Das Projekt "Is the immune system required to adapt to flowering time change?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Biozentrum, Botanisches Institut durchgeführt. For effective crop improvement, breeders must be able to select on relevant phenotypic traits without compromising yield. This project proposes to investigate the evolutionary consequences of flowering time modifications on a second trait of major importance for plant breeding: immunity. This will have implications both for understanding cross-talks between flowering time and defense network and for developing efficient breeding strategies. There is clear evidence that plant maturity influences levels and effectiveness of defense. Theoretical models actually predict that changes in life-history can modulate the balance between costs and benefits of immunity. Simultaneously, actors of the immune system have often been observed to alter flowering time. Two alternative and possibly complementary hypotheses can explain this link: genetic constraints due to the pleiotropic action of players in either systems, or co-evolution, if flowering-time changes modulate the cost-benefit balance of immunity. We will conduct field assays in Arabidopsis thaliana, using constructed lines as well as recombinant inbred lines and natural accessions, to differentiate the action of the two explanatory hypotheses. Using transcriptome analyses, we will identify defense genes associating with flowering time modification (f-t-a defense genes). We will quantify their expression along the assay and test whether it varies with both flowering time and fitness. We will further test whether flowering time and immunity interact to determine yield in tomato and potato.
Das Projekt "Ermittlung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen beim Einsatz unterschiedlicher Verkehrsmittel im Personenverkehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Straßen- und Verkehrswesen durchgeführt. Eine der heute meistdiskutierten Strategien zielt auf die verstaerkte Nutzung von oeffentlichen Verkehrsmitteln, die im Durchschnitt geringere auf die mit ihnen erbrachte Verkehrsleistung bezogene spezifische CO2-Emissionen aufweisen. Allerdings gibt es gegen diese Betrachtungsweise eine Reihe von Einwendungen. In den hier vorgestellten Beispielen wurden daher unter moeglichst konkreter Abbildung der heutigen Situation der mit einer Transportaufgabe verbundene Primaerenergieeinsatz und der zugehoerige CO2-Ausstoss bestimmt. Die Beispiele fuer konkrete Transporte im Personenverkehr zeigen, dass die Vielzahl der Parameter - wie z. B. Fahrzeugauslastung, Transportweite, Trassenfuehrung, Fahrtrichtung -, die den Energieeinsatz und die CO2-Emissionen beeinflussen, in der Realitaet ueber eine sehr grosse Bandbreite variieren. Insbesondere ist zu beachten, dass Veraenderungen der Randbedingungen wie z. B. geaenderte Auslastungen bei den oeffentlichen Verkehrsmitteln oder Aenderungen im Verkehrsablauf auf der Strasse, zu anderen Ergebnissen fuehren koennen. Die Ergebnisse bieten damit keine Grundlage fuer allgemeine Empfehlungen zu Gunsten oder Ungunsten eines bestimmten Verkehrsmittels. Sie zeigen jedoch, dass fuer die einzelnen Verkehrsmittel keine pauschalen Aussagen zum Primaerenergiebedarf und den CO2-Emissionen moeglich sind, sondern dass im Einzelfall unter Beachtung aller Randbedingungen zu entscheiden ist, welches Verkehrsmittel unter dem Aspekt der Schutz der Erdatmosphaere das guenstigste ist.
Das Projekt "Kriterien fuer die Ausrichtung der behilferechtlichen EU-Gruppenfreistellungsverordnung Umwelt auf den integrierten Umweltschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln - Finanzwissenschaftliches Forschungsinstitut durchgeführt. Staatliche oder aus staatlichen Mitteln gewaehrte Beihilfen, die durch die Beguenstigung bestimmter Unternehmen oder Produktionszweige den Wettbewerb verfaelschen oder zu verfaelschen drohen und den Handel zwischen Mitgliedstaaten beeintraechtigen, sind nach Artikel 92 EG-Vertrag mit dem gemeinsamen Markt unvereinbar. Verschiedene Beihilfearten koennen aber unter bestimmten Voraussetzungen als mit dem gemeinsamen Markt vereinbar angesehen werden, sofern sie der Kommission gemaess Artikel 93 EG-Vertrag notifiziert worden sind und die Kommission keine Einwendungen erhebt. Dazu zaehlen u.a. Beihilfen zur Verbesserung des Umweltschutzes. Fuer jeden dieser 'Ausnahmebereiche' hat die Kommission einen 'Beihilferahmen' festgelegt. Der Beihilferahmen legt Kriterien fest, unter welchen Voraussetzungen die Gewaehrung von Umweltschutzbeihilfen mit dem gemeinsamen Markt als vereinbar angesehen werden kann. Der Umweltschutzbeihilferahmen wird z.Z. ueberarbeitet. Ziel muss es sein, die bisherige Philosophie 'end-of-the-pipe' zugunsten des integrierten Umweltschutzes zurueckzudraengen. Zu diesem Zweck ist auf der Grundlage einer aktuellen Bestandsaufnahme eine Strategie zu erarbeiten.
