Natürlich vorkommende Fungizidresistenzen und Unempfindlichkeiten sollen als Modelle genutzt werden, um die Häufigkeit von Resistenzen, die der Resistenz zugrunde liegenden Mechanismen und das Übertragungsrisiko der Resistenzen zu untersuchen. Dazu werden natürlich vorkommende, fungizidresistente Hefen gesammelt, identifiziert und die Resistenzen charakterisiert. Mittels Genomdaten werden Resistenzgene gesucht und unbekannte Resistenzmechanismen werden mithilfe von Genom- und Transkriptionsanalysen untersucht. Resistente und sensitive Hefen werden unter selektiven und nicht-selektiven Bedingungen ko-kultiviert, um die Häufigkeit von Fungizidresistenzen sowie deren Übertragung und Entstehung zu bestimmen. Besonders berücksichtigt werden bei allen Untersuchungen medizinisch relevante Resistenzen bei Hefen. Projektziele: Isolation, Identifikation und Charakterisierung natürlich vorkommender, fungizidresistenter Hefen, sowie Mechanismus und Übertragungsrisiko von Fungizidresistenzen: Isolation resistenter Hefen aus medizinischen und Umweltproben. Quantifizierung der resistenten Population. Identifikation mittels MALDI-TOF. Charakterisierung der Resistenz. Quantifizierung der Resistenz verschiedener Isolate gegenüber den wichtigsten fungiziden Wirkstoffklassen. Mechanismus und Übertragungsrisiko von Fungizidresistenzen. Auftretende Mutanten. Resistenzmechanismen in sensitiven Stämmen. Folgeaufträge, die sich aus den Resultaten der primären Aktivitätsziele ergeben, beispielsweise: Untersuchung eines neu entdeckten Resistenzmechanismus.
Wurzelläsionsnematoden werden von der deutschen Landwirtschaft als starke Bedrohung eingestuft. Die Nematoden schädigen bevorzugt Gemüse und Kartoffeln, befallen aber zunehmend alle Getreidearten und werden durch eine enge Fruchtfolge begünstigt. Welche Arten im Boden vorkommen und wie mögliche Resistenzmechanismen etabliert werden können ist noch weitgehend unbekannt. In diesem Projekt sollen erstmals Resistenzen gegen Wurzelläsionsnematoden molekular identifiziert und züchterisch nutzbar gemacht werden. Das Projekt gründet auf umfangreichen Vorarbeiten an der Gerste sowie auf Sequenz und Genotypisierungsdaten früherer Gerste- und Weizengenomprojekte. Dort wurden bereits resistente Herkünfte identifiziert und QTL kartiert. Mit Hilfe von neuen quantitativen genetischen Verfahren soll das äußerst aufwändige Nachweisverfahren beschleunig werden. In dem Projekt arbeiten Experten aus den Züchtung, Nematologie sowie Pflanzenphysiologie, gegliedert in 4Forschungsbereiche (RA). Folgende Arbeiten werden durchgeführt: RA 1: Bestimmung von Verbreitung und Häufigkeit von Wurzelläsionsnematoden und Entwicklung eines PCR-basierten Nachweisverfahrens; RA 2: Selektion von Genotypen aus einem deutschen Winterweizen-Sortiment mit Resistenz gegen Wurzelläsionsnematoden; RA 3: Klonierung und funktionelle Analyse von Resistenzgenen aus dem Gerstengenom; RA 4: Vergleichende Analyse von QTL-Regionen der Gerste und des Weizens zur Kartierung von QTL im Weizengenom und zur Entwicklung molekularer Marker.
Durch die Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen verlieren Antibiotika zunehmend ihre Wirksamkeit und können in der Folge nicht mehr zur Behandlung von bakteriellen Infektionen eingesetzt werden. Bisherige Projekte haben gezeigt, dass die einzelnen 'Quellen' in komplexer Weise miteinander verbunden sind und eine Minimierung der Resistenzverbreitung nur über einen 'One Health'-Ansatz, der sowohl den Menschen als auch Tiere und die Umwelt miteinschließt, möglich sein wird. Dabei scheint Abwasser als Schnittstelle zwischen Mensch und Umwelt eine wichtige Rolle zu spielen. Das Institut für Hydrobiologie der TU Dresden konzentriert sich im Rahmen dieses Kooperationsprojektes HyReKA auf Flughafen-Abwässer. Diese enthalten Fäkalien von Menschen aus allen Erdteilen und stellen dadurch möglicherweise einen 'Hotspot' für den Austausch von Resistenzgenen zwischen verschiedenen Spezies dar.
