Das Projekt "Verbesserung der Grundlagen fuer die Risikobewertung bei der Freisetzung gentechnisch veraenderter Gehoelzpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ministerium für Umwelt, Natur und Forsten Schleswig-Holstein durchgeführt. Durch Genfluss von transgenen Gehoelzen auf Wildverwandte koennen natuerliche Oekosysteme gefaehrdet werden. Fuer eine Risikobewertung muss Umfang und Frequenz dieser Auskreuzung ermittelt werden. Hierzu liegen noch sehr wenig Erfahrungen vor. Eine Sicherheitsmassnahme, um das Auskreuzen transgener Gehoelze zu verhindern, ist die Produktion steriler Pflanzen. Ein noch ungeloestes Problem stellt hierbei die dauerhaft stabile Auspraegung des Merkmals Sterilitaet dar. Diesbezueglich sind folgende vordringliche Fragestellungen zu untersuchen: 1. Untersuchungen zur Stabilitaet von Genen (Studie); 2. experimentelle Arbeiten zur Stabilitaet und zum Einfluss von Promotoren; 3. Modellierung des Genflusses; 4. experimentelle Genflussanalyse. 1. Die Literaturstudie soll die bisher auf dem Gebiet der Genstabilitaet bei Gehoelzpflanzen gewonnene Ergebnisse zusammentragen und die Basis fuer die folgenden experimentellen Untersuchungen bilden. 2. Der experimentelle Teil soll den Einfluss von Promotoren bei Laub- und Nadelgehoelzen (Aspe, Laerche), die fuer eine konstitutive und/oder gewebespezifische Expression in Frage kommen, untersuchen. Gleichzeitig sollen erste Ergebnisse zum Transfer, der Integration und Expression von Sterilitaetsgenen erhalten werden. Mit Hilfe bereits vorhandener Transgene sollen grundlegende Daten zur Stabilitaet von Genen bei Gehoelzen (Rosen) unter veraenderlichen Bedingungen (unterschiedliche Pflanzenteile, verschiedene Umweltbedingungen, mehrere Generationen) gewonnen werden. 3. Genflussmodelle fuer transgene Baeume werden gebraucht, um auf Grundlage der Kenntnis von den Ausbreitungsmoeglichkeiten entsprechende Sicherheitsmassnahmen abzuleiten. In diesem Fall sollen bekannte Simulationsmodelle unter Beruecksichtigung von oekologischen und genetischen Faktoren, die fuer Baumarten im Oekosystem Wald bedeutsam sind, modifiziert werden. 4. In einem Modellversuch soll ueberprueft werden, wie gross die Wahrscheinlichkeit des Auskreuzens von Transgenen unter Freilandbedingungen bei Gehoelzen wirklich ist. Am Beispiel von Rhododendron soll die Auskreuzungsfrequenz mit Hilfe der Mikrosatellitenmethode erfasst und bewertet werden.
Das Projekt "Auswirkungen der Landschaftsfragmentierung auf Dispersalverhalten, Demographie, Populationsgenetik und Artendiversität von Kleinsäugern im Schwarzwald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Forstzoologisches Institut, Professur für Wildtierökologie und Wildtiermanagement durchgeführt. Fragmentierung und Zerschneidung von Landschaften gelten als wichtige Bedrohungen der Biodiversität in Deutschland. Waldinseln umgeben von Offenland, aber auch Offenland umgeben von Wald sind auch für Baden-Württemberg typische Landschaftsmuster, deren Konsequenzen für Vorkommen, Dynamik und Diversität terrestrischer Tierarten bislang zwar theoretisch, kaum aber empirisch untersucht sind. Mit seinem Mosaik aus Wald, Siedlungen und landwirtschaftlichen Nutzflächen bietet der Schwarzwald hierfür ideale Bedingungen. Das Vorhaben zielt darauf, Auswirkungen der Landschaftsfragmentierung auf Dispersalverhalten, Demographie, Populationsgenetik und Artendiversität von Kleinsäugern im Schwarzwald auf Habitat- und Landschaftsebene zu beschreiben und Auswirkungen aktueller Landschaftsveränderungen wie die Wiederbewaldung von Offenland auf Kleinsäugerpopulationen als Indikatoren der Biodiversität zu prognostizieren. Methodischer Ansatz ist ein Vergleich der Kleinsäuger in fragmentierten und unfragmentierten Probeflächen mittels Fang-Wiederfang (Dispersal, Demographie, Artendiversität) und populationsgenetischen Analysen mit Hilfe von Mikrosatellitenmarkern (Genfluss, Genetische Diversität). Die Studie wird von der Arbeitsgemeinschaft Wildlebende Säugetiere e.V. (AGWS) unterstützt und leistet einen Beitrag zur Identifizierung von Risiken für die Biodiversität in der Schwarzwaldregion durch Landschaftsfragmentierung und trägt dadurch dazu bei, solche Risiken zu vermindern.
