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WMS - Hintergrundwerte von Böden

Der WMS-Dienst Hintergrundwerte von Böden enthält die beiden Layer "Hintergrundwerte Anorganik" und "Hintergrundwerte Organik". Der erste Layer "Hintergrundwerte Anorganik" präsentiert die aggregierten Leitsubstrate der Bodenbildung. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden nach ihrem Ausgangsgestein bei der Berechnung von Hintergrundwerten für anorganische Stoffe. Für die Auswertung der Hintergrundwerte Anorganik wurden Analysedaten für 16 Elemente von ca. 19.000 Standorten mit bis zu 40.000 Proben aus dem Fachinformationssystem Boden herangezogen. Der zweite Layer "Hintergrundwerte Organik" basiert auf der Karte der Raumkategorien für den Landesentwicklungsplan (LEP) von 2013. Dieser teilt Sachsen in drei Raumkategorien ein, welche die Grundage für die Berechnung von Hintergrundwerten für organische Stoffe bilden. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden. Für die Auswertung der Hintergrundwerte wurden je nach Stoff Analysedaten aus dem Fachinformationssystem Boden von bis zu 2.300 Proben an 2.200 Standorten für 10 Einzelstoffe bzw. Stoffgruppen herangezogen.

Hintergrundwerte von Böden

Die Karte der Hintergrundwerte von Böden ist eine Übersichtskarte mit den zwei Layern "Hintergrundwerte Anorganik" und "Hintergrundwerte Organik". Der erste Layer "Hintergrundwerte Anorganik" präsentiert die aggregierten Leitsubstrate der Bodenbildung. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden nach ihrem Ausgangsgestein bei der Berechnung von Hintergrundwerten für anorganische Stoffe. Für die Auswertung der Hintergrundwerte Anorganik wurden Analysedaten für 16 Elemente von ca. 19.000 Standorten mit bis zu 40.000 Proben aus dem Fachinformationssystem Boden herangezogen. Der zweite Layer "Hintergrundwerte Organik" basiert auf der Karte der Raumkategorien für den Landesentwicklungsplan (LEP) von 2013. Dieser teilt Sachsen in drei Raumkategorien ein, welche die Grundage für die Berechnung von Hintergrundwerten für organische Stoffe bilden. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden. Für die Auswertung der Hintergrundwerte wurden je nach Stoff Analysedaten aus dem Fachinformationssystem Boden von bis zu 2.300 Proben an 2.200 Standorten für 10 Einzelstoffe bzw. Stoffgruppen herangezogen. Die Karte der Hintergrundwerte von Böden ist eine Übersichtskarte mit den zwei Layern "Hintergrundwerte Anorganik" und "Hintergrundwerte Organik". Der erste Layer "Hintergrundwerte Anorganik" präsentiert die aggregierten Leitsubstrate der Bodenbildung. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden nach ihrem Ausgangsgestein bei der Berechnung von Hintergrundwerten für anorganische Stoffe. Für die Auswertung der Hintergrundwerte Anorganik wurden Analysedaten für 16 Elemente von ca. 19.000 Standorten mit bis zu 40.000 Proben aus dem Fachinformationssystem Boden herangezogen. Der zweite Layer "Hintergrundwerte Organik" basiert auf der Karte der Raumkategorien für den Landesentwicklungsplan (LEP) von 2013. Dieser teilt Sachsen in drei Raumkategorien ein, welche die Grundage für die Berechnung von Hintergrundwerten für organische Stoffe bilden. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden. Für die Auswertung der Hintergrundwerte wurden je nach Stoff Analysedaten aus dem Fachinformationssystem Boden von bis zu 2.300 Proben an 2.200 Standorten für 10 Einzelstoffe bzw. Stoffgruppen herangezogen.