Sommergerste ist im ökologischen Landbau nach Weizen, Hafer und Dinkel die Getreideart mit der höchsten Bedeutung für die verarbeitende Industrie. Voraussetzung für eine stärkere Verbreitung des Sommergerstenanbaus im ökologischen Landbau ist die Bereitstellung geeigneter Sorten. Für die Sommergerste (Braugerste und Futtergerste) sehen Vertreter der Ökolandbau-Beratung einen hohen Bedarf an Züchtung und Züchtungsforschung (Arbeitskreis Brot- und Braugetreidezüchtung im ökologischen Landbau der LfL, V.Ö.P, n.p.). Resistente Sorten haben im Ökolandbau besonders große Bedeutung. Insbesondere samenübertragbare Krankheiten wie der Gerstenflugbrand sind äußerst schwierig zu kontrollieren und stellen aufgrund ihrer Bedeutung für die Saatguterzeugung ein großes Produktionsrisiko dar. Im beantragten Projekt sollen verschiedene Sommergerstenherkünfte, die eine Toleranz oder Resistenz gegenüber Flugbrand (Ustilago nuda) besitzen, darauf geprüft werden, ob die Resistenz qualitativer Art ist, auf der Kombination von mehreren Resistenzgenen beruht oder nur aus einem einzigen hochwirksamen Resistenzgen besteht. Die einzelnen Resistenzen sollen genetisch separiert und so für eine gezielte Resistenzzüchtung nutzbar gemacht werden. Parallel sollen molekulargenetische Marker entwickelt werden, welche eine frühzeitige und effiziente Selektion ermöglichen. Damit soll die Resistenz gegen Flugbrand auf eine breite Basis gestellt werden. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass eine Resistenz im Feldanbau schnell durchbrochen wird, womit auf lange Sicht das Befallsniveau im Praxisanbau mit U. nuda auf niedrigem Niveau gehalten werden kann. Durch gezielte Einkreuzung verschiedener Resistenzen und phänotypische sowie genetischer Analyse soll die Art der Resistenz festgestellt werden. Durch qPCR soll der Verlauf der Infektion untersucht und eine Methode für die Frühselektion entwickelt werden.
Im Rahmen von SchussenAktivPlus wurden 138 Wasser-/Abwasserproben auf mikrobielle Belastung und Antibiotikaresistenzen mittels kultur-basierter Verfahren untersucht. Ziel des Anschlussvorhabens ist es, die gleichen Parameter wie Zellzahl bestimmter Genera und Spezies sowie Vorhandensein von Resistenzgenen mit einem kultur-unabhängigen molekularbasierten Ansatz zu bestimmen und mit bereits existierenden Ergebnissen zu vergleichen. Die während SchussenAktivPlus gesammelten, abzentrifugierten bzw. filtrierten und bei -20 oC konservierten Proben sollen für die geplanten molekularbiologischen Untersuchungen verwendet werden. Da nur ein sehr begrenztes Probenvolumen zur Verfügung steht sollen zuerst Voruntersuchungen mit aktuellen Proben ähnlichen Ursprungs verwendet werden um die Anwendbarkeit, Reproduzierbarkeit und Eignung der in Frage kommenden Versuchsschritte zu bestimmen und zu evaluieren. Nach Literaturrecherche werden die entsprechen Methoden zur Nukleinsäure-Extraktion sowie die zur Verfügung stehenden primer bzw. Sonden für die qPCR zusammengestellt und an Vorproben getestet. Um zwischen Gesamt-Zellzahl und Lebend-Zellzahl zu unterscheiden soll eine Methode mit DNA-intercalierenden Farbstoffen wie EMA oder PMA ausgetestet werden. Um die Selektivität der zur Anwendung kommenden Methoden zu überprüfen, sollen entsprechende Proben mit speziellen Keimen 'dotiert' werden. Für die qPCR werden die entsprechenden 'cut-off-values' zur Bestimmung der Nachweisgrenze ermittelt. Die Ergebnisse der Voruntersuchungen werden evaluiert und die beste/optimale Methode zur DNA-Extraktion, Aufreinigung und Quantifizierung sowie zur Anwendung kommenden primer-Paare und Sonden ausgewählt. Folgende Parameter werden an den Realproben getestet: Gesamt-/Lebendzellzahl, E. coli sowie blaTEM,CTX,SHV, vim (ESBL, KPC); Enterokokken (Genus und Spezies) sowie vanA,vanB (VRE), ermB; Staphylokokken (Genus und Spezies S. aureus und KNS) sowie erm-Gene (A, B, C, 43, 44), mecA (MRSA und MSSA).
