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Teilprojekt E

Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lochow-Petkus GmbH durchgeführt. Ährenfusariosen führen bei Weizen zu erheblichen Ertragseinbußen und zur Bildung von Mycotoxinen. Ziel des Projektes sind bessere Selektionsverfahren für weniger fusariumanfällige Sorten. Mit genomischen Techniken soll es gelingen, molekulare Marker zu finden und in Feldversuchen zu evaluieren, die erhöhte Pilzresistenz bedingen. Entsprechend der unterschiedlichen Methodik ist das Projekt in drei Module gegliedert, die jeweils von spezialisierten Arbeitsgruppen umgesetzt werden. Aus dem Projekt entwickelte Marker sollen Eingang in die praktische Pflanzenzüchtung finden und eine Vorselektion ermöglichen, die anfällige Genotypen aus der weiteren züchterischen Bearbeitung eliminiert.

Fusarium-Toxine bei Obst, Gemuese und Kartoffeln

Das Projekt "Fusarium-Toxine bei Obst, Gemuese und Kartoffeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Ernährung, Institut für Biologie durchgeführt. Ueber fusarium-Toxine, die von Pilzen der gattung fusarium im Normalen Stoffwechsel gebildet werden koennen und die fuer Mensch und Tier hoch toxisch sind, bestehen keine Ausreichenden Erfahrungen. Mit der Vorgenannten Forschungsarbeit soll, in enger Zusammenarbeit mit anderen Instituten, die bei Obst, Gemuese und Kartoffeln in Deutschland haeufig Vorkommenden fusarien sowie eventl. Verwandte Gattungen auf ihre Faehigkeit zur Bildung von Toxinen Ueberprueft werden. Die Forschungsarbeit soll sich ueber 3 Jahre Erstrecken, um auch gewisse Einfluesse des Klimas beim Natuerlichen befall von fusarien an Ernteguetern der Genannten Art Beruecksichtigen zu koennen.

Herstellung von Fusarien-Toxin (T-2 Toxin)

