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The current epidemic of the barley pathogen Ramularia collo-cygni derives from a population expansion and shows global admixture

Ramularia leaf spot is becoming an ever-increasing problem in main barley-growing regions since the 1980s, causing up to 70% yield loss in extreme cases. Yet, the causal agent Ramularia collo-cygni remains poorly studied. The diversity of the pathogen in the field thus far remains unknown. Furthermore, it is unknown to what extent the pathogen has a sexual reproductive cycle. The teleomorph of R. collo-cygni has not been observed. To study the genetic diversity of R. collo-cygni and get more insights in its biology, we sequenced the genomes of 19 R. collo-cygni isolates from multiple geographic locations and diverse hosts. Nucleotide polymorphism analyses of all isolates shows that R. collo-cygni is genetically diverse worldwide, with little geographic or host specific differentiation. Next, we used two different methods to detect signals of recombination in our sample set. Both methods find putative recombination events, which indicate that sexual reproduction happens or has happened in the global R. collo-cygni population. Lastly, we used these data on recombination to perform historic population size analyses. These suggest that the effective population size of R. collo-cygni decreased during the domestication of barley and subsequently grew with the rise of agriculture. Our findings deepen our understanding of R. collo-cygni biology and can help us to understand the current epidemic. We discuss how our findings support possible global spread through seed transfer, and we highlight how recombination, clonal spreading, and lack of host specificity could amplify global epidemics of this increasingly important disease and suggest specific approaches to combat the pathogen. © 2019 The American Phytopathological Society

Bisphenol F und Bisphenol AF: ECHA bestätigt hormonelle Wirkung

Bisphenol F und Bisphenol AF: ECHA bestätigt hormonelle Wirkung Der Ausschuss der EU-Mitgliedstaaten (MSC) der europ. Chemikalienagentur (ECHA) hat die hormonell wirksamen (endokrinen) Eigenschaften von Bisphenol F, Bisphenol AF und den Salzen von Bisphenol AF auf Umweltorganismen bestätigt. Die Mitgliedsstaaten verabschiedeten einstimmig eine Stellungnahme, laut derer beide Bisphenole die WHO/IPCS Kriterien für endokrine Disruptoren in der Umwelt erfüllen. BPF, BPAF und die Salze von BPAF werden beispielsweise für die Herstellung von Polymeren, in Epoxidharzen, für Beschichtungen und in Verpackungen eingesetzt. Die verfügbaren Studien zu den Stoffen zeigen schädliche und populationsrelevante Auswirkungen auf die Fortpflanzung (z. B. negative Effekte auf die Befruchtungsrate von abgelaichten Eiern) und die sexuelle Entwicklung bei Fischen. Beide Stoffe sind Teil eines von den deutschen Behörden bei der ECHA eingereichten Beschränkungsvorschlags zum Schutz der Umwelt vor endokrin wirksamen Bisphenolen. Im Mai 2022 legte das Umweltbundesamt zusammen mit anderen deutschen Behörden der ECHA eine Bewertung der wissenschaftlichen Studien zu BPF und BPAF vor. Zu dieser konnten in einer öffentlichen Konsultation Unternehmen, Verbände und weitere Behörden Kommentare einreichen. Auf Anweisung des Direktors der ECHA wurde der Ausschuss der EU-Mitgliedstaaten (⁠ MSC ⁠) nach Artikel 77 (3)(c) der ⁠ REACH ⁠-VO zu einer abschließenden Stellungnahme aufgerufen. Daraufhin bestätigte das Gremium in seiner Sitzung am 14. Dezember 2022, dass die Stoffe die ⁠ WHO ⁠/IPCS Kriterien eines endokrinen Disruptors in der Umwelt erfüllen. Das Verfahren nach Artikel 77 ermöglicht den wissenschaftlichen Gremien der ECHA eine Positionierung zu spezifischen Fragestellungen außerhalb direkter regulatorischer Prozesse wie beispielsweise dem Zulassungsverfahren. Die Stellungnahme stellt einen Baustein in den Beratungen um den Beschränkungsvorschlag für Bisphenol A und weiterer hormonell wirksamer Bisphenole dar. Mit der Beschränkung sollen zukünftig alle Bisphenole erfasst werden, welche die WHO⁠/IPCS-Kriterien für endokrine Disruptoren in der Umwelt erfüllen. Diese Kriterien sieht der MSC für BPF, BPAF und die Salze von BPAF nun erfüllt. Somit sind diese Stoffe zusammen mit BPA, BPB und BPS weiterhin Gegenstand der geplanten Beschränkung. Für diese Bisphenole sollen die Herstellung, das Inverkehrbringen und die Verwendung in der EU stark eingeschränkt werden, um den Eintrag in die Umwelt zu minimieren. Die öffentliche Kommentierung des Beschränkungsdossiers ist bis zum 23. Juni 2023 möglich. Die eingegangenen Kommentare werden von den beiden zuständigen wissenschaftlichen Ausschüssen der ECHA (Ausschuss für Risikobewertung – RAC, Ausschuss für sozioökonomische Analyse – SEAC) bei der Erarbeitung Ihrer Stellungnahmen zu dem Beschränkungsvorschlag berücksichtigt. Die Stellungnahmen der beiden Ausschüsse bilden die Grundlage der endgültigen Entscheidung der Europäischen Kommission über die Beschränkung. Der endgültige, rechtskräftige Beschränkungstext wird dann im Anhang XVII der ⁠REACH⁠ Verordnung veröffentlicht. Weitere Informationen zum Stand des Beschränkungsverfahrens finden Sie auf der Seite der ECHA .

