Das Projekt "Teilvorhaben B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RLP AgroScience GmbH durchgeführt. Die Kartoffel (Solanum tuberosum) ist eine der wichtigsten Nahrungspflanzen der Welt. Ihre Knollen sind eine wichtige Quelle für Stärke und enthalten Mineralien, Vitamine und essenzielle Aminosäuren. Der Knollenertrag ist jedoch anfällig gegenüber hohen Temperaturen, die die Knollenbildung hemmen oder sogar aufheben können, wenn sie in frühen Entwicklungsstadien auftreten. In Anbetracht des zu erwartenden globalen Temperaturanstiegs besteht ein großer Bedarf hitzebeständige Kartoffelsorten zu züchten, die auch bei Hitze noch hohe Erträge liefern. Deshalb schlagen wir vor, hitzetolerante Kartoffelgenotypen zu entwickeln, indem wir natürliche epigenetische Marker bestimmen oder neue künstlich einführen, die für die Hitzeanpassung relevant sind. Pflanzen begegnen ungünstigen Umweltbedingungen häufig durch epigenetische Genregulation. Die epigenetische Genregulierung ist mit DNA- und Histonmodifikationen verbunden. In Pflanzen wird die de-novo DNA-Methylierung durch RNA-gesteuerte DNA-Methylierung (RdDM) ausgelöst. Ob epigentische Veränderungen für die Stressanpassung der Kartoffel relevant sind und ob sie für die Kartoffelzüchtung genutzt werden können, ist derzeit unbekannt. Daher werden wir die mögliche Rolle von Epiallelen bei der Thermotoleranz von Kartoffelgenotypen entschlüsseln und die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um die Thermotoleranz von ansonsten anfälligen Kartoffelgenotypen zu verbessern. Zusätzlich werden wir künstliche Systeme erforschen, um neuartige Epiallele zu entwickeln, die den Kartoffelpflanzen helfen, mit dem erwarteten Klimawandel fertig zu werden.
Das Projekt "Teilvorhaben C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Solana Research GmbH durchgeführt. Die Kartoffel (Solanum tuberosum) ist eine der wichtigsten Nahrungspflanzen der Welt. Ihre Knollen sind eine wichtige Quelle für Stärke und enthalten Mineralien, Vitamine und essenzielle Aminosäuren. Der Knollenertrag ist jedoch anfällig gegenüber hohen Temperaturen, die die Knollenbildung hemmen oder sogar aufheben können, wenn sie in frühen Entwicklungsstadien auftreten. In Anbetracht des zu erwartenden globalen Temperaturanstiegs besteht ein großer Bedarf hitzebeständige Kartoffelsorten zu züchten, die auch bei Hitze noch hohe Erträge liefern. Deshalb schlagen wir vor, hitzetolerante Kartoffelgenotypen zu entwickeln, indem wir natürliche epigenetische Marker bestimmen oder neue künstlich einführen, die für die Hitzeanpassung relevant sind. Pflanzen begegnen ungünstigen Umweltbedingungen häufig durch epigenetische Genregulation. Die epigenetische Genregulierung ist mit DNA- und Histonmodifikationen verbunden. In Pflanzen wird die de-novo DNA-Methylierung durch RNA-gesteuerte DNA-Methylierung (RdDM) ausgelöst. Ob epigentische Veränderungen für die Stressanpassung der Kartoffel relevant sind und ob sie für die Kartoffelzüchtung genutzt werden können, ist derzeit unbekannt. Daher werden wir die mögliche Rolle von Epiallelen bei der Thermotoleranz von Kartoffelgenotypen entschlüsseln und die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um die Thermotoleranz von ansonsten anfälligen Kartoffelgenotypen zu verbessern. Zusätzlich werden wir künstliche Systeme erforschen, um neuartige Epiallele zu entwickeln, die den Kartoffelpflanzen helfen, mit dem erwarteten Klimawandel fertig zu werden.
