Das Projekt "MN II: Endophytische Pilze aus Algen und Pflanzen verschiedener Meeresbiotope" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Ziel des Projektes ist das Auffinden einer neuen Leitstruktur für den Pflanzenschutz aus pilzlichen Endophyten mariner Pflanzen. Es werden Pilze aus Algen und Pflanzen der Meeresbiotope der Ost- und Nordsee isoliert, diese Isolate taxonomisch bestimmt, mit ihnen ein biologisches und chemisches Screening durchgeführt und die Kulturbedingungen der einzelnen Stämme optimiert. Pilze der Kulturextrakte, die in Indikationen der BASF positiv auffallen, werden im größeren Maßstab angezogen und die Struktur der Sekundärstoffe aufgeklärt. Zusätzlich wird die Sekundärmetabolitenproduktion einzelner Stämme optimiert. Weiterhin werden HPLC-Metabolitenprofile ausgewählter Isolate erstellt und die Synthese interessanter Inhaltsstoffe ausgearbeitet. Die Reinsubstanzen werden von der BASF getestet.
Das Projekt "Einfluß apoplastisch wachsender endophytischer und pathogener Pilze auf den Ernärungszustand ihrer Wirte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Mikrobiologie durchgeführt. Ziel ist, die Interaktion von den Apoplasten endophytisch besiedelnden Pilzen vergleichend zu Pathogenen an einer mono- bzw. dikotylen Pflanze und dadurch bedingte qualitative bzw. quantitative Veränderungen der Apoplastenflüssigkeit zu erfassen. Zusätzlich werden Zellkulturen eingesetzt, um Informationen über direkt und indirekt beeinflußte Pflanzenzellen zu erhalten sowie über die Ausscheidungen ins Medium, die die in den Apoplasten widerspiegeln. Insbesondere im Falle der Gerste sollten einfacher Daten zur Veränderung der AF zu erhalten sein. Um zu erfassen, über welche Mechanismen es dem Wirt gelingt die Endophyten an einer weiteren Ausbreitung im pflanzlichen Gewebe zu hindern ohne sie abzutöten, soll auch die Feinstruktur des Wirt-Pilz-Interfaces untersucht werden. Da sich Infektionen mit Endophyten über Blätter bisher nicht positiv auf das Wachstum ihres Wirts auswirkten, soll verstärkt der Einfluß von Wurzelinfektionen auf den Ernährungszustand der Pflanzen untersucht werden. Hier ergaben die bisherigen Untersuchungen widersprüchliche Ergebnisse bezüglich beider Systeme. Der Einfluß wurde aber für Lärchenendophyten belegt. Hinzu kommen gezielte Kreuzinfektionen auch mit Pathogenen, um die Freilandbeobachtungen einer geringeren Infektion mit natürlicherweise vorkommenden Endophyten zu belegen und hinsichtlich möglicher induzierter Effekte auf die Wirte zu bonitieren. Neben quantitativen und qualitativen Analysen der Pools wichtiger Metabolite des Primär- und Energiestoffwechsels, insbesondere veränderten Source/Sink Verhältnissen, wird der Einfluß auf andere Komponenten (u.a. Enzyme, Abwehrmetabolite) über die Analyse der Apoplastenflüssigkeit der Wirtspflanze vergleichend erfaßt.
