Das Projekt "DRYeGRASS: Genetische Analyse der Trockenstresstoleranz bei Deutschem Weidelgras (Lolium perenne L.) mittels phänologischer, physiologischer und molekularer Differenzierungsmethoden, Teilprojekt 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung.Deutsches Weidelgras als das wichtigste Futtergras in Deutschland wird besonders von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen sein, da es allgemein keine ausgeprägte Trockentoleranz besitzt und Konkurrenzfähigkeit und Ertragskraft besonders in von Sommertrockenheit betroffenen Gebieten leiden wird. In Vorstudien konnte in Deutschem Weidelgras Variation für das Merkmal 'Trockentoleranz' gefunden werden, die für die Züchtung genutzt werden kann. Projektziel ist es, mit innovativen Methoden, die züchterische Bearbeitung des Merkmalskomplexes 'Trockentoleranz' bei Deutschem Weidelgras mit möglichst effizienten Methoden zu erreichen. Die Ergebnisse dieser Studie werden somit zukünftig eine schnellere und effizientere Züchtung neuer Weidelgrassorten ermöglichen, die damit besser an die Auswirkungen des allgemeinen Klimawandels angepasst sind. Als Vorarbeit wurden spaltende Kreuzungspopulationen erstellt, die zu Projektbeginn für die vorgesehenen Arbeiten zur Verfügung stehen. Dieses Material stellt den Nukleus dieses Vorhabens dar und wird im Rahmen dieses Projektes umfangreichen phänotypischen, physiologischen und molekulargenetischen Untersuchungen unterzogen. In Kombination von phänotypischer Beobachtung unter natürlichen (Feldversuch) und kontrollierten (Rain-out Shelter) Trockentressbedingungen mit molekulargenetischen Untersuchungen der Vererbungsstruktur des komplex vererbten Merkmals, entsteht ein umfassendes Bild der Trockenstressantwort eines mehrjährigen Futtergrases. Auf dieser Basis können Genomregionen identifiziert werden, die an der Vererbung von Trockentoleranz beteiligt sind. Diese können in künftigen Züchtungsvorhaben markergestützt selektiert und kombiniert werden. Durch die Erfassung des Pflanzenmetaboloms werden Stoffwechselwege der Trockenstressantwort charakterisiert und eine Vielzahl neuer Biomarker identifiziert, so dass anhand der Pflanzeninhaltsstoffzusammensetzung auf die Trockenstressreaktion der Pflanze geschlossen werden kann.
Das Projekt "Die effiziente Entwicklung multiresistenten Zuchtmaterials bei Lolium perenne und L. multiflorum durch den Einsatz transkriptombasierter Markertechnologien, Teilprojekt 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Saatzucht Steinach GmbH & Co KG.Das Projekt zielt darauf ab, der deutschen Landwirtschaft an die Klimabedingungen angepasste multiresistente Sorten des Weidelgrases zur Verfügung zu stellen. Realisiert wird das Vorhaben durch die Kombination und Pyramidisierung von Resistenzen gegenüber den pilzlichen Krankheiten Schwarz- und Kronenrost sowie der an wirtschaftlicher Bedeutung zunehmenden Bakterienwelke. Neue transkriptom- und genomweite Sequenzierungstechnologien bilden die Basis für die Entwicklung effizienter molekularer Marker für eine markergestützte Selektion der betreffenden Resistenzgene. Durch eine präzise Selektion auf das gewünschte Merkmal erlangen die am Vorhaben beteiligten Züchter einen europaweiten Wettbewerbsvorteil auf dem Saatgutmarkt für klimaangepasste Weidelgrassorten. Das Vorhaben soll dazu dienen, die Züchtung multiresistenter Sorten zu beschleunigen, ohne dabei wichtige agronomische und qualitätsbestimmende Eigenschaften aus dem Blick zu verlieren Im Vorhaben werden molekulare Marker entwickelt, die für die markergestützte Selektion und Pyramidisierung von Resistenzen gegen Schwarzrost, Kronenrost und Bakterienwelke in multi-resistenten Lolium-Sorten genutzt werden sollen. Dazu stehen aus dem Projekt ReTroLo bereits mehrfach-resistente Nachkommenschaften zur Verfügung; weitere, für die verschiedenen Resistenzen spaltende Populationen werden im Projekt aufgebaut. Für die Herstellung der Marker werden neueste Sequenzierungstechniken und bioinformatische Ansätze genutzt. Die detektierten Polymorphismen werden in praxistaugliche, maßgeschneiderte PCR-basierte Selektionsmarker umgewandelt, auf verschiedenen Populationen validiert und bereits im Projekt für die Selektion multi-resistenter Sorten verwendet. Zum Projektende soll mit ausgelesenen multi-resistenten Stämmen eine erste Feldprüfungen zur Erfassung von agronomischen Merkmalen und Futterqualitätsparametern durchgeführt werden.
