Das Projekt "Eintrag des Bt-Proteins aus Bt-Maisflächen in die Umwelt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IfÖN - Institut für Ökologie und Naturschutz e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Pflanzenbau und Tierproduktion in den Tropen und Subtropen, Abteilung Tierhaltung und Tierzucht durchgeführt. Der Einsatz von Botulinum-Neurotoxinen (BoNT) als Therapeutikum kann durch Antikörper zunichte gemacht werden, deren neutralisierende Eigenschaften nicht durch serologische Tests sondern nur durch Tierversuche oder an Organen aus Tieren erfasst werden können. Als Ersatz wird ein Nachweis in neuronalen Zellkulturen entwickelt, der sich auch für die Chargenprüfung und Standardisierung der BoNT-Präparationen eignet. C. botulinum-Toxin A wird aus Referenzstämmen im Bioreaktor gewonnen. Durch Filtration und Säulenchromatographie werden unterschiedliche Reinheitsstufen dargestellt. Die gereinigten Toxine werden an Standardpräparationen abgeglichen und zur Lagerung eingefroren. Funktionsblockierende, polyklonale Seren gegen Toxin A werden in Ziegen propagiert, aufgereinigt, geprüft und als Referenzserum zur Verfügung gestellt. Das erarbeitete Nachweisverfahren soll als Patent angemeldet werden. Die im Rahmen eines ESF/EFRE-Projektes (EFRE Nr. 2002.128, ESF Nr. 2-VEC-00-0039) aus der Universität Göttingen gegründete Gesellschaft für mikrobiologische Diagnostik GmbH übernimmt die Verwertung des Testverfahrens, wobei beide Projektpartner angemessen beteiligt werden.
Das Projekt "Freisetzungsbegleitende Untersuchungen zur Aktivität von B.t.-Toxinen bei Ziel- und Nicht-Ziel-Organismen sowie im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut - Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen durchgeführt. In dem hier beantragten Teilprojekt soll die Aktivität von B.t.-Toxinen bei Ziel- und Nicht-Ziel-Organismen sowie im Boden im Rahmen einer freisetzungsbegleitende Studie untersucht werden. In Teil 1 soll die Aktivierung des Cry3Bb-Toxins im Darm von Diabrotica virgifera virgifera untersucht werden. Hiermit wird ein Referenzsystem zur Aufklärung möglicher Resistenzmechanismen bereitgestellt. In Teil 2 des Projekts sollen v.a. Nebenwirkungen des Pollens von Cry3Bb-Mais auf Nichtzielorganismen untersucht werden, die in an Maisfeldern angrenzenden Habitaten vorkommen. Hierzu sind Laboruntersuchungen an Blattkäfern, Marienkäfern, Schmetterlingen und Florfliegen geplant. Ziel von Teil 3 ist es, für den Nachweis der biologischen Aktivität von Cry3Bb-Toxin im Boden ein Biotest-Verfahren mit Kartoffelkäfern zu etablieren um mit dieser Methode regelmäßig Bodenproben von Bt-Maisfeldern auf ihren Gehalt an aktivem Cry3Bb-Toxin zu untersuchen. Die Erfolgsausichten sind für alle 3 Teiluntersuchungen sehr hoch, da am Institut für biologischen Pflanzenschutz langjährige Erfahrungen bei der Bearbeitung ähnlicher Fragestellungen bestehen.
Das Projekt "Risk assessment of the development of resistance traits of the invasive western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera) against Bt-corn due to the use of alternative host plants" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Agrarentomologie durchgeführt. The use of transgenic maize in integrated pest management approaches requires a resistance management to avoid a rapid selection of resistant insact strains. The Bt maize developed to counter western corn rootworm larval damage expresses the Cry 3Bb1 toxin relatively low doses. This study enquires the possibilities of larvae of D. v. virgifera using alternative host plants and therefore avoiding Bt-toxin for some time during their development. If L1-larvae develop on alternative hosts like nonomcot weeds they may afterwards mov to maize to complete their development to the adult stage when the Bt-toxin is not as effective against older larval stages. This might lead to partially resistant individuals which could help to build a resistant population over time.
