How does fungal resistance of transgenic wheat behave in the open? Fungi, and most particularly mildew, cause enormous losses in wheat harvests. To overcome this, wheat was genetically engineered to resist mildew. But there is still very little information about how this resistance functions in open cultivation. Background Mildew and other fungi cause tremendous damage in wheat production, necessitating the use of sprayed crop-protection products. It has been possible to use genetic engineering to overcome this problem by incorporating a specific barley gene in the wheat genome. This gene produces proteins that degrade the cell walls of fungi and destroy the pests. Little is known, though, about the efficacy of this method in open cultivation or the conceivable risks. Objectives The project aims to investigate how fungal resistance in genetically modified wheat behaves in the open. The aim is to measure the efficacy of this resistance against fungal diseases and to assess the potential benefit for agriculture. Methods The efficacy of mildew resistance will be investigated in three successive years as part of the field trial with transgenic wheat (cf. Keller project I). Among other things, the activity of the resistance genes and the productivity of the wheat lines will be measured. Parallel trials will check the results of the field trial under greenhouse conditions. Significance Plants behave differently in the greenhouse and in the open. It is therefore necessary to test the action of the additional resistance genes in field trials. This project will evaluate both resistance to true mildew and resistance to other pathogenic fungi.
How do insecticidal proteins from transgenic plants behave in soil? Many transgenic plants produce proteins that kill certain insect pests that feed on the plants. When these plants are cultivated, proteins of this type also pass into the soil and may harm other organisms there. Background An increasing number of transgenic plants are being cultivated worldwide that produce insecticidal proteins, known as Cry proteins, to defend themselves against insect pests. When these plants are grown, some of the Cry proteins pass into the soil either with dead plant material or directly via the plants' roots. It cannot be ruled out that these proteins may have negative effects on the soil. There are concerns, for example, that the Cry proteins damage beneficial soil organisms and bacteria, and that insect pests could become resistant to these proteins. The possible extent of these effects depends on how strongly Cry proteins adhere to solid components of the soil. Objectives The project aims to achieve a precise understanding of the way Cry proteins adhere to various components of soil. This knowledge will allow assessing the stability of these proteins in soils, the distances over which the proteins are transported in soil and the extent to which beneficial soil organisms come into contact with them. Methods Cry proteins adhesion will be studied to different soil components - including quartz sand, clay minerals and humus - and three selected soils encountered in Swiss agriculture. The adhesion of Cry proteins will be examined directly on the surfaces of the soil components, i.e. on a microscopic scale, using specific instruments. The results will form the basis for the development of a computer model to predict the adhesion and transportation Cry proteins in various soils. Significance The risk of possible damage being caused by Cry proteins in soils can only be assessed if the strength of the adhesion of these proteins to soil components is known. The experimental studies needed to provide this information will be carried out in this project. In addition, the results will be incorporated into a model that will allow estimating possible negative effects of Cry proteins in various agricultural soils.