Das Projekt "Dispersion und Etablierung benthischer Makroinvertebraten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum, Außenstelle Gelnhausen, Abteilung Fließwässerokologie und Naturschutzforschung durchgeführt. Obwohl die Ausbreitungskapazität eines Organismus für das Verständnis von Ausbreitungsmustern von entscheidender Bedeutung ist, weiß man bislang wenig über die Ausbreitungswege und -raten aquatischer Organismen. Besonders groß sind die Verständnislücken bei der Ausbreitung über große Distanzen hinweg (long-distance dispersal). Kenntnisse hierzu sind jedoch unter anderem von größter Bedeutung für das Verständnis von Rekolonisierungsprozessen in renaturierten Gewässerabschnitten. Im Gegensatz zu den hololimnischen Invertebraten haben die meisten aquatischen Insektengruppen flugfähige Adultstadien und sind somit zumindest potentiell zur aktiven Ausbreitung über Land befähigt. Wir haben drei aquatische Insektenarten ausgewählt (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) um die Hypothese zu testen, dass Populationen merolimnischer Insekten über große Distanzen (größer als 10 km) durch aktive Flugausbreitung reproduktiv verbunden sind. Art, Stärke und Richtung des Genflusses werden in dem gut untersuchten Fulda/Werra-Flusssystem untersucht. Zunächst werden wir den Grad an genetischer Differenzierung zwischen Populationen im Untersuchungsgebiet mittels Mikrosatellitenanalyse untersuchen. Rezenter Genfluss wird durch Assignmenttests, welche rezente Migranten aufgrund ihres Genotyps ihren Ursprungspopulationen zuordnen, gemessen und so von historischen Mustern getrennt. Schließlich werden historische und rezente Abundanzdaten, sowie mittels Mikrosatellitenanalysen ermittelte genetische Information in verschiedene Dispersionsmodelle integriert, in die unterschiedliche Ausbreitungsraten und -mechanismen implementiert sind. Die besten Modelle für jede Art werden durch model selection ermittelt. Die durch das beantragte Projekt erhaltenen Erkenntnisse werden dazu beitragen, die Konnektivität und Dynamik von Populationen aquatischer Insekten besser zu verstehen und die kurz- und mittelfristigen Erfolgsaussichten von Renaturierungsprojekten im Gewässerbereich besser abschätzen zu können.
Das Projekt "Populationsbiologische Untersuchungen zu Koexistenz und Genfluss zwischen nahe verwandten Gammarus-Formen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Fachbereich 21 Biologie, Institut für Zoologie, Zentrum für Umweltforschung durchgeführt. Detaillierte Untersuchung der Populationsstruktur zweier nah verwandter Gammarus fossarum Formen in einem Ueberlappungsgebiet. Indirekte Abschaetzung von Populationsparametern zur Unterscheidung der Gammarus-Formen.
Das Projekt "Populationsgenetische Untersuchung zur Strukturierung von Fledermaupopulationen am Beispiel des Abendseglers Nyctalus noctula" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Zoologisches Institut durchgeführt. Alle einheimischen Fledermausarten gelten bundesweit als gefaehrdet. Ueber Populationsgroessen, Substrukturen von Populationen und Genfluss zwischen Populationen ist jedoch bisher so gut wie nichts bekannt. Mit der Entwicklung neuer, molekulargenetischer Verfahren besteht inzwischen die Moeglichkeit, innerhalb kurzer Zeit zahlreiche naturschutzrelevante Parameter von Populationen zu erfassen. Im Rahmen einer umfangreichen populationsgenetischen Untersuchung sollen am Beispiel des Abendseglers Nyctalus noctula erstmals grundsaetzliche Fragen zur Groesse, genetischen Diversitaet und Strukturierung von Populationen sowie speziellere Fragen zur jahreszeitlichen Nutzung des Gebietes der BRD durch verschiedene Abendseglerpopulationen beantwortet werden.
