In diesem Projekt werden ökologische und voraussichtlich ökonomische Auswirkungen von endophytischen Pilzen der Gattung Epichloë auf Alkaloidproduktion, Herbivorentoxizität, zeitliche Veränderungen und biotische Interaktionen zwischen Arten entlang eines Landnutzungsgradienten untersucht. Mit unserer Studie wollen wir die folgenden Fragen beantworten:1) Welche Stoffwechselalkaloide werden durch Endophyten-Grass Symbiosen auf 150 Graslandflächen produziert?2) Beeinflusst die Landnutzungsintensität das Endophyten Vorkommen und die Alkaloidkonzentrationen zwischen den Jahren unterschiedlich?3) Zeigen Endophyten-Gras Symbiosen in echten Ökosystemen die gleichen zeitlichen Dynamiken im Endophytenwachstum und der Alkaloidproduktion als Agrargräser in Freilandexperimenten?4) Ist die Vergesellschaftung von Blattendophyten in Gräsern abhängig von der Landnutzungsintensität?5) Beeinflusst das Vorkommen von systemischen endophytischen Pilzen die Vergesellschaftung von Blattendophyten in Gräsern?6) Können die Gründe und Risiken von Alkaloidkonzentrationen über der Toxizitätsgrenze für Nutztiere vorhergesagt werden?
Ziele des Teilprojekts sind (1) die Definition von Referenzbedingungen und Toxizitätsschwellenwerten für den Sedimenttest mit Caenorhabditis elegans, (2) die Harmonisierung von Negativkontrollen in einer Testbatterie, (3) Erprobung von Verdünnungsreihen zur Bewertung von Sedimenten. Das Projekt schafft somit eine wichtige Datengrundlage zur Verbesserung der Interpretation und Bewertung von ökotoxikologischen Sedimentuntersuchungen. Der Sedimenttest mit C. elegans wird als Teil einer Testbatterie zur Untersuchung von Sedimenten herangezogen. 1. Zur Definition von Referenzbedingungen, Kontrollsedimenten und Toxizitätsschwellenwerten, werden unbelastete künstliche und natürliche Sedimente untersucht. 2. Mit Schadstoffen angereicherte Kontrollsedimente, als auch natürliche belastete Sedimente werden untersucht, um die Testsysteme zu überprüfen. 3. Auf Grundlage der bereits erzielten Ergebnisse wird die Verwendung von Sedimentverdünnungsreihen als ökotoxikologische Bewertungsmethode überprüft. Die Ergebnisse dieses Teilprojekts fließen in die ISO/DIN-Normungsarbeit für den Nematodentest ein und sollen in internationalen Fachjournalen publiziert werden.
Lock- und Schreckstoffe (Attraktanzien & Repellentien) werden gezielt gegen Organismen eingesetzt und gelangen auch in die aquatische Umwelt, wo sie Verhaltensänderungen auslösen können. Sie gehören zu den vom Menschen gemachten Chemikalien, die Wasserorganismen so beeinflussen können, dass sie ihre Umgebung anders wahrnehmen. Man spricht in diesem Fall vom Infochemikalien-Effekt. Viele über ihren Geruch wirkenden Stoffe, wie das auf unserer Haut anzuwendende Mückenmittel DEET(Diethyltoluamid), werden bereits in unseren Oberflächengewässern nachgewiesen und ziehen dort möglicherweise Infochemikalien-Effekte nach sich. Am Beispiel von Humanarzneimitteln wie dem Tranquilizer Oxazepam konnte gezeigt werden, dass Stoffe unterhalb der Toxizitätsschwelle zum Beispiel das Schwarmverhalten von Flußbarschen verändern. Auch Neonicotinoide, die in geringen Konzentrationen (unterhalb der Toxizitätsschwelle) kurzzeitig in Fließgewässer eingetragen werden, können dort eine aktive, massenhafte Drift von Wasserorganismen auslösen und damit einen nachteiligen Einfluss auf lokale Populationen ausüben. Repellentien werden in der praktischen Anwendung vor allem gegen Blut saugende Gliederfüßer wie Stechmücken, Bremsen oder Zecken eingesetzt. Künstliche Repellentien gegen Gliederfüßer sind beispielsweise Diethyltoluamid (DEET), Icaridin (Picaridin) oder IR3535 (Ethylbutylacetylaminopropionat, EBAAP). Auch bei bestimmungsgemäßem Einsatz könnten von Repellentien bisher nicht beachtete Wirkungen auf Nicht-Zielorganismen ausgehen. Um