Es wurden Untersuchungen zur Wachstumskinetik und zu den pathologischen Veraenderungen der Organe (insbesondere Nieren, Leber, Haut, Skelettmuskulatur) durchgefuehrt. Eine Expression heterologen Wachstums fuehrt zu krankhaften Veraenderungen o.g. Organe.
Untersuchungen zur Quarantaenebehandlung von Psittaciden - Alternative zu derzeit amtlich vorgeschriebenen therapeutischen Verfahren (Gyrasehemmer, Tetrazyklin), Kurzzeitbehandlung in steigender und fallender Dosierung. Epidemiologische Untersuchungen zur Boesartigen Faulbrut der Bienen, Verbreitung des Q-Fiebers bei Mensch und Tier.
Im IpsPro-Verbundvorhaben entwickeln Forschende der FVA Baden-Württemberg, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk, mit dessen Hilfe die Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall verbessert werden soll. Gesamtziel ist es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker in potenziell bedrohten Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einschätzen zu können. Hierfür werden verschiedene Teilrisiken, die sich aus Standorts-, Klima- und Wasserhaushaltsverhältnissen, Eigenschaften der Fichtenbestände, der Schwärmaktivität des Buchdruckers, beobachtetem Vorbefall sowie dem Brutraumangebot (z.B. Windwürfe) ableiten, kombiniert. Das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker wird in IpsRisk tagesaktuell und standortsgenau in Form einer Warnkarte dargestellt und soll zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Indem IpsRisk dadurch eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht, kann das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben wird durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, einen Förderträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft, gefördert. Es ist in drei Teilvorhaben sowie insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert und hat eine Laufzeit vom 01.11.2017 bis 31.10.2021. Das Teilvorhaben 1 'Buchdruckerphänologie (AP 2) und Trockenstress-Disposition (AP 3)' sowie das AP 7 'Systemoptimierung und Validierung' werden an der FVA Baden-Württemberg bearbeitet. Buchdruckerphänologie (Abteilung Waldschutz): Entwicklung und Schwärmverhalten des Buchdruckers werden stark durch die Witterung, insbesondere die Temperatur, beeinflusst. Daraus folgt ein komplexes räumliches und zeitliches Muster von Schwärm- und somit Befallsintensität. Um dies im Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk abbilden zu können, kommen das Borkenkäfer-Phänologiemodell PHENIPS und aus historischen Fallenfangdaten generierte Verteilungsfunktionen zum Einsatz. Ein weiterer wichtiger Faktor in der Abschätzung von Borkenkäferbefall ist die Populationsgröße, welche anhand des Vorjahresbefalls abgeschätzt werden kann. Eigene sehr detaillierte Aufnahmen in den Nationalparken Schwarzwald und Hunsrück-Hochwald ermöglichen ein vertiefendes Verständnis von Phänologie sowie lokaler Befallsdynamik im Jahresverlauf; eine außergewöhnliche Datenbasis, mit der IpsRisk kalibriert werden kann. Trockenstress-Disposition (Abteilung Boden und Umwelt): Die aktuelle Wasserverfügbarkeit sowie die zurückliegende Trockenstresshistorie beeinflussen maßgeblich die Anfälligkeit von Fichtenbeständen gegenüber Borkenkäferbefall. Im IpsPro-Verbundvorhaben wird daher die Wasserversorgung der Fichtenwälder räumlich und zeitlich hochaufgelöst mithilfe des Wasserhaushaltsmodells RoGeR modelliert. Der daraus abgeleitete Trockenstress-Indikator 'relatives pflanzenverfügbares Wasser im Wurzelraum' geht als tagesaktuelles, dynamisches Teilrisiko in das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk ein. Im Rahmen von IpsPro wurden 2018 in den Nationalparken Schwarzwald und Hunsrück-Hochwald Bodenfeuchtemessflächen auf repräsentativen, Fichten-dominierten Standorten eingerichtet, auf denen die Bodenfeuchte in 30 und 60 cm Tiefe stündlich und in zehnfacher Wiederholung erfasst wird. Die Bodenfeuchtemessungen dienen der Einschätzung der aktuellen Situation und werden in erster Linie zur Plausibilisierung von RoGeR herangezogen. Aufgrund der zunehmenden Relevanz der Wasserversorgung für die Vitalität von Wäldern wird das kontinuierliche Bodenfeuchtemonitoring auch nach Projektende weiter fortgeführt werden. (Text gekürzt)
