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Arterfassungen mittels Umwelt-DNA (eDNA) und die Bedeutung digitaler Sequenzinformationen für die Biodiversitätsforschung

Für Arterfassungen auf Basis von Umwelt-DNA (environmental DNA, eDNA) wird aus einer Umweltprobe DNA gewonnen und diese z. B. mittels Metabarcoding-Analyse sequenziert, wodurch mit minimaler Invasivität und sehr zeit- und kosteneffizient Informationen über die Anwesenheit ganzer Artengemeinschaften generiert werden können. Den vielen Vorteilen eDNA-basierter Erhebungen stehen allerdings noch einige offene Fragen gegenüber, die vor einer Implementierung dieser Ansätze in standardisierte Monitoringprogramme geklärt werden müssen, z. B. hinsichtlich der Aussagekraft in Bezug auf Abundanzen oder hinsichtlich der Dynamik von eDNA in der Umwelt. Nicht nur für Metabarcoding-Analysen sind digitale Sequenzinformationen eine wichtige Datengrundlage in Naturschutz und Biodiversitätsforschung. Öffentlich zugängliche Sequenzdatenbanken wie GenBank und das Barcode of Life Data System (BOLD) erlauben der Wissenschaft rasante Fortschritte in vielen Forschungsbereichen. Allerdings steht der offene Zugang zu generierten Sequenzdaten evtl. im Konflikt mit dem Nagoya-Protokoll, das die faire Nutzung genetischer Ressourcen und einen gerechten Vorteilsausgleich zwischen den Vertragsstaaten regelt. Hier sind klare und einfache Lösungen erforderlich, um digitale Sequenzinformationen fair und effizient für Forschung und Biodiversitätsschutz einsetzen zu können.

Ausstellung 'Gen-Welten, Prometheus im Labor?'

Das Projekt "Ausstellung 'Gen-Welten, Prometheus im Labor?'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kunst- und Ausstellungshalle der Bundesrepublik Deutschland GmbH durchgeführt. Die Ausstellung 'Gen-Welten. Prometheus im Labor?' wird in der Kunst- und Ausstellungshalle vom 27.03.1998 bis 10.01.1999 auf 1.600 m2 gezeigt. Der Antrag auf Fehlbedarfsfinanzierung betrifft die eigens fuer die Ausstellung erarbeiteten und anzufertigenden naturwissenschaftlichen 19 Exponate aus fuenf Themenbereichen. I Nx der Mensch erschien zwei Sekunden vor Mitternacht; 3,5 Milliarden Jahre Leben; Anfaenge des Lebens; Der moderne Mensch. II Crick/Watson-Modell; Genome im Vergleich; Dimensionen des Genoms; DNA und Zelle; Worin die DNA verwickelt ist; Was ist ein Gen? III Laborsicherheit; Haustiere der Genetik; Das Genlabor; Das Humangenomprojekt a+b; IV Multifaktorielle Krankheiten (Darm- und Brustkrebs); Monogene Krankheiten (Chores Huntington); Vom Kinderwunsch zum Wunsch- und Wunderkind. V Freisetzungsversuche weltweit; Genbank; Die Welt als Ressource; Transgene Tiere.