Das Projekt "Die experimentelle Einschätzung der Effektivität der Therapie erkrankter Pflanzen mit bioaktiven Metaboliten aus endophytischen Pilzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Institut für Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie durchgeführt. Marine natural products continue to draw attention from researchers in academia and industry alike due to their structural uniqueness and their pronounced biological activities. So far over 10,000 different natural products have been isolated mostly from marine invertebrates such as sponges, tunicates, molluscs and others. In recent years the focus of marine natural products chemistry is shifting more and more towards microorganisms which are also prolific sources of interesting new metabolites but in sharp contradiction to most marine macroorganisms can be cultivated in vitro through biotechnological means. Besides bacteria marine derived fungi have attracted considerable attention in recent years. Especially sponges have been shown to harbor fungi even though the true nature of this association is not understood at present. Examples of new, bioactive natural compounds recently isolated from sponge-derived fungi will be presented in this overview.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Reduzierung der Belastung und Erhöhung der Resistenz (antagonistische Mikroorganismen)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG durchgeführt. Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie Kurzbeschreibung per E-Mail senden: Sie können folgende Kurzbeschreibung verwenden (maximal 3.000 Zeichen): Bei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Das Institut für Pflanzenkultur erarbeitet eine Methode zur Kultivierung von Rhabdocline pseudotsugae auf künstlichen Nährmedien. Daneben wird die mikrobielle Begleitflora (Pilze und Bakterien) von Saatgut, Keimlingen und in vitro Kulturen von Douglasie untersucht. Diese soll charakterisiert und auf antagonistische Fähigkeiten gegen den Erreger getestet werden. Zur Verringerung der Belastung wird eine Methode zur Inaktivierung von R. pseudotsugae in Pflanzenzellen entwickelt. Dazu wird Pflanzenmaterial mit Fungiziden, Suspensionen der isolierten Endophyten sowie bekannten Antagonisten behandelt. Die entwickelten Methoden werden unter Marktbedingungen getestet. Zur Dissemination des erreichten Wissens und der erarbeiteten Methoden werden Workshops mit Entscheidern durchgeführt. Ein Ziel ist die Entwicklung von Schwellenwerten für Phytopathogene in Saatgut.
Das Projekt "Azadirachtin-Produktion - Entwicklung von neuartigen Fermentationsverfahren zur Produktion von Azadirachtin mit Endophyten und Pflanzenzellkulturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bielefeld, Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik durchgeführt. Azadirachtin A ist ein natürliches Insektizid, dass bei Larven und adulten Insekten zu einer stark verringerten Nahrungsaufnahme führt, zudem werden adulte Insekten unfruchtbar und sterben ab. Azadirachtin wird heute vor allem aus den Samen des tropischen Neembaums gewonnen und findet als biologisches Pflanzenschutzmittel im ökologischen Landbau Anwendung. Kürzlich wurde bekannt, dass ein Endophyt, d.h. ein Mikroorganismus aus dem Inneren des Neembaums, in sehr geringem Maße Azadirachtine auch außerhalb der Wirtspflanze in Flüssigkultur produziert. Außerdem ist bekannt, dass Pflanzenzellkulturen Azadirachtine, jedoch derzeit ebenfalls mit geringen Erträgen, produzieren. Diese Erkenntnisse führen zu einem völlig neuartigen Produktionsansatz. Um die Menge und Art der produzierten Azadirachtine bestimmen zu können, wird eine Analytik für Azadirachtin A und andere neue Verbindungen entwickelt. Ausgewählte Endophyten werden unter definierten Kulturbedingungen in Schüttelkolben mit dem Ziel eines hohen Azadirachtin-Ertrags kultiviert. Nach der erfolgreichen Anzucht erfolgt dann die Massenproduktion von Azadirachtin im Rahmen eines Scale-up zum 2 L-Rührkesselreaktor. Das hergestellte Azadirachtin und verwandte Verbindungen werden auf ihre Wirksamkeit hin untersucht. Gesamtziel des Vorhabens ist ein neues Fermentationsverfahren, welches Azadirachtine und andere interessante Verbindungen gezielt, kostengünstig und mit hohen Erträgen und Ausbeuten herstellt.
Das Projekt "Literaturstudie mit dem Thema: 'Endophyten-Bestandsaufnahme und Relevanz fuer die Sicherheitsbewertung bei gentechnischen Arbeiten'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Lehrgebiet für Molekulargenetik durchgeführt.