Das Projekt "Wichtige Einflussfaktoren auf die Biodiversitaet in Waeldern - Teilprojekt: Folgewirkungen waldgeschichtlicher Entwicklungen auf die aktuelle genetische Zusammensetzung unserer Waldbaumpopulationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung durchgeführt. Das Projekt traegt dem Entscheidungsbedarf des BML im oekologisch-genetischen Bereich hinsichtlich UNCED 1992 und der Ministerkonferenz zum Schutz der Waelder in Europa (Helsinki 1993) Rechnung. Ziel des Teilprojekts ist es, aus verfuegbaren Informationen der Paleobotanik und Forstgeschichte in Deutschland ein Gefuege systemanalytischen Anspruechen genuegender Hypothesen ueber moegliche Auswirkungen auf den gegenwaertigen genetischen Zustand unserer Waldbestaende zu erarbeiten und Prognosen und Empfehlungen fuer zukuenftige Entwicklungen bzw Entwicklungsmoeglichkeiten abzuleiten. Es soll abgeschaetzt werden, inwieweit sich eiszeitliche Refugialsituationen und nacheiszeitliche Rueckwanderung der Arten, historische Waldnutzungen und Saatgutverkehr, neuzeitliche Waldzerstoerungen und die juengere forstliche Nutzungsgeschichte auf die Angepasstheit und die Anpassungsfaehigkeit deutscher Waelder ausgewirkt haben. Massgeblich sind hierbei Auswirkungen auf evolutionaere Faktoren wie Mutation, genetische Drift, Selektion, Genfluss und Paarung. Auswirkungen werden erwartet u a fuer die Bereiche nachhaltige Nutzung von Waldoekosystemen, Waldbau, Forstpolitik, Landschaftsoekologie, Herkunftsabgrenzung und genetische Ressourcen.
Das Projekt "Geographisch-genetische Karte der österreichischen Population der Fichte (Picea abies)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft, Institut für Genetik, Abteilung Ökologische Genetik und Biodiversität durchgeführt. Erstellung einer geographisch-genetischen Karte der österreichischen Fichtenpopulation. Die folgenden Detailziele sollen erreicht werden:- Erstellung einer Karte der neutralen genetischen Variation der Fichte für das gesamte österreichische Verbreitungsareal mit verschiedenen Markersystemen - Ableitung der Einwanderungsgeschichte und Abschätzung der genetischen Hemerobie auf regionaler Ebene anhand mitochondrialer Marker (Genfluß durch Samen) - Ableitung von Einflüssen der Landschaft auf den Genfluß zwischen den Populationen anhand neutraler nuklearer Marker - Erstellung einer Karte der adaptiven genetischen Variation der Fichte in Österreich und Vergleich mit den Ergebnissen der neutralen Marker - Schaffung der Grundlagen für weitere Untersuchungen am adaptiven Potential der heimischen Fichten durch Probensammlung an verschiedenen österreichischen Herkünften für das Merkmal Trockenresistenz.
