Das Projekt "From laboratory to field - Research on insecticide resistance using the example of a chimeric cytochrome P450 monooxygenase" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Max-Planck-Institut für chemische Ökologie.Development of insecticide resistance in insect pest species is one of the main threats of agriculture nowadays. The cotton bollworm, Helicoverpa armigera, is the noctuid species possessing by far the most reported cases of insecticide resistance worldwide, correlated with one of the widest geographical distributions of any agricultural pest species. This turns H. armigera into an adequate model to study resistance mechanisms in detail. The main mechanisms underlying insecticide resistance are target side insensitivity and metabolism, mainly due to carboxylesterases and cytochrome P450 monooxygenases. Just recently, the resistance mechanism of an Australian H. armigera strain toward the pyrethroid fenvalerate was ascribed to a single P450, CYP337B3. CYP337B3 is a naturally-occurring chimera between CYP337B2 and CYP337B1 evolved by an unequal crossing-over event. This enzyme had acquired new and exclusive substrate specificities resulting in the detoxification of fenvalerate. This is the first known case of recombination as an additional genetic mechanism, besides over-expression and point mutation, leading to insecticide resistance. Therefore, CYP337B1, CYP337B2, and CYP337B3 are ideal candidates for studying structure-function relationships in P450s. The project aims to characterize amino acids that are crucial for the activity of CYP337B3 toward detoxification of fenvalerate. Additionally, cross-resistance conferred by CYP337B3 enables the determination of common structural moieties of pyrethroids favoring detoxification by CYP337B3 and those leading to resistance breaking. Pyrethroids with identified resistance breaking moieties could be used to control even pyrethroid-resistant populations of H. armigera. Another advantage of this system is the conferment of insecticide resistance by CYP337B3 that is not restricted to Australia but seems to be a more common mechanism as recently revealed by the finding of the chimeric P450 in a cypermethrin-resistant Pakistani strain. To shed light on the contribution of CYP337B3 to pyrethroid resistance of H. armigera and even closely related species worldwide, field populations from different countries will be screened by PCR for the presence of CYP337B3 and its parental genes. If applicable, the allele frequency of CYP337B3 will be determined being a convenient method to conclude the resistance level of the tested populations. Finally, the project will result in advising farmers on the control of populations of H. armigera and related species possessing CYP337B3. This will even become more important due to the climate change allowing H. armigera to spread northward including central Europe, where H. armigera is not yet able to survive wintertime.
Das Projekt "Verbreitung und Bedeutung der Herbizidresistenz bei Ackerfuchsschwanz (Alopecurus myosuroides)" wird/wurde gefördert durch: Nufarm Deutschland GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Bingen, Fachbereich 1 Life Sciences and Engineering.
Das Projekt "Vergleich der Vorgangsweisen bei der Zulassung der Freisetzung gentechnisch veraenderter Organismen in Europa" wird/wurde ausgeführt durch: Österreichische Akademie der Wissenschaften, Institut für Technikfolgen-Abschätzung.In einem EU-Projekt wurde gemeinsam mit Partnern ein 'Vergleich der Vorgangsweisen bei der Zulassung der Freisetzung gentechnisch veraenderter Organismen in Europa' vorgenommen. Obwohl durch die EU-Richtlinie 90/220 die Bedingungen fuer Freisetzungen und Inverkehrbringen geregelt sind, ergaben sich deutliche Unterschiede bei der Umsetzung in der Praxis. Bei der Einfuehrung einer herbizidresistenten Rapszuechtung stuetzten sich die niederlaendischen Behoerden ausschliesslich auf den direkten Einfluss auf die natuerliche Umwelt, die Daenen auf moegliche Einfluesse auf die agrarwirtschaftliche Praxis wogegen die englischen Behoerden darin ein rein agronomisches Problem sahen, das von der Richtlinie nicht betroffen waere. Informationen fuer die Oeffentlichkeit sind in den Niederlanden frei zugaenglich, in Deutschland werden sie restriktiv behandelt. Ebenso variieren Auffassungen ueber die Art des Risikos, Vermeidungsstrategien oder Risiko-Nutzen-Analyse. Die Studie identifiziert ernsthafte Hindernisse fuer die Harmonisierung wegen unterschiedlicher Auffassungen ueber den Gegenstand des Risikos, dessen Akzeptabilitaet im Lichte herkoemmlicher Umweltrisiken sowie darueber, womit transgene Pflanzen zu vergleichen waeren. Neben der naturwissenschaftlichen Expertise sind auch das politische Umfeld und die Tradition der jeweiligen Umweltgesetzgebung fuer die Entscheidungen relevant.