Derzeit werden verschmutzte Fassaden meist mit Strahlverfahren gereinigt, bei denen entweder Wasser oder Gemische aus Wasser, Luft und festen Strahlmitteln eingesetzt werden. In Spezialfällen (z.B. bei der Graffitientfernung) werden auch toxikologisch und ökologisch nachteilige organische Lösemittel eingesetzt, wobei aufwändige Zusatzmaßnahmen des Arbeits- und Umweltschutzes erforderlich sind. Ein Nachteil der praxisüblichen wässrigen Strahlverfahren sind die hohen Personal- und Betriebskosten. Derartige Verfahren erfordern hohe Wassermengen, so dass in großem Umfang schadstoffbelastete Abwässer resultieren. Diese dürfen aufgrund der umweltrechtlichen Vorschriften nicht unaufbereitet in die Kanalisation bzw. in die Oberflächengewässer geleitet werden, sondern müssen je nach Schadstoffbelastung zusammen mit den eingesetzten Strahlmitteln aufwändig und zu hohen Kosten aufgefangen und aufbereitet bzw. entsorgt werden. Ferner führt der Einsatz wasserintensiver Fassaden-Reinigungs-verfahren je nach Porosität der Materialien zu starker Durchfeuchtung mit entsprechenden Folgeschäden. Darüber hinaus kann trotz der möglichen Anpassung der Strahlwirkung an Untergrund und Anschmutzung eine Materialschädigung der zu reinigenden Oberfläche durch Abrasion nicht vollständig verhindert werden. Eine Alternative zu den genannten Reinigungsverfahren bietet die Plasmatechnologie. Wie im abgeschlossenen Forschungsprojekt gezeigt, können typische Fassadenmaterialien, wie Klinker, Sandstein, Feinsteinzeug, Marmor, Granit, Eloxal und Edelstahl mit kaltem Atmosphärendruckplasma gereinigt werden. Ein mobiles Abwasser- und chemikalienfreies Reinigungsverfahren, das zugleich materialschonend ist, wurde hiermit entwickelt. Als typische Anschmutzungen wurden Graffitianschmutzungen (Acryl- und Kunstharzlacke) und künstliche Atmosphärenschmutze eingesetzt. Die angeschmutzten Proben wurden einer definierten Bewitterung (abwechselnde UV- Bestrahlung und Betauung) für 30 Tage ausgesetzt. Zur Erzielung einer guten Reinigungswirkung mittels Plasma wurden verschiedene Prozessgase (Druckluft, Argon, Stickstoff) eingesetzt und Prozessparameter variiert, darunter Düsengeometrie, Abstand Düse-Substrat, Vorschubgeschwindigkeit und Anzahl der Überfahrten. Bei Anwendung von Druckluft als Prozessgas wurde unter Einsatz eines hochenergetischen Druckluft-Plasmastrahls unter bestimmten Verfahrensbedingungen ein effektiver Abtrag von schwarzem, grünem und rotem Acryl- und Kunstharzlack, aber auch von Algen und Pilzen von bis zu 100% erreicht. Weißer und silbernen Acryllack konnten hingegen nur zu maximal 70% entfernt werden. Die untersuchten Materialien wurde dabei sowohl mechanisch als auch thermisch nicht geschädigt. Während der Plasmabehandlung wurden relativ niedrige Oberflächentemperaturen von 60 bis 80°C für mineralische bzw. 70° bis 115°C für metallische Substrate gemessen usw
Irrigation and fertigation are main management tools in fruit tree production. Due to the scarcity of water and its susceptibility to contamination with agrochemicals, the objective of subproject B3.2 is to reduce water and fertilizer application without reducing farmers benefits. Results from SFB-phase II indicate, that moderate levels of water and nutrient stress can be used to improve orchard productivity (eustress). (A) Irrigation: Deficit irrigation techniques, namely Partial Rootzone Drying (PRD) and Regulated Deficit Irrigation (RDI) have a big potential for water saving without reducing fruit yield and quality. (B) Fertigation: Zn and B stress effect flower induction, which has to be considered for improved orchard management. (C) Participatory field application: An adapted irrigation control unit was developed and indigenous knowledge on deficit irrigation was identified. In SFB-phase III, drought and nutrient stress phenomena and their interactions will be further investigated to develop innovative Irrigation and Fertigation Strategies (IFS) by a close interaction of on-station and participatory on-farm experiments. One of the objectives is the increase of Water Use Efficiency (WUE) and improvement of fruit quality by applying controlled water and nutrient stress but preventing stress related long-term damage (Topic A). On-station fruit trees will be exposed to spatial and temporal varying water and nutrient supply regimes. Stress response such as sap-flow, xylem pH, stomatal conductance and leaf water potential will be monitored. Optimum combination of stress response signals will be identified using sensor fusion methodology. Threshold values for eustress will be determined and validated in on-farm applications. A coequal objective is the development of a controlled water and fertilizer saving fertigation management system, guaranteeing high yields with less alternating fruit set and an improved fruit quality (Topic B). Fruit trees will be cultured in nutrient solutions with different Zn and B supply and at different temperatures to determine the critical Zn and B nutritional status for flower induction and the underlying phytohormonal regulation. It will be determined during which phenological phases drought stress and nutrient deficiency can be beneficial for flower induction, yield formation and fruit quality. In a participatory approach, IFS-strategies will be applied in on-farm trials at various locations to develop adapted IFS-recommendations jointly with the involved farmers. Telecommunication will be used to disseminate results to practical farming (Topic C).
