Der Seefrosch wird im Gegensatz zur letzten Roten Liste von Kühnel et al. (2009) in der vorliegenden Fassung der Gattung Pelophylax zugeordnet. Zuvor wurde der Name Rana ridibunda Pallas, 1771 genutzt. Der Seefrosch wurde in allen Bundesländern nachgewiesen, allerdings fehlt die Art fast flächendeckend in Mecklenburg-Vorpommern und in Schleswig-Holstein sowie in weiten Teilen Niedersachsens und Nordrhein-Westfalens (Schiemenz & Günther 1994, Günther 1996 c). Die TK25-Q-Rasterfrequenz (Zeitraum 2000 – 2018) beträgt 16,51 % und liegt in der Kriterienklasse „mäßig häufig“. Ohst (2008) konnte am Oberlauf der Donau, entlang des Rheins und im Ruhrtal auch genetische Marker allochthoner, mit P. ridibundus eng verwandter Arten (P. kurtmuelleri, P. cf. bedriagae) in zum Teil hohen Anteilen nachweisen. Allochthone Wasserfrösche, die vorwiegend vom Balkan und aus Anatolien stammten, wurden in mehreren europäischen Staaten ausgesetzt, u. a. in Frankreich, der Schweiz und in Belgien (Übersicht bei Plötner 2005, Holsbeek et al. 2008). Auch in Deutschland wurden allochthone Individuen angesiedelt, z. B. im Raum Essen (Kordges 1988) und in Südbayern (Mayer et al. 2013). Aufgrund fehlender Reproduktionsbarrieren können sich allochthone Tiere mit einheimischen Seefröschen kreuzen und fertile Nachkommen hervorbringen (Plötner et al. 2010). Rückkreuzungen zwischen solchen F1-Hybriden und autochthonen Individuen führen wiederum zu Introgressionen allochthonen Erbguts in den indigenen Genpool. Ausmaß, Dynamik und räumliche Muster solcher Hybridisations- und Introgressionsprozesse sind für die meisten der einheimischen Seefroschpopulationen weitgehend unbekannt, was die Beurteilung der Bestands- und Gefährdungssituation von P. ridibundus erheblich erschwert. Darüber hinaus ist unklar, in welchem Umfang vitale Seefrösche (vor allem Weibchen) aus heterotypischen Kreuzungen zwischen Seefröschen und hybridogenetischen Teichfröschen hervorgehen. Gleiches trifft für die Introgression lessonae-spezifischer Gene in den ridibundus-Genpool zu (vgl. Uzzell et al. 1977, Günther & Plötner 1988, Plötner et al. 2008). Aufgrund der unzureichenden Daten und der Vielzahl offener Fragen, die nur auf der Grundlage molekularer Untersuchungen geklärt werden können, ist es gegenwärtig nicht möglich, für autochthone P. ridibundus den langfristigen oder kurzfristigen Bestandstrend einzuschätzen. Eine Einschätzung der aktuellen Bestandssituation als mäßig häufig ist dennoch plausibel, da die Rasterfrequenz aufgrund möglicher Verwechslungen mit dem Teichfrosch wahrscheinlich unterschätzt wird. Es wird vermutet, dass es in den letzten Jahrzehnten zu Bestandsrückgängen bzw. -abnahmen gekommen ist. Daraus ergibt sich die Rote-Liste-Kategorie “Daten unzureichend“. Im Gegensatz zur RL 2009 werden aufgrund der aktuellen Datenlage der kurzfristige wie auch der langfristige Bestandstrend nicht mehr als stabil (ehemals als „gleich bleibend“ bezeichnet), sondern als unbekannt eingeschätzt. Aus diesem Grund ändert sich die Rote-Liste-Kategorie von „Ungefährdet“ zu „Daten unzureichend“. Die vermuteten Bestandsrückgänge sind vor allem auf großräumige Meliorationsmaßnahmen sowie den Ausbau von Fließgewässern (Begradigungen und Vertiefungen) und damit die Zerstörung natürlicher, vegetationsreicher Still- und Flachwasserbereiche (Auen, Altarme) zurückzuführen. Darüber hinaus führen unsachgemäße Grabenräumungen zu Verlusten von Individuen. Auch von wasserbaulichen Anlagen und steilwandigen Gruben können zum Teil erhebliche Gefahren für den Seefrosch ausgehen. So fanden Schneeweiß & Wolf (2016) in einem Schacht eines Staubauwerks ca. 800 adulte See- und Teichfrösche (der Seefroschanteil betrug ca. 90 %), von denen 25 % bereits verendet waren. In landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten dürfte die Verschmutzung von Gräben und Kanälen mit Gülle und Agrochemikalien einen negativen Einfluss auf die Bestandsentwicklung des Seefroschs haben, zumal P. ridibundus eine relativ geringe Toleranz gegenüber einem niedrigen