Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz durchgeführt. Um Züchtungsstrategien für zukünftige Klimabedingungen zu entwickeln, ist ein grundlegendes Verständnis von phänotypischen und metabolischen Adaptionsmechanismen von Gerste unter möglichst realistischen Trocken- und Hitzestressbedingungen erforderlich. In dem Projekt CLIMATE CHANGE werden zunächst Klimamodelle erstellt. Diese Modelldaten werden in Klimakammern übertragen, um realistische Stressszenarien zu simulieren, unter denen ein Core Set von 100 genetisch möglichst divergenten Zuchtstämmen heranwächst. Dieses Core Set wird aus Illumina iSELECT Daten von 750 aktuellen Gerstenlinien zusammengestellt und auf Veränderungen des Primär-, Sekundärstoffwechsels, Phytohormonhaushalt, Osmoprotektantien und Antioxidantien unter den modellierten Hitze- und Trockenstress mittels flüssigkeitschromatographischer und massenspektroskopischer Methoden hin untersucht. Phänotypische Daten werden parallel in den Klimakammern und an verschiedenen Trockenstandorten in Deutschland erhoben und zusammen mit den Metabolitdaten mittels der Methoden der Assoziationsgenetik zusammengeführt. Weiterhin werden in den Klimakammerversuchen genomabdeckende Expressionsprofile (44 K Agilent Array) von trocken- und hitzestresssensitiven und -toleranten Genotypen vergleichend durchgeführt, um stressrelevante Co-regulationen zu identifizieren. CLIMATE CHANGE zielt darauf ab, genetische Assoziationsstudien einer dem jetzigen agronomischen Leistungsstand entsprechenden Gerstenpopulation unter definierten Klima-Modellszenarien durchzuführen (incl. 192 exotische Gerstenlinien aus ariden Gebieten). Diese Daten werden auf einen SNP BeadXpress array als neue Markerplattform zusammengefasst.
Das Projekt "Teilprojekt IPK Gatersleben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung von Stoffwechsel-Prozessen und von Leitgenen, die positiv mit einer hohen Biomassenproduktion bei der C4-Pflanze Mais korrelieren, und deren experimentelle Überprüfung in einer genetisch und phänotypisch diversen Mais-Population. Im Rahmen des Vorhabens sollen physiologische, biochemische und molekulare Daten in einem reduktionistischen Ansatz mit landwirtschaftlich relevanten Parametern korreliert werden. Hierzu werden gut charakterisierte Maislinien, die sich in ihren Ertragseigenschaften signifikant unterscheiden, unter fünf verschiedenen, für die Landwirtschaft relevanten Umweltbedingungen kultiviert und zu unterschiedlichen Entwicklungsstadien detailliert inventarisiert. Die mathematische Modellierung der gefundenen experimentellen Daten wird anschließend zur Identifizierung von Leitgenen und von Stoffwechselwegen bzw. zellulären Prozessen herangezogen, die unter diesen Bedingungen mit erhöhtem Biomasse-Ertrag korrelieren. Die Validierung dieser Parameter und die Optimierung der mathematischen Modelle erfolgt dann in einer Mais-Population mit hoher genetischer und phänotypischer Diversität. Durch Rückkopplung mit den Vorhersagen erfolgt die Optimierung der mathematischen Modelle. In diesem Projekt wird ein neuartiges Konzept zur Untersuchung der Ertragsbildung direkt in der Nutzpflanze Mais vorgeschlagen. Dies soll zur Identifizierung von Biomarkern und neuen Leitgenen führen. Beides sind wichtige Elemente für die moderne Pflanzenzüchtung sowohl im Bereich der konventionellen als auch der gentechnischen Züchtung. Es wird daher erwartet, dass eine patentrechtliche Sicherung derartiger neuer, innovativer Erkenntnisse für die Projektpartner möglich sein wird. Die gewerbliche Nutzung soll in enger Zusammenarbeit mit dem Industriepartner gewährleistet werden.