The development of new pharmaceutical compounds will be more efficient if human relevant toxicology information early in the selection process is available. While acute toxicity can be reasonably detected during the early preclinical stages of drug development, long-term toxicity is more difficult to predict, relying almost exclusively on animal experiments Animal experimentation of this kind is expensive and time consuming, raises ethical issues and do not necessarily represent a toxicological relevance to man. This project address the urgent need to develop in vitro based systems which are capable of predicting long term toxicity in humans. The major objectives of this project are:1)To develop advanced cell culture systems which as best possible represents the human liver and kidney in vivo. This will be achieved using combined strategies namely:co-cultures of resident cell types,targeted cell transformation,stem cell technology and new developments in organotypic cell culture (i.e. perfusion cultures and 3D cultures).2)To identify specific early mechanistic markers of toxin induced cell alterations by using integrated genomic,proteomic and cytomic analysis.3)To establish and prevalidate a screening platform (cell systems together with analysis tools) which is unambiguously predictive of toxin induced chronic renal and hepatic disease.This proposal is unique in it's mechanistic integration of the three levels of cellular dynamics (genome, proteome and cytome) together with advanced cell culture technology to detect early events of cellular injury. Only with such an integrated approach will in vitro techniques ever be applicable to predicting chronic toxicity in man. This project,if successful will(1) contribute to the replacement of animal testing in drug development, (2) increase ... Prime Contractor: Fundacion Hospital Universitario 'La Fe', Experimental Hepatology Unit, Research Center; Valencia; Espana.
Im Vinschgau, in Südtirol wurde am Beginn des letzten Jahrhunderts ein großes Aufforstungsprogramm durchgeführt, um den schlechten Vitalitätszustand der Wälder zu verbessern und Bodenerosion zu verhindern. In der Zeit von 1951-1965 wurden 6 Mio. Schwarzkiefern (Pinus nigra) gepflanzt, die aufgrund ihrer mangelnden Standortseignung in Folge zu einer Veränderung des Bodenzustands und der Humusformen auf den Waldstandorten führte. Es zeigten sich eine Rückgang der steppengeprägten Bodenvegetation, Verjüngungshemnisse bei Flaumeiche (Quercus pubescens), Mannaesche (Fraxinus ornus) und Hopfenbuche (Ostry carpinifolia) sowie biotische Schäden durch den Kiefernprozessionspinner (thaumetopoea pinivora). Diese Rahmenbedingungen führten zu einer Überführung dieser sekundären Kiefernwälder mit standortangepaßten Baumarten. Unter Schirm von mäßig gelichteten Kiefernwälder wurden 1x1m große Biozellen mit je 21 Flaumeichen (Quercus pubescens) unterschiedlicher Herkunft (Eyrs, Kastelbell, Laatsch) in den Jahren 1995 - 1999 angelegt. Der Anwuchserfolg der Flaumeichen soll durch dieses Forschungsprojekt ermittelt werden. Die Auswahl der Probeflächen erfolgte in Abhängigkeit von Standort, Herkunft und Zeitpunkt der Pflanzung. Detaillierte Informationen über die jungen Pflanzen, Bestandes- und Standortsdaten von 490 Biozellen wurden im Sommer 1999 erhoben. Hemisphärenphotos wurden zur Charakterisierung der Lichtökologie im Bestand eingesetzt.