Das Projekt "Genfluss bei Buchdruckerpopulationen (GeneIps)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Das Ziel dieses Projekts war es, Daten zum Genfluss und zur genetischen Populationsstruktur des Buchdruckers, Ips typographus, zu erheben. Dies soll zu einer besseren Abschätzung von Schutzzonen und somit zu einem verbesserten Buchdruckermanagement im Nationalpark Sumava führen. Im Frühjahr 2012, wurden 26 Populationen aus dem nördlichen Mühlviertel und dem böhmischen Wald abgesammelt. Die DNA von diesen etwa 1000 Käfern wurde mittels eines Silka Kits extrahiert. Weites wurden zehn europäische Populationen herangezogen, um ein genetisches Gesamtbild vom natürlichen Verbreitungsgebiet des Buchdruckers und somit eine bessere Einschätzung der österreichischen und tschechischen Populationen zu erhalten. Diese wurden mit 24 Mikrosatelliten-Primerpaaren amplifiziert, von denen allerdings 50% der Loci nicht auswertbar waren. Grund dafür war ein hoher Grad an Nullallelen. Dies zeigt, dass auch durch New Generation Sequencing isolierte Mikrosatellitenloci, Probleme bei der Anwendung ausweisen, ein Faktum, welches schon von klassisch isolierten Mikrosatelliten bekannt ist. Die zwölf verbleibenden Mikrosatelliten zeigten Polymorphismen d.h. mindestens 2 Allele pro Mikrosatellitenlocus wurden gefunden. Der Locus ITY22 war hochpolymorph und zeigte bis zu 26 Allele. In fast allen europäischen Populationen, die für einem Vergleich hinzugezogen wurden, wurden populationsspezifische Allele gefunden, doch bei der kleinräumigen Absammlung in Österreich und Tschechien konnten weder in der Allelfrequenz noch in anderen genetischen Parametern signifikante Unterschiede festgestellt werden. Alle Werte weisen auf einen sehr hohen Genfluss zwischen den Buchdruckerpopulationen hin. Dies führt zum Schluss, dass durch Migration der Buchdrucker zwischen Nationalpark Sumava und nördlichem Mühlviertel, die genetische Struktur dieser Populationen nur wenig verändert wird. Quantitative Aussagen sind aufgrund der hohen Identität der Populationen nicht möglich. Sobald auch die Daten der tschechischen und österreichischen Kooperationspartner analysiert sind, werden die gemeinsamen Daten den Stakeholder und Experten Ende 2013 im Rahmen eines EFRE Workshops vorgestellt.
Das Projekt "Phylogeograpie von Pityogenes chalcographus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz durchgeführt. Ein Beispiel für Rassendifferenzierung bei Borkenkäfern ist Pityogenes chalcographus L. welcher Picea spp. befällt und in fast ganz Europa anzutreffen ist. Mitte der 70iger konnte die Gruppe um E. Führer dieses Phänomen durch Kreuzungsversuche und morphologischen Analysemethoden aufzeigen. Allopatrische Weibchen wurden zum Teil von Männchen abgelehnt und Kreuzungen zwischen skandinavischen und alpinen Rassen ergaben geringere Nachkommen, die aber Heterosis aufwiesen - also eine höhere Fitness und daher höheres epidemisches Potential aufwiesen. Weiters zeigten die Hybriden eine signifikant höhere Anzahl an polyploiden Spermien. Es wird angenommen, daß die postglaziale Evolution für die Rassenbildung bei P. chalcographus verantwortlich ist. Diese ist bei P. chalcographus eng mit der des Wirtsbaumes P. abies verbunden. P. abies hatte drei Refugialgebiete: Dinarische Alpen, Carpathische Alpen und das Gebiet nördlich von Moskau - Kostroma. Es ist wahrscheinlich, daß P. chalcographus dieselben Refugialgebiete und auch dieselben Remigrationsrouten hatte. Doch bis heute ist die Phylogeographie dieses Borkenkäfers noch nicht untersucht worden. Daher hat dieses Projekt zwei Ziele 1. Kreuzungsversuche mit skandinavischen und alpinen Populationen als auch kleinräumige Kreuzungsversuche innerhalb zentraleuropäischer Populationen - ähnlich der Versuche von E. Führer. Die Populationen, als auch die F1 soll danach auf diverse Fertilitätsparameter, morphologische Paramter als auch Spermapolyploidien untersucht werden. Dieses Ziel soll die Verteilung der europäischen Rassen im Vergleich zu den Studien von E. Führer untersuchen Das 2. Ziel ist es, Mikrosatelliten (diploid - Genotypen) und mitochondriale COI, COII AND ND (maternale - Haplotypen) Marker anzuwenden, um die phylogeographische Verteilung der europäischen Populationen zu untersuchen. Diese soll zeigen, ob die Rassen mit spezifischen Haplo-/Genotypen korrelieren und ob die Verteilung der Haplo-/Genotypen ihre postglaziale Geschichte widerspiegelt. Diese Daten sollen mit den Daten des Wirtsbaumes aber auch mit anderen Borkenkäferdaten verglichen werden. Die genetischen Daten sollen auch eine Abschätzung über die genetische Diversität der Populationen aber auch des Genflusses zwischen den Populationen geben.
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