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Flowering time, development and yield in oilseed rape (Brassica napus): Sequence diversity in regulatory genes

Das Projekt "Flowering time, development and yield in oilseed rape (Brassica napus): Sequence diversity in regulatory genes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I, Professur für Pflanzenzüchtung durchgeführt. Flowering time (FTi) genes play a key role as regulators of complex gene expression networks, and the influence of these networks on other complex systems means that FTi gene expression triggers a cascade of regulatory effects with a broad global effect on plant development. Hence, allelic and expression differences in FTi genes can play a central role in phenotypic variation throughput the plant lifecycle. A prime example for this is found in Brassica napus, a phenotypically and genetically diverse species with enormous variation in vernalisation requirement and flowering traits. The species includes oilseed rape (canola), one of the most important oilseed crops worldwide. Previously we have identified QTL clusters related to plant development, seed yield and heterosis in winter oilseed rape that seem to be conserved in diverse genetic backgrounds. We suspect that these QTL are controlled by global regulatory genes that influence numerous traits at different developmental stages. Interestingly, many of the QTL clusters for yield and biomass heterosis appear to correspond to the positions of meta-QTL for FTi in spring-type and/or winter-type B. napus. Based on the hypothesis that diversity in FTi genes has a key influence on plant development and yield, the aim of this study is a detailed analysis of DNA sequence variation in regulatory FTi genes in B. napus, combined with an investigation of associations between FTi gene haplotypes, developmental traits, yield components and seed yield.

Unravelling the role of an autonomous pathway component in FTi control in Arabidopsis and barley

Das Projekt "Unravelling the role of an autonomous pathway component in FTi control in Arabidopsis and barley" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Lehrstuhl für Molekulare Zellphysiologie und Endokrinologie durchgeführt. We will compare the role of an RNA-binding protein in floral transition in Arabidopsis thaliana and Hordeum vulgare. The RNA-binding protein AtGRP7 promotes floral transition mainly by downregulating the floral repressor FLC via the autonomous pathway. Based on our observation that AtGRP7 affects the steady-state abundance of a suite of microRNA precursors, we will globally compare the small RNA component of the transcriptome during FTi regulation in wild type plants and AtGRP7 overexpressors by deep sequencing. This will extend the knowledge on small RNAs associated with floral transition and provide insights into the regulatory network downstream of this RNA-binding protein. Further, we will address the question how AtGRP7 orthologues function in crop species lacking FLC homologues. A barley line with highly elevated levels of the AtGRP7 orthologue HvGR-RBP1 shows accelerated FTi and preanthesis development when compared to a near-isogenic parent with very low expression of this gene. We will characterize in detail flowering of this line with respect to different photoperiods and its vernalization requirement. We will employ a TILLING approach to further delineate the function of HvGR-RBP1 in flowering. A candidate gene approach to identify downstream targets will provide insights into the signaling pathways through which HvGR-RBP1 influences FTi. This project contributes to the development of a functional cross-species network of FTi regulators, the major strategic aim of the SPP.

Requirements for facilities and acceptance criteria for the disposal of metallic mercury

Das Projekt "Requirements for facilities and acceptance criteria for the disposal of metallic mercury" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BIPRO Beratungsgesellschaft für integrierte Problemlösungen GmbH durchgeführt.

Forest functions arrangement with the CBD's Ecosystem Approach - A study on the Bengawan Solo River Basin, Java, Indonesia

Das Projekt "Forest functions arrangement with the CBD's Ecosystem Approach - A study on the Bengawan Solo River Basin, Java, Indonesia" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Burckhardt-Institut, Professur für Naturschutz und Landschaftspflege durchgeführt. The natural capital of forests consists to a great extend of the forests environmental functions for human well-being, which not only include goods and services (source and sink functions) but also include life-support functions that reflect ecosystem performance (ecosystem functioning). Shifting the management approach from a traditional one to one that is more aware of the ecosystem complexity, the idea of 'ecosystem functioning is appearing to tackle gradual declines of ecosystem functions. Within CBDs framework, the Ecosystem Approach has been introduced on account of the necessity for open decision making with strong links between all stakeholders and the latest scientific knowledge due to uncertainty and unpredictability in nature. The Ecosystem Approach is still in need of further elaboration, even though as a concept Ecosystem Approach has been widely accepted. To aim forest enhancement, this approach has been regarded as the most feasible concept for the study area, the Bengawan Solo River Basin - Java, Indonesia. Therefore the principles and operational guidelines will be used to analyse and evaluate the current forest management in those areas of the Bengawan Solo River Basin, in which ecosystem function is the basis for forest development area. This research focuses on ecological functions of forests at various levels of ecosystem management planning, from the forestry sectors point of view.