Wurzelläsionsnematoden werden von der deutschen Landwirtschaft als starke Bedrohung eingestuft. Die Nematoden schädigen bevorzugt Gemüse und Kartoffeln, befallen aber zunehmend alle Getreidearten und werden durch eine enge Fruchtfolge begünstigt. Welche Arten im Boden vorkommen und wie mögliche Resistenzmechanismen etabliert werden können ist noch weitgehend unbekannt. In diesem Projekt sollen erstmals Resistenzen gegen Wurzelläsionsnematoden molekular identifiziert und züchterisch nutzbar gemacht werden. Das Projekt gründet auf umfangreichen Vorarbeiten an der Gerste sowie auf Sequenz und Genotypisierungsdaten früherer Gerste- und Weizengenomprojekte. Dort wurden bereits resistente Herkünfte identifiziert und QTL kartiert. Mit Hilfe von neuen quantitativen genetischen Verfahren soll das äußerst aufwändige Nachweisverfahren beschleunig werden. In dem Projekt arbeiten Experten aus den Züchtung, Nematologie sowie Pflanzenphysiologie, gegliedert in 4Forschungsbereiche (RA). Folgende Arbeiten werden durchgeführt: RA 1: Bestimmung von Verbreitung und Häufigkeit von Wurzelläsionsnematoden und Entwicklung eines PCR-basierten Nachweisverfahrens; RA 2: Selektion von Genotypen aus einem deutschen Winterweizen-Sortiment mit Resistenz gegen Wurzelläsionsnematoden; RA 3: Klonierung und funktionelle Analyse von Resistenzgenen aus dem Gerstengenom; RA 4: Vergleichende Analyse von QTL-Regionen der Gerste und des Weizens zur Kartierung von QTL im Weizengenom und zur Entwicklung molekularer Marker.
Wurzelläsionsnematoden werden von der deutschen Landwirtschaft als starke Bedrohung eingestuft. Die Nematoden schädigen bevorzugt Gemüse und Kartoffeln, befallen aber zunehmend alle Getreidearten und werden durch eine enge Fruchtfolge begünstigt. Welche Arten im Boden vorkommen und wie mögliche Resistenzmechanismen etabliert werden können ist noch weitgehend unbekannt. In diesem Projekt sollen erstmals Resistenzen gegen Wurzelläsionsnematoden molekular identifiziert und züchterisch nutzbar gemacht werden. Das Projekt gründet auf umfangreichen Vorarbeiten an der Gerste sowie auf Sequenz und Genotypisierungsdaten früherer Gerste- und Weizengenomprojekte. Dort wurden bereits resistente Herkünfte identifiziert und QTL kartiert. Mit Hilfe von neuen quantitativen genetischen Verfahren soll das äußerst aufwändige Nachweisverfahren beschleunig werden. In dem Projekt arbeiten Experten aus den Züchtung, Nematologie sowie Pflanzenphysiologie, gegliedert in 4Forschungsbereiche (RA). Folgende Arbeiten werden durchgeführt: RA 1: Bestimmung von Verbreitung und Häufigkeit von Wurzelläsionsnematoden und Entwicklung eines PCR-basierten Nachweisverfahrens; RA 2: Selektion von Genotypen aus einem deutschen Winterweizen-Sortiment mit Resistenz gegen Wurzelläsionsnematoden; RA 3: Klonierung und funktionelle Analyse von Resistenzgenen aus dem Gerstengenom; RA 4: Vergleichende Analyse von QTL-Regionen der Gerste und des Weizens zur Kartierung von QTL im Weizengenom und zur Entwicklung molekularer Marker.
Die Schweinehaltung ist mit dem Einsatz von Antibiotika verbunden. Von den Nutztieren ausgeschiedene Antibiotika-Rückstände gelangen so in die Gülle. Mit diesem Eintrag geht das Auftreten von Antibiotika-Resistenzgenen einher. Durch die Gülleausbringung gelangen während der Lagerung nicht abgebaute Antibiotika und Resistenzgene schließlich in den Boden, wo die Antibiotika substanzspezifisch eine hohe Persistenz zeigen und zur Erhöhung der Abundanz von Resistenzgenen beitragen können. Deswegen ist es die Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens, Strategien und Verfahren zur Verminderung der Güllebelastung zu entwickeln, die auf den beschleunigten Abbau von Antibiotika und die Verringerung der Abundanz von Resistenzgenen abzielen. Hierzu ist zuerst in ausgewählten Praxisbetrieben eine detaillierte Bestandsaufnahme zum Einfluss unterschiedlicher Schweinehaltungssysteme mit unterschiedlichen Güllebehandlungsverfahren auf das Auftreten von Antibiotika und Resistenzgenen in Gülle zu erstellen. In entsprechend ausgestatteten Praxisbetrieben sind dann praxisrelevante Güllebehandlungsverfahren von der konventionellen Lagerung und Ausbringung bis zur anaeroben Stoffumwandlung, mit/ohne Stofftrennung, unter mesophilen bzw. thermophilen Bedingungen sowie mit/ohne Nachbehandlung der Fermentationsreste auf ihre Leistungsfähigkeit zum Abbau von Antibiotika und zur gleichzeitigen Verminderung der Resistenzgenabundanz in Gülle zu testen. In Laborexperimenten wird darüber hinaus untersucht, inwiefern eine entsprechende Belastungsminderung der Gülle durch die Optimierung verfahrenstechnischer Randbedingungen erzielt werden kann. Diese Resultate sind schließlich in Praxisbetrieben zu validieren.
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