Das Projekt "Herstellung von Fusarien-Toxin (T-2 Toxin)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Fleischforschung, Institut für Mikrobiologie und Toxikologie durchgeführt. a) Gewinnung von Mykotoxinen (hier: T-2 Toxin) fuer toxikologische Untersuchungen. b) Mit dem Futter aufgenommene Mykotoxine schaedigen Nutztiere und koennen Rueckstaende in den von Tieren stammenden Lebensmitteln verursachen. Schimmelpilze der Gattung Fusarium bilden hochtoxische Mykotoxine, ueber deren Wirkung noch wenig bekannt ist. Fuer tierexperimentelle Versuche (Beeintraechtigung der Mastleistung, des Gesundheitszustandes, Bildung von Rueckstaenden) sowie fuer Detoxifizierungsversuche ist T-2 Toxin, ein Fusarium-Toxin, erforderlich. c) Herstellung von mehreren gramm T-2 Toxin in kristalliner Form bis 12.1976.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung nicht-chemischer Saatgutbehandlungsverfahren, die sowohl samenbürtige als auch bodenbürtige Pathogene von Mais erfassen. Um dies zu erreichen, soll die Saatgutbehandlung mit Mikroorganismen mit dem physikalischen Verfahren der Elektronenbeizung kombiniert werden. Dazu muss einerseits das Verfahren der Elektronenbeizung an das Maissaatgut angepasst werden, andererseits müssen Mikroorganismen gefunden werden, die nach Applikation an das Saatgut eine Wirksamkeit gegen die genannten Pathogene besitzen. Die Wirksamkeit der Einzelverfahren bzw. ihrer Kombinationen soll in Gewächshaus- und Feldversuchen charakterisiert werden. Mit molekularen Methoden soll der Gehalt und die Verteilung der Fusarien in der Maispflanze unter dem Einfluss der Behandlungen untersucht werden. In weiteren Laborversuchen sollen die antagonistischen Mikroorganismen hinsichtlich Eigenschaften, die für die Wirksamkeit wichtig sind, wie das Wurzelbesiedlungsvermögen, charakterisiert werden.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Pflanzenbau - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Für eine wirtschaftliche Nutzung der im Vorfeld identifizierten Genombereiche, die einen wesentlichen Beitrag zur Fusariumresistenz leisten, ist es nötig, deren Effektivität detaillierter zu untersuchen. Ziel ist es, mit Hilfe von züchterisch homogenerem Material die einzelnen Genombereiche genauer zu untersuchen und molekulare Marker zu entwickeln, die zur markergestützten Selektion in frühen Generationen eingesetzt werden können. Zusätzlich sollen neue Genombereiche, die in Zusammenhang mit Fusariumresistenz stehen, identifiziert werden. Für die QTL-Validierung werden Linien entwickelt, die sich im genetischen Hintergrund ähnlich sind und sich bezüglich der QTLs unterscheiden, so dass die spezifischen Effekte geschätzt werden können. Die Genotypisierung erfolgt mit den zuvor identifizierten Markern. Die Feldprüfungen werden in mehreren Umwelten und nach künstlicher Fusariuminfektion durchgeführt. Dies gilt auch für die Kartierung neuer Resistenz-QTLs. Eng gekoppelte molekularen Marker sollen in frühen Generationen zur Beschleunigung des Zuchtfortschrittes eingesetzt werden, und die im Lauf des Projektes entwickelten Linien werden als Kreuzungspartner in Zuchtprogrammen verwertet.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saaten-Union Biotec GmbH durchgeführt. Detektion von QTLs für die Fusarium-Toleranzen der Kartierungspopulationen und Assoziations-Kollektion mit phenotypischen (Feldprüfungen) und molekulargenetischen Methoden Unterstützung der QTL-Analysen und Assoziations-Studien mit Mikrosatelliten-Markern und der Resistenzfeststellung mit Feldtests im Freiland Umsetzung neuer und besser erforschter Fusarium-Toleranzen in aktuelle Zuchtprogramme für Elite-Weizen. Anschluss an das internationale Know-How zum Thema Fusarium-Resistenz

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordsaat Saatzuchtgesellschaft mbH, Zuchtstation Langenstein durchgeführt. Ziele des Vorhabens sind (i) Etablierung von empfindlichen Nachweisverfahren für Fusariumpilze, (ii) Evaluierung von Sortimenten und (iii) Einbeziehung in Zuchtprogramme für die Entwicklung von resistenten Stämmen. a) Analytik und Methoden etablieren sowie zur Resistenzprüfung in Sortimenten (SO) und Zuchtmaterial anwenden b) Sortimente evaluieren, c) genetische Variabilität erzeugen (Kreuzungen), d) Entwicklung von Zuchtstämmen mittels Doppelhaploiden (DH) und e) mittels Pedigree (PD). Die selektierten Linien dienen der mittelbaren (DH) und der langfristigen (PD) Sortenentwicklung für den nationalen und internationalen Markt. Dadurch entstehen Sorten mit neuen zunehmend wichtigeren Komponenten des landeskulturellen Wertes (Fusariumresistenz) und für die menschliche Ernährung (Vermeidung von Toxinbelastungen). Unter Beachtung ökotoxikologischer und ökonomischer Aspekte stellen die Züchtung und der Anbau resistenter Sorten die einzige Möglichkeit zur Befallsbegrenzung dar. Die beabsichtigte Sortenentwicklung folgt einem überaus innovativem Konzept bezüglich Resistenz und schneller Entwicklung. Daraus folgen Wettbewerbsvorteile für die Sorten und für das Unternehmen Nordsaat.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Ährenfusariosen führen bei Weizen zu erheblichen Ertragseinbußen und zur Bildung von Mykotoxinen. Mit genomischen Techniken soll es gelingen, molekulare Marker zu finden und in Feldversuchen zu evaluieren, die erhöhte Pilzresistenz bedingen. Entsprechend der unterschiedlichen Methodik ist das Projekt in drei Module gegliedert, die jeweils von spezialisierten Arbeitsgruppen umgesetzt werden. Ziele von Modul 2 sind die Aufklärung von Nebenwirkungen hoch wirksamer exotischer Resistenzen auf die agronomischen Eigenschaften von deutschem Weizen sowie auf die genetische Zusammensetzung der Fusarium-Populationen, die Verringerung des einzulagernden Genomsegments durch molekulare Marker, und die Sicherung des langfristigen Selektionserfolges durch Erschließung neuer Resistenzquellen. Die exotischen QTL werden mit Markern in Elitematerial eingelagert, näher charakterisiert und ihre Segmentlänge möglichst verkürzt. Hinzu kommen mehrortige und mehrjährige Feldversuche mit künstlicher Inokulation von Fusarium culmorum und F.graminearum. Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse und Strategien werden publiziert und den interessierten Züchtern zugänglich gemacht.