In strict nature reserves and core zones of protected areas hunting and forestry operations are often restricted or banned. However, regarding the management of Wild boar, such hunt-free zones are discussed controversially and can lead to conflict. Hunters whose areas border no-hunting zones (and who have to reimburse farmers for crop damages caused by Wild boar) are concerned that the boars may evade effective population management by staying within the limits of the no-hunting zone, and farmers fear increased crop damage in the surroundings of such areas. Some conservationists are also concerned because Wild boars increasingly root protected habitats and can cause damage to rare plant assemblies. The three-year project Wild boar problem in the vicinity of protected areas by the Game Research Institute (Wildforschungsstelle) at the Centre for Agriculture Baden-Württemberg (LAZBW) aims at investigating if and how no-hunting zones might affect Wild boar activity, movement patterns, home range size, and habitat use, as well as crop damage caused by boars, by comparing these aspects between hunting-free zones and unprotected areas. Although there have already been a number of telemetry studies on Wild boar, including space use in the context of hunting activity, to date there is no study that has specifically investigated spatial and ecological aspects in and around protected areas. My dissertation Ecology of Wild boar Sus scrofa in the vicinity of protected areas is being carried out within the scope of the Game Research Institutes project and apart from the aims outlined above, further aspects of Wild boar ecology will be investigated, especially the role of Wild boar as bio-engineer and habitat creator for other species vs. unwanted damages at protected sites. Twenty-seven Vectronic GPS-GSM satellite collars with integrated activity sensors are available to tag Wild boars in three study areas: the non-protected Altdorfer Forest near Aulendorf with regular hunting activity and forestry, the nature reserve Wurzacher Ried with its ca. 700 ha core zone that is a strict reserve with no human activity, and the Biosphere Reserve Swabian Jura, especially in the surroundings of the former military training area near Münsingen and the 170 ha no-usage-area Föhrenberg.
Objective: Nano-scale objects interact with living organisms in a fundamentally new manner, ensuring that a fruitful marriage of nanotechnology and biology will long outlast short term imperatives. Therefore, investment in an infrastructure to drive scientific knowledge of the highest quality will have both immediate benefits of supporting the safety assessment of legacy nano-materials, as well as pointing towards future (safe) applications with the lasting benefits to society. There are immediate priorities, for few doubt that serious damage to confidence in nanotechnology, unless averted, could result in missed opportunities to benefit society for a generation, or more. QNano will materially affect the outcome, at this pivotal moment of nanotechnology implementation. The overall vision of QNano is the creation of a 'neutral' scientific & technical space in which all stakeholder groups can engage, develop, and share scientific best practice in the field. Initially it will harness resources from across Europe and develop efficient, transparent and effective processes. Thereby it will enable provision of services to its Users, and the broader community, all in the context of a best-practice ethos. This will encourage evidence-based dialogue to prosper between all stakeholders. However, QNano will also pro-actively seek to drive, develop and promote the highest quality research and practices via its JRA, NA and TA functions, with a global perspective and mode of implementation. QNano will also look to the future, beyond the current issues, and promote the growth and development of the science of nano-scale interactions with living organisms. By working with new and emerging scientific research communities from medicine, biology, energy, materials and others, it will seek to forge new directions leading to new (safe, responsible, economically viable) technologies for the benefit of European society.
