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Submarine Kohlendioxyd (CO2) Austritte als natürliche Laboratorien zur Erforschung von Korallenriffen in Bezug auf die Ozeanversauerung

Durch die Aufnahme von anthropogenem CO2 ist eine Verringerung des ph Wertes im Ozean zu erwarten Dies könnte weitrechende Auswirkungen auf Korallenriffe haben und ist daher von großem wissenschaftlichen Interesse. Die Mehrzahl der bisher durchgeführten Studien zur Ozeanversauerung wurde anhand vereinfachter Systeme im Labor vorgenommen. Obwohl diese Studien wichtig und aufschlussreich waren, wiesen sie jedoch Einschränkungen auf, im Besonderen hinsichtlich natürlicher Veränderungen, Beobachtungsdauer, Altersverteilung, genetischer Vielfalt und Wechselbeziehungen zwischen einzelnen Korallenarten. Eine Möglichkeit diese Einschränkungen zu umgehen, ist die Untersuchung von Korallenriffen in der Umgebung von submarinen CO2-Austritten. Der erhöhte CO2 im Meerwasser dort sorgt für pH und Temperaturbedingungen wie sie als Folge der Ozeanversauerung bis zum Jahr 2100 vorausgesagt werden. Drei solche Korallenriffe in Papua Neu Guinea, Japan und den Nördlichen Marianen-Inseln wurden untersucht und interessanter Weise fiel die Auswirkung der Ozeanversauerung an jedem der Standorte unterschiedlich aus. Eine mögliche Erklärung für die beobachteten Unterschiede könnte sein, dass die Studien nicht alle Parameter berücksichtigten, die sich nachteilig auf die Gesundheit von Korallen auswirken. Im Allgemeinen werden submarine CO2-Austritte von submarinen Hydrothermalquellen mit Temperaturen bis zu 100 °C begleitet. Der hydrothermale Eintrag induziert steile Temperaturgradienten und erhöht die Konzentrationen von Schwermetallen in dem zu untersuchenden Gebiet. Diese zwei Effekte gilt es bei einer solchen Untersuchung zur Ozeanversauerung in Betracht zu ziehen. In diesem Sinne dient die geplante internationale Zusammenarbeit dem Ziel, ein Expertenteam aus der Aquatischen Chemie und der Korallenphysiologie zusammenzubringen, um detaillierte chemische und biologische Untersuchungen an Korallenriffen mit CO2-Austritten vorzunehmen, um die Auswirkungen der Ozeanversauerung besser zu verstehen.

Neue Quellen zur Erstellung hochölsäurehaltiger Sonnenblumen

Im Gegensatz zu klassischen Sonnenblumen enthalten HO-Sonnenblumen ein Öl mit einem Anteil der Ölsäure (C18:1) von über 75 Prozent. Gleichzeitig ist der Gehalt an Linolsäure (C18:2) deutlich reduziert. HO-Öl kann sowohl im Nahrungsmittelbereich, als Brat-, Frittierfett oder Salatöl, als auch in technisch-chemischen Anwendungen, z.B. für Tenside in Waschmitteln, oder zur Erstellung von Kunststoffen, verwendet werden. Im Rahmen eines Kooperationsprojektes mit der LSA wurde am Institut für Molekulare Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen (IMBIO) der Universität Bonn (Arbeitsgruppe Prof. H. Schnabl) eine partielle Protoplastenfusion zwischen H. maximiliani und H. annuus durchgeführt. Die aus der Fusion entstandenen Pflanzen (P0) wurden in Bonn getestet. Die P1-Generation wurde ab 2002 an der Landessaatzuchtanstalt (LSA) weitergeführt. An den P2-Samen wurden Fettsäureanalysen durchgeführt. Dadurch wurden zwei Pflanzen (HO-Max1, HO-Max2) gefunden, die erhöhte Ölsäuregehalte aufwiesen (größer 80 Prozent). Beide Pflanzen gehen auf unterschiedliche Fusionsprodukte zurück. Im Sommer 2003 wurden Samen weitergeführt, die zuvor mittels Halbkornanalytik auf hohen Ölsäuregehalt selektiert wurden. Um herauszufinden, ob sich diese Pflanzen von den beiden weiteren HO-Quellen der Sonnenblume (Pervenets, HA435) unterscheiden, wurden Kreuzungen zwischen Pflanzen mit unterschiedlichen HO-Quellen durchgeführt. Stand der Arbeiten: Die bisher vorliegenden Ergebnisse deuten auf unterschiedliche, aber eng gekoppelte Gene hin, die in den unterschiedlichen HO-Quellen verantwortlich sind für die Ausprägung des Merkmals hochölsäurehaltig.