Das Projekt "Die effiziente Entwicklung multiresistenten Zuchtmaterials bei Lolium perenne und L. multiflorum durch den Einsatz transkriptombasierter Markertechnologien, Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: GenXPro GmbH.Das Projekt zielt darauf ab, der deutschen Landwirtschaft an die Klimabedingungen angepasste multiresistente Sorten des Weidelgrases zur Verfügung zu stellen. Realisiert wird das Vorhaben durch die Kombination und Pyramidisierung von Resistenzen gegenüber den pilzlichen Krankheiten Schwarz- und Kronenrost sowie der an wirtschaftlicher Bedeutung zunehmenden Bakterienwelke. Neue transkriptom- und genomweite Sequenzierungstechnologien bilden die Basis für die Entwicklung effizienter molekularer Marker für eine markergestützte Selektion der betreffenden Resistenzgene. Durch eine präzise Selektion auf das gewünschte Merkmal erlangen die am Vorhaben beteiligten Züchter einen europaweiten Wettbewerbsvorteil auf dem Saatgutmarkt für klimaangepasste Weidelgrassorten. Das Vorhaben soll dazu dienen, die Züchtung multiresistenter Sorten zu beschleunigen, ohne dabei wichtige agronomische und qualitätsbestimmende Eigenschaften aus dem Blick zu verlieren Im Vorhaben werden molekulare Marker entwickelt, die für die markergestützte Selektion und Pyramidisierung von Resistenzen gegen Schwarzrost, Kronenrost und Bakterienwelke in multi-resistenten Lolium-Sorten genutzt werden sollen. Dazu stehen aus dem Projekt ReTroLo bereits mehrfach-resistente Nachkommenschaften zur Verfügung; weitere, für die verschiedenen Resistenzen spaltende Populationen werden im Projekt aufgebaut. Für die Herstellung der Marker werden neueste Sequenzierungstechniken und bioinformatische Ansätze genutzt. Die detektierten Polymorphismen werden in praxistaugliche, maßgeschneiderte PCR-basierte Selektionsmarker umgewandelt, auf verschiedenen Populationen validiert und bereits im Projekt für die Selektion multi-resistenter Sorten verwendet. Zum Projektende soll mit ausgelesenen multi-resistenten Stämmen eine erste Feldprüfungen zur Erfassung von agronomischen Merkmalen und Futterqualitätsparametern durchgeführt werden.
Das Projekt "Die effiziente Entwicklung multiresistenten Zuchtmaterials bei Lolium perenne und L. multiflorum durch den Einsatz transkriptombasierter Markertechnologien, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen.Das Projekt zielt darauf ab, der deutschen Landwirtschaft an die Klimabedingungen angepasste multiresistente Sorten des Weidelgrases zur Verfügung zu stellen. Realisiert wird das Vorhaben durch die Kombination und Pyramidisierung von Resistenzen gegenüber den pilzlichen Krankheiten Schwarz- und Kronenrost sowie der an wirtschaftlicher Bedeutung zunehmenden Bakterienwelke. Neue transkriptom- und genomweite Sequenzierungstechnologien bilden die Basis für die Entwicklung effizienter molekularer Marker für eine markergestützte Selektion der betreffenden Resistenzgene. Durch eine präzise Selektion auf das gewünschte Merkmal erlangen die am Vorhaben beteiligten Züchter einen europaweiten Wettbewerbsvorteil auf dem Saatgutmarkt für klimaangepasste Weidelgrassorten. Das Vorhaben soll dazu dienen, die Züchtung multiresistenter Sorten zu beschleunigen, ohne dabei wichtige agronomische und qualitätsbestimmende Eigenschaften aus dem Blick zu verlieren Im Vorhaben werden molekulare Marker entwickelt, die für die markergestützte Selektion und Pyramidisierung von Resistenzen gegen Schwarzrost, Kronenrost und Bakterienwelke in multi-resistenten Lolium-Sorten genutzt werden sollen. Dazu stehen aus dem Projekt ReTroLo bereits mehrfach-resistente Nachkommenschaften zur Verfügung; weitere, für die verschiedenen Resistenzen spaltende Populationen werden im Projekt aufgebaut. Für die Herstellung der Marker werden neueste Sequenzierungstechniken und bioinformatische Ansätze genutzt. Die detektierten Polymorphismen werden in praxistaugliche, maßgeschneiderte PCR-basierte Selektionsmarker umgewandelt, auf verschiedenen Populationen validiert und bereits im Projekt für die Selektion multi-resistenter Sorten verwendet. Zum Projektende soll mit ausgelesenen multi-resistenten Stämmen eine erste Feldprüfung zur Erfassung von agronomischen Merkmalen und Futterqualitätsparametern durchgeführt werden.