Das Projekt "Grazer-Algen-Interaktionen in gemäßigten Breiten: ein temperaturabhängiges Wettrüsten zwischen Herbivoren und Algen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Zahlreiche marine Algen verfügen über gasgefüllte Pneumatocysten, die den Thallus in einer aufrechten Position in der Wassersäule halten. Mit Hilfe dieser Pneumatocysten steigen die Algen nach Abtrennung vom benthischen Substrat an die Wasseroberfläche auf, wo sie treibend über große Distanzen verdriftet werden können. Es wird daher vermutet, dass diese gasgefüllten Strukturen von großer Bedeutung für die Algen sind und somit besonders gegen den Fraß durch Herbivore geschützt werden. Eine Annahme der Optimal-Defense-Hypothese (ODH) besagt, dass die Bedeutung eines bestimmten Gewebes für eine Alge und die Verteidigung dieses Gewebes in engen Zusammenhang stehen. Obwohl zahlreiche Studien die ODH bereits auch an treibenden Algen getestet haben, überrascht es, dass keine dieser vorangegangenen Studien die gasgefüllten Gewebe dieser Algen berücksichtigt haben. Ziel dieser internationalen Kooperation ist daher, zu untersuchen, ob die gasgefüllten Gewebe bedeutender Treibalgen (Macrocystis pyrifera, Fucus vesiculosus, Ascophyllum nodosum und Sargassum muticum) besser verteidigt sind als andere vegetative Gewebe. Es werden Laborexperimente mit bedeutenden Braunalgen und mit ihnen assoziierte Herbivoren durchgeführt. In Fraßexperimenten wird die Induktion von Verteidigungsmechanismen der Algen als Reaktion auf die Beschädigung (i) unterschiedlicher Gewebe (ii) durch unterschiedliche Fraßmechanismen und (iii) unter unterschiedlichen Umweltbedingungen (Temperatur) untersucht.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm SFB 924: Molekulare Mechanismen der Ertragsbildung und Ertragssicherung bei Pflanzen - Teilprojekt A07: Programmierter Zelltod in Arabidopsis: Funktion der KDEL-Peptidasen in Entwicklung und Pathogenantwort (2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan WZW, Department Pflanzenwissenschaften, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. Programmierter Zelltod als Voraussetzung für Entwicklung und Ertrag von Nutzpflanzen wird von Papain-artigen Cystein-Endopeptidasen bewerkstelligt, die ein KDEL-Rückhaltesignal für das Endoplasmatische Reticulum am C-Terminus tragen und nur in Pflanzen vorkommen. Wir möchten ihre Funktion im entwicklungsbedingten Zelltod, d. h. in der Gametophytenentwicklung, in der Samen- und in der Fruchtreifung, sowie in der Pathogenabwehr, d. h. nach Infektion mit biotrophen (Erysiphe cruciferarum), mit hemi-biotrophen (Piriformospora indica) und mit necrotrophen Pilzen (Alternaria brassicicola) untersuchen.
Das Projekt "Abfallwirtschaftliche Notwendigkeit und Eignung der geplanten Untertagedeponie Riedel in Hänigsen: Begründung der Einwendungen zum Planfeststellungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "STrengthening And Redesigning European FLOOD risk practices Towards appropriate and resilient flood risk governance arrangements (STAR-FLOOD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Utrecht durchgeführt. Urban regions in the EU face increasing but uncertain flood risks due to urbanization and the effects of climate change. In European (a.o. the Flood Risk Directive) and in national and regional policies, attempts are made to diversify and align different Flood Risk Strategies (FRSs). In our proposal, five such strategies are distinguished: risk prevention; flood defense; mitigation; preparation; and recovery. We assume that vulnerable urban agglomerations will be more resilient if multiple FRSs are applied simultaneously, linked together and aligned. At the same time, the application of a diverse cluster of FRSs has to be appropriate, i.e. attuned to the physical and social context. The latter asks for innovative Flood Risk Governance Arrangements (FRGAs). In the proposed program, insights from governance and legal scholars will be integrated and combined, leading to policy design principles for FRGAs as well as concrete recommendations for policy and law at the level of the EU, its member states, regional authorities, and public-private partnerships. Across different EU countries and regions, we expect to identify different mixes of FRSs. We will analyze, explain and evaluate the emergence and dominance of the FRGAs through which these FRSs are institutionally embedded. For this, a comparative analysis of FRGAs in six EU member states will be carried out. This analysis will reveal good practices, provide understanding of the resilience of FRSs as well as their appropriateness in different physical, social and legal contexts. The design principles thus derived, will be brought together in a design-oriented framework for ex-ante evaluation of FRGAs. As part of the program, various target group specific knowledge dissemination activities will be carried out, aimed at regional stakeholders, high level policymakers and EU officers. To this end, Grontmij, a consultancy company, and CEPRI (The European centre for flood risk prevention) have been included in the consortium, apart from universities in the six EU member states.'
