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Verbesserung der Grundlagen fuer die Risikobewertung bei der Freisetzung gentechnisch veraenderter Gehoelzpflanzen

Durch Genfluss von transgenen Gehoelzen auf Wildverwandte koennen natuerliche Oekosysteme gefaehrdet werden. Fuer eine Risikobewertung muss Umfang und Frequenz dieser Auskreuzung ermittelt werden. Hierzu liegen noch sehr wenig Erfahrungen vor. Eine Sicherheitsmassnahme, um das Auskreuzen transgener Gehoelze zu verhindern, ist die Produktion steriler Pflanzen. Ein noch ungeloestes Problem stellt hierbei die dauerhaft stabile Auspraegung des Merkmals Sterilitaet dar. Diesbezueglich sind folgende vordringliche Fragestellungen zu untersuchen: 1. Untersuchungen zur Stabilitaet von Genen (Studie); 2. experimentelle Arbeiten zur Stabilitaet und zum Einfluss von Promotoren; 3. Modellierung des Genflusses; 4. experimentelle Genflussanalyse. 1. Die Literaturstudie soll die bisher auf dem Gebiet der Genstabilitaet bei Gehoelzpflanzen gewonnene Ergebnisse zusammentragen und die Basis fuer die folgenden experimentellen Untersuchungen bilden. 2. Der experimentelle Teil soll den Einfluss von Promotoren bei Laub- und Nadelgehoelzen (Aspe, Laerche), die fuer eine konstitutive und/oder gewebespezifische Expression in Frage kommen, untersuchen. Gleichzeitig sollen erste Ergebnisse zum Transfer, der Integration und Expression von Sterilitaetsgenen erhalten werden. Mit Hilfe bereits vorhandener Transgene sollen grundlegende Daten zur Stabilitaet von Genen bei Gehoelzen (Rosen) unter veraenderlichen Bedingungen (unterschiedliche Pflanzenteile, verschiedene Umweltbedingungen, mehrere Generationen) gewonnen werden. 3. Genflussmodelle fuer transgene Baeume werden gebraucht, um auf Grundlage der Kenntnis von den Ausbreitungsmoeglichkeiten entsprechende Sicherheitsmassnahmen abzuleiten. In diesem Fall sollen bekannte Simulationsmodelle unter Beruecksichtigung von oekologischen und genetischen Faktoren, die fuer Baumarten im Oekosystem Wald bedeutsam sind, modifiziert werden. 4. In einem Modellversuch soll ueberprueft werden, wie gross die Wahrscheinlichkeit des Auskreuzens von Transgenen unter Freilandbedingungen bei Gehoelzen wirklich ist. Am Beispiel von Rhododendron soll die Auskreuzungsfrequenz mit Hilfe der Mikrosatellitenmethode erfasst und bewertet werden.

Modellprojekt Brandenburg: Evaluierung von Kriterien für das Monitoring transgener Kartoffelpflanzen mit Änderungen im Grundstoffwechsel; Entwicklung von 'Zeigerparametern' fuer moegliche Effekte des Anbaus gentechnisch veraenderter Kartoffeln - Untersuchung der Begleitfauna, Begleitmikroflora und Begleitmakroflora sowie des Bodens

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde für das Monitoring transgener Kartoffeln die Schwankungsbreite ökologischer Parameter erhoben. Schwerpunkt war dabei die Untersuchung der boden- und pflanzenassoziierten Mikroflora und der Begleitfauna und -flora. Besondere Beachtung verdienen die Daten zum Überdauerungs- und Durchwuchspotenzial der Kartoffel.

Optimierung der biologischen Sicherheit transgener Pflanzen - Sequenzspezifische Integration und Eliminierung von Transgen-Sequenzen

Ziel ist die Etablierung eines effizienten sequenz-spezifischen Integrationssystems ins Pflanzengenom, das kultursortenunabhängig allgemeine Anwendung finden sollte. Wir konnten bereits zeigen, dass man mittels der Megaendonuclease I-Scel effizient Sequenzen aus dem Pflanzengenom herausscheiden kann. Die freigesetzten linearen Molekülen sollen nun zur sequenzspezifischen Integration verwendet werden. Homologe Rekombination (HR) und Exision werden durch die Restauration unterschiedlicher Markergene nachgewiesen. Die Expression von I-Scel soll in einem für HR kompetenten Gewebe erfolgen, hierzu werden in Tabak und in Arabidopsis in germinalen Geweben aktive Promotoren verwendet. Neben der sequenz-spezifischen Integration kann so die Endonuclease-vermittelte Markereliminierung, ein weiterer Schwerpunkt der Ausschreibung, optimiert werden. Die Etablierung dieser Technik ist für die pflanzliche Biotechnologie von großer Bedeutung, lässt weitreichende Anwendungen erwarten und ist damit auch kommerziell äußerst interessant.

Untersuchungen zur Verbreitung und Anreicherung von Transgensequenzen in der Umwelt ueber Auskreuzung und Bodeneintrag am Beispiel von HR-Raps: Pilotprojekt zur Entwicklung und Erprobung von Monitoringmethoden an definierten Freilandstandorten

Zur Methodenentwicklung und -erprobung wurden in diesem F+E die Verbreitung und Anreicherung von Transgensequenzen in der Umwelt über Auskreuzung und Bodeneintrag am Beispiel von HR-Raps untersucht. Potenzielle Zielarten bzw. Kreuzungspartner wurden kartiert und die Erfassung der Auskreuzung in verwandte Wildarten erprobt. Weiter wurden Methoden zum Nachweis transgener DNA im Boden und zur Analyse der mikrobiellen Diversität im Boden evaluiert.