Das Projekt "Endophytische Etablierung des entomopathogenen Pilzes Beauveria bassiana in Reben (Vitis vinifera) als nachhaltige und umweltfreundliche Pflanzenschutzstrategie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Geisenheim, Zentrum für Angewandte Biologie, Institut für Phytomedizin durchgeführt. Im integrierten und ökologischen Pflanzenschutz stellen entomopathogene Pilze bei der Bekämpfung verschiedener Arthropoden eine gute Alternative zu chemischen Pflanzenschutzmitteln dar. Dieses Potential wird allerdings bislang nur unzureichend ausgeschöpft. Insbesondere ist über die Fähigkeit dieser Pilze, sich endophytisch in Pflanzen zu etablieren nur wenig bekannt. Durch eine endophytische Etablierung könnten sie zum einen eine Infektionsquelle für Schädlinge darstellen oder zum anderen über Mechanismen der induzierten Resistenz Abwehrrektionen gegen Schaderreger in der Pflanze aktivieren. Ein verbessertes Wissen über diese Interaktionen könnte eine vermehrte und effizientere Nutzung entomopathogener Pilze in biologischen Pflanzenschutzstrategien unterstützen. Im Rahmen des vorliegenden Promotionsvorhabens wird ein Verfahren für die endophytische Etablierung des entomopathogenen Pilzes Beauveria bassiana in Reben Vitis vinifera entwickelt und das antagonistische Potential von B. bassiana gegenüber Schmierläusen (Planococccus ficus) und Gefurchten Dickmaulrüsslern (Otiorhynchus sulcatus) an Topfreben im Gewächshaus bewertet. Dazu werden zwei Stämme des Pilzes (ATCC 74040 und GHA) verwendet, welche in Anhang 2 (Positivliste für Wirkstoffe) der EG-Verordnung Nr. 1107/2009 (früher Anhang I der EU-Richtlinie 91/414) gelistet sind und in den Präparaten Naturalis® sowie Botanigard® formuliert sind. Erste Ergebnisse zeigen, dass sich B. bassiana endophytisch in Reben über einen Zeitraum von mindestens drei Wochen etablieren konnte und auch nach endophytischer Besiedelung weiterhin entomopathogene Wirkungsweise besitzt.
Das Projekt "Untersuchungen der Produktion und Biosynthese von Bouvardin aus endophytischen Mikroorganismen einer in Mexiko beheimateten Heilpflanze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Chemie, Fachgebiet Organische Chemie - Biologische Chemie durchgeführt. Im Rahmen des Projekts soll die Biosynthese des bizyklischen Hexapeptids Bouvardin aufgeklärt werden. Dazu folgen wir einer neuen Hypothese, die nicht wie ursprünglich angenommen als Produzenten die Pflanze Bouvardia ternifolia untersucht, sondern die auf der Pflanze endophytisch lebenden Mikroorganismen. Dazu werden die Mikroorganismen von unserem Kooperationspartner in Mexiko (die Pflanze wächst nur dort) von der Pflanze isoliert, vereinzelt und anschließend in unseren Laboren (TUB) untersucht. Dazu werden wir die Organismen in Schüttelkolben unter verschiedenen Anzuchtbedingungen (Temperatur, Medienzusammensetzung, Kultivierungsdauer etc. ...) in Kultur nehmen und sie anschließend nach etablierten Protokollen auf die Produktion von Bouvardin untersuchen. Nach der Identifikation von Bouvardin produzierenden Organismen werden diese sequenziert und mittels genome-mining die für die Produktion verantwortlichen Gene identifiziert. Diese Gene werden anschließend von genomischer DNA (im Falle eines prokaryotischen Organismus) bzw. von mRNA (im Falle eines eukaryotischen Organismus) kloniert und in etablierten Laborstämmen heterolog exprimiert. Die exprimierten Proteine werden anschließend mittels FPLC gereinigt. Dies soll die in vitro Produktion von Bouvardin ermöglichen. Parallel werden wir die für die Produktion von Bouvardin verantwortlichen Gene auch gleichzeitig im selben Organismus exprimieren um die in vivo Produktion zu ermöglichen.
Das Projekt "Infektion der Brauntangslaminaria succliarina durch die mikroskopischen Braunalgen-Endophyten Gonssema aicidioides" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt.
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