Das Projekt "NanoSuppe - Verhalten von synthetischen Nanopartikeln im Wirkungspfad Abwasser - Klärschlamm, Pflanze am Beispiel TiO2, CeO2, MWCNT und Quantum dots" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Vita 34 AG.In den letzten Jahren beschäftigten sich eine Vielzahl von Veröffentlichungen mit der Thematik 'Nanopartikel' und deren Auswirkungen auf die Umwelt. Nanopartikel, freigesetzt aus industriellen bzw. im Haushalt genutzten Nanomaterialien, gelangen durch Anwendung, Verschleiß bzw. Abfallentsorgung in die Abwässer und Klärschlämme der Wasseraufbereitung. Ziel des Projektes ist es, den Verbleib von Nanopartikeln in Abwasserkläranlagen zu untersuchen und explizit die mögliche Aufnahme von Nanopartikeln aus Klärschlammen über den Bodenpfad in die Pflanze zu untersuchen. Vita 34 übernimmt vorwiegend die Entwicklung, Planung und Durchführung der Laborversuche mit Pflanzen. Insgesamt werden jeweils vier Pflanzenarten aus dem Bereich der Nahrungsmittel- und Nutzpflanzen untersucht. Dazu zählen Radieschen, Feldsalat, Sonnenblume und das deutsche Weidelgras. Für die Untersuchungen werden zwei Testsysteme verwendet. Im ersten Ansatz wird die Aufnahme von radiomarkierten Nanopartikel (TiO2 und CeO2) über die wässrige Phase (Leitungswasser, synthetisches und vorgeklärtes Abwasser) betrachtet. Die Radiomarkierung erlaubt es in geringen (umweltrelevanten) Konzentrationen zu arbeiten. In der Pflanze können so die Aufnahmewege und die Ort der Ablagerung besser verdeutlicht werden. Die wässrige Phase erlaubt es außerdem die Aufnahme ohne Wechselwirkung mit Bodenpartikeln abzubilden. Im zweiten Ansatz wird die Aufnahme aus natürlichen Bodenmatrizes nachgebildet. Topfversuche zeigen die Aufnahme der Nanopartikel aus dem Boden bzw. Bodenporenwasser in die Pflanze. Als Kontrolle wird der Ansatz vorerst ohne Klärschlamm untersucht. Anschließend wird Nanopartikel dotierter Klärschlamm beigefügt. In beiden Ansätzen werden ausgewählte Parameter (pH, Zeta-Potential, Leitfähigkeit, Partikelgröße, org. Gehalt, u.a.) ermittelt, um die Agglomerationseigenschaften der Nanopartikel abbilden und verstehen zu können. Die Synthese von radiomarkierten Nanopartikeln und der Nachweis in den verschiedenen Matrizes wird bei unserem Partner, dem HZDR, realisiert und unter Strahlenschutzbedingungen statt finden. Aus den Ergebnissen wird eine systematische Bewertung von möglichen Umweltgefährdungen ausgehend von Nanopartikel entlang des Wirkungspfades Klärschlamm - Boden - Pflanze erstellt. Standartarbeitsanweisungen, Richtlinien bzw. Konzepte sowohl für die landwirtschaftliche Praxis als auch Vorschläge für eine potentielle Phytosanierung werden ausgearbeitet.