Wirkung von Fällmitteln auf Sedimentation, Biozönose und Physiologie von Belebtschlämmen

Entwicklung eines auf Blütendüften des Steirischen Ölkürbis basierenden Bekämpfungssystems gegen den Westlichen Maiswurzelbohrer

Zielsetzung: Der Westliche Maiswurzelbohrer (WMB), Diabrotica virgifera vergifera (Coleoptera: Chrysomelidae) stammt ursprünglich aus Zentralamerika. Er wurde Ende des 20. Jahrhunderts nach Europa verschleppt, wo er erstmals 1992 in der Nähe von Belgrad, Serbien, beobachtet wurde. Nach einer massiven Ausbreitung kommt er inzwischen von Griechenland bis Polen und von Italien bis zur Ukraine vor. Der WMB ist einer der gefährlichsten Schädlinge für die Maisproduktion auf der nördlichen Hemisphäre. Bis zu 500 Eier legen die weiblichen Käfer über den Sommer verteilt in den Maisfeldern ab. Die im darauf folgenden Frühjahr schlüpfenden Larven bohren sich in das Wurzelgewebe der Maispflanzen ein. Durch den Fraß an den Wurzeln werden die Wasser- und Nährstoffaufnahme reduziert, die Standfestigkeit der Pflanzen herabgesetzt und Infektionen durch Pilze begünstigt. Die Lagerung der Pflanzen kann zu Problemen bei der mechanischen Ernte führen. Ende Mai bis Ende Juni schlüpfen die Käfer und fressen an Pollen, milchreifen Körnern und frischen Blättern, aber auch an den Narbenfäden der jungen Kolben. Wenn die Maisblüte mit der Hauptflugzeit der Käfer zusammenfällt, kann es durch Fraß der Käfer an den Narbenfäden zur Unterbindung der Fruchtbildung kommen. Umfangreiche Ernteausfälle sind die Folge. In Österreich verursacht der Maiswurzelbohrer seit 2002 Schäden mit einem Ertragsverlust von 10-30%. Daher ist es wichtig, effiziente Möglichkeiten zu finden, um Maisfelder vor diesem Schädling mit einer Methode zu schützen, die umweltfreundlich, kostengünstig und einfach zu handhaben ist. Während es in Österreich bereits Projekte gibt, die darauf abzielen, die Larven des WMB zu reduzieren, ist das Ziel unseres Projektes die Bekämpfung adulter Käfer. Die Bekämpfung der Käfer soll einerseits der Reduktion der abgelegten Eier in einem Gebiet dienen, andererseits sollen die befürchteten Befruchtungsschäden an den Maiskolben verhindert werden. Aus der Literatur (Ulrichs et al. 2008) und eigenen Beobachtungen wissen wir, dass adulte männliche und weibliche WMB von Blüten des steirischen Ölkürbis stark angelockt werden, um sowohl Pollen (männliche Blüten) als auch Blütenblätter (beide Geschlechter) zu fressen. Der WMB nutzt olfaktorische Signale, um Kürbisblüten zu lokalisieren. Diese Vorliebe für Düfte von Kürbisblüten wollen wir ausnutzen und ein hochwirksames integratives Schädlingsbekämpfungssystem in Österreich für adulte männliche und weibliche WMB auf Basis von Blütendüften des Ölkürbis entwickeln. Die zur Erreichung unserer Ziele erforderliche Methodik basiert auf einer soliden, multidisziplinären Basis. Es kombiniert Methoden, die sowohl im Labor (Physiologie, chemische Analytik, Verhaltensstudien) als auch im Feld (z.B. Anlockexperimente) angewendet werden, um diejenigen Blütendüfte des Ölkürbis zu entschlüsseln, welche den WMB anlocken. Basierend auf diesen Düften werden wir eine umweltfreundliche Bekämpfungsmethode entwickeln. (Text gekürzt)

Lokalisation der toxischen Metalle Blei und Cadmium in Pflanzenzellen

Lebenden bzw. vorher fixierten Pflanzen bzw. Pflanzenteilen wird Blei bzw. Cadmium in unterschiedlichen Konzentrationen unterschiedlich lang angeboten. Die eingedrungenen und gefaellten Metalle werden elektronenmikroskopisch und unter Zuhilfenahme einer EDAX-Mikrosonde bzw. eines Laser-Mass-Analyzers (LAMMA) lokalisiert und charakterisiert. Ueber die Lokalisation der toxischen Schwermetalle Blei und Cadmium in Pflanzenzellen liegen bisher wenige Angaben vor. Um die Wirkungsmechanismen der Schwermetalle besser als bisher verstehen zu koennen, erscheint es notwendig, die Lokalisation eingebrachter Schwermetalle zu untersuchen. Damit werden praezisere Aussagen ueber die Entgiftungsmechanismen und Schaeden moeglich. Vorlaeufige eigene elektronenmikroskopische Untersuchungen lassen erkennen, dass das wenige Blei, das in Zellen ueberhaupt eindringt, ueber die Dictyosomen und ueber Vesikel des endoplasmatischen Retikulums entweder in Vakuolen geschleust oder wieder nach aussen transportiert wird. Die Huellen der Mitochondrien und Plastiden scheinen auch als Filter zu wirken, da in diesen Kompartimenten hoehere Konzentrationen als im Inneren der erwaehnten Organellen anfallen. Eventuell wird vor energiereichen Metaboliten an diesen Reaktionsorten Phosphorsaeure durch zelleigene Phosphatasen abgespalten, was zu einer Fuellung der Bleiionen als Bleiphosphat fuehrt. Das anfallende schwerloesliche Bleiphosphat wird dann an Orte transportiert, an denen es weniger Schaden anrichten kann.