Das Projekt "Teilprojekt: Abbau von Bt-Mais in Böden und Auswirkungen auf die mikrobielle Aktivitaet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft Braunschweig-Völkenrode, Institut für Agrarökologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, Risiken fuer landwirtschaftliche Boeden im Zusammenhang mit dem Anbau von Bt-Mais an drei Freilandsstandorten in Deutschland zu charakterisieren. Das Projekt ist Teil des Forschungsverbundes 'Sicherheitsforschung und Monitoringmethoden zum Anbau von Bt-Mais' (Koordination RWTH Aachen). Um Risiken charakterisieren zu koennen, wird die Persistenz des rekombinanten Bacillus thuringiensis Toxins (BT) und seines Gens (cyraAb) in Feldboden und an Pflanzenmaterial, das nach der Ernte auf dem Feld verbleibt, mit Hilfe der ELISA-Technik bzw. der PCR bestimmt. Ausserdem wird die Verbreitung von B. thuringiensis und von natuerlichen cry Genen auf den Versuchsfeldern untersucht. Schliesslich wird auch die Auswirkung von BT auf die Struktur und Funktion von Mikroorganismengemeinschaften, die im Wurzelraum von Maispflanzen leben, bzw. die an der natuerlichen Zersetzung des Pflanzenmaterials beteiligt sind, ermittelt. Die Ergebnisse sollen einen Beitrag leisten, Monitoringmethoden zu entwickeln und Sicherheitsrisiken fuer die Eingliederung gentechnisch veraenderter Pflanzen in die landwirtschaftliche Praxis auszustellen.
Das Projekt "Teilprojekt: Quantifizierung der Beweglichkeit von Bt-Toxin in Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fach Bodenkunde durchgeführt. Dieses Projekt ist Teil des Verbundvorhabens zu Sicherheitsforschung und Monitoringmethoden zum Anbau von Bt-Mais. Ziel des Vorhabens ist die Messung der Sorptionsprozesse und der Verlagerungsvorgaenge des Bt-Toxins aus Bt-Mais in ausgewaehlten Boeden der Freisetzungsstandorte. Um verallgemeinerungsfaehige Aussagen zu erzielen, werden Untersuchungen sowohl mit intakten Bodenproben als auch mit den Bestandteilen der sorptionsaktiven Fraktion der Freisetzungsboeden erfolgen. Im ersten Modul sollen die Minerale der Tonfraktion der Freisetzungsboeden sowie die Humusstoffe mit Routinemethoden charakterisiert und quantitativ bestimmt werden. In einem zweiten Abschnitt werden die Toxineintragspfade in die Boeden bestimmt. Pflanzenmaterial wird analysiert und ueber Ertragsmessungen die Groesse der jeweiligen Pfade ermittelt. Ausgehend von den so gewonnenen Bt-Mengen werden Sorptionsthermen fuer intakte Bodenproben und -fraktionen ermittelt. Die Messung der Ad- und Desorption des Bt-Toxins runden das Programm ab. Eine direkte Verwertung der Ergebnisse ist nicht geplant. Sie sollen die Beurteilung des Umweltverhaltens von Bt-Mais mit ermoeglichen.