Das Infektionsrisiko des Menschen mit dem Virus der Frühsommer-Meningoenzephalitis zu bestimmen ist ein schwieriges Unterfangen, speziell in Gebieten mit nur sporadischem Auftreten. Dies liegt an der komplexen Epidemiologie dieser Vektor-übertragenen Erkrankung und daran, dass der Mensch nicht Teil des natürlichen Übertragungszyklus ist, sondern ein sogenannter Sackgassenwirt. Daher sollen in diesem Verbundprojekt die Grundlagen erarbeitet werden, die zu einer alternativen, oder aber zumindest zusätzlichen Bewertung des Infektionsrisikos des Menschen mit FSME führen sollen. Die genaue Lokalisation der Naturherde, in denen diese Feldarbeit erfolgt, wird in anderen Teilprojekten bestimmt. Es werden FSME-Virus aus Zecken und Nagetieren in den Naturherden isoliert, die in wieder anderen Teilprojekten näher charakterisiert werden. Neben der Bestimmung der Virusprävalenz im Vektor und dem Hauptreservoir Nager, werden auch andere Tiere in dieser Region beprobt und bestimmt, ob sie Antikörper gegen FSME-Virus gebildet haben. Dazu gehören Wildtiere, Weidetiere und Hunde, die sich in diesen Gebieten aufhalten. Zusätzlich werden Zecken aus der Vegetation geflaggt und auch hier die Prävalenz des FSME-Virus bestimmt. Ein Vergleich all dieser Daten soll in ein Modell einfließen, welches das Auftreten von Infektionen mit FSME hoffentlich besser erklären kann. Zudem könnte sich die serologische Untersuchung von Wildtieren als hilfreicher Surrogatmarker für das Infektionsrisiko des Menschen erweisen.
In der Frage niedriger Dosen ionisierender Strahlen besteht dringender Forschungsbedarf sowohl hinsichtlich der Dosis-Wirkungs-Beziehungen als auch hinsichtlich der biologischen Mechanismen. Es wurde deshalb ein Projekt initiiert, bei dem die Wirkungen niedriger Strahlendosen über die gesamte Lebensspanne in Mäusen beiderlei Geschlechts analysiert wird. Die Tiere wurden einmalig im Alter von 10 Wochen mit Dosen zwischen 0 Gy und 0,5 Gy (60Co) bestrahlt und 4 und 24 Stunden sowie 12 und 18 Monate danach Proben gesammelt. Das Auge wird dabei sofort untersucht, andere Organe zur späteren systematischen Untersuchung asserviert. Um die Frage der genetischen Empfindlichkeit zu untersuchen, werden neben Wildtyp-Mäusen auch heterozygote Mutanten einbezogen; die rezessive Mutation betrifft Ercc2, ein Gen, das an der allgemeinen Transkription und DNA Reparatur beteiligt ist. Durch vielfältige molekulare und 'OMICS'-Analysen einschließlich einer systembiologischen Auswertung wird ein Gesamtbild der Strahlenwirkung über die gesamte Lebenszeit der Maus erwartet, sowie ein Einblick in die Signalwege und Mechanismen niedriger Dosen. Der Fokus des Teilprojekts am BfS liegt auf Herz-Kreislauf-Markern und auf immunologischen Markern. Dazu wird das gesammelte und isolierte Blutplasma für die Bestimmung inflammatorischer Faktoren und Stoffwechselmetabolite verwendet. Mit Hilfe des Multiplex Immunassays (Kooperation Deutsches Diabeteszentrum) werden Veränderungen in bekannten Cytokinen/Chemokinen (z.B. IL-6, IL-8, CRP, TGF-beta, VEGF) analysiert, die strahlenbiologisch bedeutsam sind und möglicherweise als immunologische Marker eine Rolle spielen. An Milzproben werden die im Projekt 'ZISS' identifizierten Proteine, die möglicherweise als Kandidaten für Strahlenempfindlichkeit angesehen werden können, verifiziert. In kryokonservierten Lebern werden Änderungen in der Protein- und Phosphoproteinexpression mittels Proteomics untersucht.