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lochow-Petkus GmbH durchgeführt. Ziel des Teilprojektes ist die Erstellung einer TILLING-Population für Roggen. Die Identifizierung und Charakterisierung von Allelen für Kandidatengene, die agronomisch wichtige Merkmale beeinflussen, wird zur funktionalen Aufklärung dieser Gene beitragen. Die Inzuchtlinie HOH-IL2035 wird mit EMS mutagenisiert und in Arbeitsteilung mit P6 (Universität Hohenheim) eine TILLING-Population von 10.000 M2 Pflanzen erstellt. Die DNA von o.g. Pflanzen wird extrahiert. Geeignete Kandidatengene für agronomisch wichtige Merkmale werden untersucht und Mutanten anschließend auf Sequenzebene und phänotypisch charakterisiert. Das Projekt interagiert mit den Projekten GABI RYE-FROST und GABI RYE-EXPRESS bei der Auswahl von Zielsequenzen und Merkmalen. Eine TILLING-Population für Roggen stellt eine wichtige Ressource für die funktionelle Genomanalyse dar, die breite Anwendungsmöglichkeiten in der Grundlagen- und angewandten Forschung bietet. Neue genetische Variation wird geschaffen. Linien mit neuen, vorteilhaften Allelen für agronomisch wichtige Zielmerkmale (z.B. Frosttoleranz, Qualität) können direkt in Zuchtprogrammen eingesetzt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Züchtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ESKUSA GmbH durchgeführt. Zuchtarbeiten zur Entwicklung von kasachischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) als nachwachsender Industrierohstoff mit Mehrfachnutzung (Kautschuk, Inulin) sollen weitergeführt werden. Ziele des Vorhabens sind weitere Selektionsschritte im Pflanzenmaterial unter Nutzung unterstützender und beschleunigender Zuchtmethodik (Molekulare Marker, Biomarker, In vitro-Techniken, NMR-Analytik). Ferner soll Saatgut für weitere Vermehrungen gewonnen sowie Wurzeln zur Extraktion von Kautschuk und Inulin geerntet werden. Die Extrakte werden im Pilotmaßstab weiter bearbeitet. Rohstoffchargen sollen bereitgestellt und ihre technischen und physikochemischen Eigenschaften beurteilt werden. In spaltenden Taraxacum koksaghyz Populationen sollen genetische Analysen für agronomisch und metabolomisch relevante Merkmale durchgeführt werden. Isoprenoide und Inulin sollen NMR-analytisch erfasst werden. Selektierte Genotypen sollen in vitro vermehrt, z.T. polyploidisiert sowie in vitro beschleunigt zur Blüte gebracht werden. Sequenzen der Schlüsselgene relevanter Stoffwechselwege sollen als Selektionsmarker eingesetzt und weitere Marker zur Spezies-Identifikation sowie zur markergestützten Rückkreuzung eingesetzt werden. Verschiedene Taraxacum-Arten und daraus hergestellte Bastarde sollen in ihren agronomischen Eigenschaften züchterisch verbessert und letztendlich als Industrierohstoff bereitgestellt werden. Saatgut und Wurzeln werden auf Praxisflächen erzeugt.