WFS - Hintergrundwerte von Böden

Der WFS-Dienst Hintergrundwerte von Böden liefert die beiden Layer "Hintergrundwerte Anorganik" und "Hintergrundwerte Organik". Der erste Layer "Hintergrundwerte Anorganik" enthält die aggregierten Leitsubstrate der Bodenbildung. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden nach ihrem Ausgangsgestein bei der Berechnung von Hintergrundwerten für anorganische Stoffe. Für die Auswertung der Hintergrundwerte Anorganik wurden Analysedaten für 16 Elemente von ca. 19.000 Standorten mit bis zu 40.000 Proben aus dem Fachinformationssystem Boden herangezogen. Der zweite Layer "Hintergrundwerte Organik" basiert auf der Karte der Raumkategorien für den Landesentwicklungsplan (LEP) von 2013. Dieser teilt Sachsen in drei Raumkategorien ein, welche die Grundage für die Berechnung von Hintergrundwerten für organische Stoffe bilden. Die Leitsubstrate dienen zur Zusammenfassung der Böden. Für die Auswertung der Hintergrundwerte wurden je nach Stoff Analysedaten aus dem Fachinformationssystem Boden von bis zu 2.300 Proben an 2.200 Standorten für 10 Einzelstoffe bzw. Stoffgruppen herangezogen.

Erhöhung des Resistenzpotentials der Gerste - Ein interdisziplinärer Ansatz unter besonderer Berücksichtigung der Resistenzaktivierung, Molekulare Untersuchungen zum Einfluss wurzelbesiedelnder Pilze auf Resistenz und Suszeptibilität in Gersteblättern

Arbuskuläre Mykorrhizen erhöhen zwar die Resistenz von Pflanzen gegenüber pilzlichen Wurzelpathogenen und Bodennematoden, in oberirdischen Pflanzenteilen scheinen aber die Verteidigungsmechanismen unterdrückt zu werden. Auf der anderen Seite gibt es Hinweise, dass Blätter von Pflanzen, die mit dem Wurzelendophyt Piriformospora indica besiedelt sind, weniger stark von Blattpathogenen befallen werden. Diese Phänomene sollen auf cytologischer und molekulargenetischer Ebene untersucht werden. Der Einfluss des Mykorrhizapilzes Glomus spec. und des Wurzelendophyten Piriformospora indica auf die Infektion von Blättern und Wurzeln der Gerste mit nekrotrophen und biotrophen pilzlichen Pathogenen wird einmal makro- und mikroskopisch untersucht. Außerdem sollen Gene isoliert und charakterisiert werden, deren Expression (1) in den Blättern durch die Besiedelung der Wurzel mit Glomus spec. und P. indica oder (2) in den Wurzeln durch gleichzeitige Besiedelung mit Glomus spec. oder P. indica und mit einem Pathogen induziert ist. Als dritten gilt es, Gene zu identifizieren, bei denen durch die Anwesenheit eines Mykorrhizapilzes in der Wurzel die chemische Induktion ihrer Expression in den Blättern inhibiert ist.

Abiotischer Abbau und Diffusion chlorierter Lösemittel in Fe2+-haltigen ungestörten Kalksteinen und Tonsteinen

