Cherry leaf roll virus (CLRV) is a plant pathogen of economic and ecologic importance. It is globally distributed in a wide range of forest, fruit, and ornamental trees and shrubs. In several areas of cherry and walnut production CLRV causes severe losses in yield and quality. With current reference to the rapid dissemination and strong symptom expression in Finnish birches and the Germany-wide distribution of CLRV in birches and elderberry, we continuously investigate and gradually reveal CLRV transmission pathways as by pollen, seeds or water. However, modes and interactions responsible for the wide intergeneric host transmission as well as for the exceptional CLRV epidemic in Fennoscandia still remain unknown. In this project systematic studies shall investigate biological vectors as a causal agent to finally derive control mechanisms and strategies to avoid new epidemics in different hosts and geographic regions. Detailed monitoring of the invertebrate fauna of birch stands/forests and elderberry plantations in Germany and Finland shall reveal potential vectors to subsequently study them in detail by approved virus detection methods and transmission experiments. Molecular analyses of the CLRV coat protein shall prove its role as a viral determinant for a virus/vector interaction. Consequently, this project essentially will contribute important answers on the CLRV epidemiology, and this will be a key element within the first network of research on plant viral pathogens in forest trees.
Outbreaks of foodborne illness linked to consumptions of fresh, or partially processed, agricultural products are a growing concern in industrialized and developing countries. The incidence of human pathogens on fresh fruits and vegetables is often related to the use of recycled wastewaster in surface irrigation as well as high amounts of animal manure in agricultural management practice. Thereby the soil inhabiting fauna plays an important role in the transport and dissemination of microorganisms. The focus of the proposed project is on nematodes, well known vectors for bacteria and viruses in soil. The major goals are to: (1) survey human pathogens in soil and on/in free-living and plant parasitic nematodes in agriculture field sites irrigated with recycled wastewater or fertilized with fresh animal manure in Israel and the Palestinian Authority, (2) assess the function of nematodes as vectors in transmitting bacteria from microbial hot spots to plants, and (3) localize bacteria on and/or within the nematode and identify bacterial factors required for survival in the nematode host. Understanding the mechanisms involved in dissemination of human pathogens by nematodes will enhance the ability to develop practical means to minimize contamination of fresh produce and increase safety in food production.
Various species of pest insects cause substantial damage to agriculture every year, or transmit deadly diseases to animals and humans. A successful strategy to control pest insect populations is based on the Sterile Insect Technique (SIT), which uses the release of mass-reared, radiation sterilized male insects to cause infertile matings and thus reduce the pest population level. However, irradiation is not applicable to every insect species. Thus, new strategies based on genetic modifications of pest insects have been developed or are currently under investigation.The goal of the proposed research is to improve the development and ecological safety of genetically engineered (GE) insects created for enhanced biological control programs, including the SIT and new strategies based on conditional lethality. A major concern for GE insect release programs is transgene stability, and maintenance of their consistent expression. Transgene loss or intra-genomic movement could result in loss of strain attributes, and may ultimately lead to interspecies movement resulting in ecological risks. To address potential transgene instability, a new transposon vector that allows post-integration immobilization will be tested in the Mediterranean, Mexican and Oriental fruit fly tephritid pest species. In addition, the system will be established in the mosquito species Aedes and Anopheles - carriers of dengue and malaria.Random genomic insertion is also problematic for GE strain development due to genomic position effects that suppress transgene expression, and insertional mutations that negatively affect host fitness and viability. Diminished transgene expression could result in the unintended survival of conditional lethal individuals, or the inability to identify them. To target transgene vectors to defined genomic insertion sites having minimal negative effects on gene expression and host fitness, a recombinase-mediated cassette exchange (RMCE) strategy will be developed that. RMCE will also allow for stabilization of the target site, will be tested in tephritid and mosquito species, and will aid to the development of stabilized target-site strains for conditional lethal biocontrol. This will include a molecular and organismal evaluation of an RNAi-based lethality approach. Lethality based on an RNAi mechanism in the proposed insects would increase the species specificity and having multiple targets for lethality versus one target in existing systems. By seeking to improve transgene expressivity and stabilization of transposon-based vector systems, this proposal specifically addresses issues related to new GE insects by reducing their unintended spread after field release, and by limiting the possibilities for transgene introgression.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung von speziellen Limiter-Techniken für Strömungs- und Transportprobleme. Im Mittelpunkt der geplanten Arbeiten stehen hochauflösende Finite-Elemente-Verfahren zur Simulation von Ozeanströmungen auf unstrukturierten Gittern. In erster Linie sollen die von den Antragstellern entwickelten und analysierten Ansätze an problemspezifische Anisotropien angepasst werden, die in geophysikalischen Anwendungen auftreten. Die neuen Limiter werden in der Lage sein, die horizontalen und vertikalen Komponenten separat zu beschränken, um eine übermäßige Verschmierung durch die numerische Diffusion zu verhindern. Darüber hinaus sollen die bisherigen Limiter-Konzepte auf Vektorfelder - insbesondere Geschwindigkeiten und diffuse Flüsse - erweitert werden. Um die Positivitätserhaltung im Rahmen eines vertikalen Wirbelviskositätsmodells zu garantieren, ist eine Sonderbehandlung für heterogene Diffusionskoeffizienten und nichtlineare Quellterme vorgesehen. Die anisotropen Flusskorrektur-Schemata und Ableitungslimiter sollen in die Software-Pakete UTBEST3D und FESOM integriert werden. Die erwartete Reduktion der unphysikalischen Vermischung soll durch detaillierte numerische Studien quantifiziert werden.