Das Projekt "Biodiversität und Migration von Insekten in Brandrodungsfeldbau-Systemen in Hangregionen auf Leyte, Philippinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Tropische Agrarwissenschaften (Hans-Ruthenberg-Institut) (490), Fachgebiet Agrarökologie der Tropen und Substropen (490f) durchgeführt. Auf der philippinischen Insel Leyte sind Hangregionen die einzigen noch dicht bewaldeten Standorte. Aufgrund von Zuwanderungen in diese Regionen nimmt die Waldfläche durch Brandrodungsfeldbau weiter ab. Nicht angepasste Formen der Landnutzung führen dazu, dass in relativ kurzer Zeit immer neue Flächen in Kultur genommen werden. Vor dem Hintergrund dieser Situation wird in einer agrarökologischen Untersuchung folgenden Fragen nachgegangen: Besteht ein Austausch von Insektenarten zwischen dem Wald und den unmittelbar daran angrenzenden Brandrodungsflächen? Dies wird an verschiedenen Standorten mittels Malaisefallen untersucht, die im Wald, am Waldrand und auf den offenen Flächen etabliert sind und mit denen die Anflüge von beiden Seiten erfasst werden können. Sind aus dem Wald stammende Arten in der Lage, sich in den Brandrodungsfeldern zu etablieren? Hierfür werden die Schädlinge und Nützlinge der verschiedenen Kulturarten sowie ausgewählter Wildpflanzenarten mit verschiedenen Methoden erfasst. Eine der an allen Standorten und in der Region bedeutende Kultur ist Chayote (Sechuim edule), deren agrarökologische Bedeutung spezielle Berücksichtigung findet. Gesamtziel der Untersuchung ist die Bewertung einer tropischen Kulturlandschaft in Bezug auf die Insektendiversität.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben L" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS SAAT AG, Institut für Pflanzenzüchtung durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des Teilprojektes von KWS im GABI-TILL-Konsortium ist die Mitarbeit an der Etablierung und Nutzung der TILLING-Technologie im Raps. Mittels TILLING können induzierte Mutationen und/oder natürliche Variation (EcoTilling) in Genen von hohem agronomischem Wert für die Pflanzenzüchtung identifiziert werden. 2. Arbeitsplanung: KWS tritt innerhalb des Projektes als Zuchtunternehmen auf, welches Feldversuche und phänotypische Observationen durchführt, sowie Blattmaterial und Saatgut für weiterführende Experimente der Partner zur Verfügung stellt. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit den Zuchtunternehmen DSV und NPZ durchgeführt, sowie den akademischen Partnern Uni Kiel und Uni Bielefeld, die die molekularen Grundlagen der Tilling-Technologie erarbeiten. 3. Ergebnisverwertung: Die im Projekt identifizierten Mutationen von ca. 25 Kandidatengenen können direkt in der Züchtung eingesetzt werden, um sie in Elite-Material einzukreuzen. Parallel im Projekt etablierte Lokus-spezische Primer können für das nachfolgende Marker-assisted backcrossing (MABC)-Programm genutzt werden, so dass Sorten mit gesteigerten agronomischen Eigenschaften von den Züchtern schneller auf den Markt gebracht werden können.
Das Projekt "Erweiterung und Anwendung der GABI-TILLING-Plattform zur Funktionsanalyse von Nutzpflanzengenen - Teilvorhaben E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des Verbundprojektes ist es, die bei Gerste, Arabidopsis und Zuckerrübe etablierten TILLING Ressourcen zu verbessern und auf weitere bedeutende Arten wie Raps, Roggen, Weizen und Kartoffeln auszuweiten. Es soll eine TILLING Winterrapspopulation erstellt und auf neue Allele für Kandidatengene, die Qualitäts-, Wachstums- und Entwicklungsmerkmale beeinflussen, gescreent werden. 2. Arbeitsplanung: Das Teilprojekt DSV umfasst den Anbau und die Vermehrung der M2-TILLING Population von Winterraps im Feld. Darüber hinaus werden beobachtete phänotypische Auffälligkeiten einzelpflanzenweise visuell bonitiert und beschrieben sowie einzelpflanzenweise Blattmaterial für die DNA-Aufbereitung den Partnern zur Verfügung gestellt. Nach Abschluss der Ernteaufbereitung wird einzelpflanzenweise abgepackt das M3-Saatgut dem Partner NPZ zur Einlagerung übergeben. Mittels TILLING identifizierte Mutanten werden anhand ihrer Nachkommen im Feld evaluiert und phänotypisch bestätigte Mutanten können hernach im Rahmen von Rückkreuzungsprogrammen in aktuelles Zuchtmaterial überführt und genutzt werden. 3. Ergebnisverwertung: Die angestrebten Ergebnisse können zur Identifizierung neuer Mutanten und der Entwicklung verbesserter Sorten genutzt werden.