Der Buchsbaumzünsler tritt seit 2017 flächig im Stadtgebiet Berlin auf und Buchsbaumbestände zeigen je nach Befall entsprechende Fraßschäden durch die Raupen des Buchsbaumzünslers. Der Anfangsbefall (obere Abbildungen) wird sehr häufig übersehen und somit können sich die Raupen ungestört weiter entwickeln. Erst mit dem Fraß der älteren Raupen wird der Schaden sichtbar und für mögliche Bekämpfungsmaßnahmen ist es dann meist zu spät, zumal der Schaden dann schon gesetzt ist. Lebensweise Maßnahmen Monitoring Flugverlauf Eine sich unbemerkt aufbauende Population des Buchsbaumzünslers kann zu sehr starken Fraßschäden am Buchsbaum führen. Der Bux treibt zwar wieder aus, wird aber häufig durch die darauffolgende Raupengeneration erneut stark geschädigt, so dass die Pflanzen anschließend entfernt werden müssen. Gelingt es durch frühzeitige Kontrollen den Anfangsbefall festzustellen, so ist es möglich den Bestand durch gezielte Maßnahmen zu erhalten. Dazu können neben den mechanischen Maßnahmen, wie einem frühen Schnitt und dem Absammeln von großen Raupen und Puppen, auch Pflanzenschutzanwendungen gehören. Überwachung des Flugverlaufes: Über den Beginn, das Ende des Flugverlaufes und die Anzahl der Falter kann die Stärke des Befalls und der optimale Zeitpunkt für chemische Bekämpfungsmaßnahmen ermittelt werden. Dazu wird eine Lockstofffalle mit einem entsprechenden Lockstoff (Pheromon) vor dem Flug der Falter (Anfang Juni) in einem Buchsbaumbestand aufgehängt. Die Auswechselung des Pheromons sollte je nach Temperatur nach ca. 6 bis 8 Wochen erfolgen. Optimale Vorgehensweise bei Befall: Dauerhafte Kontrolle der Bestände zur Erfassung der Befallsstärke auf erste Fraßsymptome bereits im zeitigen Frühjahr ggf. Absammeln der älteren Raupen / Puppen Frühzeitiger Schnitt zur Entfernung der überwinternden Jungraupen bis spätestens Ende Mai Schnittgut nicht im Bestand lassen Kontrolle des Bodens auf herabgefallene Raupen Überwachung des Buchsbaumbestandes mit Pheromonfallen ab Anfang Juni u.a. Behandlung der Jungraupen mit biologischen Präparaten: Bacillus thurigiensis spp. kurstaki Stamm ABTS 351 Bacillus thurigiensis spp. aizawai Stamm GC-91 (BT) ggf. weitere Pflanzenschutzmaßnahmen nach Beratung mit dem zuständigen Pflanzenschutzdienst Optimaler Anwendungszeitpunkt von Pflanzenschutzmitteln: Die Präparate wirken nur auf die Raupenstadien. Eine Bekämpfung ist dann am erfolgreichsten, wenn sich zum Zeitpunkt der Behandlung die Raupen noch in den ersten Raupenstadien befinden (Abb. Raupenstadien, mittlere Raupe). Dieses Stadium erreichen die Raupen in der Regel in der zweiten Aprilhälfte / Anfang Mai und je nach Witterung ab Anfang August. Zu diesen Zeitpunkten können BT-Präparate eingesetzt werden. Bei älteren Raupenstadien müssen für eine ausreichende Wirkung andere Wirkstoffe zum Einsatz kommen. Hier kann die Beratung der Pflanzenschutzdienste hilfreich sein. Kriterien zur geeigneten Auswahl der Pflanzenschutzmittel: Die Pflanzenschutzmittel wirken nur gegen die Raupen, deshalb sind Terminspritzungen notwendig. Es können nur Pflanzenschutzmittel gegen beißende Insekten, Schmetterlingsraupen oder freifressende Schmetterlingsraupen eingesetzt werden. Je nach Art der Fläche dürfen nur die Mittel eingesetzt werden, die für die jeweilige Fläche zugelassen bzw. genehmigt sind (öffentliche Flächen (§17) / Haus- u. Kleingarten). Die in der Gebrauchsanleitung