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s/phototoxizität/Phytotoxizität/gi

Die mikrobielle Besiedlung von Wurzeloberfläche und Rhizosphäre in ihrer Bedeutung für Stoffumsätze in Böden

Die Bedeutung der mikrobiellen Besiedlung von Wurzeloberfläche und Rhizosphäre für Stoffumsätze in Böden soll im Gewächshaus mit vier Gefäßversuchen erfasst werden. Im ersten Versuch wird die Eignung Ergosterol und Muraminsäure zur Quantifizierung von Pilz- und Bakterienbiomasse auf Wurzeloberflächen mit anderen, insbesondere mikroskopischen Methoden überprüft. Im zweiten Versuch wird der Einfluss der Pflanzenart auf die mikrobielle Besiedlung der Wurzeloberfläche untersucht. Im dritten Versuch wird ermittelt, ob die mikrobielle Biomasse eines Bodens und deren Zusammensetzung, dargestellt durch die Quotienten von Ergosterol (Biomarker für Pilze) bzw. Muraminsäure (Biomarker für Bakterien) und mikrobieller Biomasse, die mikrobielle Besiedlung von Wurzeloberflächen beeinflusst. Im vierten Versuch wird das Verhalten der rhizoplanen Organismen während des Absterbens der Wurzel beobachtet und untersucht, inwieweit es zu Interaktionen mit den Mikroorganismen der Rhizosphäre und des Gesamtbodens kommt. Dazu wird nicht nur die mikrobielle Biomasse quantifiziert, sondern auch der Übergang der Wurzelbiomasse in mikrobielle Residuen als Zwischenspeicher für Nährstoffe speziell beachtet. Es ist davon auszugehen, dass die Interaktionen zwischen Pflanze, mikrobieller Biomasse und mikrobiellen Residuen eine wichtige Funktion für die Immobilisierung und Mobilisierung von Pflanzennährstoffen haben.

Experimentelle Ermittlung der relativen Phytotoxizitaet von Luftverunreinigungen

Ermittlung der relativen Toxizitaet von organischen Gasen und Daempfen auf Pflanzen

Durchfuehrung von Kurzzeittests zur Ermittlung der phytotoxischen Relevanz von Luftverunreinigungen.

Einfluß von Mangan auf Redoxprozesse im Blattapoplasten und deren Bedeutung für die Mangan-Gewebetoleranz bei Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.

Die physiologischen Ursachen von Mn-Toxizität und Unterschieden in der Mn-Gewebetoleranz in Abhängigkeit vom Genotyp, Blattalter, Si-Versorgung und Form der N-Ernährung (NO3-N versus NH4-N) sind noch weitgehend ungeklärt. Vorliegende Informationen aus der Literatur und insbesondere die eigenen Vorarbeiten weisen darauf hin, daß die Wirkungen von Mn auf Redoxprozesse im Blattapoplasten entscheidend für Mn-Toxizität und Mn-Toleranz sind. Im Vordergrund des beantragten Vorhabens soll daher die Untersuchung dieses Kompartiments stehen. Bei Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) soll mit Hilfe von histochemischen Methoden überprüft werden, ob ein erhöhtes Mn-Angebot zu einem vermehrten Auftreten von reaktiven Sauerstoffspezies im Zellwandbereich führt. Neben der Bestimmung der antioxidativen Substanzen Ascorbinsäure, Glutathion und a-Tocopherol (Zusammenarbeit mit der AG Noga, Universität Bonn) des Apoplasten und Cytosols, des im Cytoplasma vorliegenden regenerativen Halliwell-Asada-Zyklus (Monodehydroascorbat- und Dehydroascorbat-Reduktase bzw. Glutathion-Reduktase) soll eine Charakterisierung der im Blattapoplasten lokalisierten Enzyme Peroxidase und Superoxid-Dismutase sowie der im Apoplasten vorkommenden Phenole vorgenommen werden, deren Zusammensetzung als mitentscheidend für die physiologischen Ursachen der Mn-Gewebetoleranz angesehen wird. Aufgrund der erwarteten Parallelen zwischen Mn- und Ozon-Toxizität soll vergleichend auch die Mn- bzw. Ozon-Toleranz verschiedener Pflanzenarten in Kooperation mit der AG Langebartels (GSF, Oberschleißheim) untersucht werden. Die Freisetzung von Ethan und Ethen als Indikatoren von Membranperoxidation soll mit Hilfe der hochempfindlichen Technik der Photoakustik in Zusammenarbeit mit der AG Kühnemann (Universität Bonn) bestimmt werden. Es wird erwartet, daß das Vorhaben zur Klärung der physiologischen Ursachen von Mn-Toxizität und Mn-Toleranz beiträgt.

Wirkung von Pestiziden auf den Stoffwechsel, insbesondere auf den Photosyntheseapparat von hoeheren Pflanzen und Algen des Phytoplanktons

Wirkungen von Herbiziden auf den pflanzlichen Stoffwechsel

Untersuchungen, um genauere Kenntnis des Angriffs von phytotoxischen Substanzen im Chloroplasten der Pflanze zu erhalten: (1) direkte Hemmung des photosynthetischen Elektronentransports, (2) Hemmung der Carotinbiosynthese und damit photooxidative Zerstoerung des Chlorophylls, (3) peroxidativ wirkende Herbizide (Radikalbildner) und (4) Hemmstoffe der ATP-Synthese, Lipidbiosynthese. - Studien zu Struktur/Aktivitaetsbeziehungen, Bindungsstudien mit radioaktiv markierten Herbiziden, Selektion und Charakterisierung herbizidresistenter Mutanten, Untersuchungen zur lichtinduzierten Peroxidation und Antioxidantien. Die Arbeiten werden auf weitere Stoffwechselbereiche ausgedehnt.