Das Projekt "Background: The mission of the Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR) is to contribute, through its strategic and applied research, to promoting sustainable agriculture for food security in the developing countries. The foc" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät IV Agrarwissenschaften II, Institut für Sozialwissenschaften des Agrarbereichs, Fachgebiet Landwirtschaftliche Kommunikations- und Beratungslehre (430a) durchgeführt. Ziel dieser Arbeit ist es, die Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung von PM&E in der partizipativen Agrar- und Ressourcenmanagementforschung zu analysieren, und Erkenntnisse über fördernde sowie hemmende Einflussfaktoren in der Umsetzung dieses Konzepts zu gewinnen. Die Ergebnisse sollen insbesondere Forschern, aber auch Gebern und Praktikern eine realistischere Einschätzung des potentiellen Nutzens von PM&E in der Forschung ermöglichen und ihnen Entscheidungshilfen bei der Planung und Gestaltung partizipativer Forschungsvorhaben bieten. Ergebnisse: In beiden Vorhaben unterschieden sich die von den lokalen Gruppen bevorzugten Indikatoren von den M&E Inhalten auf Projektebene: während das Hauptinteresse der Agroforstkooperative und der lokalen Agrarforschungskomitees sich auf die Verfolgung wirtschaftlicher Ziele und gruppeninterner Prozesse richtete (durchgeführte Aktivitäten, Buchführung, Kreditrückzahlung, etc.), konzentrierte das Projektmonitoring von AFOCO und IPCA sich auf entwicklungspolitisch relevante Wirkungen (Gender, Humankapitalentwicklung, Partizipation etc.). Letzteres diente nicht nur als Informationsbasis für die Rechenschaftslegung gegenüber den Auftraggebern, sondern zugleich der Verfahrensforschung, d.h. der Ableitung methodischer Erkenntnisse für verbesserte Förderungsansätze in der kommunalen Forstwirtschaft bzw. der lokalen Agrarforschung. Durch die Initiierung zielgruppeneigener M&E Systeme traten unterschiedliche Blickwinkel und Erfolgskriterien auf Projekt- und Zielgruppenebene deutlicher zutage. Darüber hinaus wurden die gruppeneigenen M&E Systeme von den beteiligen Akteuren beider Vorhaben im Hinblick auf einen verbesserten Informationsfluss, erhöhte Transparenz, das Erlernen neuer Managementfähigkeiten sowie die regelmäßige Dokumentation teilweise neuartiger Information positiv beurteilt. Anhand des bisweilen schwierigen Implementierungsprozesses wurde aber auch deutlich, dass bei dem gewählten Ansatz viele der für konventionelles Monitoring typischen Probleme auftraten, z.B. die Vernachlässigung von M&E angesichts anderer scheinbar dringlicherer Aufgaben, eine unzureichende Analyse und Nutzung der Ergebnisse, Schwierigkeiten im Umgang mit prekärer Information, etc. Darüber hinaus kamen typische durch den partizipativen Ansatz bedingte Risiken und Schwierigkeiten hinzu, wie z.B. strategische Kommunikation, eine Fokussierung auf Gruppen unter Vernachlässigung der nicht organisierten Bevölkerung, die Errichtung einer 'Bühne', die von Prozessen 'hinter den Kulissen' ablenkt, sowie bestehende Machtgefüge, die den Partizipationsgedanken teilweise untergraben. Wichtige Grundlagen für ein Funktionieren von PM&E waren nicht nur ausreichende Ressourcen und geeignete sozio-kulturelle und institutionelle Rahmenbedingungen, sondern auch funktionierende lokale Organisationen, Flexibilität und Handlungsspielraum zur Korrektur der identifizierten Schwierigkeiten und ein gewisses Maß and Kontinuität. Unerlässlich war zudem die Wahl