Sauerstoffgehalt des Wassers aufweist und sich auch außerhalb der Reproduktionsperiode im Gewässer oder im Uferbereich aufhält. Sauerstoffmangel kann sich nicht nur negativ auf die Entwicklung von Seefroschlarven auswirken, sondern auch zu einer erhöhten Mortalität unter Adulten führen, die im Gewässer überwintern (Tunner & Nopp 1979, Berger 1982, Plénet et al. 1998). Vor allem in kleineren stehenden Gewässern können während langanhaltender Frostperioden hypoxische Bedingungen eintreten, da diese dann oft vollständig und über längere Zeiträume zufrieren, wodurch die Aufnahme atmosphärischen Sauerstoffs verhindert wird und die Sauerstoffproduktion durch Photosynthese stark eingeschränkt ist. Möglicherweise ist das ein Grund, warum P. ridibundus vor allem entlang der Flussläufe verbreitet ist und selbst größere Seen in bestimmten Regionen (z. B. in Mecklenburg-Vorpommern) frei von Seefröschen sind. Die wichtigste Schutzmaßnahme ist der Erhalt naturnaher Fließgewässer einschließlich der Auwälder (Plötner 2001, 2005) sowie die Förderung ihrer Dynamik. In stehenden Gewässern sollte der Schutz der Laichzonen und Röhrichtbestände oberste Priorität genießen. Im unmittelbaren Umgebungsbereich von individuenstarken, autochthonen Seefroschpopulationen sind extensive Bewirtschaftungsmaßnahmen anzustreben. Auf den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und mineralischen Düngern ist nach Möglichkeit zu verzichten.
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 "Sustainable Introduction of GMO's into European Agriculture - SIGMEA - SIGMEA, Teilprojekt 20" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (340), Fachgebiet Allgemeiner Pflanzenbau (340a) durchgeführt. The overall objective of SIGMEA is to set up a science-based framework, strategies, methods and tools for assessing ecological and economical impacts of GM crops and for an effective management of their development within European cropping systems, i.e. to create a practical toolbox. Special attention will be paid to the co-existence between various types of agricultural cropping systems. To achieve this overall objective, SIGMEA brings together the principal teams and thus the principal programmes studying gene flow over a wide number of countries across Europe with a diversity of agricultural systems including organic and landrace cropping. Six regional case studies will be chosen for supporting the validation of tools designed in SIGMEA: three regions focusing on Bt-maize and three on herbicide tolerant Oilseed Rape.
Das Projekt "Genomic dissection of floral transition in Brassica napus towards crop improvement by life cycle adaptation and hybrid yield increase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Lehrstuhl Pflanzenzüchtung durchgeführt. Rapeseed (Brassica napus L.) suffers from low genetic variation due to the short history of this species. Breeders try to broaden the genetic basis by gene introgression from non-adapted material from other geographic regions of the world. However, use of these materials is hampered, among others, by non-adapted flowering time (FTi). Here an integrated project is proposed to get a deeper understanding of FTi by global expression analysis and cloning of major FTi regulators. Candidate genes will be mapped by recombination mapping and, in collaboration with other groups, by association mapping. As a proof of concept study, relevant sequences will be mapped to recombinant lines carrying exotic rapeseed introgressions. The 2nd part of the project will study the relevance of 4 FTi genes for heterosis. Assuming that sequence variation within these genes will have an impact on seed yield and biomass heterosis, mutants will be identified by TILLING. The mutants will be analyzed and crosses will be made to determine heterosis of F1 hybrids in the 2nd funding period.