Objective: The project will examine the health impacts of greenhouse gas (GHG) reduction policies in urban settings in Europe, China and India, using case studies of 3-4 large urban centres and three smaller urban centres. Sets of realistic interventions will be proposed, tailored to local needs, to meet published abatement goals for GHG Emissions for 2020, 2030 and 2050. Mitigation actions will be defined in four main sectors: power generation/industry, household energy, transport and food and agriculture. The chief pathways by which such measures influence health will be described, and models developed to quantify changes in health-related 'exposures' and health behaviours. Models will include ones relating to outdoor air pollution, indoor air quality and temperature, physical activity, dietary intake, road injury risks and selected other exposures. Integrated quantitative models of health impacts will be based on life table methods encompassing both mortality and morbidity outcomes modelled over 20 year time horizons. Where possible, exposure-response relationships will be based on review evidence published by the Comparative Risk Assessment initiative or systematic reviews. Uncertainties in model estimates will be characterized using a mathematical framework to quantify the influence of uncertainties in both model structure and parameter estimates. Particular attention will be given to economic assessments, both in terms of behavioural choices/uptake of various forms of mitigation measure (with new surveys to address evidence gaps), and in terms of health benefits and costs calculated from societal, health service and household perspectives. A decision analysis framework will be developed to compare different mitigation options. Experts and user groups will be consulted to define the mitigation questions to be examined, and the results will be discussed in consultative workshops scheduled for the final months of the project.
Ziel des Projektes war die Erarbeitung eines Qualitätshandbuchs mit einheitlichen Standards zur Qualitätssicherung bei Dichtheitsprüfungen privater Abwasserleitungen. Als Grundlage wurden ausführliche Interviews mit 38 Städten und Gemeinden in NRW und 2 Städten in Hessen geführt und 214 Dichtheitsnachweise in verschiedenen Kommunen Nordrhein-Westfalens hinsichtlich ihrer Qualität ausgewertet. In den Interviews zeigten sich Unterschiede und Unsicherheiten bezüglich der möglichen Vorgaben zur Prüfmethode, zur Dokumentation und zur Vorlagepflicht sowie eine unterschiedliche Interpretation des Umgang mit Regenwasserleitungen im Mischsystem. Unsicherheiten bestehen auch bei der Kalkulation des Personalbedarfs und bei der Festlegung des Umfangs einer Prüfung von eingereichten Dichtheitsnachweisen. Bei der durchgeführten Qualitätsprüfung der Dichtheitsnachweise anhand eines erarbeiteten Bewertungskataloges stellte sich die Qualität der Prüfungen insgesamt als ausreichend bis zufrieden stellend dar, wobei die optischen Inspektionen etwas besser abschnitten. Verbesserungspotential besteht bei der Schadensansprache und bei der Art und Tiefe der Dokumentation der Prüfungen. Dies betrifft vor allem die Dokumentation untersuchter und auch nicht untersuchter Leitungsstränge und die digitale Aufzeichnung des Messverlaufs bei Prüfungen mit Wasser oder Luft. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse der geprüften Dichtheitsnachweise werden technische Anforderungen an die Durchführung der Dichtheitsprüfung und an den Umfang und den Inhalt der im Rahmen der Dichtheitsprüfung zu erstellenden Unterlagen definiert. Darüber hinaus werden Kriterien für die Wahl der Prüfmethode anhand der Schutzziele Umwelt- und Gesundheitsschutz, Schutz der öffentlichen Abwasseranlage und Eigentumsschutz aufgezeigt. Eine Verbesserung der Qualität lässt sich vor allem durch eine systematische Kontrolle der Unterlagen durch die Kommunen erreichen. Für die verschiedenen Prüfumfänge wird der Bearbeitungsaufwand abgeschätzt, wobei über eine Kombination einer einfachen Plausibilitätsprüfung mit einer detaillierten inhaltlichen Prüfung, die stichprobenartig, aber systematisch durchgeführt wird, der Aufwand erheblich reduziert werden kann. Die Ergebnisse der Überprüfung sollten mit den Sachkundigen diskutiert und für eine weitere Nutzung standardisiert dokumentiert werden. Auf dieser Basis können auch Schulungsschwerpunkte ermittelt und Nichtempfehlungen oder Ausschlüsse ausgesprochen werden. Eine weitere Option sind Zusammenschlüsse.
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