ERA-NET - Development of test methods for non wood small-scale combustion plants

Das Projekt "ERA-NET - Development of test methods for non wood small-scale combustion plants" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Höhere Landwirtschaftliche Bundeslehranstalt Francisco-Josephinum durchgeführt. Non wood fuels for small-scale furnaces have attracted increasing interest in several European countries. New technological approaches are on the way, but the verification of any such developments is difficult and there is a large uncertainty about testing procedures and equipment. While for wood combustion standardized European measuring regulations are available and broadly applied, the testing of cereal fuel combustion is generally not following a commonly accepted procedure. Consequently the results of such measurements are not fully comparable. This applies particularly for the international level, which is here of particular relevance due to the fact that a combustion technology development for a niche application can only be economically viable if a sufficiently large marketing area can be taken into focus. The overall objective of the proposal is therefore to contribute through research to the development of uniform and comparable European procedures for testing of small-scale boilers up to a power out of 300 kW for solid biomass from agriculture like straw pellets and energy grain. The driving forces and barriers will be worked out; existing legal regulation for the installation (approval by the local authorities) in the participating countries will be collected. The state of the art of the non wood biomass boiler technology will be identified; the need for standardized tests for type approval tests and the measures to establish a European Standard will be shown. Measurement methods with special emphasis on efficiency and emissions will be worked out and the requirements and specifications of test fuels will be proposed. Test runs will be carried out following preliminary test procedures based on existing European standards for wood boilers. Based on the results of these test runs a draft for a Europe-wide uniform test procedure will be proposed. Preparatory work for a European standardization process including a round robin test will be done.

DIGSTER - Map and Go (Digital Satellite Based Terrain Model) - User Requirements

Das Projekt "DIGSTER - Map and Go (Digital Satellite Based Terrain Model) - User Requirements" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Fernerkundung und Photogrammetrie durchgeführt. The project DIGSTER - Map and Go (Digital Based Terrain Mapping) aims at the technical aspects of digital terrrain mapping. For many questions in administration, planning and expertise terrrain mappings are indispensable. The whole process starting with the data acquisition in the field and ending with map products will be digitally performed by the system. Therefore, a platform appropriate for the use in the field (PDA) is combined with technologies from the disciplines of satellite navigation, remote sensing, communication, and mobile geoinformation systems. For DIGSTER a lot of practical applications already exist in connection with policies and directives on the national and also European level.

Diffusion and advection with sorption of anions, cations and non-polar molecules in organo-clays at varying thermo-chemical conditions - validation by analytical methods and molecular simulation

Das Projekt "Diffusion and advection with sorption of anions, cations and non-polar molecules in organo-clays at varying thermo-chemical conditions - validation by analytical methods and molecular simulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Bodenkunde durchgeführt. The sorption of anions in geotechnical multibarrier systems of planned high level waste repositories (HLWR) and of non-ionic and organic pollutants in conventional waste disposals are in the center of recent research. In aquatic systems, persistent radionuclides such as 79Se, 99Tc, 129I exist in a form of anions. There is strongly increasing need to find materials with high sorption capacities for such pollutants. Specific requirements on barrier materials are long-term stability of adsorbent under various conditions such as T > 100 C, varying hydrostatic pressure, and the presence of competing ions. Organo-clays are capable to sorb high amounts of cations, anions and non-polar molecules simultaneously having selectivity for certain ions. This project is proposed to improve the understanding of sorption and desorption processes in organo-clays. Additionally, the modification of material properties under varying chemical and thermal conditions will be determined by performing diffusion and advection experiments. Changes by sorption and diffusion will be analyzed by determining surface charge and contact angles. Molecular simulations on models of organo-clays will be conducted in an accord with experiments with aim to understand and analyze experimental results. The computational part of the project will profit from the collaboration of German partner with the group in Vienna, which has a long standing experience in a modeling of clay minerals.