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Pflanzenbau - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Das Gesamtziel des Projektes ist die Einlagerung der durch das Gen Ryd4Hb bedingten BYDV-Resistenz in deutsches Wintergerstenzuchtmaterial und deren Kombination mit Gelbmosaikvirusresistenz und guter Malzqualität. Erreicht werden soll das Ziel durch:1) die Erstellung von züchterisch nutzbarem, Ryd4Hb-homozygotem Ausgangsmaterial, 2) die Entwicklung introgressionsspezifischer molekularer Marker,3) die markergestützte Kombination von Ryd4Hb (BYDV-Resistenz) und Rym14Hb und/oder Rym16Hb (Gelbmosaikvirusresistenz) in aktuellem Wintergerstenzuchtmaterial, 4) die Charakterisierung der erstellten Introgressionslinien hinsichtlich Ertrag und Qualität. Das Projekt umfasst folgende Arbeitsschwerpunkte: a) Absättigung des Ryd4Hb-Donorchromosomensegments (DCS) auf 3HL mit molekularen Markern - Nutzung des SuperTag Digital Gene Expression Profiling (Unterauftrag an GenXPro GmbH), b) MAS-gestützte Identifizierung rekombinativ reduzierter DCS in Rückkreuzungsnachkommenschaften, c) Prüfung der selektierten Genotypen im Gewächshaus auf Abwesenheit des Subletalfaktors bei vorhandener BYDV-Resistenz (Resistenzprüfungen), d) Rückkreuzungsprogramm, e) Ertrags- und Qualitätsprüfungen durch die beteiligten Züchtungsfirmen bzw. die LfL. Das Konzept der Ergebnisverwertung sieht vor, dass die im Projekt entwickelten Introgressionslinien, die definierte Hordeum bulbosum-Donorchromosomensegmente mit gut charakterisierten Virusresistenzgenen tragen, allen GFP-Mitgliedsunternehmen der Abteilung Getreide zur Verfügung gestellt werden. Die Verfügbarkeit von Wintergerstensorten mit absoluter Resistenz gegenüber BYDV wäre international einzigartig und würde stark nachgefragt werden, insbesondere vor dem Hintergrund der wachsenden Bedeutung insektenübertragener Viren durch die prognostizierte Klimaerwärmung. Derartige Sorten können dazu beitragen, den Marktanteil der deutschen Gerstenzüchtungsunternehmen beim Gerstenanbau in Europa zu halten und zu erhöhen. Die Forschungsergebnisse werden publiziert.
Das Projekt "Molekulare Untersuchungen zu Prozessen der Hybridisierung und Introgression zwischen Abies alba Mill. und sieben weiteren mediterranen Tannenarten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Marburg, Fachbereich Biologie, Professur Naturschutzbiologie durchgeführt. Die Gattung Abies stellt in Europa ein interessantes Modell für die Evolution von verwandten Waldbaumarten, mit großenteils getrennten Verbreitungsgebieten dar. Die Gattung zeichnet sich durch kontrastierende Vererbungsmodi von Chloroplasten DNA (rein väterlich) und Mitochondrien DNA (rein mütterlich) aus. Eine Hybridisierung zwischen benachbarten Arten scheint sehr wahrscheinlich. Räumlich explizite Untersuchungen wurden bisher mit einem molekularen Marker der Mitochondrien DNA durchgeführt, der zeigte, dass mütterliche Linien weitgehend getrennt blieben. Jedoch zeigte sich schon bei Untersuchungen an der zentraleuropäischen Weißtanne Abies alba, dass väterlich vererbte Marker, die also über den Pollen ausgebreitet werden, ein stark kontrastierendes Bild liefern. Durch den Einsatz väterlich vererbter molekularer Marker der Chloroplasten DNA sollen nun bei der Fokus-Art A. alba Prozesse von Hybridisierung und Introgression mit sieben weiteren mediterranen Tannen-Arten untersucht werden. Nach umfassender genetischer Charakteriserung eines hochvariablen Markers per DNA Sequenzanalyse, soll die geographische Verteilung von Varianten der Chloroplasten DNA ermittelt werden. Diese wird Aufschluss geben, ob es in jüngerer Zeit zu Ereignissen von Hybridisierung und Introgression zwischen A. alba und benachbarten Arten gekommen ist. Darüber hinaus soll durch eine Rekonstruktion der Phylogenie geklärt werden, ob es in den vergangenen Klima-Zyklen mehrfach zu Hybridisierung und Introgression kam und ob die zentraleuropäische Fokus-Art A. alba dabei eine Schlüsselrolle spielte.