Teilprojekt E

Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LIMAGRAIN Deutschland GmbH - Zuchtstation Rosenthal durchgeführt. Das Ziel des GeneBank2.0-Projekts ist es, die Weizensammlung in der Genbank des IPK Gatersleben für die Züchtung über einen Ansatz der Genomik, Phenomik, Biodiversitätsinformatik und des Präzisions-PreBreeding integriert zu erschließen.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS LOCHOW GMBH durchgeführt. Mehr als eine halbe Million genetischer Ressourcen des Weizens werden weltweit in Genbanken erhalten. Die Erschließung dieser bisher nicht genutzten Diversität für die Züchtung ist entscheidend für eine klimaschonende Landwirtschaft. Das übergeordnete Ziel von GeneBank2.0 ist es daher, Strategien zu entwickeln und zu implementieren, um wertvolle Variation aus pflanzengenetischen Ressourcen für die Weizenzüchtung zu erschließen. Im Rahmen von GeneBank2.0 werden für über 20,000 Akzessionen der Ex-situ-Sammlung des IPK Gatersleben Einzelährennachkommenschaften aufgebaut. Für diese werden wichtige agronomische Merkmale im Feld und unter kontrollierten Bedingungen erfasst. Die pflanzengenetischen Ressourcen werden ebenfalls genomisch charakterisiert. Die phänotypischen und genomischen Daten werden integriert, um neue vorteilhafte Gene zu identifizieren und um Zuchtwerte für Kornertrag für die vollständige Weizensammlung des IPK Gatersleben zu schätzen. Die Informationen werden in einem Wheat Data-Warehouse integriert, um eine fundierte Auswahl von genetischen Ressourcen für die Forschung und Züchtung zu ermöglichen und somit die Genbank des IPK Gatersleben in ein aktiv genutztes bio-digitales Ressourcenzentrum weiterzuentwickeln.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Mehr als eine halbe Million genetischer Ressourcen des Weizens werden weltweit in Genbanken erhalten. Die Erschließung dieser bisher nicht genutzten Diversität für die Züchtung ist entscheidend für eine klimaschonende Landwirtschaft. Das übergeordnete Ziel von GeneBank2.0 ist es daher, Strategien zu entwickeln und zu implementieren, um wertvolle Variation aus pflanzengenetischen Ressourcen für die Weizenzüchtung zu erschließen. Im Rahmen von GeneBank2.0 werden für über 20,000 Akzessionen der Ex-situ-Sammlung des IPK Gatersleben Einzelährennachkommenschaften aufgebaut. Für diese werden wichtige agronomische Merkmale im Feld und unter kontrollierten Bedingungen erfasst. Die pflanzengenetischen Ressourcen werden ebenfalls genomisch charakterisiert. Die phänotypischen und genomischen Daten werden integriert, um neue vorteilhafte Gene zu identifizieren und um Zuchtwerte für Kornertrag für die vollständige Weizensammlung des IPK Gatersleben zu schätzen. Die Informationen werden in einem Wheat Data-Warehouse integriert, um eine fundierte Auswahl von genetischen Ressourcen für die Forschung und Züchtung zu ermöglichen und somit die Genbank des IPK Gatersleben in ein aktiv genutztes bio-digitales Ressourcenzentrum weiterzuentwickeln.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Mehr als eine halbe Million genetischer Ressourcen des Weizens werden weltweit in Genbanken erhalten. Die Erschließung dieser bisher nicht genutzten Diversität für die Züchtung ist entscheidend für eine klimaschonende Landwirtschaft. Das übergeordnete Ziel von GeneBank2.0 ist es daher, Strategien zu entwickeln und zu implementieren, um wertvolle Variation aus pflanzengenetischen Ressourcen für die Weizenzüchtung zu erschließen. Im Rahmen von GeneBank2.0 werden für über 20,000 Akzessionen der Ex-situ-Sammlung des IPK Gatersleben Einzelährennachkommenschaften aufgebaut. Für diese werden wichtige agronomische Merkmale im Feld und unter kontrollierten Bedingungen erfasst. Die pflanzengenetischen Ressourcen werden ebenfalls genomisch charakterisiert. Die phänotypischen und genomischen Daten werden integriert, um neue vorteilhafte Gene zu identifizieren und um Zuchtwerte für Kornertrag für die vollständige Weizensammlung des IPK Gatersleben zu schätzen. Die Informationen werden in einem Wheat Data-Warehouse integriert, um eine fundierte Auswahl von genetischen Ressourcen für die Forschung und Züchtung zu ermöglichen und somit die Genbank des IPK Gatersleben in ein aktiv genutztes bio-digitales Ressourcenzentrum weiterzuentwickeln.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Das übergeordnete Ziel von GeneBank2.0 ist es, die Ex-situ-Weizensammlung des IPK in eine aktiv in der Züchtung genutzte Sammlung umzuwandeln, indem ein integrierter Ansatz angewendet wird, der modernste Genomik, Phänomik, Biodiversitätsinformatik und Präzisionszüchtung umfasst. Strategien zur Nutzung genetischer Ressourcen reichen von der Identifikation von Punktmutationen bis hin zu Gameten mit hohem Zuchtwert. Die in den ersten beiden Phasen entwickelten und begonnenen PreBreeding Strategien werden in der dritten Projektphase weitergeführt. Das bezieht sich im Wesentlichen auf die Nutzung wertvoller neuer Allele und Gene für die Merkmale Kornertrag, Antherenextrusion sowie Braunrost-, Gelbrost- und Mehltauresistenz. Wir werden den molekularen Atlas der Weizen-Akzessionen der IPK ex situ Genbank um wilde Verwandte erweitern und zwei Genotypen als Beitrag zu internationalen Initiativen de novo sequenzieren. Unter Nutzung der Macrobot-Plattform sollen neue, in der Züchtung noch nicht verwendete Resistenzloci gegen Mehltau, Gelbrost und Blattrost feinkartiert und validiert werden. Ziel ist es, eine öffentlich zugängliche Bibliothek von Donoren, die Träger seltener, bisher in der Züchtung nicht genutzter Resistenzloci gegen verschiedene Rassen von Mehltau, Gelbrost und Blattrost sind, aufzubauen. Bei der Suche nach neuen Merkmalen liegt der Schwerpunkt auf der genetischen Variation für eine offene Weizenblüte, da dies für die Hybridweizenzüchtung wichtig ist. Weiterhin werden genombasierte Präzisionsvorzuchtprogramme fortgesetzt, um den Nutzen genetischer Ressourcen als Donoren wertvoller Variation für komplex vererbte Merkmale zu belegen. Die umfangreichen Daten werden mit einer speziell angepassten Biodiversitäts-Informatik-Toolbox analysiert und sollen interoperabel mit weiteren internationalen Initiativen im Rahmen eines Informationssystems verfügbar gemacht werden.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von van Waveren Saaten GmbH durchgeführt. Das Ziel ist leistungsstarke und ertragsstabile Erbsensorten mithilfe des Ansatzes vom Speed-breeding zu entwickeln, welcher eine höhere Selektionsintensität pro Jahr erlaubt und somit deutlich den Zuchtfortschritt beschleunigt. Die Ertragssicherheit soll dabei durch die Resistenz gegenüber Fusarium spp. wesentlich verbessert werden. Hierzu ist zu Beginn des Projektes eine umfassende Charakterisierung des Virulenzspektrums von Fusarium spp. in den bedeutenden Anbaugebieten geplant, um Inokulationslösungen für Resistenztests erstellen zu können und um Pflanzmaterial bedarfsgerecht auf Rassen von Fusarium spp. zu prüfen. Gleichzeitig sollen nach Wildakzessionen in internationalen Genbanken gesucht werden, um passende Resistenzen für das aktuelle Virulenzspektrum zu identifizieren, welche in leistungsstarkes Elitematerial übertragen werden soll. Für den Resistenztest in der Klimakammer soll ein Phänotypisierungs-Protokoll mithilfe von bereits verfügbaren Inokulationslösungen und Pflanzmaterial für einen Fusarium spp. Befall erarbeitet werden, welche eine effiziente Hochdurchsatz-Phänotypisierung erlaubt. Weiterhin sollen die Nachkommen aufspaltender Populationen hinsichtlich agronomischer Merkmale phänotypisiert und nach Abschluss der Charakterisierung des Virulenzspektrums von Fusarium spp. auf Fusarium Resistenz geprüft und selektiert werden. Selektierte Linien sollen schließlich bis zur F9 weiterentwickelt und im letzten Projektjahr im Freiland geprüft werden, um dort finale leistungsstarke und resistente Sortenkandidaten identifizieren zu können. Um künftig auf die aufwendigen Resistenztests verzichten zu können, sollen Marker für die identifizierten Resistenzen entwickelt werden. Anschließend sollen die anhand von Markerbsen erarbeiteten Ergebnisse auf Futter- und Amyloseerbsen übertragen werden. Dadurch werden weitere züchterische Perspektiven für die effektive Verbesserung dieser ebenfalls wirtschaftlich bedeutenden Kulturen eröffnet und Absatzmärkte erschlossn

