das Aufsuchen der Wirtspflanzen in Reinbestaenden gegenueber Mischbestaenden erleichtert ist.

Krankheiten der Wildtiere und ihre Bedeutung fuer Mensch und Haustier

Understanding the ecology and virulence of Legionella spp. populations in freshwater systems in Germany, Palestine and Israel

Bacteria of the genus Legionella cause waterborne infections resulting in severe pneumonia. In Europe, 70Prozent of the cases of the so-called Legionnaires disease (LD) originate from strains of L. pneumophila serogroup (Sg) 1, 20Prozent from other L. pneumophila serotypes and 10Prozent from other Legionella species. In contrast, in the Middle East most legionella infections are due to L. pneumophila Sg3. The overall objective of this project is to advance current knowledge on the ecology of legionella in freshwater systems, the environmental factors affecting their occurrence, virulence potential and infectivity and to understand their transmission to humans. We will analyze the major environmental factors regulating the abundance of legionella, such as grazing and assimable dissolved organic carbon, because the occurrence of these heterotrophic bacteria in aquatic habitats is highly dependent on these factors. We will use an integrated molecular approach based on highresolution diagnostics of environmental samples and clinical isolates to determine the abundance, activity and virulence potential of Legionella populations in-situ. Combining environmental and molecular epidemiological data, we aim at understanding the link between ecology and population dynamics of legionella and cases of LD. The project will result in a novel understanding of the molecular epidemiology of legionella and provide new surveillance tools and strategies to prevent LD.

Untersuchungen zur Biologie und Variabilitaet von Fomes annosus (FR.) Cooke und ueber die Moeglichkeiten seiner biologischen Bekaempfung

In Neuaufforstungen mit Koniferen (in der Bundesrepublik in naher Zukunft auf ca. 1,2 Mio. ha Grenzertragsboeden und Oedlaendereien) besteht die Gefahr einer Primaerinfektion durch den holzzerstoerenden Wurzelschwamm Fomes annosus. Seine Sporen besiedeln frischgeschnittene Stubben, dringen in deren Wurzeln vor und von dort in die Wurzel lebender Baeume in denen sie Wurzel- und Stammfaeule erzeugen. In England wird fuer die Kiefer zur Verhinderung der Infektion eine protektive Stubbenbehandlung mit pilzlichen Antagonisten von Fomes annosus empfohlen, die jedoch in eigenen Laborversuchen bei der Fichte (auch bei der Kiefer) keine zuverlaessigen Erfolge brachte. Es soll versucht werden, durch besseres Verstaendnis von Stoffwechselablaeufen und Infektionsbiologie ein biologisch sicheres (chemisches oder physikalisches) Verfahren zu finden, dass es es erlaubt, Fichte bzw. Douglasie gleichbleibend zu schuetzen. Hierbei ist die hohe physiologische Variabilitaet von Fomes annosus zu beruecksichtigen.

Wozu bauen Coccolithophoriden eine Kalkschale? Dient sie zum Schutz gegen Fressfeinde und Pathogene?

Coccolithophoriden sind eine Gruppe von ca. 200-300 marinen Phytoplanktonarten, die in allen Weltmeeren vorkommt. Sie besitzen die besondere Fähigkeit eine Kalkschale (Coccosphäre) zu bauen, die sie aus vielen kleinen Kalkplättchen (Coccolithen) zusammensetzen. Aufgrund ihrer Fähigkeit zu kalzifizieren sind sie ein wichtiger Bestandteil im Klimasystem, denn die Produktion von Kalk nahe der Meeresoberfläche führt zu einem vertikalen Gradienten der Seewasseralkalinität, beschleunigt den Kohlenstoffexport in die Tiefsee und erhöht die Rückstrahlung von einfallender Sonnenenergie von der Erdoberfläche ins Weltall. Trotz intensiver Forschung an der Physiologie der Kalzifizierung und dessen biogeochemischer Relevanz konnten wir eine der entscheidenden Fragen immer noch nicht beantworten: Wozu bauen Coccolithophoriden eine Kalkschale? Die Beantwortung dieser Frage ist von außerordentlicher Bedeutung, denn solange wir nicht wissen wozu die Kalkschale dient können wir auch nicht vorraussagen in welchem Maße sich die durch die Ozeanversauerung zu erwartende Abnhame in der Kalzifizierung negativ auf die Fitness dieser Lebewesen in ihrem natürlichen Lebensraum auswirkt. In dem hier vorgestellten Projekt möchten wir die Frage nach der Bedeutung der Kalzifizierung erforschen, indem wir untersuchen ob die Coccosphäre einen Schutz gegen planktonische Räuber, Bakterien und Viren darstellt. Dazu haben wir eigens einen experimentellen Ansatz entwickelt wobei kalzifizierte und dekalzifizierte Coccolithophoridentzellen zusammen mit deren Fressfeinden und Pathogenen kultiviert werden. Dieser Ansatz erlaubt es uns folgende Fragestellungen zu untersuchen: 1) Sind kalzifizierte Zellen besser in der Lage sich gegen Fraß und Infektion zu schützen als Zellen ohne Coccosphäre? 2) Bevorzugen Fressfeinde und Pathogene solche Zellen, bei denen die Coccosphäre entfernt wurde, wenn ihnen beides angeboten wird? 3) Sind Wachstum und Reproduktion von Fressfeinden und Pathogenen verlangsamt, wenn sie kalzifizierte Zellen fressen oder infizieren?