Das Projekt "Future Recycled Inert Concrete Made of Steelworks Residues (FuRIC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paterlini Costruzioni SPA durchgeführt.
Das Projekt "Are extrafloral nectaries a key innovation in plant defense strategies? Insigths from the large, widespread and diverse legume genus Senna" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Zürich, Institut für Pflanzenbiologie durchgeführt. The main goal of the study presented here was to test whether extrafloral nectaries (EFNs) are a key innovation in plant defense strategies. EFNs occur in greater than 90 flowering plant families, typically in Leguminosae (=Fabaceae). Located commonly on vegetative parts, EFNs secrete nectar, attracting ants and forming ecologically important ant-plant mutualisms. These mutualisms may confer a higher fitness to EFN-plants and, thus, an increased potential for survival, dispersal, and adaptation, and ultimately to undergo speciation. Key innovations are one of the most important triggers of radiations and large-scale diversifications in nature. But, unraveling the diversification history of old, species-rich and widespread clades is difficult, because of extinction, undersampling and taxonomic problems. In the context of these challenges, we investigated the timing and mode of lineage diversification in the widespread legume genus Senna to gain insights into the evolutionary role of its EFNs. In Senna, EFNs characterize one large clade (EFN clade), including 80Prozent of its 350 species. Fossil evidence indicates that Senna dates from the Eocene, predating many legume genera. We outlined a novel powerful framework for key innovation hypothesis testing in old, widespread and species-rich clades, like Senna. This consists of the combination of a list of four criteria for morphological novelties to qualify as key innovation, together with an accurate inference of the diversification history of the entire study group (i.e. accurate estimation of divergence times, diversification rates, and clade sizes), and an adequate method for testing shifts in diversification rates. Our molecular dating analyses suggest that Senna originated in the early Eocene (ca. 50 Million years (My) ago), and its major lineages appeared during early/mid Eocene to early Oligocene. EFNs evolved in the late Eocene (ca. 35-40 My ago), after the main radiation of ants. The EFN clade diversified faster, becoming significantly more species-rich than non-EFN clades. The shift in diversification rates associated with EFN evolution supports the hypothesis that EFNs represent a (relatively old) key innovation in Senna. EFNs may have promoted the colonization of new habitats appearing with the early uplift of the Andes. This would explain the distinctive geographic concentration of the EFN clade in South America (144 species). Evolution of the EFNs may have helped the EFN clade to undergo a rapid radiation leading to the outstanding floral diversity observed in extant taxa. The study is the first to provide evidence for the role of a plant-ant protective mutualism in triggering plant diversification.
Das Projekt "Evolutionary ecology of floral signals and pollinator specificity in plants" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Agrarwissenschaften, Departement Biologie durchgeführt. Plants grow in complex ecological networks, and show finely tuned adaptations to attact mutualists such as pollinators, and deter enemies such as herbivores. To do so, plants use volatile signals (BVOCs biogenic volatile organic compounds) that are emitted from vegetative (e.g. leaves) or flowers. Leaf volatiles are often thought to be involved in defense, whereas floral volatiles are traditionally interpreted as attractants for pollinators. However, recent studies have shown that floral scent may as well be involved in defending reproductive structures against antagonists. This can be achieved by emitting repellent compounds from flowers. The obvious need of plants to attract pollinators to flowers on the one hand, and to defend flowers on the other hand, puts them into a dilemma. Such signaling dilemma or trade-offs suggest optimal fitness outcomes may be a compromise between attraction (pollinators, parasitoids) and deterrence (herbivores); a key factor selecting for differential signaling may thus be the abundance and species identity of these interacting organisms in a given habitat. Signaling conflicts may also differ among pollination systems, e.g. when pollinators are also herbivores (moth pollination), attracting an herbivore is unavoidable for pollination. Under strong herbivore attack, however, plants may even switch pollination system by changing BVOC signaling to escape the herbivore pressure. This particular project will focus on ecological and evolutionary aspects of flower signaling to pollinators and the impact of novel herbivores on this mutualism. Up till now, we know surprisingly little about how herbivore induced changes in floral volatiles (HICFV) and the resulting change in flower attractiveness to pollinators. This IP will investigate HICFV after attack of established and novel herbivores (both on shoots and roots) and its molecular basis and variability. Lastly, natural selection on HICFV will be studied in populations with and without invasive herbivores, to asses their impact on the evolution of this key plant signaling trait and model future evolutionary change.
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