Das Projekt "Teilvorhaben A'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Biologie, Lehrstuhl für Biochemie durchgeführt. Die Kartoffel (Solanum tuberosum) ist eine der wichtigsten Nahrungspflanzen der Welt. Ihre Knollen sind eine wichtige Quelle für Stärke und enthalten Mineralien, Vitamine und essenzielle Aminosäuren. Der Knollenertrag ist jedoch anfällig gegenüber hohen Temperaturen, die die Knollenbildung hemmen oder sogar aufheben können, wenn sie in frühen Entwicklungsstadien auftreten. In Anbetracht des zu erwartenden globalen Temperaturanstiegs besteht ein großer Bedarf hitzebeständige Kartoffelsorten zu züchten, die auch bei Hitze noch hohe Erträge liefern. Deshalb schlagen wir vor, hitzetolerante Kartoffelgenotypen zu entwickeln, indem wir natürliche epigenetische Marker bestimmen oder neue künstlich einführen, die für die Hitzeanpassung relevant sind. Pflanzen begegnen ungünstigen Umweltbedingungen häufig durch epigenetische Genregulation. Die epigenetische Genregulierung ist mit DNA- und Histonmodifikationen verbunden. In Pflanzen wird die de-novo DNA-Methylierung durch RNA-gesteuerte DNA-Methylierung (RdDM) ausgelöst. Ob epigentische Veränderungen für die Stressanpassung der Kartoffel relevant sind und ob sie für die Kartoffelzüchtung genutzt werden können, ist derzeit unbekannt. Daher werden wir die mögliche Rolle von Epiallelen bei der Thermotoleranz von Kartoffelgenotypen entschlüsseln und die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um die Thermotoleranz von ansonsten anfälligen Kartoffelgenotypen zu verbessern. Zusätzlich werden wir künstliche Systeme erforschen, um neuartige Epiallele zu entwickeln, die den Kartoffelpflanzen helfen, mit dem erwarteten Klimawandel fertig zu werden.
Das Projekt "Die duale Rolle des Transkriptionsfaktors PHR1 in Lotus japonicus, einer Modellpflanze für Wurzelsymbiosen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Köln, Botanisches Institut, Lehrstuhl II durchgeführt. 'Das Ziel des beschriebenen Projekts ist die Entschlüsselung des gemeinsamen Kontrollmechanismus, der der Phosphatmangelantwort sowie der Entwicklung der arbuskulären Mykorrhiza (AM) in der Modellleguminose Lotus japonicus zugrunde liegt. Bei geringer Verfügbarkeit von Phosphat (Pi) kann die AM die Pi Aufnahme verbessern. Eine hohe Pi Verfügbarkeit hat jedoch einen negativen Einfluss auf die Entwicklung der AM Symbiose. Die Regulationsmechanismen dazu sind weitgehend unbekannt. Hier soll die duale Funktion des Transkriptionsfaktors PHR1 bei der Regulation der Gene der Pi-Mangelantwort und bei der Kontrolle der Symbiosomentwicklung untersucht werden, wobei das Symbiosom der Ort des gegenseitigen Stoffaustausches in der AM ist. Im ersten Teilprojekt werden PHR1-regulierte und PHR1-unabhängige Gene aus der Pi-Mangelantwort (PSI Gene) mit Hilfe einer phr1 Mutante und PHR1 ektopisch-expimierenden Pflanzen identifiziert. In einem zweiten Teilprojekt werden Gemeinsamkeiten bei der Regulation der AM-spezifischen Antwort und der PSI Gene aufgezeigt werden. Dazu werden die oben beschriebenen Mutanten physiologisch untersucht und die PHR1-regulierten, AM-spezifischen Gene identifiziert. Im Rahmen eines dritten Teilprojektes wird ein cis-aktiver regulatorischer Cluster bestehend aus den beiden cis-Elementen CTTC und P1BS untersucht, der AM-spezifische Pi Transportergene reguliert. Insgesamt soll das regulatorische Netzwerk zur Kontrolle der Pi-abhängigen Symbiosomentwicklung in der AM entschlüsselt werden. '
Das Projekt "Grundlage von Trockentoleranz in hoeheren Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Botanisches Institut und Botanischer Garten durchgeführt. Das Ziel unserer Untersuchungen ist es, molekulare Mechanismen aufzuklaeren, die zur Trockentoleranz bei hoeheren Pflanzen fuehren. Dazu untersuchen wir als Modellsystem die Wiederauferstehungspflanze C. plantagineum. Diese Pflanze zeichnet sich durch eine extreme Trockentoleranz aus. Wir haben mehrere Gene isoliert, die waehrend des Trockenstresses induziert werden. Es wird untersucht, inwieweit diese Genprodukte zur Trockentoleranz beitragen. Die Gene koennen in drei Gruppen eingeteilt werden: Lea-(late anbryogenesis abundant) Gene, Gene, die fuer Produkte des Kohlenhydratstoffwechsels kodieren, sowie regulatorische Gene.