Host genotype and weather effects on fusarium head blight severity and mycotoxin load in spring barley

Epidemiology of Fusarium Head Blight (FHB) of spring barley is relatively little understood. In a five-year study, we assessed quantitative resistance to FHB in an assortment of 17 spring barley genotypes in the field in southern Germany. To this end, we used soil and spray inoculation of plants with F. culmorum and F. avenaceum. This increased disease pressure and provoked genotypic differentiation. To normalize effects of variable weather conditions across consecutive seasons, we used a disease ranking of the genotypes based on quantification of fungal DNA contents and multiple Fusarium toxins in harvested grain. Together, this allowed for assessment of stable quantitative FHB resistance of barley in several genotypes. Fungal DNA contents were positively associated with species-specific Fusarium toxins in single years and over several years in plots with soil inoculation. In those plots, plant height limited FHB; however, this was not observed after spray inoculation. A multiple linear regression model of recorded weather parameter and fungal DNA contents over five years identified time periods during the reproductive phase of barley, in which weather strongly influenced fungal colonization measured in mature barley grain. Environmental conditions before heading and late after anthesis showed strongest associations with F. culmorum DNA in all genotypes, whereas for F. avenaceum, this was less consistent where we observed weather-dependent associations, depending on the genotype. Based on this study, we discuss aspects of practical resistance breeding in barley relevant to improve quantitative resistance to FHB and associated mycotoxin contaminations. © 2022 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland.

Teilvorhaben 1: Erstellung von Elite-Ethanolweizen; NIRS-Analytik

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Erstellung von Elite-Ethanolweizen; NIRS-Analytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von W. von Borries-Eckendorf GmbH & Co. KG durchgeführt. Ausgehend von der EU-Richtlinie 'Erneuerbare Energien' soll in Deutschland bis 2020 u.a. der Anteil von Bioethanol als Benzinersatz stark erhöht werden. Heute kommt es insbesondere in Bioenergiefruchtfolgen zu einer erhöhten Belastung des Weizens mit Fusarium-Pilzen und deren Mykotoxinen, die für Pflanze und Endverbrauchergleichermaßen gefährlich sind. Dadurch ist die Zweitnutzung des Bioethanol-Weizens als Futtermittel gefährdet. Deshalb und bedingt durch das erweiterte Befallsspektrum der Pilze (Blüten- und Wurzelinfektion), ist heute die Entwicklung besser geschützter Weizenpflanzen dringend gefordert. Grundlegend für dieses Projekt ist die Verknüpfung der Genomischen Selektion mit vertieften diagnostischen Phänotypisierungen zur systemischen Krankheitsentwicklung in einem umfangreichen, diversen Weizensortiment. Dieses Sortiment aus weltweitbedeutenden Fusarium-Hotspot-Regionen ist einmalig und lässt ein vielfältiges, neues Resistenzspektrum erwarten, welches hinsichtlich effizienter Resistenzen gegen beide Hauptinfektionswege, Blüte und Wurzel, analysiert werden soll. Zum Projektende sollen neue Resistenzen, sowie Weizenlinien für Wissenschaft, Züchtung und Bioethanolgewinnung zur Verfügung stehen.

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