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz durchgeführt. In Deutschland und Europa ist der effiziente Anbau von Raps durch Schadinsekten stark gefährdet. Um den Anbau von Ölraps langfristig zu sichern, ist damit begonnen worden, genetische Grundlagen für die züchterische Bearbeitung von Insektenresistenz am Beispiel des Rapsglanzkäfers (RGK) Brassicogethes aeneus zu erarbeiten. RGK-resistente Akzessionen von Sinapis alba und Eruca sativa wurden im vorlaufenden Projekt CHEMOEKORAPS identifiziert. Im Folgeprojekt CHEMOEKOTRANS soll nun mit der Introgression von RGK-Resistenzen in den Raps begonnen und die Voraussetzung für die weitere Introgression mittels molekularer und biochemischer Marker geschaffen werden. Im Teilprojekt 1 (Intergenerischer Transfer) werden Kreuzungen zwischen Raps und S. alba und E. sativa zur Erhöhung des Kreuzungserfolgs mit dem embryo rescue-Verfahren unterstützt. Zum anderen sollen Kartierungspopulationen in S. alba aufgebaut werden, die für die genetische Analyse der RGK-Resistenz und Markerentwicklung genutzt werden können. Im Teilprojekt 2 (Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz) werden Phänotypisierungen (Metabolomanalysen und Bioassays) an Pflanzenmaterial aus dem Teilprojekt 1 (Kreuzungsnachkommen, Kartierungspopulationen) durchgeführt, die für die Erfassung der chemisch-ökologisch vermittelten Resistenz notwendig sind. Im Rahmen der Metabolomanalyse sollen biochemische Marker , die die RGK-Resistenz bedingen, identifiziert werden. In den Kartierungspopulationen können ursächliche Zusammenhänge zwischen Metaboliten, RGK-Resistenz und molekularen Markern nachgewiesen werden. Das Projekt CHEMOEKOTRANS liefert neue Resistenzbiomarker auf metabolomischer und genetischer Ebene sowie neues Pflanzenmaterial zur Zucht von insektenresistenten Rapslinien und trägt damit zu einer nachhaltigen und integrierten Landwirtschaft bei.
Das Projekt "Modellierung von Genfluss und Verwilderung bei transgenen Zuckerrueben (Beta vulgaris convar. altissima DOELL) mit Hilfe eines zellulaeren Automaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II, Professur für Biometrie und Populationsgenetik durchgeführt. Beim Anbau transgener Zuckerrueben stellt sich die Frage, ob Transgene entsprechender Sorten aus den jeweiligen Produktionsflaechen entweichen koennen. Fuer Zuckerrueben muessen zwei Moeglichkeiten in Betracht gezogen werden: die introgressive Hybridisierung sowie die Verwilderung von Zuckerruebenpopulationen. Die Beurteilung dieser Ausbreitungsprozesse in Raum und Zeit bedarf der Modellierung, die auf vorhandenen Kenntnissen ueber die zugrunde liegenden biologischen Prozesse bei Zuckerrueben aufbaut und Ergebnisse aus Freilanduntersuchungen mit transgenen Pflanzen einbeziehen soll. Die raeumlich-zeitliche Simulation geschieht mit Hilfe eines zellulaeren Automaten. Das Modell sollte neben der Ueberpruefung der Effizienz von Begrenzungsmassnahmen eine Einschaetzung der Risiken bei kommerziellem Anbau transgener Zuckerrueben leisten. Eine Uebertragung auf andere transgene Kulturpflanzen ist vorgesehen.
Das Projekt "Determinanten der Krebsbildung bei Xiphophorus: II. Modelle, die die inhaerenten Potenzen zur Krebsbildung 'spontan' oder nach Provokation durch Initiatoren oder Promotoren der Umwelt freigeben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Genetik durchgeführt. Individuen aus Wildpopulationen von Xiphophorus (Freiland oder Labor) sind insuszeptibel fuer Krebsbildung. Dagegen sind Individuen aus panmiktischen Bastardpopulationen zu etwa 5 Prozent suszeptibel und bilden Retikulosarkome, Lymphosarkome, Leiomyosarkome, Rhabdomyosarkome, Fibrosarkome, intestinale Fibrome, Karzinome (Gallenblase, Niere, Leber, Pankreas, Schilddruese), Schuppenzellkarzinome, Papillome, Neuroblastome, Retinoblastome, Ganglioneurome, Neurilemmome, Melanome. Manche Populationsbastarde bilden die Tumoren 'spontan', andere nach Behandlung mit mutagenen Agenzien (Initiatoren), wiederum andere nach Behandlung mit zelldifferenzierenden Agenzien (Promotoren). Das xiphophorine Genom enthaelt also Krebsdeterminanten, auch dann, wenn keine Tumoren auftreten. Sie geben sich meist als Entwicklungsgene zu erkennen, repraesentieren Grundelemente der metazoischen Organisation, und