Das Projekt "Epigenetik zur Entwicklung hitzetoleranter Kartoffelsorten für die nachhaltige Kartoffelproduktion unter Bedingungen des Klimawandels" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Biologie, Lehrstuhl für Biochemie durchgeführt. Die Kartoffel (Solanum tuberosum) ist eine der wichtigsten Nahrungspflanzen der Welt. Ihre Knollen sind eine wichtige Quelle für Stärke und enthalten Mineralien, Vitamine und essenzielle Aminosäuren. Der Knollenertrag ist jedoch anfällig gegenüber hohen Temperaturen, die die Knollenbildung hemmen oder sogar aufheben können, wenn sie in frühen Entwicklungsstadien auftreten. In Anbetracht des zu erwartenden globalen Temperaturanstiegs besteht ein großer Bedarf hitzebeständige Kartoffelsorten zu züchten, die auch bei Hitze noch hohe Erträge liefern. Deshalb schlagen wir vor, hitzetolerante Kartoffelgenotypen zu entwickeln, indem wir natürliche epigenetische Marker bestimmen oder neue künstlich einführen, die für die Hitzeanpassung relevant sind. Pflanzen begegnen ungünstigen Umweltbedingungen häufig durch epigenetische Genregulation. Die epigenetische Genregulierung ist mit DNA- und Histonmodifikationen verbunden. In Pflanzen wird die de-novo DNA-Methylierung durch RNA-gesteuerte DNA-Methylierung (RdDM) ausgelöst. Ob epigentische Veränderungen für die Stressanpassung der Kartoffel relevant sind und ob sie für die Kartoffelzüchtung genutzt werden können, ist derzeit unbekannt. Daher werden wir die mögliche Rolle von Epiallelen bei der Thermotoleranz von Kartoffelgenotypen entschlüsseln und die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um die Thermotoleranz von ansonsten anfälligen Kartoffelgenotypen zu verbessern. Zusätzlich werden wir künstliche Systeme erforschen, um neuartige Epiallele zu entwickeln, die den Kartoffelpflanzen helfen, mit dem erwarteten Klimawandel fertig zu werden.
Das Projekt "Bakterielle Umwandlungen von Dimethylsulfoniumpropionat im Weddellmeer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Dimethylsulfid (DMS) ist ein klimarelevantes Spurengas marinen Ursprungs, das in der Atmosphäre als Vorstufe von Kondensationskernen bei der Wolkenbildung dient. Das Südpolarmeer wurde als Region mit erheblicher DMS Freisetzung aus dem Ozean in die Atmosphäre erkannt. Schwerpunkte der DMS Produktion wurden in der Nähe des Antarktischen Kontinentes und in der Zone der saisonalen Eisschmelze ermittelt. Modellsimulationen haben gezeigt, dass Störungen der DMS Flüsse vom Ozean in die Atmsophäre die Wolkenbedeckung beeinflussen und so zu Veränderungen im Strahlungshaushalt der Atmosphäre führen können. Das Prozessverständnis für marine DMS Emissionen und ihre Vorhersage sind somit entscheidend für Szenarien zukünftiger Klimabedingungen. DMS wird im Oberflächenozean durch den bakteriellen Abbau von Dimethylsulfoniumpropionat (DMSP) freigesetzt, das wiederum durch Phytoplankton produziert wird. Der bakterielle DMSP-Abbau folgt zwei konkurrierenden enzymatischen Stoffwechselwegen: dem Demethylierungsweg und dem Spaltungsweg. Da nur der Spaltungsweg zur Produktion von DMS führt, ist ein verbessertes Verständnis von Umweltfaktoren und genetischen Voraussetzungen, die die Balance zwischen den beiden Stoffwechselwegen kontrollieren, von großer Bedeutung um die Regulation der biologischen DMS Flüsse vom Ozean in die Atmosphäre abzuschätzen. Während die globalen Auswirkungen des DMSP Umsatzes im Ozean schon vor mehr als 30 Jahren erkannte wurden, ist es durch neue Methoden der Molekularbiologie und der „Omics“ Techniken erst kürzlich möglich geworden relevante Gene des bakteriellen DMSP Stoffwechsels zu identifizieren und Einsicht in ihre phylogenetische Verteilung zu gewinnen. Bisherige Erkenntnise zum bakteriellen Umsatz von DMSP in marine Systemen basieren weitgehend auf Studien aus mittleren und niederen Breiten, während die polaren Ozeane kaum untersucht wurden. Die Analyse der Bakteriengemeinschaften im Weddellmeer mittels Amplicon Sequenzierung des 16S rRNA Gens hat hohe Abundanzen potentiell DMS produzierender Bakteriengruppen wie der Roseobacter