Das Projekt "Molekulare Genetik der Fungizidresistenz pflanzenpathogener Pilze" wird/wurde ausgeführt durch: Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung, Institut für Genetik, Abteilung für Molekulare Genetik.Genetische Determinanten und Funktionsmechanismen fungizid-resistent gewordener, pflanzenpathogener Pilze werden mit molekulargenetischen Methoden analysiert. Die Untersuchungen sollen Grundlagen schaffen zur Entwicklung neuer Strategien bei der Bekaempfung pilzlicher Nutzpflanzenschaedlinge und insbesondere dazu beitragen, die Entwicklung fungizidresistenter Pilzmutanten besser zu kontrollieren und einzudaemmen.
Das Projekt "Forschung bei Fungizidresistenzen" wird/wurde gefördert durch: Bundesamt für Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesamt für Umwelt.Natürlich vorkommende Fungizidresistenzen und Unempfindlichkeiten sollen als Modelle genutzt werden, um die Häufigkeit von Resistenzen, die der Resistenz zugrunde liegenden Mechanismen und das Übertragungsrisiko der Resistenzen zu untersuchen. Dazu werden natürlich vorkommende, fungizidresistente Hefen gesammelt, identifiziert und die Resistenzen charakterisiert. Mittels Genomdaten werden Resistenzgene gesucht und unbekannte Resistenzmechanismen werden mithilfe von Genom- und Transkriptionsanalysen untersucht. Resistente und sensitive Hefen werden unter selektiven und nicht-selektiven Bedingungen ko-kultiviert, um die Häufigkeit von Fungizidresistenzen sowie deren Übertragung und Entstehung zu bestimmen. Besonders berücksichtigt werden bei allen Untersuchungen medizinisch relevante Resistenzen bei Hefen. Projektziele: Isolation, Identifikation und Charakterisierung natürlich vorkommender, fungizidresistenter Hefen, sowie Mechanismus und Übertragungsrisiko von Fungizidresistenzen: Isolation resistenter Hefen aus medizinischen und Umweltproben. Quantifizierung der resistenten Population. Identifikation mittels MALDI-TOF. Charakterisierung der Resistenz. Quantifizierung der Resistenz verschiedener Isolate gegenüber den wichtigsten fungiziden Wirkstoffklassen. Mechanismus und Übertragungsrisiko von Fungizidresistenzen. Auftretende Mutanten. Resistenzmechanismen in sensitiven Stämmen. Folgeaufträge, die sich aus den Resultaten der primären Aktivitätsziele ergeben, beispielsweise: Untersuchung eines neu entdeckten Resistenzmechanismus.