Stoffe mit solchen Effekten aufzuspüren, sind daher neue Teststrategien zu entwickeln und geeignete Testsysteme im Labormaßstab zu etablieren. Das hier durchgeführte Vorhaben leistet dabei einen wichtigen Beitrag, in dem es Testsysteme für ökotoxikologische Fragestellungen anpasst und auf ihre Eignung prüft. Die Ergebnisse des Vorhabens sind für die Umweltbewertung von bioziden Wirkstoffen von großem Interesse. Bisher wurden nur akute und langfristige Effekte auf Nicht-Zielorganismen bewertet, weil das EU-Bewertungs¬konzept für Biozide und Chemikalien keine Bewertung repellenter Wirkungen vorsieht (Bewertungslücke). Bei den drei Repellentien wurden hier keine nachteiligen Umweltwirkungen im Verhalten der Testorganismen und unter den hier eingesetzten Testbedingungen ausgelöst. Dies ist zum Beispiel für den repellenten Wirkstoff DEET wichtig, der aktuell in vielen Haushaltsprodukten enthalten ist. Damit stehen nun erste Testsysteme zur Verfügung, um derartige Wirkungen künftig zuerkennen und gegebenenfalls bei der Bewertung, insbesondere bei Wirkungen auf das Schutzgut Biodiversität , einbeziehen zu können. Veröffentlicht in Texte | 57/2016.
Lock- und Schreckstoffe (Attraktanzien & Repellentien) werden gezielt gegen Organismen eingesetzt und gelangen auch in die aquatische Umwelt, wo sie Verhaltensänderungen auslösen können. Sie gehören zu den vom Menschen gemachten Chemikalien, die Wasserorganismen so beeinflussen können, dass sie ihre Umgebung anders wahrnehmen. Man spricht in diesem Fall vom Infochemikalien-Effekt. Viele über ihren Geruch wirkenden Stoffe, wie das auf unserer Haut anzuwendende Mückenmittel DEET(Diethyltoluamid), werden bereits in unseren Oberflächengewässern nachgewiesen und ziehen dort möglicherweise Infochemikalien-Effekte nach sich.Am Beispiel von Humanarzneimitteln wie dem Tranquilizer Oxazepam konnte gezeigt werden, dass Stoffe unterhalb der Toxizitätsschwelle zum Beispiel das Schwarmverhalten von Flußbarschen verändern. Auch Neonicotinoide, die in geringen Konzentrationen (unterhalb der Toxizitätsschwelle) kurzzeitig in Fließgewässer eingetragen werden, können dort eine aktive, massenhafte Drift von Wasserorganismen auslösen und damit einen nachteiligen Einfluss auf lokale Populationen ausüben. Repellentien werden in der praktischen Anwendung vor allem gegen Blut saugende Gliederfüßer wie Stechmücken, Bremsen oder Zecken eingesetzt. Künstliche Repellentien gegen Gliederfüßer sind beispielsweise Diethyltoluamid (DEET), Icaridin (Picaridin) oder IR3535 (Ethylbutylacetylaminopropionat, EBAAP). Auch bei bestimmungsgemäßem Einsatz könnten von Repellentien bisher nicht beachtete Wirkungen auf Nicht-Zielorganismen ausgehen.Um Stoffe mit solchen Effekten aufzuspüren, sind daher neue Teststrategien zu entwickeln und geeignete Testsysteme im Labormaßstab zu etablieren. Das hier durchgeführte Vorhaben leistet dabei einen wichtigen Beitrag, in dem es Testsysteme für ökotoxikologische Fragestellungen anpasst und auf ihre Eignung prüft.Die Ergebnisse des Vorhabens sind für die Umweltbewertung von bioziden Wirkstoffen von großem Interesse. Bisher wurden nur akute und langfristige Effekte auf Nicht-Zielorganismen bewertet, weil das EU-Bewertungs¬konzept für Biozide und Chemikalien keine Bewertung repellenter Wirkungen vorsieht (Bewertungslücke). Bei den drei Repellentien wurden hier keine nachteiligen Umweltwirkungen im Verhalten der Testorganismen und unter den hier eingesetzten Testbedingungen ausgelöst. Dies ist zum Beispiel für den repellenten Wirkstoff DEET wichtig, der aktuell in vielen Haushaltsprodukten enthalten ist. Damit stehen nun erste Testsysteme zur Verfügung, um derartige Wirkungen künftig zuerkennen und gegebenenfalls bei der Bewertung, insbesondere bei Wirkungen auf das Schutzgut Biodiversität, einbeziehen zu können.