Erhaltung und Nachzucht seltener Baum- und Straucharten

Das Projekt "Erhaltung und Nachzucht seltener Baum- und Straucharten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Ziel des Projektes ist die langfristige Sicherung und Erhaltung von Vorkommen seltener Baumarten, sowie die Etablierung neuer/verjüngter Vorkommen an geeigneten Standorten. Zunächst erfolgt die Evaluierung, Auswahl und Beerntung erhaltungswürdiger Bäume aus südwest-deutschen Wald- und Feldvorkommen (insbes. Elsbeere, Speierling, Wildapfel, Wildbirne, Schwarzpappel, Ulme, Walnuss und Eibe; außerdem Straucharten) mit entsprechender Dokumentation. Anschließend erfolgt eine vegetative und generative Weitervermehrung zum Aufbau von Erhaltungs-Klonsammlungen bzw. zum Aufbau von Erhaltungs-Samenplantagen, (ex-situ Generhaltung). Parallel dazu werden o.g. seltene Baumarten vegetativ und generativ mit 1- bis 3-jähriger Kulturzeit nachgezogen und an interessierte bzw. am Evaluierungsprozess beteiligte Forstämter abgegeben (in-situ Generhaltung) und dort langfristig weiterbeobachtet.

Bewertung von Umweltwirkungen bei Freisetzung und Inverkehrbringen von GVO unter Beruecksichtigung von Artenschutz- und Gebietsschutzaspekten