angegebenen Auflagen und Anwendungsbestimmungen sind einzuhalten. Die Regelungen des Wasser-, Natur- und Landschaftsschutzes sind einzuhalten. Genehmigungen der verantwortlichen Behörden können notwendig sein. Aktuell (Stand Juni 2023) zugelassene Wirkstoffe sind: Bacillus thurigiensis spp. Azadirachtin Acetamiprid Lambda-Cyhalothrin (nur im Ausnahmefall, nach Beratung) Erstmalig trat der Buchsbaumzünsler 2014 als Einzelfund im Stadtgebiet auf. Stärkerer Befall wurde 2016 aus angrenzenden Gemeinden (Kleinmachnow, Teltow, Potsdam-Babelsberg) im Südwesten Berlins gemeldet. Somit wurde für das folgende Jahr ein verstärktes Auftreten im Stadtgebiet erwartet. 2017 konnte auch ein flächendeckender Befall im gesamten Stadtgebiet festgestellt werden, zunächst noch mit moderaten Fraßschäden. Einige wertvolle Buchsbaumbestände wurden schon 2017 mit Pheromonfallen bestückt, um differenzierte Bekämpfungstrategien abzuleiten. Zur Feststellung der Befallsstärke werden frühzeitig, vor Beginn des Falterfluges Pheromonfallen ausgebracht und regelmäßig kontrolliert. Wie in den Vorjahren begann der Falterflug des Buchsbaumzünslers im Jahr 2023 sehr spät – Mitte Juni, baute sich 3 Wochen lang und sank dann abrupt zu Mitte Juli. Zwischen Ende Juli bis Anfang August wurden keine Falter registriert. Ab dem 09. August konnten die ersten Buchsbaumzünsler der Sommergeneration in den Fallen gefangen werden. Die überwiegend warme, trockene und sonnige Witterung hat die Entwicklung sehr begünstigt, was sich in den Falterzahlen widerspiegelt. Von Mitte August bis Mitte Oktober zog sich das Auftreten mit periodisch ansteigenden und sinkenden Fangzahlen. Die letzten Nachzügler wurden sehr spät, Mitte Oktober in den Fallen gefangen. Der Vergleich der Jahre 2018 bis 2023 zeigte, dass der Beginn des Falterfluges erneut eine deutliche Verschiebung zum Frühsommer hatte. Die Temperaturen im April und Mai 2023 lagen insgesamt deutlich unter denen der beiden Monate im Jahr 2018. Tag- und Nachttemperaturen und auch Sonnenscheindauer hatten großen Einfluss auf den Beginn und die Dauer des Falterfluges. Diese Verschiebung verdeutlichte sich beim Höhepunkt des Falterfluges im Jahr 2018 von Ende Mai/Anfang Juni auf Mitte/Ende Juli 2023. Eine weitere Auffälligkeit war das Fehlen einer ausgeprägten Flugspitze bei der Sommergeneration. Der vermeintliche Höhepunkt der Sommergeneration verschob sich von Anfang August (2018) auf Ende August (2023). Die warmen Temperaturen Mitte August und Anfang September begünstigten einen langen Falterflug. So konnten 2023 noch Anfang bis Mitte Oktober entsprechend Falter gefangen werden. Der Flug der überwinternden Generation in den vier Jahren erstreckte sich i.d.R. nur über drei bis vier Wochen. Nachdem der Flug in Berlin-Britz 2018 bereits Ende Mai einsetzte, flogen die Falter in 2023 erst Anfang Juni. Je nach Witterungsverlauf lagen zwischen den letzten Faltern der überwinternden Generation und den ersten Faltern der Sommergeneration ca. 3 Wochen. Im Jahr 2023 traten die ersten Falter erst wieder Anfang August auf. Ihre Anzahl war zu diesem Zeitpunkt noch sehr gering. Der Flug der Sommergeneration erstreckte sich ca. 10 Wochen, also fast über den doppelten Zeitraum wie im Frühsommer. Entscheidend waren die Temperaturen. Der Hauptflug fand 2023 von Mitte/Ende August bis Mitte September statt. Die letzten Zünsler wurden Mitte Oktober registriert.