Das Projekt "Eignung von Buchweizen und Quinoa als späte Zweitfrüchte für die Biogasnutzung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe, Technologie- und Förderzentrum.Problemstellung: Um einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau zu fördern und die negativen Folgewirkungen von engen Maisfruchtfolgen zu vermeiden, sollen mit alternativen Anbausystemen das Spektrum der genutzten Arten erweitert und die Biodiversität in der Agrarlandschaft gesteigert werden. Buchweizen und Quinoa bieten sich aufgrund ihrer sehr kurzen Entwicklungszeit von der Aussaat bis zur Siloreife für einen späten Anbau an. Vor allem Buchweizen kann dabei zusätzlich ein langanhaltendes Blütenangebot in der Kulturlandschaft schaffen. Zielsetzung: In dem Vorhaben werden belastbare Daten zur Bewertung von Buchweizen und Quinoa als späte Zweitfrüchte nach der Ernte von Ganzpflanzengetreide für die Biogasnutzung erarbeitet. Besonderes Augenmerk liegt auf der Wassernutzungseffizienz, um die Ertragssicherheit im Zweitfruchtanbau zu verbessern und den Wasserhaushalt möglichst wenig zu beeinträchtigen. Die Ergebnisse sollen in Beratungsunterlagen und standortspezifischen Sortenempfehlungen für die Praxis umgesetzt werden. Arbeitsschwerpunkte: Dreijährige Feldversuchen zur Prüfung von Buchweizen- und Quinoasorten sowie der Referenzkulturen Einjähriges Weidelgras und Sommerroggen als späte Zweitfrüchte zu zwei Saatzeitpunkten im Juni und an zwei Standorten - Bewertung von Ertragsleistung (Trockenmasse und Methan), Qualität als Biogassubstrat, Abreifeverhalten und phytosanitäre Wirkung der Kulturen - Vergleich der Wassernutzungseffizienz der einzelnen Arten und Sorten über Analysen der 13C-Isotopen-Diskriminierung zur Auswahl der für die angestrebte Fruchtfolgestellung am besten adaptierten Sorten - Untersuchungen zu Trockenstress und Stickstoffversorgung in begleitenden Gewächshausversuchen, um Einfluss auf das Abreifeverhalten in Wechselwirkung mit der Sorte zu bestimmen.
Das Projekt "Evaluierung, Züchtung und Einsatz von Feldgras (Welsches und Einjähriges Weidelgras) als pflanzlicher Energierohstoff für die Biogasnutzung - Teilvorhaben 1: Züchtung von Energiegras (EGB)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Euro Grass Breeding GmbH & Co. KG.Ziel des Verbundprojektes ist es, alternative bzw. ergänzende Energiepflanzen zu Mais in der Fruchtfolge zu integrieren, die über eine ertragreiche, immergrüne Fruchtfolge eine bessere Auslastung und Beschickung der Biogasanlage ermöglichen. Dazu soll in Leistungsprüfungen die bei einheimischen Gräsern, insbesondere den kurzlebigen Arten Welsches und Einjähriges Weidelgräsern, für die Nutzung als Energiegras vorhandene Variabilität evaluiert und beschrieben sowie Optionen einer züchterischen Weiterentwicklung untersucht werden. Dies beinhaltet umfangreiche Ertragserfassungen sowie die Ermittlung von Qualitätsparametern. Die Qualitätserfassung sowie Weiterentwicklung der zugehörigen Methoden erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner FAL. Zudem sollen Experimentalhybriden produziert und geprüft werden, die eine nachhaltige Steigerung der Ertragsfähigkeit durch vollständige Ausnutzung der Heterosis ermöglichen. Die Ergebnisse finden Eingang in die Empfehlungen und Beratungen für Biogaswirte in Richtung maximierter Jahresbiomasseerträge durch optimierte Sortenwahl und Fruchtfolgegestaltung sowie in die Züchtungspraxis zur Entwicklung für die Biogasnutzung verbesserter Sorten.
Das Projekt "Evaluierung, Züchtung und Einsatz von Feldgras (Welsches und Einjähriges Weidelgras) als pflanzlicher Energierohstoff für die Biogasnutzung, Teilvorhaben 2: Züchtung von Energiegras" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Norddeutsche Pflanzenzucht Hans Georg Lembke KG.Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Weidelgraspflanzen, die eine Alternative bzw. Ergänzung zu Mais in der Fruchtfolge bieten und gleichzeitig durch eine ertragreiche und immergrüne Fruchtfolge eine bessere Auslastung und Beschickung der Biogasanlagen ermöglichen. Hierbei soll in Leistungsprüfungen bei einheimischen Gräsern, besonders bei den kurzlebigen Arten Welschen und Einjähriges Weidelgras, die für die Nutzung als Energiegras vorhandene Variabilität evaluiert werden sowie die Optionen, einer züchterischen Weiterentwicklung untersucht werden. Dazu gehören Ertragserfassungen und die Ermittlung von Qualitätsparametern. Die Qualitätserfassung sowie die Weiterentwicklung der zugehörigen Methoden erfolgt in Zusammenarbeit mit dem Partner FAL. Außerdem sollen Experimentalhybriden produziert und geprüft werden, die eine nachhaltige Steigerung der Ertragsfähigkeit durch vollständige Ausnutzung der Heterosis ermöglichen. Die ermittelten Ergebnisse fließen in die Empfehlungen und Beratungen für Biogaswirte in Richtung maximierter Jahresbiomasseerträge durch optimierte Sortenwahl und Furchfolgegestaltung sowie in die Züchtungspraxis.