In der Frage niedriger Dosen ionisierender Strahlen besteht dringender Forschungsbedarf sowohl hinsichtlich der Dosis-Wirkungs-Beziehungen als auch hinsichtlich der biologischen Mechanismen. Es wurde deshalb ein Projekt initiiert, bei dem die Wirkungen niedriger Strahlendosen über die gesamte Lebensspanne in Mäusen beiderlei Geschlechts analysiert wird. Die Tiere wurden einmalig im Alter von 10 Wochen mit Dosen zwischen 0 Gy und 0,5 Gy (60Co) bestrahlt; zunächst wurden die Auswirkungen auf das Auge und das Verhalten der Mäuse sowie pathologische Veränderungen betrachtet. Zu 4 Zeitpunkten (4 und 24 Stunden sowie 12 und 18 Monate nach der Bestrahlung) wurden biologische Proben verschiedener Organe, Blut und Plasma gesammelt und eingelagert. Um die Frage der genetischen Empfindlichkeit zu untersuchen, wurden neben Wildtyp-Mäusen auch heterozygote Mutanten einbezogen; die Mutation betrifft Ercc2, ein Gen, das für eine ATP-abhängige DNA-Helikase kodiert, die an der allgemeinen Transkription und DNA Reparatur beteiligt ist. Vielfältige molekulare und 'OMICS'-Analysen einschließlich einer systembiologischen sind Gegenstand dieses Antrags. Das Ziel des Verbundes ist es, ein ganzheitliches Verständnis der Wirkung niedriger Dosen ionisierender Strahlen auf einen Säugetierorganismus zu erhalten. Dazu werden auch cardio-vaskuläre Effekte, pathologische Veränderungen verschiedener Organe wie Augen, Darm, Lungen, Leber, Niere und Milz sowie Untersuchungen am Blut und Plasma untersucht. In diesen Organen werden globale Genexpressionsdaten gewonnen, so dass wir organspezifische Antworten auf ionisierende Strahlung rekonstruieren und auf bekannte Signalwegen abbilden können, um die informativen Knoten des Netzwerkes zu erkennen. Die geplante Studie ist die erste systembiologische Studie, die die ganze Spannbreite der Antworten der Maus auf niedrige Dosen ionisierender Strahlung erfasst und zugleich Hinweise auf genetisch definierte Unterschiede in der Strahlenempfindlichkeit erlaubt.