Das Ziel des Forschungsverbunds ist die Anwendbarkeit von Sedimentkontakttests (SKTs) unter realen Bedingungen zu überprüfen. Die im Forschungsverbund ausgewählten repräsentativen Sedimente werden bei der ECT mit dem benthischen Oligochaet L. variegatus untersucht (28-Tage SKT und Bioakkumulationstest). Die Ergebnisse werden zusammen mit den Ergebnissen der anderen Verbundpartnern ausgewertet und liefern durch die Definition von Referenzbedingungen, Kontrollsedimenten und Toxizitätsschwellenwerten eine Grundlage zur Verbesserung der Bewertung von ökotoxikologischen Sedimentuntersuchungen. Das hier beantragte Projekt wird es ermöglichen, eine Biotestbatterie mit SKTs zusammenzustellen und über die Testung von Kontroll- und Referenzsedimenten so weit zu validieren, dass diese bzw. einzelne dieser SKTs für die Bewertung der Sedimenttoxizität herangezogen werden können. Die Befunde des Verbundprojektes sollen Eingang in gesetzliche nationale und internationale Regelwerke sowie entsprechende Monitoringprogramme finden. Die ECT wird die bereits bei ihr etablierten Tests als auch die gesamte Biotestbatterie Behörden als Dienstleistung anbieten.
Vorrangiges Ziel ist es, den Schwellenwert einer toxischen Reaktion von Arthrobacter globiformis und die Schwankungsbreite der biologischen Reaktion auf geochemisch unterschiedliche, aber nicht kontaminierte Sedimente zu bestimmen.12-2005: Analyse der unbelasteten Sedimente und Vergleich der Messparameter zur mikrobiellen Aktivität. Überprüfung der Kalibriermethode zur Korrektur geochemischer Einflüsse. 9-2006: Untersuchung der dotierten Sedimente, Bestimmung der Schwellenwerte mit Vergleich der Sensitivität von Endpunktbestimmung und Kinetik, dazu werden 'real time' Fluoreszenzbestimmungen der Substratumsetzung vorgenommen. 3-2007: Belastete Sedimente werden untersucht mit zusätzlichen Verdünnungsreihen, hergestellt mit Quarzsand. 10-2007: Verdünnungsreihen mit ausgewählten Sedimenten und Zusätzen. Die Untersuchungen sollen eine Lücke im Validierungspapier der DIN-Vorschrift schließen und gehen in eine Revision ein. Wenn die Ergebnisse die Robustheit des Testsystems bestätigen, kann der Test aufgrund dieser Untersuchungen als ISO-Norm vorbereitet werden.