Teilvorhaben: Konzeptionierung und Test von Metallschaum-Demonstratoren für die Powerelektronik innerhalb der Mobilität

Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeptionierung und Test von Metallschaum-Demonstratoren für die Powerelektronik innerhalb der Mobilität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Das Projekt KoLibri adressiert das Thema Kühlung von E-Motoren und Leistungselektronik durch die Verwendung neuartiger Leichtbaustrukturen aus offenporigen Metallschaumstrukturen. Diese lassen eine bessere Kühlperformance erwarten und ermöglichen vor allem neue Bauweisen. Durch die Verwendung von offenporigen Metallschaumstrukturen soll die Kühlperformance um 20-50 % bei gleichem Bauraum erhöht werden bzw. bei gleicher Leistung das Gewicht um 50 % reduziert werden. Zudem werden durch die adressierten Herstellmethoden Feinguss und Beschichtung eine Kosten-reduktion von 75 % im Vergleich zu rein additiver Fertigung (wie z.B. Selective Laser Sintering) erwartet. Weiterhin ermöglichen die strukturmechanischen Vorteile von Metallschäumen (hohes Steifigkeits- / Volumenverhältnis) die Kühler in das Design für die jeweilige Anwendung mit einzubeziehen und so durch Ausnutzung der mechanischen Tragfähigkeit in Verbindung mit der Kühlung eine weitere Gewichtsreduktion zu erreichen. Die Siemens AG (SAG) übernimmt die Gesamtkoordination im Projekt. Die SAG wird die grundlegenden Requirements definieren. Unter Leitung der SAG werden die Konzepte für die Demonstratoren erarbeitet und die konstruktiven Merkmale konkretisiert. Zur Bestimmung der thermischen Eigenschaften der zu entwickelnden Kühllösungen wird zusammen mit den Partnern TU Dresden und dem Fraunhofer ENAS, die SAG Simulations-Methodiker konzipieren. Die Validierung der Simulationsergebnisse erfolgt u.a. in den Laboren der SAG. In enger Zusammenarbeit mit dem IART werden Recycling -Technologien für die Konzepte der Metallschaumkühler entwickelt und bewertet. Es werden Demonstratoren für den Bereich Automotiv, Bahntechnik und Aerospace entwickelt und aufgebaut. Die Vermessung der Demonstratoren erfolgt maßgeblich durch die SAG. Mit den Partnern vom Fraunhofer IWU und der TU Dresden wird die SAG die entwickelten Fertigungsprozesse hin zu industrie-tauglichen Prozessen weiterentwickeln.

Teilvorhaben: Ausarbeitung eines KI- & Algorithmen-unterstützten Entwicklungsprozesses für die Automobilindustrie