Im Zentrum steht die Frage, welche Faktoren die Strassentauben wie regulieren und in welcher Beziehung diese Regulatoren untereinander stehen. Dabei werden der Einfluss von Krankheiten, Parasiten und Stress auf die Strassentauben wie auch hygienische Aspekte, wie z. B. Krankheitsuebertragungen auf den Menschen, untersucht. In einem oeko-ethologischen Projekt wird abgeklaert, wie sich die Dichte an Tieren auf das Auftreten, die Intensitaet und die Muster verschiedener Verhaltensweisen auswirkt. Damit sollen grundlegende Probleme der Wechselwirkungen zwischen Ueberbevoelkerung und sozialem Stress untersucht werden.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Anlass für dieses Projekt sind Probleme bei der Kontrolle der Varroatose, seit etwa 30 Jahren weltweit das größte Problem der Bienenhaltung. Die in jedem Bienenvolk jährlich notwendige Bekämpfung der Milben wird überwiegend mit chemotherapeutischen Verfahren durchgeführt. Die dabei eingesetzten Mittel wie Ameisensäure und Acarizide sind für den anwendenden Imker nicht ungefährlich, außerdem gelangen Rückstände in das Wachs und auch in den Honig. Zugelassene Mittel werden wegen der Ausbildung von Resistenz der Milben gegen längere Zeit eingesetzte Wirkstoffe zudem vermehrt unwirksam. Daher sind alternative Methoden gefragt. Wir haben in unserem Institut die Hyperthermie von verdeckelten Bienenbrutwaben außerhalb des Volkes entwickelt. Bisher standen hierfür nur stationäre und netzbetriebene Hyperthermie-Geräte zur Verfügung. Zielsetzung des Vorhabens ist nunmehr die Entwicklung von tragbaren und netzunabhängigen, mit Solarenergie betriebenen Geräten, wie sie vor allem von Hobbyimkern gewünscht werden. Wir bezeichnen sie als Apitherm-Geräte. Fazit: Die im Förderprojekt erhaltenen Ergebnisse sind aus unserer Sicht positiv zu bewerten. Es konnte geklärt werden, dass die biologische Grundlage des Hyperthermie-Verfahrens eine bei Varroa-Milben im Vergleich zu Bienenpuppen niedrigere Temperaturschwelle für die Expression von Hitzeschock-Proteinen ist. In der Entwicklung von Geräten wurden drei Projektlinien verfolgt und zwei davon bis zur Einsatzfähigkeit konstruiert. Variante 2 ist eine besonders für sonnenreiche Länder geeignete Zelt-Konstruktion mit Warmluftkollektor. Variante 3 basiert auf einer in Mitteleuropa verbreiteten Styropor-Beute, in deren Deckel die elektrisch betriebene Heizung und eine Warmluft-Ventilation integriert sind. Die Durchführung der Hyperthermie ist hierbei unabhängig von der Besonnung, weil die Energieversorgung durch eine 12 V-Batterie erfolgt, die am Bienenstand mit einem Photovoltaik-Zusatz oder auch am Netz wieder aufgeladen werden. Die Geräte der Versionen 2 und 3 können vom Imker leicht transportiert werden. Für das Hyperthermie-Verfahren als 'sanfte' Varroatose-Kontrolle sind bei hoher Anwender-Sicherheit einfach zu handhabende und preiswerte Geräte zu fordern. Da sie auf physikalischer Technik basieren, kann Solarenergie genutzt werden. Ohne Einsatz von Chemikalien ist die Hyperthermie besonders umweltverträglich. Mit der Projektlinie 2 konnte eine Lösung für sonnenreiche Länder, mit der Projektlinie 3 eine für mitteleuropäische Bedingungen mit wechselhafter Besonnung erarbeitet werden.
Durch Effekte von Chemikalien und Pflanzenschutzmitteln im subletalchronischen Bereich koennen, vor allem auf laengere Sicht, erhebliche Schaeden in einer Population entstehen. Nach definierter Exposition in Labor-, Halbfreiland- und Freilandtests werden zytologische und physiologische Parameter zur Diagnose der Schaedigung gemessen. Die Stoffwechselveraenderungen werden histo- und biochemisch dokumentiert und mit der Entwicklung der Tiere, der Fertilitaetsrate und der Rate der abgelegten schlupfaehigen Eier korreliert. Ziel des Vorhabens ist es, die Auswirkung von subletalen Schaeden sowohl auf die Population, als auch auf den Einzelorganismus zu untersuchen und Rueckschluesse auf den zugrunde liegenden Mechanismus zu ziehen.
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| Bund | 45 |
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| Förderprogramm | 45 |
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| Boden | 13 |
| Lebewesen und Lebensräume | 44 |
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