Das Projekt "ResyST - Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau, Teilvorhaben 1: Phänotypisierung des Rapsstängelrüsslerbefalls in DH-Populationen aus der resistenten Resynthese S30 und anfälligen Kreuzungspartnern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Georg-August-Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Agrarentomologie.Der Große Rapsstängelrüssler (RSR, Ceutorhynchus napi Gyl.) gehört in allen Rapsanbaugebieten Deutschlands zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Frühjahrsschädlingen an Winterraps. Durch Eiablage in den Stängeln, Minierfraß der Larven sowie durch Förderung von Infektion und Ausbreitung der Stängelfäule (Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not.) kann er Ertragsverluste von bis zu 50 % hervorrufen, so dass die Rapsbestände in den meisten Anbaujahren mehrfach mit Insektiziden behandelt werden müssen. Die Zulassung und Anwendung von Insektiziden im Winterraps unterliegt immer stärkeren Restriktionen, um das Risiko von negativen Auswirkungen auf Menschen und Ökosystem, insbesondere auch auf Honigbienen, auszuschließen. Zunehmende Insektizid-Resistenzen bei den Schädlingen erfordern die Entwicklung genetischer Resistenzen bei Winterrapssorten. Das Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von RSR-resistentem Ausgangsmaterial zur züchterischen Nutzung in kommerziellen Pflanzenzüchtungsunternehmen.
Das Projekt "ResyST - Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau, Teilvorhaben 2: Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Markeridentifizierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Göttingen, Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften, Abteilung Biochemie der Pflanze.
Das Projekt "Abschätzung des Befallsrisikos von Vergilbungsviren der Zuckerrübe - Vorausschauende Entwicklung von Kontrollstrategien unter Berücksichtigung der Neonikotinoid und Insektizidresistenz Problematik des Insektenvektors NYC, Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH.Die ökonomisch bedeutenden, Blattlaus übertragbaren Vergilbungsviren der Zuckerrübe werden seit Mitte der 1990er Jahren durch Saatgutbeizungen mit Insektiziden aus der Gruppe der Neonikotinoide kontrolliert. Die systemisch wirkenden Präparate verhindern eine Besiedlung mit Virusvektoren und damit eine Ausbreitung im Bestand hocheffektiv. Die aktuellen Entwicklungen zur Bewertung von Neonikotinoiden bezüglich der Bienentoxizität, dem Auftreten und Nebenwirkungen in der Umwelt, bis hin zur EU Durchführungsverordnung zum Verbot von neonikotinoiden Wirkstoffen in Saatgutbeizungen verschiedener Kulturen soll zum Anlass genommen werden, das Befalls- und Ertragsrisiko von Vergilbungsviren in Zuckerrüben erstmals detailliert abzubilden und zu bewerten. Unterstützt wird diese Notwendigkeit durch die Entwicklung von Insektizidresistenzen des wichtigsten Virusvektors Myzus persicae. Die zu erhebenden Daten stellen die Grundlagen für die vorausschauende Entwicklung von alternativen Kontrollmaßnahmen dar und sollen die Züchtungsunternehmen bei der Entscheidungsfindung für aufwändige Resistenzselektions- und Resistenzzüchtungsprogramme unterstützen. Zur Erreichung dieses Ziels sind verschiedene Forschungsaktivitäten erforderlich. Dazu gehört die Durchführung von Feldversuchen ohne Insektizidapplikation zur Abschätzung des Befallsrisikos. Monitoringaktivitäten sollen Informationen zur geografischen Verbreitung der Virusspezies liefern. Für eine züchterische Resistenzselektion ist es erforderlich, eine differentielle Diagnostik zu etablieren. Weiterhin müssen Selektionskriterien etabliert werden. Zu diesem Zweck muss die Blattlausübertragung der einzelnen Spezies für Biotests nutzbar gemacht werden und die Gewebe spezifische Virusvermehrung in Zuckerrübe studiert werden. Die Bestimmung des Einflusses der einzelnen Viren in Einzel- und Mischinfektionen auf Ertrag und Qualität unter praktischen Feldbedingungen, soll eine bessere Abschätzung des Ertragsrisikos ermöglichen.