The spread of highly pathogenic avian influenza (HPAI) is a global threat to all countries with a poultry industry, semi-commercial production and backyard poultry and has already caused enormous economic losses. Since 1997, H5N1 viruses which have infected humans have included Haemagglutinins from several clades and variable genotypes. Therefore, all HPAI H5N1 viruses must be considered a potential threat to public health. This increases the scope of viruses with pandemic potential and the importance of continued surveillance of H5N1 avian influenza outbreaks. WHO and the OIE are urging countries worldwide to initiate surveillance programmes tailored to an early detection of cases of HPAI. There is an international demand to reduce random sampling and redirect the scarce resources to a targeted sampling, which focuses on the high-risk population, which is even more true for developing countries e.g. in Africa, which are almost devoid of surveillance capacity. In these cases, risk-based surveillance, and aiming at the most probable source of disease to save scarce resources are even more justified. This project aims: 1) To develop a statistical risk based framework for the combined analysis of surveillance data on avian influenza virus originating from various sources. 2) To develop a model for the assessment and optimisation of the effectiveness of different surveillance strategies for avian influenza. 3) To develop models to assess the effectiveness of different control strategies to prevent infection and spread of HPAI in commercial poultry. The approach is based on the Swiss Tropical Institute's competence in Bayesian spatial risk analyses, transmission modelling of vector borne and zoonotic diseases and its international network in Africa and Asia. This project will focus on Switzerland but within the global context of transport, trade and wild bird migration. It will collaborate with all involved institutions in Switzerland dealing with domestic poultry and wild birds. Expected results and innovations are: 1. Risk maps and contributions to risk maps for LPAI and HPAI on wild and domestic birds in Switzerland. 2. Decision tree for AI risk based surveillance in Switzerland applicable also to low income countries. 3. Risk based surveillance map and sampling plan for AI in Switzerland. 4. Performance indicators of surveillance sensitivity and cost-effectiveness of surveillance of AI in Switzerland and 5. A transmission model of HPAI adapted to Switzerland capable to simulate different intervention strategies.
Nuklidvektoren wurden ermittelt, um die Messungen für die Freigabe nach § 29 der Strahlenschutzverordnung zu erleichtern. Dafür müssen die Nuklidvektoren aber repräsentativ und ausreichend konservativ sein. Im Vorhaben wurde die bisherige Praxis bei der Ermittlung von Nuklidvektoren dargestellt. Ausgehend von der Definition des Begriffs 'Repräsentativität' sind die möglichen Vorgehensweisen bei der Ermittlung repräsentativer Nuklidvektoren beschrieben. Die konkrete Gestaltung des Untersuchungsprogramms ist von der Zielstellung und der radiologischen Situation des zu untersuchenden Objekts abhängig. Für die einzelnen Schritte lassen sich aber verschiedene Möglichkeiten und Regeln für ein sachgerechtes Vorgehen beschreiben. Bei der Erstellung der Probenahmestrategie ist die Kompetenz des Bearbeiters der entscheidende Faktor für die Richtigkeit.