Untersuchungen zur Überflutungstoleranz von Bäumen

Sauerstoffmangel im Wurzelbereich ist einer der wichtigsten abiotischen Stressfaktoren, der Wachstum und Konkurrenz von Baumarten in Waldökosystemen bestimmt. Daher ist das Verständnis von Adaptationsmechanismen toleranter Pflanzen von großer ökologischer und ökonomischer Bedeutung. Physiologische Anpassungsstrategien umfassen die Vermeidung der Akkumulation phytotoxischer Verbindungen, modifizierte Genexpression, sowie die Aufrechterhaltung der Energieversorgung. Im vorliegenden Projekt sollen unter Einsatz molekularbiologischer Techniken die ökophysiologischen Grundlagen der Überflutungstoleranz der Baumart Pappel näher untersucht werden. Hierzu sollen transgene Pappellinien mit organspezifisch modulierter Expression der Wurzel-Pyruvatdecarboxylase (PDC), Blatt-Alkoholdehydrogenase (ADH) und Blatt-Aldehyddehydrogenase (ALDH) erzeugt werden. Die Genexpression dieser Pappeln soll molekular (mRNA und Western) und physiologisch (Enzymaktivitäten) charakterisiert und die isolierten Gene sequenziert werden. In einem vergleichenden physiologischen Ansatz soll durch Studien an überflutungstoleranten (Pappel, Stieleiche) und -sensitiven Spezies (Buche, Traubeneiche) der Energie-, C-, und N-Haushalt der Bäume unter Sauerstoffmangel charakterisiert werden.

Determination et provenance des degats abiotiques sur les vegetaux (FRA)

Buts: determination et quantification des degats abiotiques, expertise dans des cas de pollutions graves en vue d'indemnisation. En pratique, il n'est pas rare de trouver des plantes endommagees (chloroses, necroses, etc.) ou de constater des baisses de rendement dans des cultures; faits qui ni sont imputables ni a des parasites, ni a des maladies, ni a des carences ou a des erreurs de traitement. Une pollution atmospherique ou edaphique peut etre la cause. Les degats sur les vegetaux peuvent etre d'origine biotique ou abiotique, le resultat est souvent le meme. Il s'agira en premier lieu de reconnaitre un certain nombre de parasites et maladies typiques s'attaquant aux grandes cultures, aux cultures fruitieres et maraicheres, puis d'etablir des contacts avec certaines des firmes agrochimiques possedant une experience et des competences reconnues. En cas de pollution atmospherique ou edaphique, apres determination du ou des polluants, il s'agira d'une part, de conseiller l'agriculteur quant aux mesures a prendre (consommabilite ou destruction des plantes touchees) et d'autre part, d'etablir les responsabilites et d'evaluer les pertes qu'encourt l'agriculteur. Des essais avec des bioindicateurs ou des biotests et des analyses de l'air ou du sol peuvent etre effectues en cas de doute sur la provenance des degats constates. (FRA)

Innocuite et performances agronomiques d'un compost a base de boues d'epuration et d'un support carbone type sciures ou ecorces (FRA)

Necessite de montrer l'innocuite et les performances de tels composts a la suite des etudes agronomiques et technico-economiques concernant le traitement et la valorisation des boues d'epuration dans le Canton de Vaud et recommandant la construction d'usines de compostage. 1) Etude bibliographique: synthese des experimentations agricoles a l'etranger et en Suisse. 2) Fabrication des composts en collaboration avec le SIEG-Vevey-Montreux: definition des melanges optimaux et suivi des parametres de fonctionnement en pilote. 3) Innocuite des composts. - Phytotoxicite liee a la notion de maturite: tests biologiques et correlation avec tests biochimiques (mesures respirometriques et ATP) et chimiques (acides volatiles, humidification) - Metaux lourds: extraction selective et dynamique pour un melange sol - compost. - Micropolluants organiques: evolution des PCB et residus de pesticides. 4) Performances des composts. - Comme amendement organique en viticulture: incidence du compost dans la lutte contre l'erosion: evolution des proprietes chimiques, physiques et hydrodynamiques du sol, mesures d'erosion in situ et simulation d'erosion en pilote. - Comme substrat en horticulture, en substitution a la tourbe: determination des proprietes physiques et disponibilite des elements nutritifs, definition des melanges optimaux. - Pour la reconstitution de sols. (FRA)

Accumulation et biodisponibilite des metaux lourds et oligo-elements dans les sols et les plantes (FRA)

Les sols faiblement enrichis en metaux lourds, dont certains sont egalement des oligo-elements, presentent un risque de transfert de composes indesirables dans les plantes, puis les aliments. Ce risque est accru en cas de modification importante de certaines caracteristiques du sol, comme par exemple son acidification. (Par ailleurs, le pouvoir accumulateur est different entre les plantes, et meme les varietes). Le projet consiste a mettre au point les outils de decision propres a la gestion raisonnable de site moyennement pollues, ou enrichis pour une cause geogene. (FRA)

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