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INOQ GmbH durchgeführt. Einsatz arbuskulärer Mykorrhizapilze als Bodenhilfsstoff zur Produktion qualitativ hochwertiger Tomaten im Gewächshaus Kurzbeschreibung per E-Mail senden: Sie können folgende Kurzbeschreibung verwenden (maximal 3.000 Zeichen): Für den Einsatz von arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMP) als Hilfsstoff zur Produktion qualitativ hochwertiger Tomaten im Gewächshaus muss eine Methode entwickelt werden, die es ermöglicht, Tomatenpflanzen unter Hydrokultur-Bedingungen stabil zu mykorrhizieren. Basierend auf einer vorliegenden AMP-Genbank werden unterschiedliche AMP zum Einsatz kommen und auf ihre Eignung zur Tomaten-Geschmacksverbesserung und Verkürzung der Zeit bis zur ersten Blüte getestet. Gleichzeitig sollen Testsysteme entwickelt werden, die auf der Basis von molekularen Markern anzeigen können, wie der Einsatz von AMP die Fruchtqualität verbessert. Die kommerzielle Nutzung der AMP-Produkte einschließlich des entwickelten Verfahrens zur Mykorrhizierung soll damit zu einer nachhaltigen Geschmacksverbesserung und einer früheren Ernte bei gleichzeitig verlängerter Produktionszeit von im Gewächshaus produzierten Tomaten führen.

