Das Projekt "Ammoniumtransport in Pflanzen: strategisches Modell fuer die Stickstoffeffektivitaet (EURATINE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Fakultät für Biologie, Botanisches Institut durchgeführt. Current agriculture requires high inputs of nitrogen fertilizers, causes many secondary problems like nitrate leaching, contamination of the ground water, and the accumulation of nitrate in edible plant parts up to human-toxic concentrations. Therefore, an important future development in agroindustry will be identification or development of plants that are able to efficiently use low nitrogen levels in soils by maintaining high crop yield and quality. NH4+ transporters must play a strategic role in plant nitrogen efficiency. Despite their importance, the first ammonium transporters were cloned just recently, from the yeast Sacchraromyces cerevisiae and the plant Arabidopsis thaliana, by two participants of this project. The two proteins (MEP1/AMT1) are highly similar in sequence and define a new family of transporters also conserved in bacteria and animals. Preferential expression of plant NH4+ transporters in root hairs is strongly indicative of a pivotal role in nitrogen nutrition. EURATINE's objective is to use this recently acquired knowledge to perform an exhaustive molecular analysis of NH4+ transport proteins in the model plant Arabidopsis thailiana and to characterise their role in uptake of NH4+ from the soil and/or from symbiotic bacteria. Ammonium uptake into and efflux from nitrogen-fixing bacteria will also be analyzed with respect to their propensity to modulate legumes. In parallels, a targeted analysis of NH4+ transporters will be carried out in the yeast Saccharomyces cerevisiae, which will be used both as an essential tool to characterise plant transporters and as a model to study regulatory mechanisms in NH4+ transport.
Das Projekt "Oxidativer Stress in Pflanzen: Die Bedeutung eines neu entdeckten Enzyms, der Alkylhydroperoxid Reduktase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bielefeld, Lehrstuhl für Stoffwechselphysiologie und Biochemie der Pflanzen durchgeführt. Die zunaechst aus Saeugetieren und Pilzen beschriebene Alkylhydroperoxid Reduktase ist in photoautotrophen Organismen in Chloroplasten lokalisiert. Sie dient dort offenbar der Entgiftung von Alkylhydroperoxiden, die als Nebenprodukte der Lipidsynthese und als Folge der Photochemie entstehen und ueber groessere Distanzen hinweg oxidativen Schaden bewirken koennen. Gegenstand dieses Vorhabens ist die Analyse der biochemischen und genetischen Regulation der Alkylhydroperoxid Reduktase. Inzwischen liegen transgene Suppressionsmutanten von Arabidopsis thaliana und der Blaualge Synechocystis vor, die eine erhoehte Stress-, vor allem Lichtempfindlichkeit aufzeigen.
Das Projekt "Genetische Diversität, phänotypische Plastizität und Fitness annueller Ackerwildkrautpopulationen von Standorten unterschiedlicher Nutzungsgeschichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Professur für Landschaftsökologie und Landschaftsplanung durchgeführt. Die Auswirkungen unterschiedlicher ackerbaulicher Nutzungsgeschichte auf die genetische Struktur von Populationen ausgewählter annueller Ackerwildkräuter (Arabidopsis thaliana, Gnaphalium uliginosum, Viola arvensis) werden untersucht. Parallel dazu werden ihre phänotypische Plastizität und ökologische Fitness ermittelt. Im Vordergrund steht dabei die Hypothese, dass sich die genetische Architektur der untersuchten Populationen und - damit einhergehend - ihre phänotypische Plastizität und Fitness aufgrund moderner Produktionsmethoden im Laufe der letzten Jahrzehnte verändert haben. Dabei soll der Einfluß der Herbizidanwendung besonders berücksichtigt werden. Mit Hilfe von Stichproben aus der Diasporenbank unterschiedlich alter, zuvor als Acker genutzter Wiesen sowie noch heute bewirtschafteter Flächen einer Extensiv- und einer Intensivagrarlandschaft werden die Auswirkungen unterschiedlicher Nutzungsgeschichte auf die Populationsstruktur erfaßt. Beziehungen zwischen genetischer Diversität, phänotypischer Plastizität und Fitness werden durch die gekoppelte Erhebung der genetischen und phänotypischen Daten hergestellt. Die Untersuchungen zur genetischen Diversität erfolgen mit AFLP-Markern, die Analyse der intraspezifischen Populationsstruktur an Arabidopsis mit Hilfe von Mikrosatelliten. Phänotypische Plastizität und Fitness der Populationen werden aus populationsbiologischen Erhebungen abgeleitet.
Das Projekt "Entwicklung biologischer Sensoren zur Ueberwachung atmosphaerischer Luftverunreinigung im Ballungsgebiet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universite de Lausanne, Centre Hospitalier Universitaire Vaudois durchgeführt. Notre etude vise a developper un systeme de surveillance biologique integree de la pollution atmospherique en milieu urbain. L'une des caracteristiques du systeme doit etre son temps de reponse court, permettant d'obtenir des indications sur l'etat de l'air integrees sur une periode de une a deux semaines au maximum. Nous mesurons la variance statistique d'un certain nombre de parametres au sein de populations (100 a 200 individus) d'Arabidopsis thaliana cultivees en conditions standardisees de lumiere et de temperature et soumises a l'action d'air ambiant ou a de l'air filtre. Le choix des parametres est dicte par certaines contraintes, a savoir la necessite d'effectuer un grand nombre de mesures sur chaque individu des populations etudiees, la possibilite d'automatiser celles-ci dans le futur, le caractere non destructif de la methode d'analyse et enfin, la sensibilite des parametres choisis aux conditions locales de la pollution de l'air. La crucifere Arabidopsis thalian est etudiee intensivement par des biologistes et geneticiens moleculaires. Elle a ete choisie par la communaute internationale pour etre la premiere plante dont le sequencage complet du genome sera effectue; elle a deja ete utilisee pour differents tests sur les effets de l'ozone et sur la mutagenese due aux polluants. (FRA)