Untersuchungen physiologischer Abbaureaktionen von Phenol durch Iris spec.

Im Zuge der Sanierung von Braunkohlepyrolysealtlasten stellen Pflanzenkläranlagen mit Iris eine aussichtsreiche Biotechnologie dar, Belastungen mit phenolischen Komponenten zu entsorgen. Die hier durchgeführten Arbeiten untersuchen den Abbau, die Translokation von Phenol in Iris und beschreiben stoffwechselphysiologische Reaktionen bei Phenolzugabe.

Forschergruppe (FOR) 2332: Temperature-related stresses as a unifying principle in ancient extinctions (TERSANE), Teilprojekt: Größenveränderungen von Cephalopoden während der Pliensbachium-Toarcium Krise

Die Reduzierung der Körpergröße innerhalb von Taxa wird als eine der wichtigsten Antworten in Hinblick auf klimaabhängigen Stressfaktoren gesehen. Trotz der üblichen Deutungen bei ähnlichen Größenveränderungen im Umfeld verschiedener Massenaussterbeereignisse werden ihre globale Bedeutung ebenso wie ihre damit verbunden Mechanismen diese Lilliput-Effekts nach wie vor kontrovers diskutiert. Das Projekt hat zum Ziel, die Rolle der Erwärmung und damit verbundener Stressfaktoren (Anoxia) in Hinblick auf Größenänderungen von marinen Organismen während der unterjurassischen Faunenkrise im Toarcium zu verstehen. Wir betrachten Cephalopoden aus W-Europa und NW-Afrika entlang eines N/S-Gradienten, um Größenverteilungsmuster von einzelnen Taxa bis zu Vergesellschaftungen zu untersuchen. Die erhaltenen Muster werden in Hinblick auf Fazies, physiko-chemische Proxies und physiologische Vorhersagen gründlich analysiert, um die Korrelation von Körpergröße und Umweltparametern, wie Temperatur, Sauerstoffverfügbarkeit und Produktion/Einlagerung von organischem Kohlenstoff zu testen.

Untersuchungen ueber die Naehrstoffansprueche der verschiedenen Kulturpflanzen sowie die Pflanzen- und umweltgerechte Anwendung der Duengemittel

Durch den Naehrstoffentzug der Kulturpflanzen sowie durch weitere natuerliche Verluste (Auswaschung, Festlegung usw.) gehen dem Boden laufend Naehrstoffe verloren. In einer Vielzahl von Gefaess-, Kleinparzellen-, Lysimeter- und Feldversuchen wird der Naehrstoffhaushalt von Boden und Pflanze studiert. Dabei geht es insbesondere um die quantitative Erfassung der einzelnen Naehrstoffverluste (Entzug, Auswaschung usw.) sowie um die Frage, wie diese Verluste wieder ersetzt werden koennen, damit die Bodenfruchtbarkeit erhalten bleibt bzw. gesteigert werden kann. Weitere Untersuchungen betreffen u.a. verschiedene Wechselwirkungen zwischen Duengung und Qualitaet der Ernteprodukte, Duengung und Krankheitsanfaelligkeit der Pflanzen sowie die vergleichende Pruefung verschiedener Duengemittel. Region: In einem Teil der Schweiz (deutsch-, italienisch- und romanisch-sprachige Schweiz).

Deperissement du hetre: Etude des modifications intervenant au niveau des tissus externes de la tige (FRA)

Etude des tissus externes de la tige de hetres en fonction de l'age et de l'etat sanitaire de l'arbre. Caracterisation de l'etat sanitaire de chaque arbre a l'aide de plusieurs techniques . Observation au microscope de la structure des tissus et des cellules, mesure de differents parametres de taille, comparaison et analyse statistique. Cette etude fait partie des recherches sur le deperissement forestier. Elle a pour but d'etudier un aspect de la physiologie des arbres deperissants. (FRA)

Recherches sur les Tiques (FRA)

Il s'agit d'une recherche globale sur la biologie, la physiologie, l'immunologie, l'ecologie et le role de vecteur des Tiques, essentiellement les especes parasitant les animaux domestiques. Le travail est mene aussi bien en Suisse qu'en Afrique, dans des biotopes diversifies (plaine, Jura, savane, foret). Les travaux de laboratoire ont pour but de detecter de nouvelles approches dans la lutte contre les Tiques (etudes des systemes endocriniens, du determinisme de la reproduction, de la physiologie sensorielle (pheromones) et des phenomenes de resistance chez les hotes. Les travaux de terrain concernent essentiellement la survie et l'orientation des Tiques dans leur environnement, la quete des hotes, les mecanismes de transmission des microorganismes pathogenes et leur circulation dans la nature. L'impact de l'urbanisation sur la distribution des Tiques est egalement mesure. (FRA)

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