sind als solche in der Evolution konservativ. Sie werden von flexiblen Systemen von Kontrollelementen reguliert, die nach Darwinistischen Prinzipien populationsspezifisch divers evoluiert sind. Folgende Test-Modelle fuer Melanombildung zeigen dies: a) Durch Introgressionsstrategien transferierten wir einzelne genetisch definierte Entwicklungsgene aus Wildpopulationen in Genome anderer Wildpopulationen, die ihre eigenen Entwicklungsgene durch anders organisierte Kontrollelemente regulieren. Nach Ersatz entscheidender Kontrollelemente des betreffenden Entwicklungsgens durch unbrauchbare fremde Kontrollelemente, entstehen 'spontan'Tumoren (S-Modell). b) Die gemeinsame Introgression einer Tumordeterminanten und ein mit ihr gekoppeltes Kontrollelement (Suppressorgen) in das fremde Genom garantiert primaer Tumorfreiheit; doch kann Tumorbildung bei bis zu 40Prozent der Tiere durch Initiatoren (somatische Mutation des Suppressorgens) provoziert werden (I-Modell). Promotoren sind beim I-Modell wirkungslos. c) Auch die Introgression einer Krebsdeterminanten zusammen mit einem die Stammzelldifferenzierung retardierenden Kontrollelement (ein onkostatisches Gen) garantiert Tumorfreiheit; doch durchbrechen schon geringe Dosen von Tumorpromotoren die Retardation der Zelldifferenzierung bei bis zu 100 Prozent der Tiere, die nun alle Tumoren bilden. Waehrend der Berichtszeit sind rund 100 karzinogen-verdaechtige Agenzien an rund 7000 Tieren am I- und P-Modell geprueft worden. Die meisten karzinogenen Agenzien erwiesen sich als Tumorpromotoren. Der Befund, dass die staerksten Promotoren, z.B. Androgene (Testosteron, Methyltestosteron, Trenbolon), Oestrogene (Ethinylestradiol, Diethylstilbestrol), das Antioestrogen Tamoxifen, sowie Vitamin-A-Saeure an tumortragenden Tieren Tumorregressionen provozieren, fordert zu weiteren Studien auf.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Intergenerischer Transfer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Institut für Biologie, Lehrstuhl für Molekulare Entwicklungsbiologie der Pflanzen durchgeführt. In Deutschland und Europa ist der effiziente Anbau von Raps durch Schadinsekten stark gefährdet. Um den Anbau von Ölraps langfristig zu sichern, ist damit begonnen worden, genetische Grundlagen für die züchterische Bearbeitung von Insektenresistenz am Beispiel des Rapsglanzkäfers (RGK) Brassicogethes aeneus zu erarbeiten. RGK-resistente Akzessionen von Sinapis alba und Eruca sativa wurden im vorlaufenden Projekt CHEMOEKORAPS identifiziert. Im Folgeprojekt CHEMOEKOTRANS soll nun mit der Introgression von RGK-Resistenzen in den Raps begonnen und die Voraussetzung für die weitere Introgression mittels molekularer und biochemischer Marker geschaffen werden. Im Teilprojekt 1 (Intergenerischer Transfer) werden Kreuzungen zwischen Raps und S. alba und E. sativa zur Erhöhung des Kreuzungserfolgs mit dem embryo rescue-Verfahren unterstützt und das Fremdgenom soll mittels GISH in Hybriden nachgewiesen werden. Zum anderen sollen Kartierungspopulationen in S. alba aufgebaut werden, die für die genetische Analyse der RGK-Resistenz und Markerentwicklung genutzt werden können. Im Teilprojekt 2 (Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz) werden Phänotypisierungen (Metabolomanalysen und Bioassays) an Pflanzenmaterial aus dem Teilprojekt 1 (Kreuzungsnachkommen, Kartierungspopulationen) durchgeführt, die für die Erfassung der chemisch-ökologisch vermittelten Resistenz notwendig sind. Im Rahmen der Metabolomanalyse sollen biochemische Marker, die die RGK-Resistenz bedingen, identifiziert werden. In den Kartierungspopulationen können ursächliche Zusammenhänge zwischen Metaboliten, RGK-Resistenz und molekularen Markern nachgewiesen werden. Das Projekt CHEMOEKOTRANS liefert neue Resistenzbiomarker auf metabolomischer und genetischer Ebene sowie neues Pflanzenmaterial zur Zucht von insektenresistenten Rapslinien und trägt damit zu einer nachhaltigen und integrierten Landwirtschaft bei.
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