Genbank für Wildpflanzen für Ernährung und Landwirtschaft

Das Projekt "Genbank für Wildpflanzen für Ernährung und Landwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Regensburg, Institut für Botanik, Lehrstuhl für Botanik durchgeführt. 1. Vorhabenziel Die zentrale Aufgabe der neu zu initiierenden nationalen Genbank für Wildpflanzen mit Nutzungspotential (WmN) und des dezentralen Netzwerkes ist die Sammlung, Bearbeitung, Konservierung und Bereitstellung des Saatgutes zur nachhaltigen Nutzung der wichtigsten WmN in Deutschland und deren Zugang für Forschung und Entwicklung. Im Förderzeitraum wird die Grundlage für ein funktionsfähiges und dauerhaftes Netzwerk gelegt, das darauf ausgerichtet ist, die Aktivitäten zur Erhaltung genetischer Ressourcen von WmN durch die beteiligten und andere entsprechende Institutionen (u.a. Botanische Gärten) über den Förderzeitraum hinaus fortzuführen 1) Abstimmung der Liste prioritär zu besammelnder WmN unter Berücksichtigung und Angabe der beprobtennaturräumlichen Haupt- bzw. Untereinheiten innerhalb der entsprechenden vier Sammlungsregionen der Netzwerkpartner. 2) Saatgutbeprobung unter Berücksichtigung Internationaler Standards. 3) Saatgutreinigung mit Hilfe unterschiedlicher Siebsätze. 4) Saatguttrocknung und Bestimmung der Wasseraktivität (aW-Wert Messung). 5)Saatgutverpackung unter Vakuum in Alu-Beutel. Vorkühlung und Lagerung bei -20 Grad C. 6) Keimtests nachISTA-Besimmungen. 7) Saatgutverwaltung und Bestellmöglichkeit über das Internet - siehe beigefügten Arbeitsplan

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