Das Projekt "Bewertung von Umweltwirkungen bei Freisetzung und Inverkehrbringen von GVO unter Beruecksichtigung von Artenschutz- und Gebietsschutzaspekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen - Fachbereich 06 Rechtswissenschaft durchgeführt. Der SRU stellt in seinem Jahresgutachten 1998 erheblichen Forschungsbedarf hinsichtlich oekologischer Wirkungen von GVO fest. Er empfiehlt u.a., Bewertungsmassstaebe des Naturschutzes zu beruecksichtigen. Auch in der Koalitionsvereinbarung wird gefordert, die Sicherheits- und Risikoforschung auf dem Gebiet der Gentechnik zu verstaerken und Freilandversuche und das Inverkehrbringen wegen der langfristigen Auswirkungen des Anbaus transgener Pflanzen in einem Langzeitmonitoring wissenschaftlich zu begleiten. Zur Umsetzung der Empfehlungen des SRU und der Forderungen der Koalitionsvereinbarungen soll eine Fachtagung durchgefuehrt werden. Im Rahmen des Vorhabens sollen fachliche Ueberlappungen zu Fragestellungen des Naturschutzes, die insbesondere in folgenden Bereichen gesehen werden, zur inhaltlichen Vorbereitung der Fachtagung aufgearbeitet werden: - Klaerung der Beruecksichtigung von geschuetzten Arten im Hinblick auf den Gesetzesvollzug (Genehmigung von Freisetzungen und Inverkehrbringen; Bewertung der Einbindung von GVO in die Nahrungskette), - Bewertung der Auskreuzung von Fremdgenen in Populationen der Wildflora und -fauna unter Artenschutzaspekten (u.a. auch Terminatorgene), - Klaerung der Notwenigkeit und Umsetzungsmoeglichkeit von Standorten ohne gentechnisch veraenderte Organismen im Hinblick auf den Arten- und Naturschutz und als Referenzflaechen fuer ein Monitoring, - Klaerung der Notwendigkeit von gesonderten Bestimmungen fuer Schutzgebiete, d.h. Verbot des Ausbringens von GVO in Schutzgebiete (z.B. Naturschutzgebiete, Biosphaerenreservate). Das Vorhaben soll in fachlicher Kooperation zwischen UBA und BfN durchgefuehrt werden. Die genannten Fragestellungen sollen vorbereitet, auf einer Fachtagung vom 27.-29.11.2000 auf der Insel Vilm diskutiert und Handlungsempfehlungen fuer den Bund daraus abgeleitet werden. Die Auswertung soll in einem Tagungsband schriftlich dokumentiert werden.

Evolution of sexual systems and habitat preferences in Cucurbitaceae

Das Projekt "Evolution of sexual systems and habitat preferences in Cucurbitaceae" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Institut für Systematische Botanik durchgeführt.

Analyse des Paarungssystems und die Wirkung der sexuellen Selektion bei der Skorpionsfliege Panorpa vulgaris

Das Projekt "Analyse des Paarungssystems und die Wirkung der sexuellen Selektion bei der Skorpionsfliege Panorpa vulgaris" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie durchgeführt. Bisher wurde das Paarungssystem der Panorpa-Skorpionsfliegen als Ressourcen-Verteidigungspolygynie dargestellt. Die Ergebnisse unserer Untersuchungen an P vulgaris haben jedoch gezeigt, dass wenigstens das Paarungssystem dieser Art nicht durch die Monopolisierung der Nahrung durch die Maennchen evolviert sein kann. Die Sekret-Bonbon-Produktion der Maennchen waehrend einer Kopulation dient den Weibchen vielmehr als Indikator fuer die oekologische Qualitaet der Maennchen. Vor Eingehen einer Kopulation koennen die Weibchen von P vulgaris jedoch keine Qualitaets-Bestimmung vornehmen. Dies ist wahrscheinlich die Ursache fuer die hohe Wiederverpaarungsfrequenz der Weibchen und fuer das 'sperm mixing' als Spermienkonkurrenzmechanismus. In Zukunft werden wir unter Beruecksichtigung des oekologisch-adaptionistischen Aspekts die Paarungssysteme weiterer Panorpa-Arten vergleichend untersuchen, um die Evolution der Paarungssysteme der Gattung Panorpa und dabei die Wirksamkeit der sexuellen Selektion zu analysieren.

Identifizierung sensitiver Marker-Gene - Identifikation von Ziel- und Markergenen endokriner wirksamer Umweltchemikalien im Modellorganismus Medaka (Oryzias latipes)

Das Projekt "Identifizierung sensitiver Marker-Gene - Identifikation von Ziel- und Markergenen endokriner wirksamer Umweltchemikalien im Modellorganismus Medaka (Oryzias latipes)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Department Zelltoxikologie durchgeführt. A wide range of chemicals released into the aquatic environment have been shown to interact with hormonal functions of vertebrates and interfere with their differentiation and reproduction. Due to their lability towards hormones in sexual differentiation and determination fish are primary risk organism for these EDS (endocrine disrupting substances). In the ongoing project genes altered in their regulation by EDS will be identified. The goal is - to use the gene expression levels to identify and characterise potential EDS and environmental samples. - To replace and refine animal experiments according to Russels 3R concept (replacement, refinement, reduction). Therefor, experiments will be carried out on embryos or fish larvae. The model organism is the Japanese Medaka (Oryzias latipes). The medaka offers the possibility to establish monosex population or to identify the genetic sex already during embryogenesis for the analysis of early sex-specifically expressed genes. Due to a co-operation with the University of Nagoya, Japan, transgenic model organism will be used for evaluation of the suitability of these models and comparative analysis.