Siehe Gesamtverbundantrag. Dieses Teilvorhaben: Anwendbarkeit des Sedimentkontakttests mit Danio rerio für ein breites Spektrum unterschiedlichster Sedimente. Bestimmung der Schwankungsbreite der biologischen Reaktion des Tests auf natürliche Sedimenteigenschaften (unkontaminierter Sedimente). Definition geeigneter Kontrollsedimente und des Toxizitätsschwellenwertes des Danio rerio-Sedimentkontakttests. Sonderuntersuchungen zum Einfluss der Sauerstoffzehrung/Redoxpotential von Sedimenten In diesem Teilvorhaben sollen alle Untersuchungspunkte des Gesamtverbundes sowie einige Zusatzuntersuchungen mit dem Sedimentkontakttest mit Danio rerio durchgeführt werden: (1) Untersuchung von Referenz- und (2) Kontrollsedimenten, (3) dotierten Sedimenten, (4) belasteten natürlichen Sedimenten, (5) Verdünnungsreihen. Als Zusatzuntersuchungen soll u.a. der Einfluss von Sauerstoffzehrung und Sauerstoffkonzentrationen, ein Vergleich von gefriergetrockneten und nativen Sedimenten untersucht werden. Sedimentkontakttests werden mit wirtschaftlichen und wissenschaftlichen Erfolgsaussichten validiert. Die internationale Vorreiterrolle der BRD wird gestärkt und ausgebaut.
Höhere Pflanzen wehren phytopathogene Pilze häufig mit Hilfe niedermolekularer, für Pilze toxischer Sekundärstoffe, sog. Phytoalexine oder Phytoanticipine, ab. Um dem zu begegnen, können Pilze Efflux-Transporter synthetisieren und so die intrazelluläre Konzentration der an-tifungalen Sekundärmetabolite unter der Toxizitätsgrenze halten. Das Projekt hat das Ziel, über Komplementation von Transporter-defizienten Hefemutanten Transporter-Gene des Bohnenpathogens Colletotrichum lindemuthianum und des Tomaten- und Kartoffelpathogens C. coccodes zu klonieren und deren Funktion während der Pathogenese zu untersuchen. Ferner sollen pflanzliche Wirkstoffe identifiziert werden, die Efflux-Transporter inhibieren und so die Phytoalexin- oder Phytoanticipin-basierte pflanzliche Abwehr verstärken. Ein Fernziel der geplanten Arbeiten ist die Herstellung transgener Tomaten, die Flavone mit inhibitorischer Aktivität gegen pilzliche Efflux-Transporter synthetisieren. Mit solchen transgenen Pflanzen oder durch direkten Einsatz pflanzeneigener Flavonoide, die das Abwehrpotenzial der Pflanzen stärken, könnte die Intensität des klassischen chemischen Pflanzenschutzes reduziert werden. Weitere Ziele sind die Aufklärung der Proteinstruktur und der Protein-Substrat-Interaktionen pilzlicher Transporter, die in Kooperationen mit der Biophysik und der Biochemie angestrebt werden.
Definition einheitlicher Referenzbedingungen, Kontrollsedimente und Toxizitätsschwellwerte für den Hefe-Kontakttest - als Bestandteil einer Testbatterie für die Toxizitätsbewertung von Sedimenten und Baggergut (= Verbundprojekt). Zusätzlich eine Validierung des Hefetestes als Bioassay für gefriergetrocknete Proben ( = archivierte Sedimente). Es werden toxische Hemmwirkungen auf die Gärleistung von sedimenthaltigen Hefekulturen mit einem PC-gestützten Messverfahren erfasst. Für die Integration in die Testbatterie ist erforderlich: - eine Referenzleistung mit einem einheitlichen künstlichen bzw. nativen Sediment = 6 Monate (06 bis 11/05), - die Charakterisierung der Testempfindlichkeit durch Schadstoffdotierung = 7 Monate (02 bis 08/06), - die Aussagefähigkeit des Testes an nativ belasteten Sedimenten validieren =6 Monate (10/06 bis 03/07), und - eine Methodik für Verdünnungsreihen zum Indexieren der Schadwirkungen (pT-Werte) erarbeiten = 6 Monate (05 bis 10/07). - Optimierte Testbatterie zur Risikoabschätzung für die Umlagerung von Baggergut, - Saisonunabhängiger Bioassay für archivierte Proben (Normierung).
