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Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau durchgeführt. Im Sinne einer nachhaltigen Agrarproduktion soll der Einsatz von Pestiziden soweit wie möglich reduziert werden. Dazu sollen innovative biotechnische Verfahren zur Überwachung und Bekämpfung der Überträger zweier bedeutender Pflanzenkrankheiten des Kernobstes entwickelt und für die Praxis nutzbar gemacht werden. Diese umweltschonende Bekämpfung der Blattsauger trägt somit einerseits dazu bei, die Ausbreitung der Krankheit einzudämmen. Andererseits kann so der Pestizideinsatz drastisch reduziert werden. Dabei sollen durch die Nutzung von aktuellen Forschungsergebnissen und Methoden des einen Antragstellers (JKI) zu den chemischen Interaktionen der Vektorinsekten mit den übertragenen Phytoplasmen und den Kulturpflanzen völlig neue Wirkstoffe, die im Gegensatz zu üblicherweise verwendeten Sexualpheromonen beide Geschlechter anziehen, eingesetzt werden. Zusammen mit den Erfahrungen des zweiten Antragstellers (IS) bei der Entwicklung von Lockstofffallen soll dies in der Entwicklung eines spezifischen Monitorings- und Bekämpfungssystems auf der Basis solcher Fallen, möglichst noch kombiniert mit Repellentstoffen, münden. Das Projekt soll in die technische Entwicklung eine Lockstofffalle münden, die sich zum Monitoring und/oder Massenfang von Blattsaugern eignet. Darüber hinaus sollen art- bzw. gruppenspezifische Wirkstoffe entwickelt werden, die entweder als Lockstoffe in der Falle zum Einsatz kommen oder als Repellentstoffe den Wirkungsgrad der Fallen im Rahmen von sog. Push-and-pull-Strategien zusätzlich erhöhen werden.