Umweltrelevante Belastungen durch die Haltung von Heim- und Begleittieren

In den letzten Jahren gewann die Katze sowohl als Haustier als auch als Tierheimtier immer mehr an Bedeutung. Die neuesten Zahlen ueber die in deutschen Haushalten lebenden Katzen belaufen sich auf mittlerweile 6 Millionen, im Vergleich zu 1992 mit ca 5 Millionen Katzen. Damit einhergehend nimmt auch die Zahl der freilaufenden und verwilderten Tiere drastisch zu, wie Zahlen aus Umfragen belegen. Von 1993 bis 1996 hat sich die Zahl der in Tierheimen Ostdeutschlands aufgenommenen Katzen um durchschnittlich 43 Prozent erhoeht, wobei 71 Prozent der aufgenommenen Katzen zur Gruppe der streunenden und freilebenden Katzen gehoeren. Neben einer extremen Belastung der Tierheime und hohen Kosten der Fang- und Vermittlungsversuche, hat dieses Problem vor allem hygienische Relevanz. Zu den von Katzen auf den Menschen uebertragbaren Infektionen (Zoonosen) gehoeren ua die Echinokokkose, die die Katzenkratzkrankheit, Katzenpocken, Mikrosporie (Trichophytie), Raeudemilben und insbesondere die Toxopasmose. Hier kommt es durch freillebende verwilderte Katzen, die sich dem Zugriff des Menschen entziehen, zur Kontamination von oeffentlichen Plaetzen wie zB Kinderspielplaetzen uae . Ziel dieses Projektes ist die Erfassung der Zahl der verwilderten und streunenden Katzen,die epidemiologische Erfassung von durch freilebenden Katzen auf den Menschen uebertragbaren Infektionskrankheiten und die Entwicklung von Strategien zur Kontrolle der Katzenpopulation.

Untersuchungen ueber die Fortpflanzungsbiologie der Flussperlmuschel in den Forellenbaechen der Lueneburger Heide

Es sollen: 1. Kuenstliche Infektionen an verschiedenen Fischarten aus der 'Forellenbachregion' mit den Larven der Flussperlmuschel vorgenommen werden; 2. In Laborversuchen weitere Erkenntnisse fuer die Aufzucht von Jungmuscheln gewonnen werden; 3. Versuche durchgefuehrt werden, Muschellarven in kuenstlichen Naehrloesungen ohne Zwischenwirt zur Entwicklung zu bringen; 4. Die Restvorkommen der Flussperlmuschel in den ehemaligen 'Perlbaechen' der Lueneburger Heide festgestellt und kartiert werden. Dabei sollen geeignete Plaetze fuer die Wiederansiedlung der Muschel erkundet und nach oekologischen Gesichtspunkten untersucht werden.

Surveillance von Fledermäusen auf Tollwutinfektion

Die Bundesrepublik Deutschland ist nach den Kriterien der Weltorganisation für Tiergesundheit (OIE) seit September 2008 frei von terrestrischer Tollwut (Rabies), nicht aber von Fledermaustollwut. Diese Form der Tollwut wird durch Infektionen mit den Lyssaviren EBLV-1 und EBLV-2 verursacht für die eigene Übertragungszyklen bestehen. Deutschlandweit wurden im Zeitraum 1954-2009 bei mehr als 220 Fledermäusen EBLV-Infektionen diagnostiziert. Der Schwerpunkt ihrer Verbreitung liegt in den an Nord- und Ostsee angrenzenden Bundesländern. Aussagekräftige Daten über die Verbreitung der Fledermaustollwut in Bayern liegen bislang nicht vor.

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