Das Projekt "Abschätzung des Befallsrisikos von Vergilbungsviren der Zuckerrübe - Vorausschauende Entwicklung von Kontrollstrategien unter Berücksichtigung der Neonikotinoid und Insektizidresistenz Problematik des Insektenvektors NYC, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Verein der Zuckerindustrie e.V., Institut für Zuckerrübenforschung.Die ökonomisch bedeutenden, Blattlaus übertragbaren Vergilbungsviren der Zuckerrübe werden seit Mitte der 1990er Jahren durch Saatgutbeizungen mit Insektiziden aus der Gruppe der Neonikotinoide kontrolliert. Die systemisch wirkenden Präparate verhindern eine Besiedlung mit Virusvektoren und damit eine Ausbreitung im Bestand hocheffektiv. Die aktuellen Entwicklungen zur Bewertung von Neonikotinoiden bezüglich der Bienentoxizität, dem Auftreten und Nebenwirkungen in der Umwelt, bis hin zur EU Durchführungsverordnung zum Verbot von neonikotinoiden Wirkstoffen in Saatgutbeizungen verschiedener Kulturen soll zum Anlass genommen werden, das Befalls- und Ertragsrisiko von Vergilbungsviren in Zuckerrüben erstmals detailliert abzubilden und zu bewerten. Unterstützt wird diese Notwendigkeit durch die Entwicklung von Insektizidresistenzen des wichtigsten Virusvektors Myzus persicae. Die zu erhebenden Daten stellen die Grundlagen für die vorausschauende Entwicklung von alternativen Kontrollmaßnahmen dar und sollen die Züchtungsunternehmen bei der Entscheidungsfindung für aufwändige Resistenzselektions- und Resistenzzüchtungsprogramme unterstützen. Zur Erreichung dieses Ziels sind verschiedene Forschungsaktivitäten erforderlich. Dazu gehört die Durchführung von Feldversuchen ohne Insektizidapplikation zur Abschätzung des Befallsrisikos. Monitoringaktivitäten sollen Informationen zur geografischen Verbreitung der Virusspezies liefern. Für eine züchterische Resistenzselektion ist es erforderlich, eine differentielle Diagnostik zu etablieren. Weiterhin müssen Selektionskriterien etabliert werden. Zu diesem Zweck muss die Blattlausübertragung der einzelnen Spezies für Biotests nutzbar gemacht werden und die Gewebe spezifische Virusvermehrung in Zuckerrübe studiert werden. Die Bestimmung des Einflusses der einzelnen Viren in Einzel- und Mischinfektionen auf Ertrag und Qualität unter praktischen Feldbedingungen, soll eine bessere Abschätzung des Ertragsrisikos ermöglichen.
The common bed bug Cimex lectularius L. has undergone a worldwide expansion in recent years, due to increased opportunities for dispersal and development of insecticide resistance. For successful control, efficacy testing of products against bed bugs and determination of insecticide resistance under practical conditions are of outstanding importance. A new test system mimicking the practical use situation of residual insecticides was developed and evaluated. Bed bugs were attracted by CO2 and heat to cross surfaces treated with alpha-cypermethrin and bendiocarb. In contrast to the complete efficacy of alpha-cypermethrin (less than 1% surviving bed bugs [with one exception of 5%]), only 45.3, 46, and 29% of insecticide-susceptible bed bugs showed lethal damage 7 d after contact with freshly bendiocarb-treated wallpaper or insecticide aged for 1 or 2 wk. Results show that the efficacy of different insecticides can be assessed with this new test system. Moreover, susceptibility to deltamethrin of five bed bug field strains, collected from infested apartments in Berlin, Germany, was determined in a filter paper contact bioassay. Resistance ratios (RRs) ranged between 4.3 and 20.7. In the novel simulated-use test, efficacy of alpha-cypermethrin was tested against the bed bug strain with the highest RR. In contrast to the insecticide-susceptible laboratory strain, alpha-cypermethrin was not effective against the field strain, where 26-50% of the bed bugs survived and even laid eggs. These results provide evidence for the presence of practically relevant pyrethroid resistance in bed bugs in Germany. © The Author(s) 2019
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