Das Projekt "Teilprojekt Universität Köln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Biozentrum, Botanisches Institut durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Identifizierung von Stoffwechsel-Prozessen und von Leitgenen, die positiv mit einer hohen Biomassenproduktion bei der C4-Pflanze Mais korrelieren, und deren experimentelle Überprüfung in einer genetisch und phänotypisch diversen Mais-Population. Im Rahmen des Vorhabens sollen physiologische, biochemische und molekulare Daten in einem reduktionistischen Ansatz mit landwirtschaftlich relevanten Parametern korreliert werden. Hierzu werden gut charakterisierte Maislinien, die sich in ihren Ertragseigenschaften signifikant unterscheiden, unter fünf verschiedenen, für die Landwirtschaft relevanten Umweltbedingungen kultiviert und zu unterschiedlichen Entwicklungsstadien detailliert inventarisiert. Die mathematische Modellierung der gefundenen experimentellen Daten wird anschließend zur Identifizierung von Leitgenen und von Stoffwechselwegen bzw. zellulären Prozessen herangezogen, die unter diesen Bedingungen mit erhöhtem Biomasse-Ertrag korrelieren. Die Validierung dieser Parameter und die Optimierung der mathematischen Modelle erfolgt dann in einer Mais-Population mit hoher genetischer und phänotypischer Diversität. Durch Rückkopplung mit den Vorhersagen erfolgt die Optimierung der mathematischen Modelle. In diesem Projekt wird ein neuartiges Konzept zur Untersuchung der Ertragsbildung direkt in der Nutzpflanze Mais vorgeschlagen. Dies soll zur Identifizierung von Biomarkern und neuen Leitgenen führen. Beides sind wichtige Elemente für die moderne Pflanzenzüchtung sowohl im Bereich der konventionellen als auch der gentechnischen Züchtung. Es wird daher erwartet, dass eine patentrechtliche Sicherung derartiger neuer, innovativer Erkenntnisse für die Projektpartner möglich sein wird. Die gewerbliche Nutzung soll in enger Zusammenarbeit mit dem Industriepartner gewährleistet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Verbesserung der Ertragsleistung und Qualitaet von Färberkrapp Rubia tinctorum L. durch Selektion und zuechterische Massnahmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Nachdem in den letzten Jahren der Anbau von Färberpflanzen in geringen Umfang in Deutschland wieder eingeführt wurde, hat das vorliegenden Verbundvorhaben zum Ziel, durch die züchterische Bearbeitung ausgewählter Färberpflanzen (Färberknöterich, Fräberhundskamille, Kanadische Goldrute, Krapp) Pflanzenmaterial mit einer reproduzierbaren, gleichmäßig hohen Qualität für die industrielle Verarbeitung zu liefern, und Absatzmärkte zu etablieren. Im wesentlichen sollen Möglichkeiten geschaffen werden, um der Farbstoffextraktverarbeitenden Industrie einen homogenen, dosierbaren und mustergetreuen Extrakt für den Einsatz in der Lederfärbung anbieten zu können. Neben dem Anbau und der züchterischen Bearbeitung der Pflanzen soll eine kleintechnische Extraktionsanlage weiterentwickelt werden. In einem Kooperationsbetrieb sollen die Ergebnisse von Probefärbungen auf Lichtechtheit und andere relevante Gebrauchseigenschaften überprüft werden. Darüber hinaus soll ein Vermarktungskonzept erarbeitet werden. Im Teilvorhaben 2 der Universität Gießen wird die Krappzüchtung bearbeitet. Daneben soll eine verbesserte Qualitätsanalytik für Färberpflanzen entwickelt werden.