Das Projekt "Forschungsvorhaben zu weitergehenden Grundlagenuntersuchungen zu den Auswirkungen und zum Langzeitverhalten von PFT-Bodenbelastungen - Teilvorhaben: Weitergehende Untersuchungen zum Übergang aus PFT-belasteten Böden in Pflanzen" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie.Auf Ackerflächen im Hochsauerland wurden PFT-haltige Abfallgemische ausgebracht, die teilweise zu erheblichen PFT-Belastungen führten. Entsprechend der hohen Mobilität von PFOS und insbesondere PFOA in Böden wurden erhöhte PFT-Werte nicht nur in den beaufschlagten Böden sondern auch in den angrenzenden Gewässern einschließlich der Flüsse Möhne und Ruhr gemessen. Den aktuellen Stand enthält ein vom IFUA-Institut verfasstes Gutachten. Demnach gibt es eine hoch belastete Fläche in Brilon-Scharfenberg. Diese Fläche wird zurzeit saniert. Neben der Fläche gibt es jedoch weitere schwächer belastete Flächen, die z. T. ebenfalls zur Gewässerbelastung beitragen. Was bei den Betrachtungen bislang fehlt, ist eine grundsätzliche Abklärung des Transfers Boden - Pflanze. Für persistente Substanzen mit Tensideigenschaften und hoher Verfügbarkeit in Böden liegen keine validen Vergleichsstudien vor, so dass Analogieschlüsse nicht möglich sind. Durch die hohe Verfügbarkeit der Stoffe in Böden kann jedoch eine Pflanzenaufnahme nicht ausgeschlossen werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, valide Informationen zur Aufnahme von PFT in wichtige Ackerkulturen zu erhalten. Dazu wurden in Großgefäße (1m2 Fläche, 70 cm Tiefe) belastetes Bodenmaterial in zwei Belastungsstufen (ca. 4000 bzw. 400 myg PFT/kg Boden) sowie ein unbelasteter Boden eingebracht und mit Kartoffen, Sommerweizen, Mais und Weidelgras bepflanzt. Nach der Ernte wird das Pflanzenmaterial auf den Gehalt an PFOS und PFOA untersucht um festzustellen, ob aus den belasteten Bodenparzellen eine signifikanten Aufnahme im Vergleich zur unbelasteten Kontrollvariante stattfindet.
Das Projekt "Validierung von Winterweidesystemen mit Fleischrindern und tierartübergreifende Effekte auf Narben und Böden" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II, Professur für Grünlandwirtschaft und Futterbau.Die Winterweide stellt als extensive Haltungsform eine günstige Alternative, besonders in Grenzstandorten dar. Bisherige Ergebnisse stützten sich auf Untersuchungen des Weideaufwuchses, das Tier war dabei ausgeschlossen. Bei dem Projekt wird eine repräsentative Fläche im Westerwald mit Mutterkühen beweidet. Beprobt werden zwei verschiedene Narben (Lolio-Cynosuretum und Festuca arundinacea-Reinsaat), mit zwei Besatzdichten (14,1 GV-ha-1 und 34,6 GV-ha-1) an drei Terminen (Ende September, Ende November, Ende Dezember). Auf der Hälfte jeder Variante erfolgt jeweils im Frühjahr eine Nachsaat mit Lolium perenne. Neben der Ertragsleistung wird die Futterqualität, Narbenschäden, Nährstoffakkumulation und Bodenverdichtung ermittelt. Die Messung der Bodenverdichtung erfolgt über den Abscherwiderstand, der Infiltration und über Bodenradar. Die Untersuchungen werden zusätzlich bei einem Parallelversuch mit Schafen in Linden-Forst durchgeführt. Hierbei lassen sich tierartübergreifende Aussagen in bezug auf die Bodenverdichtung treffen.
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