Das Projekt "Quantifizierung von Cry-Proteinen im Boden und Einfluss auf die mikrobiologische Besiedlung der Maiswurzeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es zu ermitteln, ob gentechnisch veränderte BT-Maispflanzen mit sog. tripple stacked genes, also verschiedenen Cry-Proteinen, Wirkungen auf die natürlichen Bodenmikroorganismen ausüben, die signifikant über das Maß herkömmlicher Sorten-spezifischer Effekte hinausgehen. Derartige Veränderungen würden Anlass für eine vertiefende Untersuchung zu möglichen negativen Wirkungen auf die funktionelle Integrität der Bodenmikroorganismen geben, die ebenfalls im Rahmen dieses Vorhabens realisiert würden. Das Vorhaben ist Bestandteil des Projektverbundes 'Freisetzungsbegleitende Sicherheitsforschung an Mais mit multiplen Bt-Genen zur Maiszünsler- und Maiswurzelbohrerresistenz'. Der Freilandanbau der GV-Pflanzen erfolgt im Bundesinstitut Braunschweig, der Antragsteller koordiniert vor Ort die Anlage und Probenahmen für den Verbund. Die Ergebnisse dieses Projekts werden eine fundierte Bewertung der Auswirkungen von Mais mit kombinierten rekombinanten Bt-Genen auf Bodenmikroorganismen und die Überdauerung von Bt-Toxinen in Böden erlauben. Das Projekt leistet damit einen Beitrag zum sicheren Umgang mit gentechnisch veränderten Pflanzen in der Landwirtschaft in Mitteleuropa.
Das Projekt "Labor- und Freilandversuche zur Schliessung von Indikationsluecken mit Hilfe von Bacillus thuringiensis-Praeparaten (u.a. bei Arznei- und Gewuerzpflanzen sowie frischen Kraeutern)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Biologisch-Dynamische Forschung durchgeführt. In Deutschland werden derzeit etwa 40 Arznei- und Gewuerzpflanzenarten auf einer Flaeche von rund 6000 ha kultiviert, unter anderem auch in Suedhessen. Ca. 15 Arten haben eine wirtschaftliche Bedeutung. Gegen viele der in diesen Kulturen auftretenden Schaedlinge und Krankheiten sind gegenwaertig keine Pflanzenschutzmittel zugelassen. Zur Schliessung dieser Lueckenindikationen bieten bei Raupen und bestimmten Kaeferarten Pflanzenschutz-Praeparate auf der Basis von Bacillus thuringiensis (Bt), einen nicht bienengefaehrlichen und nicht warmbluetertoxischen Bodenbakterium mit kurzer Wirksamkeit und hoher Spezifitaet, besondere Vorteile. Es soll im Kontakt mit dem Pflanzenschutzdienst und Landwirten das entsprechende Schaedlingsspektrum im Heil- und Gewuerzpflanzenanbau erfasst werden, und die Wirksamkeit von Bt-Praeparaten gegen die wichtigsten Arten im Labor (Biotest) und im Freiland unter praxisnahen Verhaeltnissen getestet werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Entwicklung von Anreicherungsverfahren und Testsystemen zum Nachweis von Substanzen in transgenen Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BIOSERV Analytik- und Medizinprodukte GmbH, Bereich Foschung und Entwicklung durchgeführt. Vorhabensziele: Im Rahmen des Projektes werden Immunadsorber entwickelt, die als wesentlicher Bestandteil der Ussingkammer die Aufkonzentrierung der Substanzen Cyanophycin, BT-Toxin ctx-B, Virusprotein 60 und Neomycinphosphotransferase (NPT II) ermöglichen. Für jede Substanz muss ein separates System entwickelt werden. Die für die jeweiligen Adsorber notwendigen spezifischen Antikörper werden aus Hühnereiern von mit den jeweiligen Antigenen immunisierten Hühnern gewonnen. Ein weiterer Schwerpunkt unseres Projektes ist die Entwicklung von immunologischen Testsystemen zum Nachweis der o.g. Substanzen. 1. Immunisierung von Hühnern mit den Antigenen Cyanophycin, BT-Toxin ctx-B, Neomycinphosphotransferase, Virusprotein 60. 2. Aufbau der Immunadsorber mit den jeweiligen Antikörpern. 3. Entwicklung von spezifischen Testsystemen zum Nachweis der o.g. Substanzen in Lösungen und in Versuchstieren (Serum, Urin und Kot). Die in unserem Vorhaben entwickelten Verfahren haben Modellcharakter und können modifiziert auch auf andere Substanzen aus transgenen Pflanzen übertragen werden.