Die Elementgehalte im Laub von markierten Buchen aus verschiedenen Höhen- und Tallagen eines Schutzwaldes im Einflussbereich einer Kehrichtverbrennungsanlage (Niederurnen, GL) werden seit 1971-73 vor Inbetriebnahme der KVA analysiert. Der Chloridgehalt im Buchenlaub spiegelt die Immissionen der KVA. Ab 1992 wurde die eingebaute Filteranlage wirksam. Die erhöhten Werte 1999 zeigen, dass bei steigendem Kehrichtaufkommen die Filteranlage zeitweise ausser Betrieb war, während ab 2002 bei stark erhöhter Kehrichtmenge die Chloridwerte nicht mehr höher waren als vor der Inbetriebnahme der KVA. Die Bäume, welche hinsichtlich der KVA talabwärts stehen, weisen signifikant höhere Chloridkonzentrationen auf als diejenigen talaufwärts (bedingt durch vorherrschende Winde). Im Vergleich mit Literaturdaten war der mittlere Chloridgehalt der Blätter nur in den Jahren 1977 (2420 mg/kg) und 1987 (2249 mg/kg) nahe der Toxizitätsgrenze von 2500 mg/kg. Im Vergleich mit Toxizitätsgrenzen und unabhängig von den Chloridwerten, waren die Bleiwerte der Jahre 1971-1978 (Mittelwert mg/kg 19.95 plus-minus 5.04) an der oberen grenze der Toleranz im Erntegut (5-20 mg/kg) und nicht weit entfernt von der unteren Toxizitätsgrenze von 30 mg/kg. Seit 1984 hat die Bleibelastung jedoch abgenommen und liegt seit 2001 unter der Detektionsgrenze von 3 mg/kg. Hoch sind die Mangangehalte, z. T. doppelt so hoch wie auf Kalkböden mit ihren natürlich hohen Mangangehalten. Die untere Toxizitätsgrenze von 400 mg/kg wurde in den Jahren 1987 (412), 1995 (479) und 1999 (497 mg/kg) überschritten. Kupfer im Buchenlaub war stets höher als die untere Grenze im Erntegut (5 mg/kg), aber vergleichbar den mittleren Gehalten in Moosen von 528 französischen Standorten im Jahre 2000, während Eisen und Zink geringer waren als die französischen Mittelwerte. In Gegensatz zum Chlorid, dessen Ausstoss der KVA mit den Filtern geregelt wird, sind Schwefel 1993 und Aluminium 1999 sprunghaft angestiegen und seither erhöht geblieben, während Kupfer und Eisen im Jahr 1991, sowie Kupfer und Blei in Jahr 1997 Spitzenwerte zeigten. Mit Nährstoffen sind die Buchenblätter gut versorgt, ausser knappem Magnesium (Mangel unter 300 mg/kg) im Jahre 1991 (352 mg/kg). Der Stickstoffgehalt war tief in den Jahren 1993-1996. Erhöhte Ozonkonzentrationen, gebildet aus Vorläufersubstanzen (Abgasen von Verbrennungsprozessen) insbesondere bei Schönwetterlagen, führen zu von Auge sichtbaren Symptomen auf den Blättern. Die Ozonsymptome der Buchenlaubproben werden seit 1996 beobachtet. Es besteht keine Abhängigkeit der Ozonsymptome mit den Chloridgehalten, denn für Ozon sind alle Verbrennungsprozesse (Haushalte, Industrie, Verkehr) gemeinsam verantwortlich, die Ozonsymptome sind jedoch markanter bei den Bäume oberhalb der KVA und nahe bei Niederurnen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 11 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 9 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
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| geschlossen | 2 |
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| Deutsch | 11 |
| Englisch | 2 |
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| Dokument | 1 |
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| Boden | 7 |
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