Bayern II; Entwicklung eines Konzeptes fuer die Untersuchung des Einflusses von GVP auf die Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft in Nichtzieloekosystemen

Ziel dieses Modellprojektes war die Entwicklung eines Konzeptes für die Untersuchung des Einflusses von GVP auf die Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften. Dazu wurden Methoden für die Anlage von Dauerbeobachtungsflächen für Pflanzensoziologische Aufnahmen unter Berücksichtigung der Erfassung prägender Bodenparameter erprobt.

Modellprojekt zum Monitoring von gentechnisch veraenderten Pflanzen als erster Schritt einer anwendungsbezogenen Umsetzung eines Monitoringkonzeptes - Teilprojekt Bayern

Ziel des Vorhabens war es Methoden zu entwickeln und zu erproben, die im Rahmen des GVO-Monitoring mögliche Auswirkungen des Anbaus von gentechnisch verändertem HR-Raps auf die einheimische Flora zu ermitteln. Dazu wurden anhand eines repräsentativen Landschaftsausschnittes in der Region Kehlheim einkreuzungsrelevante Kreuzblütlerarten kartiert und die Schwankungsbreiten in ihrem Auftreten dargestellt. Es wurden Nachweismethoden für Fremdgene in Blattproben der Kreuzblütlerarten und in Honig erprobt.

Begleitforschung an der Freisetzung gentechnisch veraenderter Pflanzen in Sachsen

1. Untersuchung der Auskreuzungsrate von transgenem Raps auf die eigene Art und nahe verwandte Arten (Ruebsen, Hederich) in Abhaengigkeit von der Entfernung vom Versuchsfeld (0-400 Meter). 2. Bedeutung wildlebender Insekten fuer die Auskreuzung transgenen Rapses.

Modellprojekt zum Monitoring von gentechnisch veraenderten Pflanzen als erster Schritt einer anwendungsbezogenen Umsetzung eines Monitoringkonzeptes - Teilprojekt Nordrhein-Westfalen

Gegenstand des Projektes war die Evaluierung und Weiterentwicklung von Monitoring-Konzepten zum Umweltverhalten von Raps. Eine Problematik beim Ausbringen von Raps (Brassica napus) in die Umwelt ist die Einkreuzung ggf. technisch veränderter Erb-Sequenzen in potenzielle Kreuzungspartner aus der Familie der Brassicaceen. Im Rahmen des Projektes wurden daher Untersuchungen zu Vorkommen und Verbreitung (Durchwuchs, Überdauerung, Verwilderung) von Raps, Kreuzungspartnern und Hybriden durchgeführt. Neben der Ermittlung des floristischen Status und der Vergesellschaftung von Raps wurde das phänologische Verhalten (Blühfenster) vieler Brassicaceen dargestellt.

Modellierung von Genfluss und Verwilderung bei transgenen Zuckerrueben (Beta vulgaris convar. altissima DOELL) mit Hilfe eines zellulaeren Automaten

Beim Anbau transgener Zuckerrueben stellt sich die Frage, ob Transgene entsprechender Sorten aus den jeweiligen Produktionsflaechen entweichen koennen. Fuer Zuckerrueben muessen zwei Moeglichkeiten in Betracht gezogen werden: die introgressive Hybridisierung sowie die Verwilderung von Zuckerruebenpopulationen. Die Beurteilung dieser Ausbreitungsprozesse in Raum und Zeit bedarf der Modellierung, die auf vorhandenen Kenntnissen ueber die zugrunde liegenden biologischen Prozesse bei Zuckerrueben aufbaut und Ergebnisse aus Freilanduntersuchungen mit transgenen Pflanzen einbeziehen soll. Die raeumlich-zeitliche Simulation geschieht mit Hilfe eines zellulaeren Automaten. Das Modell sollte neben der Ueberpruefung der Effizienz von Begrenzungsmassnahmen eine Einschaetzung der Risiken bei kommerziellem Anbau transgener Zuckerrueben leisten. Eine Uebertragung auf andere transgene Kulturpflanzen ist vorgesehen.

Analyse der bei Freisetzungen transgener Pflanzen durchgefuehrten Sicherheitsmassnahmen in Hinblick auf deren Effektivitaet und Ableitung von Forderungen fuer die zukuenftige Vollzugsarbeit

Zur raeumlichen Eingrenzung von Freisetzungsversuchen kommen je nach Pflanzenart, transgener Eigenschaften und oertlichen Bedingungen die verschiedensten Sicherheitsmassnahmen zur Anwendung (beispielsweise mechanische Barrieren zur Verminderung des Pollentransfers oder Massnahmen zur Nachbehandlung des Freisetzungsgelaendes). Im beantragten F+E-Vorhaben soll untersucht werden, ob diese Massnahmen in der bisher durchgefuehrten Form ausreichend wirksam waren. Dazu sollen alle verfuegbaren Daten von nationalen Freisetzungen (aus Zwischen- und Endberichten sowie Begleitforschung) ausgewertet werden. Zusaetzlich sollen beispielhaft ausgewaehlte Freisetzungen aus 2 - 3 EU-Laendern zum Vergleich herangezogen werden. Konkrete Fragestellungen dazu sind z.B.: - Einfluss der Feldgroesse auf den Gentransfer, - Durchwuchsverhalten waehrend des Ueberwachungszeitraumes, - Einfluss des Ernteverfahrens auf den Durchwuchs. Noch offene Fragestellungen sollen formuliert werden und bilden ggf. die Grundlage fuer ein experimentelles Folgevorhaben. Die Anforderungen an den Inhalt zukuenftiger Zwischen- und Endberichte sollen abgeleitet werden.

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