Gruppe und SAR11 gezeigt.Im vorgeschlagenen Projekt möchten wir modernen Methode der Moleklularbiologie in Kombination mit bioinformatischen Werkzeugen anwenden um im Weddellmeer(1) die Umweltkontrolle des bakteriellen DMSP Abbaus zu analysieren(2) die Diversität und Taxonomie DMSP abbauender Bakterien zu untersuchen(3) das genetische Inventar für DMSP Transformationen zu analysieren und(4) Stoffwechsel und ökologische Strategien von Schlüsselarten zu charakterisieren.Hierzu werden Seewasserproben analysiert, die am Östlichen Weddellmeer Eisschelf, am Filchner-Ronne Eisschelf und im Weddellwirbel genommen wurden. Die zu erwartenden Ergebnisse werden das mechanistische Verständnis des bakteriellen DMSP Abbaus im Weddellmeer verbessern und zu verlässlichen Prognosen von marinen DMS Emissionen im Südpolarmeer unter zukünftigen Klimaszenarien beitragen.
Das Projekt "Mechanisms regulating the boron nutritional status in rapeseed and Arabidopsis and their implications for the development of boron-efficient genotypes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Boron (B) is an essential microelement for plants. Despite the use of modern fertilization methods, B deficiency still causes losses in agricultural plant production. Even though many positive effects of B on plant growth and physiology have been reported, a large majority of B functions and the regulatory mechanisms controlling the B nutritional status remain unknown. The main objective of this project is to elucidate how the greatly B deficiency-sensitive Brassica crop plants process and regulate their B status during vegetative and reproductive growth. In this context, the project aims at identifying the mode of action of B in mechanisms regulating the B status itself and uncovering those mechanisms contributing to B efficiency in different genotypes. Plant species subjected to investigation will be the agronomically important oilseed and vegetable plant Brassica napus (rapeseed) and its close relative the genetic and molecular model plant Arabidopsis thaliana. Questions addressed within the scope of this project should lead to a detailed understanding of mechanisms controlling B uptake and allocation from the level of the whole plant down to the cellular level. B transport routes and rates will be determined in sink- and source tissues and in developmental periods with a particularly high B demand. A special focus will be on the identification of B transport bottlenecks and the analysis of B deficiency-sensitive transport processes to and within the highly B-demanding reproductive organs. Recent studies in Arabidopsis suggest that Nodulin26-like Intrinsic Proteins (NIPs), which belong to the aquaporin channel protein family, are essential for plant B uptake and distribution. The systematic focus on the molecular and physiological characterization of B. napus NIPs will clarify their role in B transport and will identify novel NIP-associated mechanisms playing key roles in the B response network.To further resolve the mostly unknown impact of the B nutritional status on gene regulation and metabolism, a transcript and metabolite profile of B-sufficient and B-deficient rapeseed plants will be generated. Additionally, an Arabidopsis transcription factor knockout collection (greater 300 lines) will be screened for abnormalities in responses to the B nutritional status. This will identify yet unknown B-responsive genes (transcription factors and their targets) and gene products (enzymes or metabolite variations) playing key roles in signalling pathways and mechanisms regulating the B homeostasis. Boron (in form of boric acid) and arsenite (As) share in all likelihood the same NIP-mediated transport pathways. To assess the consequences of this dual transport pathway the so far unstudied impact of the plants B nutritional status on the accumulation and distribution of As will be investigated in B. napus. Moreover, the current dimension of the As contamination of Brassica-based food products, to which consumers are exposed to, will be analyzed. usw.