Das Projekt "Teilvorhaben: Ausarbeitung eines KI- & Algorithmen-unterstützten Entwicklungsprozesses für die Automobilindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EDAG Engineering GmbH durchgeführt. Die Eindämmung des Klimawandels bei gleichzeitiger Steigerung der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit und Wahrung des eigenen Qualitätsanspruchs 'Made in Germany' ist eine Herausforderung Deutschlands und seiner Unternehmen im 21. Jahrhundert. Eine der Schlüsseltechnologien zur Erreichung dieses Ziels ist der Leichtbau und die damit erzielbare CO2-Einsparung durch Gewichtsreduktion. Hierbei müssen ganzheitliche Lösungen angestrebt werden, welche nachhaltige Produkte über den gesamten Lebenszyklus sowie entlang der vertikalen und horizontalen Prozesskette ermöglichen. Diesen Ansatz verfolgt der BIKINI-Verbund mit BIKINI-Toolbox Methoden und Dienste, deren Technology Readiness Level spezifisch und in Kombination signifikant angehoben wird. Kernbereiche sind: - das Advanced Requirements Engineering mit KI-basierter Extraktion - die Nutzung bionischer Leichtbau-Algorithmen im Entwicklungsprozess, - die intuitive Mensch-Maschine-Kollaboration durch die Integration von KI, - die automatisierte Nachhaltigkeitsbewertung von Produktentwürfen, - die produktlebensphasenabhängige Produktionswahl, - die produktionsintegrierte Kennzeichnung zur Rückverfolgung im Lebenszyklus, - die Schaffung einer Wissensbasis zur Repräsentation des Entwicklungswissens sowie - die bedarfsgerechte Optimierung durch einen KI- & Algorithmen-unterstützten Entwicklungsprozess. Die Umsetzung dieser Kernbereiche führt zur Erreichung des EDAG Gesamtziels: Effiziente Entwicklung nachhaltiger Leichtbauprodukte über den gesamten Produktlebenszyklus. Um dies zu erreichen wird EDAG neue Algorithmen und künstliche Intelligenz in Anwendung bringen. Zum anderen soll EDAG die ökologische Nachhaltigkeit von zukünftigen Fahrzeugen durch neue Entwicklungswerkzeuge verbessern können. Diese Ziele sollen in Summe die Wettbewerbsfähigkeit von EDAG steigern und einen Beitrag zur nachhaltigen Mobilität der Zukunft leisten.

Teilvorhaben: Entwurf, Umsetzung und Evaluation einer Entwicklungsarchitektur und geeigneter Wissensbasis-Konzepte für einen KI- & Algorithmen-unterstützten Entwicklungsprozess

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwurf, Umsetzung und Evaluation einer Entwicklungsarchitektur und geeigneter Wissensbasis-Konzepte für einen KI- & Algorithmen-unterstützten Entwicklungsprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Atos Information Technology GmbH durchgeführt. Die Eindämmung des Klimawandels bei gleichzeitiger Steigerung der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit und Wahrung des eigenen Qualitätsanspruchs 'Made in Germany' ist eine Herausforderung Deutschlands und seiner Unternehmen im 21. Jahrhundert. Eine der Schlüsseltechnologien zur Erreichung dieses Ziels ist der Leichtbau und die damit erzielbare CO2-Einsparung während der Produktnutzungsphase - insbesondere im Bereich der Mobilität - durch Gewichtsreduktion. Hierbei dürfen die oftmals CO2-intensiven Produktions- und Recyclingverfahren nicht ausgeblendet werden. Es müssen ganzheitliche Lösungen angestrebt werden, welche nachhaltige Produkte über den gesamten Lebenszyklus sowie entlang der vertikalen und horizontalen Prozesskette ermöglichen. Diesen Ansatz verfolgt der BIKINI-Verbund mit bionischen Konstruktionsalgorithmen und KI-basierten Assistenzdiensten in der Produktentstehung unter Berücksichtigung und Einbindung nachgeschalteter Produktlebensphasen. Ausgerichtet auf dieses Gesamtziel umfasst die BIKINI-Toolbox Methoden und Dienste, deren Technology Readiness Level spezifisch und in Kombination signifikant angehoben wird. Dabei zielt Atos in seinem Teilvorhaben auf eine Steigerung des Automatisierungsgrades des industriellen Entwurfsprozesses ab. Dies soll durch die Einbindung von KI-basierten Ansätzen und daraus resultierenden Assistenzdiensten erreicht werden. Atos fokussiert dabei vor allem den Kernbereich des Advanced Requirements Engineerings unter Berücksichtigung der Anforderungsabhängigkeiten und KI-basierter Extraktion, Modellierung und Analyse sowie die Schaffung einer Wissensbasis zur Repräsentation des Entwicklungswissens. Die Umsetzung und Integration dieser und der weiteren im Verbund adressierten Kernbereiche wird die effiziente Entwicklung nachhaltiger Leichtbauprodukte über den gesamten Produktlebenszyklus ermöglichen.

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