Herstellung und Nachweis multipler Cry-Proteine in transgenem Mais

Das Projekt "Herstellung und Nachweis multipler Cry-Proteine in transgenem Mais" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum - Rheinpfalz durchgeführt. MON89034 x MON88017 stellt eine neue Generation von Bt-Mais mit transgener Insektidresistenz dar, der gleichzeitig verschiedene Lepidopteren- und Koleopteren-spezifische Cry-Proteine (Cry1A.105, Cry2Ab2, und Cry3Bb1) produziert. Die Expression dieser multiplen und teilweise synthetischen Cry-Proteine verleiht MON89034 x MON88017 eine kombinierte Wirkung gegen den European Corn Borer ECB (Ostrinia nubilalis) und den westlichen Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera), sowie eine verbesserte Wirkung gegen weitere Schädlinge, wie z.B. Asian Corn Borer (ACB), Corn earworm Helicoverpa zea (CEW), Diatraea Art (südwestlicher Bohrer SWCB; Zuckerrohrbohrer SCB), Fall armyworm (FAW). Zusätzlich ist MON89034 x MON88017 gegenüber Glyphosat tolerant. Die multiple Expression verschiedener Cry-Proteine stellt eine neue Qualität der insekten-spezifischen Wirkung dar, da die Wirkung der einzelnen Cry-Proteine unter Umständen synergistisch verstärkt und durch die synthetische Kombination verschiedener Cry-Domänen gegenüber natürlich vorkommenden Cry-Proteinen strukturell signifikant modifiziert wurde. Eine gezielte Untersuchung der Wirkung multipler Cry-Proteine auf Nichtzielorganismen ist ohne die Entwicklung und Verfügbarkeit von Cry-Proteinstandards und deren quantitativer Nachweisverfahren nicht möglich. Daher sollen im vorliegenden Teilprojekt Protein-Standards von Cry1A.105, Cry2Ab2 und Cry3Bb1 hergestellt und charakterisiert werden. Die verschiedenen Cry-Standards kommen in den einzelnen Teilprojekten zum Einsatz. Mit Hilfe in E. coli hergestellter Proteinstandards werden immunologische Nachweisverfahren für die einzelnen Cry-Proteine entwickelt und validiert. Hierzu werden polyklonale und monoklonale Antikörper gegen die einzelnen Proteine hergestellt und charakterisiert. Kommerzielle Nachweisverfahren für Cry-Proteine werden hinsichtlich ihrer Eignung zur quantitativen Messung der Gehalte der einzelnen Cry-Proteine in Maisgewebe getestet und optimiert. Mit Hilfe der zu entwickelnden und zu optimierenden Messmethodik werden dann die einzelnen Cry-Gehalte in verschiedenen Organen der transgenen Maispflanzen gemessen. Hierdurch lässt sich die Expressionsvariabilität der einzelnen Pflanzen und damit auch die mögliche Exposition von Ziel- und Nichtzielorganismen bestimmen. Die Erhebung der Expressionsmuster stellt eine wichtige Datengrundlage für die übrigen Projektpartner dar. Eine standardisierte und validierte Methode zur Messung der Cry-Gehalte ist somit eine notwendige Voraussetzung zur Evaluierung potentieller Effekte im Feld.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Photonische Technologien e.V., Bereich Photonische Instrumentierung, Abteilung Mikrofluidik durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer schnellen, chipbasierten Nachweismethode für ausgewählte wirtschaftlich bedeutende Phytophthora-Arten. Für die geplanten Versuche werden mittels der Nanotechnologie entwickelte Bio-Chips (PCR- und DNA-Chips) verwendet, die die schnelle und zuverlässige Untersuchung großer Probenmengen und kleinster Probenvolumina ermöglichen. Das Ergebnis ist ein praxisnahes Schnellverfahren für die Bereiche Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz. Am IPHT kann auf langjährige Erfahrungen auf dem Gebiet der DNA-Chipentwicklung mit elektrischen und optischen Nachweisverfahren als auch auf die Erfahrung mit mikrofluidischen Systemen und chipbasierten PCR-Methoden zurückgegriffen werden, wie sie für eine erfolgreiche Realisierung eines Chipssystems für den Phytophthora-Nachweis benötigt werden. Die unmittelbare wirtschaftliche Nutzung der gewonnenen Forschungsergebnisse soll primär bei den beteiligten Firmen-Kooperationspartner BECIT GmbH erfolgen. Es wird jedoch erwartet, dass die innerhalb des Projektes zu gewinnenden Forschungsergebnisse am IPHT deutlich über das unmittelbare Projektziel hinausreichende Nutzungsmöglichkeiten haben.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Phytowelt GreenTechnologies GmbH durchgeführt. Ziel: Durch innovative biotechnologische Pflanzenzüchtung werden Kartoffelkrebsresistente Hochleistungssorten erzeugt. Das 'Pre-Breeding' Material sowie die Forschungsresultate/Technologien werden kommerziell verwertet. Arbeitsplan: 1Kollektionsaufbau krebsresistenter Kartoffel-Genotypen 2Biodiversitätsnutzung der Krebsresistenz mittels somatischer Hybridisierung 3Entwicklungvon DNA-Marker für Marker-gestützte Selektion 4Identifizierung genetischer Krebsresistenzfaktoren und deren molekularer Grundlagen 5Pathogen-Analytik. Verwertung: Die entwickelten Techniken werden die Wettbewerbsfähigkeit der Firmen stärken und ihre Bekanntheit als Partner in der biotechnologischen Pflanzenzüchtung steigern. Die Entwicklung resistenter Hochleistungssorten ist darüber hinaus für die Positionierung der deutschen Kartoffelzüchter wichtig und sichert die Existenz landwirtschaftlicher Unternehmen.

LINA - Optimierung des Anbaus von Pappeln in Kurzumtriebsplantagen (KUP) durch Minimierung des Einflusses von Schadinsekten am Beispiel des Großen Roten Pappelblattkäfers (Chrysomela populi L.)