Das Projekt "Evolutionäre Transkriptomik der Blühinduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Informatik durchgeführt. Dieses interdisziplinäre Projekt untersucht den Wechsel von der vegetativen zur reproduktiven Phase im Lebenszyklus der Blütenpflanzen mit Hilfe von evolutionären Transkriptomansätzen. In Kooperation mit vier Partnern aus dem SPP 1530 werden wir hochauflösende Zeitreihen von Transkriptomen vor, während und nach der Blühinduktion in Arabidopsis thaliana, Capsella rubella, Brassica napus, Beta vulgaris, Vitis vinifera und Hordeum vulgare mit Hilfe von Next Generation Sequencing von RNA Populationen generieren. Basierend auf diesen Daten wollen wir (i) neue, transkriptionelle Regulatoren der Blühinduktion mittels Comparative Transcriptomics identifizieren, und (ii) eine mögliche Existenz evolutionär konservierter Transkripttommuster aufdecken. Mit dem Comparative Transcriptomics Ansatz werden wir genregulatorische Netzwerke konstruieren, um (a) das bekannte Blühinduktionsnetzwerk auf evolutionärer Ebene zu verstehen und (b) neue, potentielle Regulatoren der Blühinduktion zu identifizieren und mittels revers genetischer Ansätze funktionell zu evaluieren. Phylotranscriptomics kombiniert phylogenetische und transkriptionelle Information und soll uns helfen festzustellen, ob bestimmte ontogenetische Stadien vor, während und nach der Blühinduktion evolutionär konserviert oder evolutionär variabel sind. Darüber hinaus werden wir ein Web-basiertes Tool entwickeln, das Phylotranscriptomics sowohl für die Mitglieder des SPP 1530, als auch für die Pflanzencommunity weltweit zugänglich macht. Die Kombination beider Ansätze, Comparative Transcriptomics und Phylotranscriptomics, wird es uns erlauben, den entwicklungsbiologischen Wechsel von der vegetativen zur reproduktiven Phase im Lebenszyklus von Blütenpflanzen aus evolutionärer Perspektive zu betrachten.
Das Projekt "Epigenetische Veränderungen unterschiedlicher Zelltypen bei erhöhter Feinstaubbelastung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Charité - Universitätsmedizin Berlin durchgeführt. a) Zielstellung: In diesem Forschungsprojekt sollen die Mechanismen der Wirkung von Feinstäuben mit einer neuen epigenetischen Methode untersucht werden. Diese Kenntnisse sind in der Zukunft erforderlich, auch längerfristige Wirkungen (z.B. Lungenkrebs) frühzeitig abzuschätzen. Dieses Vorhaben schafft die Grundlagen dafür, das HBM durch einen neuen Wirkungsparameter zu ergänzen und somit eine Risikobeurteilung in Zukunft möglich zu machen. b) fachliche Begründung: Dass eine erhöhte Feinstaubbelastung zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen kann, ist bekannt. Auch sind einige epigenetische Veränderungen (DNA-Methylierungen, miRNAs) in Blutzellen bekannt, die mit einer erhöhten Feinstaubbelastung assoziiert sind. Wichtig sind aber besonders die Wirkungen an den Zellen, die in direktem Kontakt mit den Luftschadstoffen stehen. Diese Zellen der oberen und unteren Atemwege kommen im Sputum (abgehusteter Auswurf) und in der Nasallage (Nasenspülung) vor und können daher einfach gewonnen werden. c) Herangehensweise: Es soll eine Probandenstudie durchgeführt werden, in der zwei Kollektive miteinander verglichen werden: Probanden, die einer hohen Feinstaubbelastung ausgesetzt sind und solche mit einer niedrigen Belastung. Zunächst soll die Nasallavage auf epigenetische Veränderungen hin untersucht werden: zum einen sollen DNA-Methylierungen (Veränderungen an der DNA selbst) und zum anderen microRNAs (regulieren die Genexpression auf RNA-Ebene) analysiert werden. Zum anderen sollen Blutproben und Sputumproben gewonnen werden, die zu einem späteren Zeitpunkt auch epigenetisch analysiert werden sollen. d) Output: Erstmalig wird eine umfassende epigenetische Analyse von Veränderungen von Zellen, die mit der auslösenden Noxe Feinstaub direkt in Berührung kommen, möglich sein.
| Origin | Count |
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| Bund | 37 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 37 |
| License | Count |
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| offen | 37 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 28 |
| Englisch | 13 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 26 |
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| Boden | 25 |
| Lebewesen & Lebensräume | 36 |
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| Mensch & Umwelt | 37 |
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| Weitere | 37 |