Teilprojekt 1: Etablierung steriler transgener Pappeln zur Verhinderung eines vertikalen Gentransfers in forstliche Oekosysteme

Das Projekt "Teilprojekt 1: Etablierung steriler transgener Pappeln zur Verhinderung eines vertikalen Gentransfers in forstliche Oekosysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Institut für Forstgenetik durchgeführt. Gentechnisch veraenderte Baeume werden in einigen Jahren einer kommerziellen Anwendung zur Verfuegung stehen. Ihr Einsatz wird bevorzugt im Plantagenbau vollzogen werden. Da fuer gentechnisch veraenderte Baeume eine freie Kreuzbarkeit mit nicht gentechnisch veraenderten Pflanzen der gleichen oder naher verwandten Arten angenommen werden muss, ist ein vertikaler Transfer der gentechnisch uebertragenen Gene (Transgene) zu erwarten. Aufgrund fehlender Strategien zur Erzeugung und Einkreuzung natuerlicher Sterilitaet ist eine gentechnisch-basierte Induktion einer maennlichen und/oder weiblichen Sterilitaet dringend anzuraten. In diesem Projekt sollen an bereits existierenden und charakterisierten, fruehbluehenden Zitterpappeln (Aspen) sowie an nicht transformierten Kontrollpflanzen die bereits an krautigen Pflanzen entwickelten Sterilitaetsmechanismen ueberprueft werden. Die daraus zu erwartenden Ergebnisse werden wichtige Erkenntnisse zur Induktion und Stabilitaet der Sterilitaet bei Baeumen liefern.

Wirkung schwacher, hochfrequenter elektromagnetischer Felder (383 MHz, 900 MHz und 1,8 GHz) auf die Melatoninsynthese und reproduktiven Funktionen männlicher Dsungarischer Hamster

Das Projekt "Wirkung schwacher, hochfrequenter elektromagnetischer Felder (383 MHz, 900 MHz und 1,8 GHz) auf die Melatoninsynthese und reproduktiven Funktionen männlicher Dsungarischer Hamster" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Institut für Reproduktionsmedizin durchgeführt.

VALIMAR-Teilprojekt: Fischpopulation und Makrobenthospiozönosen zur Abschätzung der Relevanz toxikologischer Tests

Das Projekt "VALIMAR-Teilprojekt: Fischpopulation und Makrobenthospiozönosen zur Abschätzung der Relevanz toxikologischer Tests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät II Biologie, Institut für Zoologie durchgeführt. Im Rahmen des Projektes 'VALIMAR' wird durch freilandökologische und laboranalytische Untersuchungen die Grundlage für die Einschätzung der ökologischen Relevanz der Ergebnisse der parallel durchgeführten Biomarkerstudien gelegt. Das Teilprojekt ist damit für die angestrebte ökotoxikologische Bewertung des Gesamtprojektes unabdingbar. Anhand der Fische werden mittels Populationsaufbau und weiterer Parameter wie z.B. Reproduktionsleistung oder Energieallokation zu den Gonaden toxischer Effekte beurteilt. Ergänzend werden die Bestände der Wirbellosen als wesentliche Fischnährtiere erfasst und bewertet und somit insgesamt die Struktur und Funktion ausgewählter Ökosystemausschnitte auf den höheren Ebenen biologischer Integration dargestellt. Des weiteren werden als Voraussetzung für die logistische Durchführung anderer Teilprojekte Testorganismen (v.a. Bachschmerlen) bereitgestellt.

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