Langsame Diffusionsprozesse von Schadstoffen in geringdurchlässigen wasser-gesättigten Gesteinen sind ein wesentlicher Grund für den beschränkten Erfolg vieler Untergrundsanierungen. Zu den immer noch wichtigsten Schadstoffen im Grundwasser zählen die chlorierten Lösemittel, die trotz jahrzehntelanger Sanierungsanstrengungen inzwischen lange Fahnen im urbanen Raum ausbilden. Eine langsame Diffusion bedingt aber auch lange Aufenthaltszeiten in der Gesteinsmatrix und damit können langsame abiotische Abbaumechanismen zum Tragen kommen, die auf Fe2+-haltige Mineralien wie z.B. Eisensulfide, Magnetit oder Phyllosilikate zurückgehen, und bei der Einschätzung des natürlichen Abbaupotentials berücksichtigt werden sollten. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, die Transformation von Tri- und Perchlorethen während der Diffusion in Gesteinsproben geklüfteter Aquifere und Aquitarde zu quantifizieren. Weil die Reaktionsraten der Ausgangssubstanzen sehr wahrscheinlich zu klein sind, um im Labor gemessen werden zu können, liegt der Fokus auf der Bestimmung von Transformations- und Abbauprodukten (bspw. teil-chlorierte Ethene, Azetylen, Ethan). Die Experimente zur reaktiven Diffusion müssen mit intakten Gesteinsproben durchgeführt werden, da beim Zerkleinern reaktive Mineralober-flächen (z.B. bei Quarz und Pyrit) entstehen könnten, die zur Dehalogenierung der Ausgangssubstanzen führen könnten. Im Unterschied zu früheren Studien sollen hier die für die Reaktivität verantwortlichen spezifischen Minerale in der Gesteins-matrix identifiziert werden. Die Ergebnisse sind nicht nur für das Langzeitverhalten von chlorierten Lösemitteln im Grundwasser, sondern generell auch für die Endlagerung von radioaktiven Abfällen oder die chemische Verwitterung (Oxidation) von reduzierten Gesteinen relevant.

Einfluß von Laccase-Produktion durch Pilze und Mykorrhizen auf die Bildung und Stabilität organischer Substanz in land- und forstwirtschaftlichen Böden

Im Projekt soll der Einfluß oxydativer Exoenzyme von Pilzen und Mykorrhizen auf den Auf- und Abbau der organischen Bodensubstanz charakterisiert werden. Über die gesamte Dauer des SPP sind zwei Arbeitsetappen geplant. Zuerst werden Primer zum molekularbiologischen Nachweis von Boden- und Mykorrhizapilzen mit Laccase-Genen und zur Analyse der Expression dieser Gene in Böden entwickelt. Um die bodenökologische Aussagekraft der Methode zu gewährleisten, werden Protokolle zur Extraktion von DNA und mRNA aus Böden mit Proben von den SPP-Standorten optimiert und geeicht. In einem zweiten Arbeitsschritt werden die Methoden an den landwirtschaftlichen und forstwirtschaftlichen Böden der SPP-Standorte eingesetzt. Die Ergebnisse von Untersuchungen der Struktur und Funktionen der Pilzpopulationen werden im Zusammenhang mit Analysen anderer SPP-Teilnehmer interpretiert. Dabei sollen insbesondere Daten über Gehalt und Kreislauf der festen und gelösten organischen Bodensubstanz, über Fraktionierung natürlicher Isotope in den Phasen des Kreislaufs sowie über Aufbau- und Abbauvorgänge durch nicht pilzliche Bodenmikroorganismen und durch Bodentiere berücksichtigt werden. Die Beteiligung an Experimenten zum Abbau radioaktiv markierter Streu ist ebenfalls vorgesehen.

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.

Carbon acquisition during pathogenic development of Ustilago maydis and Colletotrichum graminicola

The biotrophic fungus Ustilago maydis infects corn and induces the formation of tumors. In order for the fungus to proliferate in the infected tissue, U. maydis has to redirect the metabolism of the host to the site of infection. We wish to elucidate how this is accomplished. To this end we will perform transcript profiling during the time course of infection for both, the fungus and the maize plant. This will be complemented by metabolome analysis of different tissues during infection as well as by apoplastic fluid analysis. The goals will be to identify the carbon sources taken up by the fungus during biotrophic growth, to identify the transporters required for uptake, determine their specificity and elucidate how these carbon sources are provided by the plant. Fungal mutants affected in discrete stages of pathogenic development will be included in these studies. Likely candidate genes for carbon uptake/supply as well as for redirecting host metabolism will be functionally characterized by generating knockouts in the fungus and by isolating plants carrying mutations in respective genes or by generating transgenic plants expressing RNAi constructs.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1530: Flowering time control: from natural variation to crop improvement, Genetische Ursachen des Schossens in Beta Arten und die Züchtung von Winterzuckerrüben