Das Projekt "LINA - Optimierung des Anbaus von Pappeln in Kurzumtriebsplantagen (KUP) durch Minimierung des Einflusses von Schadinsekten am Beispiel des Großen Roten Pappelblattkäfers (Chrysomela populi L.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Forstwissenschaften, Institut für Waldbau und Waldschutz, Professur für Waldschutz durchgeführt. Ziel des Projekts Lina ist es, negative Einflüsse durch blattfressende Insekten in Kurzumtriebsplantagen (KUP) zu minimieren. Dies soll unter vorrangiger Berücksichtigung biologischer, biotechnischer sowie anbau- und kulturtechnischer Maßnahmen erfolgen und dadurch die Notwendigkeit der Anwendung chemischer Pflanzenschutzmittel (PSM) reduzieren. Als Beispielorganismus, auf den sich die Forschung im Projekt Lina konzentrieren wird, wurde der Große Rote Pappelblattkäfer (Chrysomela populi L.) ausgewählt. Dieser ist das derzeit bedeutendste Schadinsekt in KUP mit Pappeln in Deutschland und regelmäßig in hohen Dichten vorhanden. Als Endergebnis des Projekts werden Handlungsempfehlungen stehen, die sich an den allgemeinen Grundsätzen des integrierten Pflanzenschutzes (nach Artikel 14 Richtlinie 2009/128/EG) orientieren. Dabei sollen Schwellenwerte für eine Bekämpfung, Möglichkeiten der Überwachung, anbau- und kulturtechnische Maßnahmen, biologische (z. B. Förderung von Nützlingen) und mechanische Maßnahmen (z.B. mechanische Zerstörung des Puppenstadiums) sowie die Auswahl möglichst schonender PSM als Leitlinie zum Pflanzenschutz in KUP bereitgestellt werden. Zur Erreichung der gesetzten Ziele ist eine Vielzahl an Labor- und Feldversuchen notwendig. In einem ersten Schritt erfolgt die Erfassung der Bedeutung von natürlichen Gegenspielern des Großen Roten Pappelblattkäfers. Anschließend wird für die bedeutendsten Antagonisten untersucht, welche Habitatelemente die Lebensdauer und Fertilität erhöhen. Diese sollen in einem abschließend großen Feldversuch auf ihre Wirksamkeit überprüft werden. Des Weiteren erfolgen Versuche zu alternativen Bekämpfungsmöglichkeiten. Alle Erkenntnisse werden mit bestehendem Wissen zu einer Leitlinie im Pflanzenschutz für KUP zusammengefasst.

Teilvorhaben 2

Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reinhold Hummel GmbH & Co.KG, Erdbeerzüchtung, Gewebekulturlabor, Pflanzenproduktion durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von biotechnologischen Verfahren zur Nutzung und Erhaltung hochwertiger, seltener Laubbaumarten. Die im Projekt zu bearbeitenden Arten (Vogelkirsche, Sorbusarten, Wilnutz und Wildbirne) sind besonders zur Wertholzproduktion auf bisher landwirtschaftlich genutzten Flächen geeignet. Genetisch hochwertiges Vermehrungsgut kann jedoch mit den derzeit üblichen Verfahren nicht in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden. Acht Schwerpunkte sollen bearbeitet werden: 1. Bereitstellung hochwertigen Materials durch die Forschungsinstitute; 2. Etablierung, Rejunenilisierung; 3. Optimierung der Vermehrungsleistung; 4. Bewurzelung in vitro/ex vitro; 5. Anzucht; 6. Gefrierkonservierung/Langzeitlagerung; 7. Genetische Analyse; 8. Anlage von Demonstrationsflächen. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Bereitstellung hochwertiger in vitro vermehrter Mehrklonsorten.

Pheromone der Kieferblattwespen zur nachhaltigen Bewirtschaftung europaeischer Waelder

Das Projekt "Pheromone der Kieferblattwespen zur nachhaltigen Bewirtschaftung europaeischer Waelder" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Angewandte Zoologie durchgeführt. Every year large areas of forest are defoliated by the larvae of various i;sects. One of the most important insect groups causing damage on pines (Pinus spp.) is the members of the family Diprionidae (conifer or pine sawflies). Many years, several hundred thousand hectares are damaged by pine sawflies in Europe. If other regions with extensive areas of pine forests are considered, i.e. Asia and North America, the area of damage increases several times. The most important effect of pine sawfly defoliation is reduced growth of the trees. A normal pine sawfly outbreak (period with harmful population densities) lasts 3 - 4 years and causes a 33 percent reduction in growth over a ten-year period. This is equal to three normal annual increments and corresponds, on reasonable good sites, to an economical loss of about 500 ECU per hectare. For monitoring sawfly densities, egg or cocoon sampling is done, which is time and labour consuming and not always reliable. To control outbreaks, various insecticides are used, with well known drawbacks, such as killing beneficial insects (e.g. natural enemies of pine sawflies), contaminating the natural environment and challenging human health. PHERODIP aims at improving the monitoring and control methods of pine sawfly populations in order to decrease economi.cal losses and usage of insecticides. This will be accomplished by exploiting the chemical communication system of the insects, i.e. by using species specific pheromones (odorous signal substances). For many other pest insects pheromones are used for population monitoring or for management of outbreak populations. For pine sawflies, development of such methods was delayed mainly due to chemical problems connected with the identification and synthesis of the pheromone components. These problems have recently been solved by some of the participants of this proposal, and the first studies aimed at practical applications of pine sawfly pheromones have been undertaken with one of the species. Three objectives can be distinguished: 1. To identify the sex pheromones of the species not yet studied from this perspective. This involves e.g. insect rearing, chemical analysis, chemical synthesis and physiological and behavioural studies. 2. To develop methods for early detection of sawfly presence, for monitoring population densities and for assessing the risk of outbreaks. This involves e.g. forest site documentation, insect trapping and statistical analysis. 3. To develop effective, sustainable and environmentally friendly methods for managing outbreak population levels. This involves e.g. dispenser technology and site documentation. PHERODIP is an international and interdisciplinary proposal involving chemists, biologists and forest management researchers, and thus confirms with the recent request for more cooperation between basic pheromone research and applied plant protection.