Mit der weltweiten Nutzung von Insektiziden stieg die Anzahl an resistenten Insekten-Arten bis 2006 auf etwa 550 Arten an. Selbst bei gezielter Anwendung von Insektiziden - zur Bekämpfung von Schädlingen in der Landwirtschaft zum Schutz der Ernten und zur Bekämpfung von Krankheitsüberträgern - kommen neben Zielorganismen auch Nicht-Zielorganismen in Kontakt mit den Wirkstoffen. Auf diese Weise entwickeln neben Zielorganismen, wie z.B. der Weißen Fliege, auch Nicht-Zielorganismen, wie z.B. die Taufliege Drosophila melanogaster, Resistenzen. Zu den weit verbreiteten Mechanismen, die Resistenzen bei Insekten auslösen, zählen sowohl die enzymatische Detoxifizierung als auch die Zielort-Unempfindlichkeit. Im ersten Fall begründet sich die Resistenz auf der Tatsache, dass das entsprechende Insekt über ein Enzym verfügt, das in der Lage ist, das betreffende Insektizid mit ausreichend hoher Geschwindigkeit zu Metaboliten umzusetzen, die eine geringere insektizide Wirkung aufweisen. Auf genetischer Ebene bedeutet das, (...) Das Projekt beschäftigt sich mit der P450-Monooxygenase CYP6G1 aus der Taufliege Drosophila melanogaster. Aus genetischen Studien ist bekannt, dass das Cyp6g1-Gen in resistenten Drosophila-Stämmen überexprimiert wird. Eine künstliche Überexpression von Cyp6g1 in Fliegen eines suszeptiblen Drosophila-Stamms führte zur Insektizid-Resistenz. Es wird vermutet, dass das CYP6G1-Enzym die Resistenz des Insekts bewirkt, indem bestimmte Insektizide, wie z.B. Imidacloprid und DDT, durch Metabolisierung detoxifiziert werden. Diese Hypothese soll im Projekt geprüft werden. P450-transgene Tabak-Zellsuspensionskulturen haben sich in unserer Arbeitsgruppe als geeignete in vivo-Systeme zur Untersuchung der Metabolismuskapazität von P450-Enzymen erwiesen. Der gleiche Ansatz wird beim CYP6G1 aus Drosophila melanogaster verfolgt. Im ersten Schritt werden Tabak-Zellsuspensionskulturen mit der cDNA-Sequenz des Cyp6g1 stabil transformiert. Mit den Cyp6g1-transgenen und den unmodifizierten Tabak-Kulturen werden nachfolgend Metabolismusexperimente durchgeführt, wobei z.B. Imidacloprid oder DDT (jeweils in 14C-markierter Form) eingesetzt werden. Durch Vergleich der nicht-transgenen mit der transgenen Tabak-Zellsuspensionskultur kann dann auf die Metabolismusaktivität des CYP6G1-Enzyms bezüglich des eingesetzten Insektizids geschlossen werden. Wichtige Metaboliten können identifiziert und isoliert werden. Der Nachweis, dass das heterolog exprimierte CYP6G1-Enzym das entsprechende Insektizid zu Verbindungen umsetzt, die keine insektizide Wirkung mehr zeigen, stellt dann das letzte Glied in der Beweiskette zur Ursache dieser Insektizid-Resistenz in Drosophila melanogaster dar. Die Prozedur ist analog auf andere Resistenz-Gene (Metabolismus-bedingt) anwendbar. Die resultierenden Erkenntnisse können im günstigen Fall genutzt werden, um (neue) Insektizide zu finden, die vom Resistenzmechanismus unberührt bleiben und deshalb der bestehenden Resistenz entgegenwirken.
Ziel des Projektes ist die Erstellung einer Literaturübersicht zum Stand der Entwicklung transgener Gehölze und zu den Möglichkeiten (Risikopotential) eines horizontalen Gentransfers in Forstgehölzen. Bei der Erzeugung transgener Gehölze werden binäre Vektoren verwendet, die aus den natürlichen Ti-Plasmiden von Agrobakterien entwickelt wurden. Mit Hilfe dieser Vektorsysteme wird die zu übertragende rekombinante DNA in die Pflanzenzellen eingeschleust. Daneben kann die DNA über bakteriellen Gentransfer auch in andere Bakterien übertragen werden. Durch das Vorhandensein endophytischer Bakterien in Bäumen und die relativ lange Persistenz der Agrobakterien in transformierten Gehölzen besteht somit ein Risiko des horizontalen Gentransfers, das bisher kaum beschrieben wurde. In der Studie wird der Kenntnisstand zum Vorkommen von Endophyten in Forstgehölzen, zur Persistenz von Agrobakterien sowie zu den Mechanismen des bakteriellen Gentransfers dokumentiert. In Verbindung mit den Eigenschaften der verwendeten Vektoren werden hieraus prinzipielle Möglichkeiten für den Gentransfer in die Endophytenflora beschrieben und Schlussfolgerungen für den Forschungsbedarf abgeleitet.
Schwermetallionenresistenzen werden in Eukaryonten weitgehend durch Metallothioneingene codiert. Diese Gene und Genprodukte sind durch konservierte Sequenzen mit hoher Homologie verwandt. Darauf basierend sollen Metallothionein-Gene der Hefe Arxula Adeninivorans LS 3 indentifiziert werden. Dabei sollen radioaktiv markierte Oligonucleotidproben dieser Sequenzen mit chromosomaler DNA der Hefe aus Adeninivorans LS 3 hybridisiert werden. Mittels PCR-Technikl wird ein Gen kloniert, wobei als spezifischer Primer eine positive Oligonucleotidprobe der Hybridisierung genutzt wird. Die Charakterisierung des Gens erfolgt durch Restriktions- und Sequenzanalyse sowie Transformation des Gens auf einem Vektor in sensible Staemme der Hefen Saccharomyces cerevisiae und Arcula adeninivoraus. Durch entsprechende Vektorkonstruktionen soll die Kopienzahl des Gens und die Resistenz der Hefe erhoeht werden. Die phaenotypische Charakterisierung des Ausgangsstammes und der Transformanten ist vorgesehen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 25 |
| Wissenschaft | 12 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 25 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 25 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 10 |
| Englisch | 19 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 21 |
| Webseite | 4 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 18 |
| Lebewesen und Lebensräume | 22 |
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| Mensch und Umwelt | 25 |
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| Weitere | 25 |