Zuckerrüben sind zweijährige Pflanzen, die nach einer längeren Phase niedriger Temperaturen mit dem Schossen beginnen. Damit sind sie für eine Aussaat vor dem Winter ungeeignet. Schossresistente Winterrüben haben theoretisch ein deutlich höheres Ertragspotenzial und könnten so zu einer interessanten Alternative für die Rübenproduktion werden. Neulich wurden von uns zwei wesentliche Schossregulatoren identifiziert (BTC1 und BvBBX19). Vermutlich regulieren beide gemeinsam die Expression der stromabwärts gelegenen Blühgene BvFT1 und BvFT2. In diesem Projekt werden diese Schossregulatoren in Zusammenarbeit mit Projektpartnern im SPP1530 sowohl in Zuckerrübe als auch in transgenen Arabidopsis-Pflanzen funktionell analysiert. Während BTC1-überexprimierende Zuckerrüben mit einer Transgen-Kopie nach Winter schossen, ist in transgenen Pflanzen mit größer als 1 Kopie die BTC1-Expression nahezu vollständig herunterreguliert, so dass diese auch nach Winter nicht schossen. Als Grund vermuten wir Cosuppression des nativen Gens durch die neu hinzugefügten Kopien. Diese Ergebnisse stellen eine gute Grundlage für die Züchtung von Winterzuckerrüben dar. Innerhalb dieses Projektes werden Hybriden erzeugt, die über zwei BTC1- Transgene verfügen und in denen durch Cosuppression die Expression aller BTC1-Kopien stark herunter reguliert wird. Im Folgenden werden diese Hybriden in der Klimakammer, im halboffenen Gazehaus sowie unter Feldbedingungen über Winter angebaut. Parallel dazu werden in einem zweiten Experiment doppelt rezessive btc1 und Bvbbx19 Zuckerrüben mit einer deutlich ausgeprägten Schossverzögerung nach Winter erzeugt. Da diese Pflanzen nicht transgen sind, können sie ohne weiteres von Züchtern genutzt werden. Darüber hinaus ziehen wir Zuckerrüben unter standardisierten Bedingungen in einer Klimakammer an, um aus den Sproßmeristemen RNA zu isolieren. Diese Arbeiten sind Grundlage für ein Phylotranskriptom-Experiment, welches von dem Partner Prof. I. Grosse im Rahmen des SPP 1530 koordiniert wird.

Barley dwarfs acting big in agronomy. Identification of genes and characterization of proteins involved in dwarfism, lodging resistance and crop yield

Barley (Hordeum vulgare) is an important cereal grain which serves as major animal fodder crop as well as basis for malt beverages or staple food. Currently barley is ranked fourth in terms of quantity of cereal crops produced worldwide. In times of a constantly growing world population in conjunction with an unforeseeable climate change and groundwater depletion, the accumulation of knowledge concerning cereal growth and rate of yield gain is important. The Nordic Genetic Resource Center holds a major collection of barley mutants produced by irradiation or chemical treatment. One phenotypic group of barley varieties are dwarf mutants (erectoides, brachytic, semidwarf, uzu). They are characterized by a compact spike and high rate of yield while the straw is short and stiff, enhancing the lodging resistance of the plant. Obviously they are of applied interest, but they are also of scientific interest as virtually nothing is known about the genes behind the development of plant dwarfism. The aim of this project is to identify and isolate the genes carrying the mutations by using state of the art techniques for gene cloning at the Carlsberg Laboratory. The identified genes will be connected with the mutant phenotype to reveal the gene function in general. One or two genes will be overexpressed and the resulting recombinant proteins will be biochemically and structurally characterized. The insights how the mutation effects the protein will display the protein function in particular. Identified genes and their mutant alleles will be tested in the barley breeding program of the Carlsberg brewery.

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