Einfluss von Ozon auf das System Kartoffel-Kartoffelkaefer

Das Projekt "Einfluss von Ozon auf das System Kartoffel-Kartoffelkaefer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement, Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie, Professur für Biologischen und Biotechnischen Pflanzenschutz durchgeführt.

ERA Net Plant Genomics - Nutzung genetischer Vielfalt in Resistenzgenen der wichtigsten eßbaren Hülsenfrüchte zur Verbesserung von Sorten für die nachhaltige Landwirtschaft (LEGRESIST)

Das Projekt "ERA Net Plant Genomics - Nutzung genetischer Vielfalt in Resistenzgenen der wichtigsten eßbaren Hülsenfrüchte zur Verbesserung von Sorten für die nachhaltige Landwirtschaft (LEGRESIST)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ARRAY-ON GmbH durchgeführt. LEGRESIST besteht aus 12 führenden europäischen Leguminosenzüchtern und 2 innovativen, deutschen Biotechnologie-Firmen. Das Konsortium soll die in Europa vernachlässigte Nutzung der vielen Vorteile von Hülsenfrüchten für das gesamte Agro-Ökosystem verbessern. Insbesondere soll die Anfälligkeit der Pflanzen für viele Schädlinge durch die Kombination von züchterischen Maßnahmen und neuesten Biotechnologien verbessert werden. Im Projekt sollen neue Resistenzgene für die Züchtung entdeckt werden. Außerdem werden patentierbare, kommerziell verwertbare Chips als innovative Werkzeuge für die effiziente, Marker-basierte Selektion und Kombination von Resistenzgenen entwickelt. Damit können dann Sorten mit dauerhaften, quantitativen Resistenzen erzeugt werden. Als weitere Innovation wird die Analyse der Aktivität aller Gene von Wirten und Schädlingen unter natürlichen Bedingungen neue Einsichten in das komplexe Zusammenspiel beider Organismen liefern. Dauerhaft resistente Sorten und neuartige Werkzeuge für die Züchtung werden die Wettbewerbsfähigkeit von Hülsenfrüchten nachhaltig stärken. Davon werden alle Projektpartner, Züchter und Technologie-Lieferanten, gleichermaßen profitieren.

ERA Net Plant Genomics - Nutzung genetischer Vielfalt in Resistenzgenen der wichtigsten eßbaren Hülsenfrüchte zur Verbesserung von Sorten für die nachhaltige Landwirtschaft (LEGRESIST)

Das Projekt "ERA Net Plant Genomics - Nutzung genetischer Vielfalt in Resistenzgenen der wichtigsten eßbaren Hülsenfrüchte zur Verbesserung von Sorten für die nachhaltige Landwirtschaft (LEGRESIST)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GenXPro GmbH durchgeführt. LEGRESIST besteht aus 12 führenden europäischen Leguminosenzüchtern und 2 innovativen, deutschen Biotechnologie-Firmen. Das Konsortium soll die in Europa vernachlässigte Nutzung der vielen Vorteile von Hülsenfrüchten für das gesamte Agro-Ökosystem verbessern. Insbesondere soll die Anfälligkeit der Pflanzen für viele Schädlinge durch die Kombination von züchterischen Maßnahmen und neuesten Biotechnologien verbessert werden. Im Projekt sollen neue Resistenzgene für die Züchtung entdeckt werden. Außerdem werden patentierbare, kommerziell verwertbare Chips als innovative Werkzeuge für die effiziente, Marker-basierte Selektion und Kombination von Resistenzgenen entwickelt. Damit können dann Sorten mit dauerhaften, quantitativen Resistenzen erzeugt werden. Als weitere Innovation wird die Analyse der Aktivität aller Gene von Wirten und Schädlingen unter natürlichen Bedingungen neue Einsichten in das komplexe Zusammenspiel beider Organismen liefern. Dauerhaft resistente Sorten und neuartige Werkzeuge für die Züchtung werden die Wettbewerbsfähigkeit von Hülsenfrüchten nachhaltig stärken. Davon werden alle Projektpartner, Züchter und Technologie-Lieferanten, gleichermaßen profitieren.

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